DE60204339T2

DE60204339T2 - Kollisionserkennungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60204339T2
Application number: DE60204339T
Authority: DE
Inventors: Katsuji Toyota-shi IMAI; Motomi Toyota-shi IYODA; Masuji Aichi-gun Aichi-ken OSHIMA
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2006-01-26
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: EP1438217B1; KR100554853B1; JP2003090844A; KR20040044958A; US20040201275A1; EP1438217A1; WO2003024750A1; ES2240845T3; JP3778833B2; US7031815B2; AU2002334283B2; WO2003024750A8; DE60204339D1; CN1555322A; CN1296230C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung, welche zum Aktivieren eines Insassenschutzsystems eines Fahrzeugs verwendet wird.
2. Beschreibung zum Stand der Technik
Gemäß dem Stand der Technik, wie in der US 5 883 442 A beschrieben, welche dem Oberbegriff von Anspruch 1 entspricht, ist ein Insassenschutzsystem, wie beispielsweise ein Airbagsystem, welches in einem Fahrzeug installiert ist, derart entworfen, dass der Zeitpunkt der Aktivierung, der Auslösungsausgabe eines Gasgenerators, oder dergleichen, auf Basis von zeitbasierten Änderungen in der Verzögerung eingestellt wird, welche durch einen Verzögerungsmesser oder dergleichen, welcher im Fahrzeug angeordnet ist, erfasst wird.
Es ist jedoch zu erwähnen, dass es verschiedene Fahrzeugkollisionstypen gibt, wie in 1A bis 1D gezeigt. Im Falle einer Frontalkollision (A) kollidiert die Frontseite eines Fahrzeugs 1 mit einem Objekt 2. Im Falle einer Schrägkollision (B) kollidiert das Fahrzeug 1 bei einem bestimmten Winkel mit einem Objekt 3. Im Falle einer Pfahlkollision (C) kollidiert die Frontmitte des Fahrzeugs 1 mit einem Telegrafenpfahl 4 oder dergleichen. Im Falle einer Versatzkollision (D) kollidiert eine Seite der Frontseite des Fahrzeugs 1 mit einem Objekt 5.
Während die Frontalkollision (A) und die Pfahlkollision (C) als seitlich symmetrischer Kollisionstyp klassifiziert werden, werden die Schrägkollision (B) und die Versatzkollision (D) als seitlich asymmetrischer Kollisionstyp klassifiziert. Die Richtung, Größe, der Zeitpunkt, oder dergleichen einer Verrückung von Insassen beim Ereignis einer Fahrzeugkollision unterscheidet sich in Abhängigkeit dessen ob die Kollision symmetrisch oder asymmetrisch ist. Ferner wird die Versatzkollision (D) als ORB (Versetzte starre Barriere (Offset Rigid Barrier)) und ODB (Versetzte deformierbare Barriere (Offset Deformable Barrier)) klassifiziert. Im Falle einer ORB kollidiert das Fahrzeug 1 mit einem starren Objekt. Im Falle der ODB kollidiert das Fahrzeug 1 mit einem deformierbaren Objekt. Die Richtung, Größe, der Zeitpunkt, oder dergleichen einer Verrückung von Insassen unterscheidet sich ebenfalls in Abhängigkeit dessen ob die Versatzkollision (D) eine ORB oder ODB ist.
Demgemäss gibt es ein Limit hinsichtlich der Neigung dessen, das Insassenschutzsystem einfach auf Basis von zeitbasierten Verzögerungsänderungen anzutreiben, welche beim Fahrzeug auftreten. Das heißt, dass es, obwohl eine zuverlässige Erfassung eines Fahrzeugskollisionstyps zum Antreiben des Insassenschutzsystems bei einem geeigneten Zeitpunkt, und somit zum Schutz der Insassen führt, schwierig ist, einen Kollisionstyp genau zu erfassen.
Um die Schwierigkeit zu beheben schlägt der vorliegende Anmelder Vorrichtungen zum Identifizieren eines Fahrzeugkollisionstyps vor. Bei einer von ihnen (Japanische Patentanmeldung Offenlegungsschrift 2001-30873) sind Verzögerungssensoren (Satellitensensoren) an einer Mehrzahl von Stellen in einem Fahrzeug, und zwar zusätzlich zum Verzögerungssensor (Fußbodensensor), angeordnet, welcher an der Zentralseite eines Hauptkörpers des Fahrzeugs angeordnet ist. Ein Kollisionstyp wird auf Basis von Verzögerungen identifiziert, welche durch diese Sensoren erfasst werden, und wird dazu verwendet um den Zeitpunkt zu steuern, welcher geeignet ist um ein Airbagsystem oder einen Ausgabezustand des Airbagsystems zu zünden. Somit werden Insassen zuverlässig geschützt. Wenn ein Fahrzeug mit der somit aufgebauten Vorrichtung ausgestattet ist, können Insassen gemäß dem Fahrzeugkollisionstyp, und somit zuverlässiger als im Vergleich zum vorherigen Fall, geschützt werden.
Jedoch ist die Fahrzeug-Verzögerung, bei welcher das Insassenschutzsystem beim Ereignis einer Schrägkollision oder einer ODB Kollision zu aktivieren ist, oft nahe bei der Fahrzeug-Verzögerung, bei welcher das Insassenschutzsystem beim Ereignis einer ORB Kollision nicht zu aktivieren ist. Genauso ist die Fahrzeug-Verzögerung, bei welcher das Insassenschutzsystem beim Ereignis einer Pfahlkollision zu aktivieren ist, oft nahe bei der Fahrzeug-Verzögerung, bei welcher das Insassenschutzsystem beim Ereignis einer Frontalkollision nicht zu aktivieren ist. In vielen Fällen ist es immer noch schwierig einen Fahrzeugkollisionstyp mit hoher Genauigkeit einfach auf Basis einer Fahrzeug-Verzögerung zu identifizieren.
Wie in 1A bis 1D gezeigt, werden Fahrzeugkollisionstypen in symmetrische Kollisionstypen und asymmetrische Kollisionstypen klassifiziert. Darüber hinaus kann das Fahrzeug mit Objekten kollidieren, welche unterschiedliche Steifigkeiten haben. Somit erfordert eine genauere Identifikation eines Kollisionstyps zwangsläufig eine Mehrzahl an Identifikationsverarbeitungen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung wurde angesichts der zuvor genannten Umstände gemacht. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung bereitzustellen, welche in der Lage ist, einen Fahrzeugkollisionstyp sofort als einen aus einer Mehrzahl an Kollisionstypen zu identifizieren.
Die zuvor genannte Aufgabe wird gelöst, indem eine Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung bereitgestellt wird, welche in einem Zentralabschnitt eines Fahrzeug-Hauptkörpers angeordnet ist, und ein erstes Verzögerungs-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrzeug-Verzögerung in der Längsrichtung, ein Spitzen-Zeit Erfassungsmittel zum Erfassen einer Zeit, beginnend vom Überschreiten eines voreingestellten Schwellwerts GTH durch eine Wellenform der durch das erste Verzögerungs-Erfassungsmittel erfassten Fahrzeug-Verzögerung, bis zu einer ersten Spitze, als eine erste Spitzen-Zeit tp, ein Mittel zum Erfassen einer erforderlichen Zeit zum Erfassen einer Zeit, bei der eine durch Zeitquadratur der Fahrzeug-Verzögerung erlangte integrierte Verzögerung gleich einem vorbestimmten integrierten Wert wird, als eine erforderliche Zeit tn, und ein Typ-Identifikationsmittel zum Identifizieren eines Fahrzeug-Kollisionstyps auf Basis von der ersten Spitzen-Zeit tp und der erforderlichen Zeit tn, enthält.
Die zuvor genannte Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung kann einen Fahrzeug-Kollisionstyp auf einmal als einen der zuvor genannten verschiedenen Kollisionstypen identifizieren, indem die erste Spitzen-Zeit tp und die erforderliche Zeit tn verwendet werden, welche hinsichtlich der Wellenform der Fahrzeug-Verzögerung berechnet werden, welche periodisch erfasst wird.
Ferner kann der Fahrzeug-Kollisionstyp auf Basis der einzelnen Fahrzeug-Verzögerung identifiziert werden, welche durch das erste Verzögerungs-Erfassungsmittel erfasst wird, welches im Zentralabschnitt des Fahrzeug-Hauptkörpers angeordnet ist. Somit kann der Gesamtaufbau vereinfacht werden.
Wenn die Fahrzeug-Verzögerung nicht auf einem Pegel ist, welcher eine Kollision des Fahrzeugs anzeigt, wird sie durch Bereitstellung des Schwellwerts GTH von der Betrachtung ausgeschlossen. Das Auftauchen der ersten Spitze bei der Fahrzeug-Verzögerung Wellenform wird unter dieser Voraussetzung bestätigt. Daher kann der Kollisionstyp in frühen Stadien, nämlich bei einer Anfangskollisionsphase des Fahrzeugs, identifiziert werden.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann der vorbestimmte integrierte Wert zuvor als eine vorbestimmte integrierte Verzögerung entsprechend einer erforderlichen Zeit eingestellt werden, welche ein kritischer Wert ist, um zu bestimmen ob ein Insassenschutzsystem beim Ereignis einer Kollision des Fahrzeugs aktiviert wird.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Mittel zum Erfassen einer erforderlichen Zeit eine Funktion zum Berechnen einer integrierten Verzögerung durch Zeitquadratur der Fahrzeug-Verzögerung haben, und kann derart eingestellt sein, dass es eine Berechnung der integrierten Verzögerung beim Überschreiten des Schwellwerts durch die Fahrzeug-Verzögerung beginnt, und eine erforderliche Zeit erfasst, wenn die integrierte Verzögerung gleich dem vorbestimmten integrierten Wert wird.
Beim Identifizieren des Kollisionstyps verwendet die somit aufgebaute Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung den erforderlichen integrierten Wert, welcher den Fahrzeug-Kollisionszustand genau widerspiegelt. Somit kann der Kollisionstyp zuverlässig identifiziert werden.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Spitzen-Zeit Erfassungsmittel die erste Spitze auf Basis eines Ereignisses bestätigen, bei welchem eine Wavelet-Phase, welche erlangt wird, indem die Wellenform der Fahrzeug-Verzögerung einer Wavelet-Transformationsverarbeitung unterworfen wird, das erste Mal von 2π auf 0 invertiert, und zwar in dem Fall, wo sie im Bereich von 2π bis 0 bestimmt ist, und kann die erste Spitzen-Zeit tp erfassen.
Weil die so aufgebaute Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung die Wavelet-Transformationsverarbeitung verwendet, ist es möglich, das Auftauchen der ersten Spitze bei der Fahrzeug-Verzögerung zu bestätigen, und die erste Spitzen-Zeit tp mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Somit kann der Kollisionstyp mit verbesserter Genauigkeit identifiziert werden.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Typ-Identifikationsmittel ein Kollisionstyp-Identifikationskennfeld haben, welches aus der ersten Spitzen-Zeit tp und der erforderlichen Zeit tn ausgebildet ist, und auf welchem eine Mehrzahl an Identifikationsbereichen eingestellt sind, und kann einen Fahrzeug-Kollisionstyp identifizieren, indem bestätigt wird, zu welchem der Identifikationsbereiche ein spezieller Punkt gehört, welcher zum Zeitpunkt der Erfassung der ersten Spitzen-Zeit tp und der erforderlichen Zeit tn bestimmt ist.
Die so aufgebaute Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung kann einen Kollisionstyp einfach dadurch identifizieren, indem bestätigt wird, zu welchem der Identifikationsbereiche auf dem Kollisionstyp-Identifikationskennfeld der spezielle Punkt gehört, welcher zum Zeitpunkt der Erfassung der ersten Spitzen-Zeit tp und der erforderlichen Zeit tn bestimmt ist.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung ist es vorteilhaft, dass der vorbestimmte integrierte Wert gleich 0,7 bis 0,8 m/s beträgt.
Die so aufgebaute Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung kann einen Kollisionstyp mit höherer Genauigkeit identifizieren. Es ist beispielsweise vorteilhaft, dass die integrierte Verzögerung, welcher der erforderlichen Zeit entspricht, beim Ereignis einer Hochgeschwindigkeits-Frontalkollision des Fahrzeugs gleich der Standard für den vorbestimmten integrierten Wert ist. Wenn diese integrierte Verzögerung als eine Referenz für den vorbestimmten integrierten Wert eingestellt ist, können verschiedene Kollisionstypen genau mittels der erforderlichen Zeit tn und der ersten Spitze tp identifiziert werden. Der zuvor genannte vorbestimmte integrierte Wert wird gemäß dem Fahrzeugtyp eingestellt, und beträgt beispielsweise um 0,7 bis 0,8 m/s.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung wird die zuvor genannte Aufgabe ebenfalls durch eine Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung gelöst, welche in einem Zentralabschnitt eines Fahrzeug-Hauptkörpers angeordnet ist, und ein erstes Verzögerungs-Erfassungsmittel zum Erfassen einer Fahrzeug-Verzögerung in der Längsrichtung, ein zweites Verzögerungs-Erfassungsmittel, welches vorne links und rechts des ersten Verzögerungs-Erfassungsmittels angeordnet ist, und welches Fahrzeug-Verzögerungen in der Längsrichtung des Fahrzeugs als linke und rechte Verzögerung erfasst, ein Spitzen-Zeit Erfassungsmittel zum Erfassen einer Zeit, beginnend vom Überschreiten eines voreingestellten Schwellwerts GTH durch eine Wellenform der durch das erste Verzögerungs-Erfassungsmittel erfassten Fahrzeug-Verzögerung G, bis zu einer ersten Spitze, als eine erste Spitzen-Zeit tp, ein Mittel zum Erfassen einer erforderlichen Zeit zum Erfassen einer Zeit, bei der eine durch Zeitquadratur der Fahrzeug-Verzögerung G erlangte integrierte Verzögerung VG gleich einem vorbestimmten integrierten Wert wird, als eine erforderliche Zeit tn, ein Zeitverhältnis-Berechnungsmittel zum Berechnen eines Zeitverhältnisses tn/tp zwischen der ersten Spitzen-Zeit und der erforderlichen Zeit tn, ein Symmetrie-Index Erfassungsmittel zum Erfassen eines seitlichen Symmetrie-Index beim Ereignis einer Fahrzeugkollision auf Basis der linken Verzögerung und der rechten Verzögerung, und ein Typ-Identifikationsmittel zum Identifizieren eines Fahrzeug-Kollisionstyps auf Basis des Zeitverhältnisses und des seitlichen Symmetrie-Index enthält.
Die so aufgebaute Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung verwendet das Zeitverhältnis als eine Richtlinie für einen Absorptionszustand eines zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt verursachten Zusammenstoßes, und den seitlichen Symmetrie-Index, welcher durch das zweite Verzögerungs-Erfassungsmittel erfasst wird. Somit kann der Kollisionstyp mit höherer Genauigkeit identifiziert werden.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann der vorbestimmte integrierte Wert zuvor als eine vorbestimmte integrierte Verzögerung entsprechend einer erforderlichen Zeit eingestellt werden, welche ein kritischer Wert ist, um zu bestimmen ob ein Insassenschutzsystem beim Ereignis einer Kollision des Fahrzeugs aktiviert wird.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Mittel zum Erfassen einer erforderlichen Zeit eine Funktion zum Berechnen einer integrierten Verzögerung durch Zeitquadratur der Fahrzeug-Verzögerung haben, und derart eingestellt sein, dass es eine Berechnung der integrierten Verzögerung beim Überschreiten des Schwellwerts GTH durch die Fahrzeug-Verzögerung beginnt, und eine erforderliche Zeit tn erfasst, wenn die integrierte Verzögerung gleich dem vorbestimmten integrierten Wert wird.
Beim Identifizieren des Kollisionstyps verwendet die so aufgebaute Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung den vorbestimmten integrierten Wert, welcher den Fahrzeug-Kollisionszustand genau widerspiegelt. Somit kann der Kollisionszustand zuverlässiger identifiziert werden.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung ist es vorteilhaft, dass das Symmetrie-Index-Erfassungsmittel eine Funktion zum Berechnen einer linken integrierten Verzögerung und einer rechten integrierten Verzögerung hat, und zwar jeweils durch Zeitquadratur der linken Verzögerung und der rechten Verzögerung, und einen seitlichen Symmetrie-Index beim Ereignis einer Fahrzeug-Kollision auf Basis der linken integrierten Verzögerung und der rechten integrierten Verzögerung erfasst.
Weil die so aufgebaute Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung die linke integrierte Verzögerung und die rechte integrierte Verzögerung verwendet, kann der seitliche Symmetrie-Index, im Vergleich mit dem Fall, bei welchem die linke Verzögerung und die rechte Verzögerung direkt verwendet werden, mit reduzierter Rauschwirkung erfasst werden.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Symmetrie-Index Erfassungsmittel den seitlichen Symmetrie-Index auf Basis eines seitlichen Verhältnisses zwischen der linken integrierten Verzögerung und der rechten integrierten Verzögerung erfassen, welche durch Integration bei einer zuvor eingestellten vorbestimmten Zeit erlangt werden, nachdem die erste Spitzen-Zeit tp oder der Schwellwert GTH überschritten wurde.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann, wenn die linke integrierte Verzögerung und die rechte integrierte Verzögerung hinsichtlich der ersten Spitzen-Zeit tp erlangt sind, der seitliche Symmetrie-Index mit hoher Genauigkeit erfasst werden. Die vorbestimmte Zeit, welche eine zuverlässige Erfassung des seitlichen Symmetrie-Index sicherstellt, kann zuvor eingestellt werden. Jedoch ist es in diesem Fall vorteilhaft, dass die vorbestimmte Zeit derart eingestellt ist, dass eine Erfassung des seitlichen Symmetrie-Index vor einer Berechnung des zuvor genannten Zeitverhältnisses erlaubt wird.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Spitzen-Zeit Erfassungsmittel die erste Spitze auf Basis eines Ereignisses bestätigen, bei welchem eine Wavelet-Phase, welche erlangt wird, indem die Wellenform der Fahrzeug-Verzögerung einer Wavelet-Transformationsverarbeitung unterworfen wird, das erste Mal von 2π auf 0 invertiert wird, und kann die erste Spitzen-Zeit tp erfassen.
Weil die so aufgebaute Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung die Wavelet-Transformationsverarbeitung verwendet, ist es möglich, das Auftauchen der ersten Spitze bei der Fahrzeug-Verzögerung zu bestätigen, und die erste Spitzen-Zeit tp mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Daher kann der Kollisionstyp mit weiter verbesserter Genauigkeit identifiziert werden.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung kann das Typ-Identifikationsmittel ein Kollisionstyp-Identifikationskennfeld haben, welches aus dem Zeitverhältnis und dem seitlichen Symmetrie-Index ausgebildet ist, und auf welchem eine Mehrzahl an Identifikationsbereichen eingestellt sind, und einen Fahrzeug-Kollisionstyp identifiziert, indem es bestätigt, zu welchem der Identifikationsbereiche ein spezieller Punkt gehört, welcher zum Zeitpunkt der Erfassung des Zeitverhältnisses und des seitlichen Symmetrie-Index bestimmt ist.
Die so aufgebaute Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung kann einen Fahrzeug-Kollisionstyp einfach als einen aus einer Mehrzahl an Kollisionstypen identifizieren, indem bestätigt wird, zu welchem der Identifikationsbereiche auf dem Kollisionstyp-Identifikationskennfeld der spezielle Punkt gehört, welcher als Ergebnis der Erfassung des Zeitverhältnisses und des seitlichen Symmetrie-Index bestimmt ist.
Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der vorbestimmte integrierte Wert gleich 0,7 bis 0,8 m/s beträgt.
Die so aufgebaute Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung kann einen Kollisionstyp mit höherer Genauigkeit identifizieren.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die obige und weitere Aufgaben, Merkmale, Vorteile sowie technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung wird durch Studium der folgenden detaillierten Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung besser verstanden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet wird, in denen:
1A bis 1D Beispiele von Fahrzeug-Kollisionstypen zeigen;
2 den Hardware-Aufbau einer Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
3 eine beispielhafte Ansicht ist, welche zeigt, wie die in 2 gezeigte Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung in einem Fahrzeug eingebaut wird;
4 ein funktionales Blockdiagramm des Gesamtaufbaus der in 2 gezeigten Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung ist;
5 eine beispielhafte Fußboden G Wellenform zeigt, welche periodisch durch einen Fußboden-Sensor erfasst wird;
6 zeigt, wie sich eine erste Spitzen-Zeit tp und eine erforderliche Zeit tn zueinander hinsichtlich von Daten verhalten, welche durch einen Fahrzeug-Kollisionstest erlangt werden;
7 eine beispielhafte Ansicht ist, welche beispielhaft die Darstellung einer Gabor-Funktion entlang einer Zeitachse darstellt;
8 eine beispielhafte Ansicht ist, welche anzeigt, wie sich ein Realteil R, ein Imaginärteil I, eine Größe p und eine Phase θ einer Wavelet-Transformation X (a, b) zueinander beziehen;
9 eine beispielhafte Ansicht eines Typ-Identifikationskennfelds ist, welches in einem Typ-Identifikationsabschnitt gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird;
10 eine beispielhafte Identifikationsroutine zeigt, welche durch den Typ-Identifikationsabschnitt der Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird;
11 den Hardware-Aufbau einer Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
12 eine beispielhafte Ansicht ist, welche anzeigt, wie die in 11 gezeigte Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung im Fahrzeug eingebaut wird;
13 ein funktionales Blockdiagramm des Gesamtaufbaus der in 11 gezeigten Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung ist;
14 Beispiele der vorderen LG und vorderen RG Wellenform zusammen mit einer vorderen G Wellenform zeigt, welche periodisch durch einen Fußboden-Sensor erfasst wird;
15 eine beispielhafte Ansicht eines Typ-Identifikationskennfelds ist, welches in einem Typ-Identifikationsabschnitt gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird; und
16 eine beispielhafte Identifikationsroutine zeigt, welche durch den Typ-Identifikationsabschnitt der Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird.
GENAUE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN BESCHREIBUNG DER BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In der folgenden Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen wird die Erfindung detaillierter im Hinblick auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben.
Es werden hiernach zwei Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Die erste Ausführungsform handhabt eine Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung, welche einen Fahrzeug-Kollisionstyp auf Basis einer Fahrzeug-Verzögerung (hiernach als Fußboden G bezeichnet) identifiziert, welche durch einen Fußboden-Sensor erlangt wird, welcher in einem Fußboden-Tunnel oder dergleichen in einem Zentralabschnitt eines Fahrzeug-Hauptkörpers angeordnet ist.
Die zweite Ausführungsform handhabt eine Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung, welche einen Fahrzeugtyp unter Verwendung einer ersten und zweiten Fahrzeug-Verzögerung identifiziert. Die erste Fahrzeug-Verzögerung ist eine Fahrzeug-Verzögerung (Fußboden G), welche vom zuvor genannten Fußboden-Sensor erlangt wird. Die zweiten Fahrzeug-Verzögerungen sind eine linke Fahrzeug-Verzögerung (im folgenden als vordere LG bezeichnet), welche von einem vorderen linken Sensor erlangt wird, welcher an der linken Seite und vor dem Fußboden-Sensor angeordnet ist, und eine rechte Fahrzeug-Verzögerung (im folgenden als vordere RG bezeichnet), welche von einem vorderen rechten Sensor erlangt wird, welcher an der rechten Seite und vor dem Fußboden-Sensor angeordnet ist.
Die erste Ausführungsform und die zweite Ausführungsform werden hiernach in dieser Reihenfolge beschrieben.
Erste Ausführungsform
2 zeigt den Hardware-Aufbau einer Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 20 gemäß der ersten Ausführungsform. 3 ist eine beispielhafte Ansicht, welche anzeigt, wie die Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 20 in einem Fahrzeug 10 eingebaut wird. 4 ist ein funktionales Blockdiagramm des Gesamtaufbaus der Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 20. Es ist hier zu erwähnen, dass 2 als ein Beispiel ein Airbagsystem 50 zeigt, welches auf Basis eines von der Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 20 erlangten Ergebnisses angetrieben wird.
Wie in 2 und 3 gezeigt, ist ein Hauptkörper der Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 20 dieser Ausführungsform in einem Fußboden-Tunnel, nahe einer Konsole in einem Zentralabschnitt des Fahrzeugs 10 angeordnet, und enthält als ein Bauteil davon einen Fußboden-Sensor 22 zum Erfassen einer Fußboden G in der Längsrichtung des Fahrzeugs.
Die Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 20 enthält einen Mikrocomputer 40, welcher einen Kollisionstyp des Fahrzeugs 10 auf Basis einer Wellenform der Fußboden G identifiziert, die periodisch durch den Fußboden-Sensor 22 erfasst wird. Der Mikrocomputer 40 ist hauptsächlich aus einer CPU 42 zusammengesetzt und enthält einen ROM 44 zum Speichern von vorbestimmten Verarbeitungsprogrammen, einen RAM 46 zum zeitweiligen Speichern von Daten, eine I/O Schaltung 48 und der gleichen.
Die CPU 42 ist so eingestellt, dass sie konstant und kontinuierlich die Fußboden G bei Intervallen einer vorbestimmten Periode (beispielsweise 2KHz) nach einer Startzeit, welche dem Einschalten eines Zünd-(IG) Schalters des Fahrzeugs, dem Niederdrücken eines Gaspedals oder dergleichen folgt, überwacht. Ferner realisiert die CPU 42 einen Kollisionstyp-Identifikationsabschnitt 30. Wenn das Fahrzeug 10 kollidiert, identifiziert der Kollisionstyp-Identifikationsabschnitt 30 den Kollisionstyp als eine Frontalkollision, Schrägkollision, ORB, ODB oder Pfahlkollision, und zwar unter Verwendung der Fußboden G. Das in 4 gezeigte funktionale Blockdiagramm der Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 20 klärt über den Aufbau der CPU 42 auf.
In 4 wird die Fußboden G, welche periodisch durch den Fußboden-Sensor 22 erfasst wird, über einen Signaleingangsabschnitt 28 dem Kollisionstyp- Identifikationsabschnitt 30 zugeführt. Der Kollisionstyp-Identifikationsabschnitt 30 enthält einen Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32, einen erforderliche Zeit Erfassungsabschnitt 34 und einen Typ-Identifikationsabschnitt 36. Der Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 bestätigt das Auftauchen einer ersten Spitze in der Verzögerungs-Wellenform der Fußboden G und erfasst eine erste Spitzen-Zeit tp. Der erforderliche Zeit Erfassungsabschnitt 34 erfasst eine Zeit als eine erforderliche Zeit tn, zu der eine integrierte Verzögerung VG, welche durch Zeitquadratur (oder Zeitintegration genannt) der Fußboden G erlangt wird, gleich einem erforderlichen integrierten Wert wird, welcher zuvor eingestellt ist.
Der Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 bestätigt das Auftauchen der ersten Spitze in der Fußboden G Wellenform mit Hilfe der Wavelet-Transformationsverarbeitung, und erfasst eine Zeit des Auftauchens als eine erste Spitzen-Zeit tp. In dieser Ausführungsform wird die erste Spitzen-Zeit tp als eine Zeit vom Überschreiten eines vorbestimmten Schwellwerts GTH durch die Fußboden G an bis zum Auftauchen der ersten Spitze bestimmt.
Wenn die erste Spitze in der zuvor genannten Fußboden G Wellenform auftaucht, ist es immer sicher, dass das Fahrzeug kollidiert ist. Beim Identifizieren des Fahrzeug-Kollisionstyps ist es wirksam die erste Spitze zu bestätigen und den Kollisionstyp auf Basis der ersten Spitze zu identifizieren. Wenn der Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 die erste Spitzen-Zeit tp erfasst, wird eine Erfassungssignalausgabe vom Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 aus dem Typ-Identifikationsabschnitt 36 zugeführt.
Wenn die Fahrzeug-Verzögerung nicht auf einem Level ist, welcher eine Fahrzeugkollision anzeigt, wird sie durch Bereitstellen des Schwellwerts GTH von der Betrachtung ausgeschlossen. Das Auftauchen der ersten Spitze bei der Fahrzeug-Verzögerung Wellenform wird unter dieser Voraussetzung bestätigt. Daher kann der Kollisionstyp in frühen Stadien, nämlich bei einer Anfangskollisionsphase des Fahrzeugs, bestimmt werden.
5 zeigt eine beispielhafte Fußboden G Wellenform, welche periodisch durch den Fußboden-Sensor 22 erfasst wird. Der obere Teil von 5 zeigt die Wellenform der Fußboden G und der untere Teil von 5 zeigt eine Wavelet-Phase, welche erlangt wird, indem die Wellenform der Fußboden G einer Wavelet-Transformation unterworfen wird.
Bezugnehmend auf den oberen Teil von 5 erfasst der Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 die erste Spitzen-Zeit tp in Ansprechen auf das Auftauchen der ersten Spitze, unter der Annahme, dass die Fußboden G bei einer Referenzzeit t0 (=0) den vorbestimmten Schwellwert (GTH) übersteigt. Es ist in dieser Ausführungsform zu erwähnen, dass die Fußboden G den Schwellwert GTH zur Zeit t0 übersteigt, und dass die erste Spitze zur Zeit tp auftaucht. Da jedoch t0=0 ist, folgt daraus, dass die erste Spitzen-Zeit =(tp–0) ist. Daher wird die erste Spitzen-Zeit als tp beschrieben. Die Wavelet-Phase im unteren Teil von 5 wird zur Erfassung der zuvor genannten ersten Spitze verwendet. Diese Wavelet-Verarbeitung wird später detailliert beschrieben.
Der erforderliche Zeit Erfassungsabschnitt 34 erfasst eine Zeit als die erforderliche Zeit tn, bei welcher die integrierte Verzögerung VG (∫Gdt), welche durch Zeitquadratur der Fußboden G erlangt wird, gleich dem zuvor eingestellten erforderlichen integrierten Wert wird. Dieser erforderliche integrierte Wert wird zuvor als die vorbestimmte integrierte Verzögerung VG eingestellt, welche einer erforderlichen Zeit entspricht, welche ein kritischer Wert ist um zu bestimmen ob ein Insassenschutzsystem beim Ereignis einer Fahrzeugkollision zu aktivieren ist.
Der erforderliche Zeit Erfassungsabschnitt 34 hat eine Funktion zum Verarbeiten der Fußboden G durch Integration. Wie im Falle des Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitts 32, berechnet der erforderliche Zeit Erfassungsabschnitt 34 die integrierte Verzögerung VG kontinuierlich, nachdem die Fußboden G den Schwellwert GTH überstiegen hat (die Zeit, bei der die Fußboden G den Schwellwert GTH übersteigt, ist die Referenzzeit t0). Der erforderliche Zeit Erfassungsabschnitt 34 erfasst eine Zeit als die erforderliche Zeit tn, bei der die integrierte Verzögerung VG gleich dem zuvor genannten erforderlichen integrierten Wert wird.
Der zuvor genannte erforderliche integrierte Wert wird nun beschrieben. Es gibt eine kritische Zeit zum Bestimmen, ob ein Insassenschutzsystem, wie beispielsweise ein Airbag, beim Ereignis einer Kollision des Fahrzeugs zu aktivieren ist. Um Insassen beim Ereignis einer Fahrzeugkollision geeignet zu schützen, muss vor der kritischen Zeit bestimmt werden, ob das Insassenschutzsystem aktiviert wird. Bei der vorliegenden Beschreibung wird die kritische Zeit für diese Bestimmung als die erforderliche Zeit bezeichnet. Genauso wie die zuvor genannte erste Spitze spiegelt diese erforderliche Zeit einen Zustand beim Ereignis einer Fahrzeug-Kollision wieder. Daher ist es wirksam, den Kollisionstyp auf Basis der erforderlichen Zeit zu identifizieren.
Das heißt, dass die zuvor genannte erforderliche Zeit dazu neigt, im Falle einer Hochgeschwindigkeits-Frontalkollision oder dergleichen, kurz zu sein, und dazu neigt, im Falle einer Pfahlkollision, relativ lang zu sein. Die erforderliche Zeit für weitere Kollisionstypen, wie beispielsweise ORB, ODB und Schrägkollision, neigt dazu, zwischen der erforderlichen Zeit für die Frontalkollision und der erforderlichen Zeit für die Pfahlkollision zu liegen. Ferner unterscheidet sich die erforderliche Zeit unter diesen Kollisionstypen. Da ein ORB eine Kollision gegen ein starres Objekt bedeutet, neigt die erforderliche Zeit für ORB dazu, nahe an der erforderlichen Zeit für die Frontalkollision zu sein. Da die ODB eine Kollision gegen ein verformbares Objekt bedeutet, neigt die erforderliche Zeit für ODB dazu, nahe an der erforderlichen Zeit für eine Pfahlkollision zu sein. Das heißt, dass, obwohl es eine Mehrzahl an Kollisionstypen gibt, von denen die Fußboden G Wellenform abhängt, die erforderliche Zeit als eine Richtlinie zum Identifizieren des Kollisionstyps dient.
Wenn die Aufmerksamkeit auf die integrierte Verzögerung VG gelenkt wird, welche durch Zeitquadratur der Fußboden G im oberen Fall von 5 vom oben erwähnte Standpunkt aus abhängt, wird die integrierte Verzögerung VG als ein Bereich unterhalb der Fußboden G Wellenform dargestellt. Im Falle einer Frontalkollision ist dieser Bereich im Anfangsstadium groß. Im Gegensatz dazu ist, im Falle einer Pfahlkollision, dieser Bereich in seinem letzten Stadium groß. Diese Ausführungsform basiert auf einem Ergebnis von Untersuchungen, bei denen der Fahrzeug-Kollisionstyp wirksam unter Verwendung einer Zeit (erforderliche Zeit) identifiziert wird, wenn der Bereich gleich der vorbestimmten integrierten Verzögerung VG wird, welche der erforderlichen Zeit entspricht, die die kritische Zeit bildet, um zu Bestimmen ob das Insassenschutzsystem aktiviert wird.
Beispielsweise wird die integrierte Verzögerung VG zur erforderlichen Zeit, und zwar beim Ereignis einer Hochgeschwindigkeits-Frontalkollision, als ein erforderlicher integrierter Wert bestimmt, und zuvor als ein Kriterium verwendet. Die Zeit, bei welcher die integrierte Verzögerung VG der Fußboden G, welche periodisch vom Fahrzeug erfasst wird, welches kollidiert hat, gleich dem erforderlichen integrierten Wert wird, nämlich die erforderliche Zeit tn, wird dazu verwendet um den Kollisionstyp zu identifizieren. Dieser erforderliche integrierte Wert, welcher eine Konstante ist, wird im Falle einer Frontalkollision früh erreicht, und im Falle einer Pfahlkollision am spätesten erreicht. Im Falle eines ORB, ODB oder einer Schrägkollision bedarf es einer Zwischenperiode um den erforderlichen integrierten Wert zu erreichen.
Der zuvor genannte erforderliche integrierte Wert wird beispielsweise dadurch erlangt, indem ein Test basierend auf einer Hochgeschwindigkeits-Frontalkollision durchgeführt wird, und die integrierte Verzögerung VG entsprechend der erforderlichen Zeit berechnet wird. Die integrierte Verzögerung VG wird zuvor als der erforderliche integrierte Wert des Fahrzeugs eingestellt. Es ist vorteilhaft, wenn der erforderliche integrierte Wert derart eingestellt wird, indem ein Kollisionstest und eine Simulation gemäß dem Fahrzeugtyp durchgeführt werden. Beispielsweise beträgt der erforderliche integrierte Wert 0,7 bis 0,8 m/s. In dieser Ausführungsform beträgt der erforderliche integrierte Wert =0,75 m/s.
Die durch den erforderliche Zeit Erfassungsabschnitt 34 erfasste erforderliche Zeit tn wird dem Typ-Identifikationsabschnitt 36 als ein Erfassungssignal zugeführt.
Der Typ-Identifikationsabschnitt 30 verwendet die erforderliche Zeit tn und die erste Spitzen-Zeit tp, welche vom Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 erlangt wird, und identifiziert eine Fahrzeug-Kollision als eine Frontalkollision, Schrägkollision, ORB, ODB oder Pfahlkollision.
Ferner wird ein Verfahren, welches durch den Typ-Identifikationsabschnitt 36 in der ersten Ausführungsform adoptiert wird, um eine Fahrzeugkollision als einen aus einer Mehrzahl an Kollisionstypen zu identifizieren, beschrieben.
6 zeigt an, wie sich die erste Spitzen-Zeit tp und die erforderliche Zeit tn zueinander hinsichtlich von Daten beziehen, welche durch einen Fahrzeugkollisionstest erlangt werden. Die Abszisse stellt die erforderliche Zeit tn dar, und die Ordinate stellt die erste Spitzen-Zeit tp dar. Bei diesem Kollisionstest beträgt der erforderliche integrierte Wert gleich 0,75 m/s. Das heißt, dass die erforderliche Zeit tn eine Zeit ist, bei der die Zeitquadratur der Fußboden G (m/s²) zu 0,75 m/s führt.
In 6 neigen Daten bezüglich von Frontalkollisionen dazu, sich im oberen linken Bereich zu sammeln, während Daten bezüglich von Pfahlkollisionen dazu neigen, sich im unteren rechten Bereich zu sammeln, während Daten bezüglich von Pfahlkollisionen dazu neigen, sich im unteren rechten Bereich zu sammeln. Daten bezüglich der weiteren Kollisionen befinden sich zwischen den Daten bezüglich von Frontalkollisionen und den Daten bezüglich von Pfahlkollisionen. Die erste Spitzen-Zeit tp für ODB ist kürzer als die erste Spitzen-Zeit tp für Schrägkollisionen, welche wiederum kürzer ist als die erste Spitzen-Zeit tp für ORB.
Hinsichtlich der ersten Spitzen-Zeit tp ist die erst Spitzen-Zeit, welche durch die Daten bezüglich einer Frontalkollision oder ORB erforderlich ist, länger als die erste Spitzen-Zeit, welche durch die Daten bezüglich von Schrägkollisionen oder ODB erforderlich ist. Dies ist so, weil die erste Spitzen-Zeit tp unmittelbar gemessen wird, nachdem der Schwellwert GTH überschritten wurde. Das heißt, dass im Falle einer Frontal- oder ORB Kollision die Fußboden G Wellenform im Anfangsstadion der Kollision den Schwellwert GTH übersteigt und dann die erste Spitze erreicht. Jedoch übersteigt im Falle einer Schräg- oder ORB Kollision die Fußboden G Wellenform nicht unmittelbar im Anfangsstadium der Kollision den Schwellwert GTH, sondern neigt dazu, den Schwellwert GTH in einem mittleren oder späten Stadium der Kollision zu übersteigen, und danach plötzlich die erste Spitze zu erreichen. Demgemäss demonstriert die Ordinate in 6, dass die erste Spitzen-Zeit tp für Frontal- oder ORB Kollisionen relativ lang ist.
Wie anhand von 6 ersichtlich, ist es verständlich, dass eine Fahrzeug-Kollision auf einmal als eine aus einer Mehrzahl an Kollisionstypen identifiziert werden kann, wenn eine Beziehung zwischen der erforderlichen Zeit tn und der ersten Spitzen-Zeit tp der Fußboden G Wellenform verwendet wird.
Der Fußboden-Sensor 22 ist im Zentrum des Fahrzeug-Hauptkörpers angeordnet, und erfasst somit die Fußboden G stetig, bis ein sich zum Fahrzeugzentrum ausbreitender Bruch verursacht wird. Jedoch wurden gemäß dem Stand der Technik die Möglichkeiten in Betracht gezogen, weitere zusätzliche Sensoren zu verwenden, und zwar hinsichtlich dessen, dass die Fußboden G alleine keine bestimmte Kollision als eine aus einer Mehrzahl an Kollisionstypen identifizieren kann. Jedoch erlaubt diese Ausführungsform, dass eine bestimmte Kollision als eine aus einer Mehrzahl an Kollisionstypen auf einmal identifiziert wird, indem die erforderliche Zeit tn und die erste Spitzen-Zeit tp der Fußboden G Wellenform verwendet werden.
Ein Verfahren, bei welchem der Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 die erste Spitzen-Zeit der Fußboden G Wellenform erfasst, wird nun mit Bezug auf 7 und 8 beschrieben.
In dieser Ausführungsform unterwirft der Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 die Wellenform der über den Signaleingabeabschnitt 28 zugeführten Fußboden G der Wavelet-Transformationsverarbeitung, bestätigt das Auftauchen der erste Spitze (erster Maximalwert) der Fußboden G Wellenform, und erfasst die erste Spitzen-Zeit tp.
Während eine Fourier-Transformation ein Zeitfolgesignal als eine Überlagerung von konstanten Sinuswellen darstellt, ist die Wavelet-Transformation ein Verfahren zum Darstellen eines Zeitfolgesignals als eine Überlagerung von zeitweilig lokalisierten Wellen (Wavelets). Eine Wavelet-Transformation ist ein Datenumwandlungsverfahren, welches jüngst weit verbreitet auf verschiedenen Feldern angewendet worden ist, inklusive der spektralen Analyse von nicht konstanten Signalen, Spracherkennung/Synthese der Komprimierung von Bildinformation, Rauschentfernung und der Erfassung von Fehlfunktionen.
Der Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 führt einen Produkt-Summen Betrieb durch, indem er eine vorbestimmte komplexe Funktion als eine Integrationsbasis für ein Eingangssignal verwendet, und eine Phase θ der Größe eines Wavelet-Transformationswerts auf Basis eines Realteils P und eines Imaginärteils I davon berechnet. Eine dem ersten Maximalwert entsprechende Zeit wird auf Basis der somit berechneten Phase θ erfasst. Hiernach wird kurz ein Prinzip beschrieben, durch welches der Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 die erste Spitze mittels des Wavelet-Transformationsverfahrens erfasst.
Ein Wavelet-Transformationskoeffizient (a, b) eines Zeitfolgesignals X(t) wird, wie in Gleichung (2) beispielhaft dargestellt, entwickelt, welcher ein Paar von ähnlichen Funktionen ψa, b(t) als Basisfunktionen verwendet. Das Paar an ähnlichen Funktionen ψa, b(t) wird erlangt, indem eine Basis Wavelet-Funktion ψ(t) vorbereitet wird, welche sowohl zeitlich als auch in der Frequenz lokalisiert wird, diese einer "a"-Zeit Skala-Transformation unterworfen wird, wie durch Gleichung (1) angezeigt, und diese dann einer Wechsel-Transformation (Umwandlung) durch ein Ursprungs-"b" unterworfen wird. Es ist hier zu erwähnen, dass ein Skala-Transformationsparameter "a" invers proportional zu einer Transformationsfrequenz "f" ist. ψa, b(t) = a–1/2ψ((t–b)/a) ...(1) X(a, b) = ∫X(t)ψa, b(t) .....(2)
In dieser Ausführungsform wird eine durch eine Gleichung (3) ausgedrückte Gabor-Funktion als die Basis Wavelet-Funktion ψ(t) verwendet. Die Gabor-Funktion ist eine komplexe Funktion, bei welcher sich der Imaginärteil I in der Phase um π/2 vom Realteil R unterscheidet. Es ist hier zu erwähnen, dass wo in der Gleichung (3) eine durch die Frequenz "f" bestimmte Konstante ist (ω₀=2πf), und dass α ebenfalls eine Konstante ist. ψ(t) = exp(–αt2 + iω0t) = {exp (–αt2)}x{cos(ω0t) + isin(ω0t)} ...(3)
7 zeigt die Darstellung der Gabor-Funktion entlang einer Zeitachse im Falle, dass in der Gleichung (3) α=π gilt. Wie in 7 gezeigt, wird die Gabor-Funktion in einem Bereich von –T bis T entlang der Zeitachse lokalisiert, und die Realteil-Wellenform und die Imaginärteil-Wellenform sind in der Phase zueinander um π/2 unterschiedlich. Genauer gesagt, ist die Wavelet-Transformation für das Zeitfolgesignal X(t) ein Produktsummen-Betrieb des Zeitfolgesignals X(t), und eine Funktion, welche den geeignet ausgewählten Skala-Transformationsparameter "a" hat (ω₀ in der Gleichung (3)). Die Betriebssektion wird auf einen Bereich mit lokalisierten Wellenformen beschränkt (im Bereich von –T bis T in 7). Dieser Bereich wird als ein Fenster bezeichnet.
Weil die Gabor-Funktion eine komplexe Funktion ist, wird die Wavelet-Transformation X(a, b) des Zeitfolgesignals X(t), welches auf der Gabor-Funktion basiert, als eine komplexe Zahl dargestellt. 8 zeigt eine Beziehung zwischen dem Realteil R, dem Imaginärteil I, der Größe P und der Phase θ der Wavelet-Transformation X, (a, b). Die Größe P wird gemäß einer Gleichung (4) berechnet, und die Phase θ wird aus einer Gleichung (5) erlangt. Es ist hier zu erwähnen, dass die Größe P eine logische Größe der Wavelet-Transformation X (a, b) bedeutet, und einheitenlos ist. Die Phase θ ändert sich innerhalb des Bereiches von 0 bis 2π in Abhängigkeit von den Größen und Vorzeichen des Realteils R und des Imaginärteils I. P = (R2 + I2)1/2 ...(4) θ = tan–1 (I/R) ...(5)
Die Phase θ(t) der Transformationsfrequenz "f" nahe der Frequenz des Zeitfolgesignals X(t) ändert sich dann von 2π auf 0, wenn das Zeitfolgesignal X(t) eine maximale (Spitzen-) Amplitude hat. Die Phase θ(t) wird dann gleich π, wenn das Zeitfolgesignal X(t) eine minimale (Boden-) Amplitude hat.
Der Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 dieser Ausführungsform erfasst eine Zeit tp, welche dem ersten Auftauchen der ersten Spitze entspricht (erster Maximalwert). Beim weiteren Warten bis eine Zeit tb, welche dem ersten Auftauchen des ersten Bodenbereichs (erster Minimalwert) entspricht, erfasst wird, kann das Auftauchen der ersten Spitze zuverlässiger bestätigt werden.
Das heißt, dass, wenn bestimmt wird, dass die Phase θ das erste Mal π übersteigt und dann unter π abfällt, daraus geschlossen wird, dass sich die Phase θ von 2π auf 0 verschoben hat. Somit wird die Zeit tp, welche der ersten Spitze entspricht, indirekt erfasst. Der erste Bodenbereich taucht bei einer Zeit auf, bei der die Phase θ darauf folgend gleich π wird.
Der zuvor genannte untere Bereich von 5 zeigt eine Wavelet-Phasen Wellenform, welche erlangt wird, indem die Fußboden G Wellenform, welche wie im oberen Bereich von 5 gezeigt durch den Fußboden G Sensor 22 erfasst wird, der Wavelet-Transformationsverarbeitung unterworfen wird. Wenn das hier oben beschriebene Wavelet-Transformationsverfahren verwendet wird, dann wird die erste Spitze zur Zeit tp erfasst, bei der die Phase θ von 2 π auf 0 invertiert ist. Der erste Bodenbereich tritt zur Zeit tb auf, bei der die Phase θ gleich π überschreitet.
Wieder bezugnehmend auf 4, erfasst der Spitzen-Erfassungsabschnitt 32, wie oben beschrieben, die erste Spitzen-Zeit tp der Fußboden G Wellenform und führt sie dem Typ-Identifizierungsabschnitt 36 zu, und der erforderliche Zeit Erfassungsabschnitt 34 erfasst die erforderliche Zeit tn und führt sie dem Typ-Identifizierungsabschnitt 36 zu. Der Typ-Identifizierungsabschnitt 36 identifiziert einen Kollisionstyp mittels eines Typ-Identifikationskennfelds, wie in 9 gezeigt. Wie in 9 gezeigt, sind in diesem Typ-Identifikationskennfeld Identifikationsbereiche zum Vorhersagen von jeweiligen Kollisionstypen eingestellt. Ein Kollisionstyp kann einfach identifiziert werden, indem bestätigt wird, zu welchem der Identifikationsbereiche ein Punkt gehört, welcher speziell beim Erfassen der ersten Spitzen-Zeit tp und der erforderlichen Zeit tn bestimmt wird. Es ist in dieser Ausführungsform zu erwähnen, dass der erforderliche integrierte Wert gleich 0,75 m/s beträgt, und dass die erforderliche Zeit tn in 9 als t 0,75 dargestellt wird. In Anbetracht der in 6 gezeigten zuvor genannten Beziehung, wird das in 9 gezeigte Typ-Identifikationskennfeld geeignet eingestellt, indem auf Kollisionsdaten oder dergleichen gemäß dem Fahrzeugtyp Bezug genommen wird. Dieses Typ-Identifikationskennfeld wird zuvor im ROM 44 oder dergleichen im Mikrocomputer 40 gespeichert.
10 zeigt eine beispielhafte Identifikationsroutine, welche durch den Typ-Identifikationsabschnitt 36 ausgeführt wird, welcher durch die CPU 42 der Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 20 realisiert wird.
Bezugnehmend auf 10 bereitet der Typ-Identifikationsabschnitt 36, wenn die erste Spitzen-Zeit tp oder die erforderliche Zeit tn erfasst ist, die Identifikation eines Kollisionstyps vor (S100). Ferner wird, wenn die andere aus der ersten Spitzen-Zeit tp und der erforderlichen Zeit tn erfasst wird (S102), die Typ-Identifikationsverarbeitung mittels des Typ-Identifikationskennfelds durchgeführt.
Ein spezieller Punkt, welcher durch die erfasste erste Spitzen-Zeit tp und die erforderliche Zeit tn bestimmt wird, wird dann in Schritt S104 auf dem Typ-Identifikationskennfeld lokalisiert. Es wird dann bestätigt, zu welchem der Identifikationsbereiche, welche zuvor gemäß dem Kollisionstyp eingestellt sind, dieser spezielle Punkt gehört, und der Kollisionstyp wird identifiziert (S106). Die Verarbeitungen der vorliegenden Routine werden dann beendet.
Ein aus der Typ-Identifikation, basierend auf der vorliegenden Routine, erlangtes Ergebnis wird zur Durchführung einer Aktivierungssteuerung des in 2 gezeigten Insassenschutzsystems 50 verwendet. Das in 2 gezeigte Airbag-System 50 wird nun kurz beschrieben. Das Airbag-System 50 enthält einen Airbag 52, zwei Gasgeneratoren 54, 54 zum Zuführen von Gas an den Airbag 52, Zündvorrichtungen 56, 56 zum Zünden eines Gasgenerators (nicht gezeigt) und Antriebsschaltungen 58, 58 zum Energiezuführen und Zünden der Zündvorrichtungen 56, 56 auf Basis einer Aktivierungssignalausgabe vom Mikrocomputer 40. Die zwei Gasgeneratoren 54 werden bereitgestellt, da zwei Fälle in Betracht gezogen werden. In einem der Fälle, d.h. im Falle einer hohen Ausgabe, werden die zwei Gasgeneratoren 54 simultan betrieben, so dass sie den Airbag 52 bei einer hohen Geschwindigkeit auslösen. Im anderen Fall, d.h., im Falle einer niedrigen Ausgabe, werden die zwei Gasgeneratoren 54 mit einer Zeitdifferenz betrieben. In Abhängigkeit vom Fahrzeug-Kollisionstyp wird bestimmt ob die hohe Ausgabe oder niedrige Ausgabe ausgewählt wird.
Wie oben beschrieben, kann die Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 20 der ersten Ausführungsform eine Kollision des Fahrzeugs 10 als eine aus einer Mehrzahl an Kollisionstypen auf einmal identifizieren, indem die erforderliche Zeit tn und die erste Spitzen-Zeit tp der Fußboden G Wellenform verwendet wird, welche durch den Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 erfasst wird. Genauer gesagt, wird aus dem Stand der Technik angenommen, dass die Identifikation eines Fahrzeug-Kollisionstyps aus der Fußboden G schwierig ist. Jedoch ermöglicht es diese Ausführungsform, dass aus der Fußboden G der Typ an Kollision identifiziert wird, in welchem das Fahrzeug involviert ist. Wenn die wie oben beschrieben aufgebaute Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 22 bei einem Insassenschutzsystem angewendet wird, wie z.B. ein Airbag-System, können Insassen zuverlässig geschützt werden.
Zweite Ausführungsform
Ferner wird die zweite Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf 11 bis 16 beschrieben. 11 zeigt den Hardware Aufbau einer Kollisionstyp- Identifikationsvorrichtung 60 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung. 12 ist eine beispielhafte Ansicht, welche anzeigt, wie die Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 60 im Fahrzeug eingebaut wird. 13 ist ein funktionales Blockdiagramm des Gesamtaufbaus der Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 60. Diese Zeichnungen sind jeweils ähnlich zu 2 bis 4, welche die erste Ausführungsform der Erfindung zeigen.
Die zweite Ausführungsform handhabt die Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 60, welche einen Fahrzeug-Kollisionstyp identifiziert, und zwar unter Verwendung von zweiten Fahrzeug-Verzögerungen zusätzlich zur Fußboden G, welche durch den Fußboden-Sensor 22 erfasst wird. Die zweiten Fahrzeug-Verzögerungen sind eine linke Fahrzeug-Verzögerung (vorne LG), welche vorne links von der Fußboden G erfasst wird, und eine rechte Fahrzeug-Verzögerung (vorne RG), welche vorne rechts von der Fußboden G erfasst wird.
Es ist hier zu erwähnen, dass dieselben Bauteile wie beim Aufbau der zuvor genannten ersten Ausführungsform durch dieselben Bezugsziffern gekennzeichnet sind, und dass sich die folgende Beschreibung auf den kennzeichnenden Teil der zweiten Ausführungsform richten wird.
Die Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 60 der zweiten Ausführungsform ist ebenfalls nahe an der Konsole im Zentralabschnitt des Fahrzeugs 10 angeordnet. Zusätzlich zum Fußboden 22 zum Erfassen der Fahrzeug-Verzögerung Fußboden G in der Längsrichtung des Fahrzeugs 10 sind ein vorderer linker Sensor 24 zum Erfassen einer Verzögerung vorne LG in der Längsrichtung des Fahrzeugs und ein vorderer rechter Sensor 26 zum Erfassen einer Verzögerung vorne RG in der Längsrichtung des Fahrzeugs bereitgestellt. Der vordere linke Sensor 24 und der vordere rechte Sensor 26 sind jeweils vorne von einem linken und einem rechten Seitenteil (in einer Unfallzone) installiert. Das heißt, dass der Mikrocomputer 40 dieser Ausführungsform einen Kollisionstyp unter Verwendung der vorderen LG und der vorderen RG, und zwar zusätzlich zur Fußboden G, identifiziert.
In der zweiten Ausführungsform werden Verzögerungssignale, welche vom vorderen linken und vom vorderen rechten Sensor 24, 26 ausgegeben werden, jeweils über Leitungen 25, 27 seitens des Mikrocomputers 40 eingegeben. Demgemäss werden Rohdaten bezüglich Verzögerungen, welche an den Seiten des vorderen linken und vorderen rechten Sensors 24, 26 erfasst werden, und Rohdaten bezüglich der Fahrzeug-Verzögerungen seitens des Fußboden-Sensors 22 seitens des Mikrocomputers 40 konkurrierend verarbeitet. Die konkurrierende Verarbeitung seitens des Mikrocomputers 40, wie hier erwähnt, wird bevorzugt, da Daten im Vergleich mit Fällen, bei denen Daten übertragen werden, welche zuvor seitens des vorderen linken und vorderen rechten Sensors 24, 26 verarbeitet werden, mit höherer Qualität verarbeitet werden können.
Die CPU 42 ist so eingestellt, dass sie die vordere LG und die vordere RG, als auch die durch den Fußboden-Sensor 22 erfasste Fußboden G überwacht. Die CPU 42 realisiert einen Kollisionstyp-Identifikationsabschnitt 70, welcher eine bestimmte Kollision als Frontalkollision, Schrägkollision, ORB, ODB oder Pfahlkollision mittels dreier Fahrzeug-Verzögerungen identifiziert, welche durch den Fußboden-Sensor 22 und den vorderen linken und vorderen rechten Sensor 24, 26, erfasst werden, nämlich die Fußboden G, die vordere LG und die vordere RG. Das in 13 gezeigte funktionale Blockdiagramm der Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 60 erklärt den Aufbau der CPU 42.
Bezugnehmend auf 13 werden die Fußboden G, die vordere LG und die vordere RG, welche periodisch erfasst werden, über den Signaleingabeabschnitt 28 dem Kollisionstyp- Identifikationsabschnitt 70 zugeführt. Der Kollisionstyp-Identifikationsabschnitt 70 enthält den Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 und den erforderliche Zeit Erfassungsabschnitt 34. Der Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 erfasst die erste Spitzen-Zeit tp in der Fußboden G Wellenform. Der erforderliche Zeit Erfassungsabschnitt 34 erfasst eine Zeit, bei der die integrierte Verzögerung VG, welche durch Zeitquadratur der Fußboden G erlangt wird, gleich einem erforderlichen integrierten Wert wird, als die erforderliche Zeit tn.
Bei der in 13 gezeigten Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 70 ist ebenfalls die grundlegende Verarbeitung der Wellenform der Fußboden G, welche durch den Fußboden-Sensor 22 erfasst wird, dieselbe wie im Falle der ersten Ausführungsform. Der Spitzen-Zeit Erfassungsabschnitt 32 und der erforderliche Zeit-Erfassungsabschnitt 34 erfassen jeweils die erste Spitzen-Zeit tp und die erforderliche Zeit tn.
In dieser Ausführungsform werden die erste Spitzen-Zeit tp und die erforderliche Zeit tn einem Zeitverhältnis-Berechnungsabschnitt 76 zugeführt, welcher ein Zeitverhältnis (tn/tp) berechnet. Das so berechnete Zeitverhältnis (tn/tp) wird durch einen Typ-Identifikationsabschnitt 78 zur Identifikation verwendet. Das Zeitverhältnis (tn/tp) kann als eine Richtlinie angenommen werden, welche einen Kollisionszustand anzeigt, bei welchem eine Deformation zum Ausmaß der Absorbierung eines Aufpralls auftritt, welcher beim Ereignis einer Kollision des Fahrzeugs 10 verursacht wird.
Das heißt, dass eine aufprallabsorbierende Deformation nicht in dem Falle auftritt, bei welchem das Fahrzeug 10 mit einem starren Objekt kollidiert, nämlich im Falle einer Frontal- oder ORB Kollision. In diesem Fall ist die Differenz zwischen der ersten Spitzen-Zeit tp und der erforderlichen Zeit tn klein. Als Ergebnis ist das Zeitverhältnis tn/tp klein. Im Gegensatz dazu wird im Falle einer Pfahlkollision das Zentrum des Fahrzeugfrontabschnittes deformiert, sobald es einen Aufprall absorbiert, bis sich die Kollision zu einem starren Teil erstreckt, wie beispielsweise ein Motor. Ferner wird im Falle einer ODB Kollision ein Kollisionsobjekt deformiert. Als Ergebnis ist die erforderliche Zeit tn größer, und das Zeitverhältnis (tn/tp) ist im Vergleich zum Fall der Frontalkollision oder dergleichen größer. Demgemäss ist es wirksam, das zuvor genannte Zeitverhältnis (tn/tp) als eine Richtlinie zum Identifizieren eines Kollisionstyps zu verwenden.
Ferner hat der Kollisionstyp-Identifikationsabschnitt 70 dieser Ausführungsform einen seitlicher Symmetrie-Index Erfassungsabschnitt 72 als einen Verarbeitungsabschnitt, welcher einen seitlichen Symmetrie-Index SY einer Kollision mittels der vorderen LG und der vorderen RG berechnet.
14 entspricht 5, welche die erste Ausführungsform zeigt. 14 zeigt beispielhafte Wellenform der vorderen LG und der vorderen RG, als auch die Wellenform der Fußboden G, welche periodisch durch den Fußboden-Sensor 22 erfasst wird. Der oberste Abschnitt (erster Abschnitt) von 14 zeigt die vordere LG Wellenform. Der zweite Abschnitt von 14 zeigt die vordere RG Wellenform. Wie im Falle von 5 zeigen die zwei unteren Abschnitte von 14 die Fußboden G Wellenform und eine Wavelet-Phase, welche erlangt wird, indem die Fußboden G Wellenform einer Wavelet-Transformation unterworfen wird.
In dieser Ausführungsform wird die Aufmerksamkeit auf die Tatsache gerichtet, dass das Verhältnis zwischen der linken integrierten Verzögerung LV der vorderen LG (erster Abschnitt) und der rechten integrierten Verzögerung RV der vorderen RG (zweiter Abschnitt) den seitlichen Symmetrie-Index einer Kollision akkurat widerspiegelt, wie in 14 gezeigt. Diese Ausführungsform fügt diese Tatsache als ein Beiwerk zum Identifizieren eines Kollisionstyps hinzu. Es ist hier zu erwähnen, dass diese integrierten Werte dazu verwendet werden um eine Rauschwirkung zu unterdrücken.
Beispielsweise ist, wie in 14 gezeigt, die linke integrierte Verzögerung LV der vorderen LG viel größer als die rechte integrierte Verzögerung RV der vorderen RG. Dies ermöglicht es vorherzusagen, dass eine asymmetrische Kollision aufgetreten ist, und dass das Fahrzeug mit seiner linken Seite kollidiert hat.
Der seitliche Symmetrie-Index Erfassungsabschnitt 72 integriert die vordere LG und die vordere RG von einer Zeit an, welche dem Überschreiten des zuvor genannten vorbestimmten Schwellwerts GTH durch die Fußboden G entspricht, bis zu einer Zeit, welche der Erfassung der ersten Spitze der Fußboden G Wellenform entspricht, d.h., bis zur ersten Spitzen-Zeit tp, oder integriert die vordere LG und die vordere RG für eine vorbestimmte Zeit, welche zuvor eingestellt ist, und zwar von der Zeit an, welche dem Überschreiten des Schwellwerts GTH durch die Fußboden G entspricht. Somit berechnet der seitliche Symmetrie-Index Erfassungsabschnitt 72 die linke integrierte Verzögerung LV und die rechte integrierte Verzögerung RV. Der seitliche Symmetrie-Index Erfassungsabschnitt 72 erfasst dann ein Verhältnis zwischen der linken integrierten Verzögerung LV und der rechten integrierten Verzögerung RV als den lateralen Symmetrie-Index SY, und führt ihn dem Typ-Identifikationsabschnitt 78 zu. Beim Berechnen des seitlichen Symmetrie-Index SY (0 bis 1,0) bestimmt der seitliche Symmetrie-Index Erfassungsabschnitt 72, dass der Nenner aus der linken integrierten Verzögerung LV und der rechten integrierten Verzögerung RV der größere ist. Im Falle einer Kollision mit einem hohen Symmetrie-Index, nämlich einer Frontal- oder Pfahlkollision, ist der seitliche Symmetrie-Index SY nahe an 1,0. Im Gegensatz dazu ist, im Falle einer Kollision mit einem hohen asymmetrischen Index, nämlich einer Schrägkollision, der seitliche Symmetrie-Index SY nahe an 0. Der Symmetrie-Index für ORB oder ODB ist zwischen dem Symmetrie-Index für eine Frontalkollision oder dergleichen, und dem Symmetrie-Index für eine Schrägkollision. Es ist somit verständlich, dass der seitliche Symmetrie-Index SY ebenfalls eine wirksame Richtlinie zum Identifizieren eines Fahrzeug-Kollisionstyps ist.
Das heißt, dass die zweite Ausführungsform so entworfen ist, dass sie einen Fahrzeug-Kollisionstyp zuverlässiger und einfacher identifiziert, indem sie beide Faktoren einschließt, nämlich einen Absorptionszustand eines während einer Kollision verursachten Aufpralls, und den seitlichen Symmetrie-Index SY basierend auf den integrierten Verzögerungen LV, RV, und zwar unter Verwendung des Zeitverhältnisses (tn/tp).
15 ist eine beispielhafte Ansicht eines Typ-Identifikationskennfelds, welches im Typ-Identifikationsabschnitt 78 der zweiten Ausführungsform verwendet wird. Das Typ-Identifikationskennfeld wird aus dem zuvor genannten Zeitverhältnis (tn/tp) und dem zuvor genannten seitlichen Symmetrie-Index SY gebildet. In diesem Typ-Identifikationskennfeld sind ebenfalls Identifikationsbereiche zur Vorhersage von jeweiligen Kollisionstypen eingestellt. Ein Kollisionstyp kann einfach identifiziert werden, indem bestätigt wird, zu welchem der Identifikationsbereiche ein Punkt gehört, welcher durch eine Bestimmung des Zeitverhältnisses (tn/tp) und des seitlichen Symmetrie-Index spezifiziert ist. Es ist hier zu erwähnen, dass das Typ-Identifikationskennfeld der zweiten Ausführungsform ebenfalls zuvor im ROM 44 oder dergleichen im Mikrocomputer 40 gespeichert wird.
Es ist hier zu erwähnen, dass das zuvor genannte Zeitverhältnis (tn/tp) als Anzeige einer Unfallmöglichkeit betrachtet werden kann. Im Gegensatz dazu kann das Zeitverhältnis (tp/tn) als Anzeige einer Steifigkeit betrachtet werden. Demgemäss kann die Identifikation eines Kollisionstyps ebenfalls unter Verwendung des Zeitverhältnisses (tp/tn) auf dieselbe Weise durchgeführt werden.
16 zeigt eine beispielhafte Identifikationsroutine, welche durch den Typ-Identifikationsabschnitt 78 ausgeführt wird, welcher durch die CPU 42 der Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 60 realisiert wird.
In 16 wird, wenn die erste Spitzen-Zeit tp oder die erforderliche Zeit tn erfasst wird, der Typ-Identifikationsabschnitt 78 die Identifikation eines Kollisionstyps vorbereiten (S200). Darauf folgend wird, wenn die andere aus der ersten Spitzen-Zeit tp und der erforderlichen Zeit tn erfasst wird (S202), die Typ-Identifikationsverarbeitung unter Verwendung des Typ-Identifikationskennfelds durchgeführt.
In Schritt S204 berechnet der Zeitverhältnis-Berechnungsabschnitt 76 das Zeitverhältnis (tn/tp) aus der erfassten erforderlichen Zeit tn und der ersten Spitzen-Zeit tp. Ferner erfasst der seitliche Symmetrie-Index Erfassungsabschnitt 72 in Schritt S204 den seitlichen Symmetrie-Index SY auf Basis der linken integrierten Verzögerung LV und der rechten integrierten Verzögerung RV. In Schritt S206 wird dann der spezielle Punkt, welcher durch das Zeitverhältnis (tn/tp) und den seitlichen Symmetrie-Index SY bestimmt ist, auf dem Typ-Identifikationskennfeld lokalisiert. Durch ein darauf folgendes Bestätigen, zu welchem der Identifikationsbereiche, welche zuvor gemäß dem Kollisionstyp eingestellt sind, der spezielle Punkt gehört, wird ein Kollisionstyp identifiziert (S208). Die Verarbeitungen der vorliegenden Routine werden dann beendet.
Ein aus der Typ-Identifikation basierend auf der vorliegenden Routine erlangtes Ergebnis wird ebenfalls dazu verwendet um eine Aktivierungssteuerung des in 2 gezeigten Insassenschutzsystems 50 durchzuführen.
Wie oben beschrieben, kann die Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 60 der zweiten Ausführungsform eine Kollision des Fahrzeugs 10 als einen aus einer Mehrzahl an Kollisionstypen auf einmal identifizieren, indem das Zeitverhältnis (tn/tp) zwischen der ersten Spitzen-Zeit tp und der erforderlichen Zeit tn, welche durch die Fußboden G Wellenform bestimmt sind, und der seitliche Symmetrie-Index, welcher auf Basis der vorderen LG und der vorderen RG bestimmt ist, verwendet werden. Genauer gesagt, da diese Ausführungsform ebenfalls dazu entworfen ist um eine Identifikation hinsichtlich des seitlichen Symmetrie-Index durchzuführen, welcher durch die vordere LG und die vordere RG bestimmt ist, welche durch den vorderen linken und vorderen rechten Sensor erfasst sind, ist es möglich einen Kollisionstyp mit höherer Genauigkeit zu identifizieren. Wenn die Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung 60 dieser Ausführungsform bei einem Insassenschutzsystem, wie beispielsweise ein Airbag-System, angewendet wird, können Insassen wirksam geschützt werden.
Eine Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung ist in einem Zentralabschnitt eines Fahrzeug-Hauptkörpers angeordnet, und hat ein erstes Verzögerungs-Erfassungsmittel (22), ein Spitzen-Zeit Erfassungsmittel (32), ein Mittel zum Erfassen einer erforderlichen Zeit (34), und ein Typ- Identifikationsmittel (36). Das Verzögerungs-Erfassungsmittel (22) erfasst eine Fahrzeug-Verzögerung in der Längsrichtung. Das Spitzen-Zeit Erfassungsmittel (32) erfasst eine Zeit beginnend vom Überschreiten eines voreingestellten Schwellwerts (GTH) durch eine Wellenform der durch das erste Verzögerungs-Erfassungsmittel (22) erfassten Fahrzeug-Verzögerung (G), bis zu einer ersten Spitze, als eine erste Spitzen-Zeit tp. Das Mittel zum Erfassen einer erforderlichen Zeit (34) erfasst eine Zeit, bei der eine durch Zeitquadratur der Fahrzeug-Verzögerung (G) erlangte integrierte Verzögerung (VG) gleich einem zuvor eingestellten vorbestimmten integrierten Wert wird, als eine erforderliche Zeit (tn). Das Typ-Identifikationsmittel (36; 78) identifiziert einen Fahrzeug-Kollisionstyp auf Basis von der ersten Spitzen-Zeit (tp) und der erforderlichen Zeit (tn). Die Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung kann eine Fahrzeugkollision als einen aus einer Mehrzahl an Kollisionstypen auf ein Mal identifizieren.

Claims

Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung (20), welche in einem Zentralabschnitt eines Fahrzeug-Hauptkörpers angeordnet ist, und ein erstes Verzögerungs-Erfassungsmittel (22) zum Erfassen einer Fahrzeug-Verzögerung in der Längsrichtung hat, dadurch gekennzeichnet, dass sie enthält: ein Spitzenzeit-Erfassungsmittel (32) zum Erfassen einer Zeit beginnend vom Überschreiten eines voreingestellten Schwellwerts (GTH) durch eine Wellenform der durch das erste Verzögerungs-Erfassungsmittel (22) erfassten Fahrzeug-Verzögerung (G), bis zu einer ersten Spitze, als eine erste Spitzen-Zeit (tp); ein Mittel zum Erfassen einer erforderlichen Zeit (34) zum Erfassen einer Zeit, bei der eine durch Zeitquadratur der Fahrzeug-Verzögerung (G) erlangte integrierte Verzögerung (VG) gleich einem vorbestimmten integrierten Wert wird, als eine erforderliche Zeit (tn); und ein Typ-Identifikationsmittel (36; 78) zum Identifizieren eines Fahrzeug-Kollisionstyps auf Basis von einem Kollisionstyp-Identifikationskennfeld, welches aus der ersten Spitzen-Zeit (tp) und der erforderlichen Zeit (tn) gebildet ist.
Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner enthält: zweite Verzögerungs-Erfassungsmittel (24, 26), welche vorne links und rechts des ersten Verzögerungs-Erfassungsmittels (22) angeordnet sind, und welche Fahrzeug-Verzögerungen in der Längsrichtung des Fahrzeugs als linke und rechte Verzögerungen erfassen; ein Zeitverhältnis-Berechnungsmittel (76) zum Berechnen eines Zeitverhältnisses (tn/tp) zwischen der ersten Spitzen-Zeit (tp) und der erforderlichen Zeit (tn); ein Symmetrie-Index Erfassungsmittel (72) zum Erfassen eines seitlichen Symmetrie-Index (SY) beim Ereignis einer Fahrzeugkollision auf Basis der linken Verzögerung (LG) und der rechten Verzögerung (RG); wobei das Typ-Identifikationsmittel (78) einen Fahrzeug-Kollisionstyp auf Basis des Zeitverhältnisses (tn/tp) und des seitlichen Symmetrie-Index (SY) identifiziert.
Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte integrierte Wert zuvor als eine vorbestimmte integrierte Verzögerung (VG) entsprechend einer erforderlichen Zeit eingestellt ist, welche ein kritischer Wert ist, um zu bestimmen ob ein Insassenschutzsystem beim Ereignis einer Kollision des Fahrzeugs aktiviert wird.
Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Erfassen einer erforderlichen Zeit (34) eine Funktion zum Berechnen einer integrierten Verzögerung (VG) durch Zeitquadratur der Fahrzeug-Verzögerung (G) hat, und derart eingestellt ist, dass es eine Berechnung der integrierten Verzögerung (VG) beim Überschreiten des Schwellwerts (GTH) durch die Fahrzeug-Verzögerung (G) beginnt, und eine erforderliche Zeit (tn) erfasst, wenn die integrierte Verzögerung (VG) gleich dem vorbestimmten integrierten Wert wird.
Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spitzenzeit-Erfassungsmittel (32) die erste Spitze auf Basis eines Ereignisses bestätigt, bei welchem eine Wavelet-Phase, welche erlangt wird, indem die Wellenform der Fahrzeug-Verzögerung (G) einer Wavelet-Transformationsverarbeitung unterworfen wird, das erste Mal von 2π auf 0 invertiert, und die erste Spitzen-Zeit (tp) erfasst.
Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Kollisionstyp-Identifikationskennfeld eine Mehrzahl an Identifikationsbereichen eingestellt ist, und das Typ-Identifikationsmittel (36) einen Fahrzeug-Kollisionstyp identifiziert, indem es bestätigt zu welchem der Identifikationsbereiche ein spezieller Punkt gehört, welcher zum Zeitpunkt der Erfassung der ersten Spitzen-Zeit (tp) und der erforderlichen Zeit (tn) bestimmt ist.
Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte integrierte Wert gleich 0,7 bis 0,8 m/s beträgt.
Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Symmetrie-Index Erfassungsmittel (72) eine Funktion zum Berechnen einer linken integrierten Verzögerung (LV) und einer rechten integrierten Verzögerung (RV), und zwar jeweils durch Zeitquadratur der linken Verzögerung (LG) und der rechten Verzögerung (RG), hat, und einen seitlichen Symmetrie-Index beim Ereignis einer Fahrzeug-Kollision auf Basis der linken integrierten Verzögerung (LV) und der rechten integrierten Verzögerung (RV) erfasst.
Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Symmetrie-Index Erfassungsmittel (72) den seitlichen Symmetrie-Index auf Basis eines seitlichen Verhältnisses zwischen der linken integrierten Verzögerung (LV) und der rechten integrierten Verzögerung (RV) erfasst, welche durch Integration bei einer zuvor eingestellten vorbestimmten Zeit erlangt werden, nachdem die erste Spitzen-Zeit (tp) oder der Schwellwert (GTH) überschritten wurde.
Kollisionstyp-Identifikationsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5 oder 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Typ-Identifikationsmittel (78) ein Kollisionstyp-Identifikationskennfeld hat, welches aus dem Zeitverhältnis (tn/tp) und dem seitlichen Symmetrie-Index (SY) gebildet ist, und auf welchem eine Mehrzahl an Identifikationsbereichen eingestellt ist, und einen Fahrzeug-Kollisionstyp identifiziert, indem es bestätigt, zu welchem der Identifikationsbereiche ein spezieller Punkt gehört, welcher zum Zeitpunkt der Erfassung des Zeitverhältnisses (tn/tp) und des seitlichen Symmetrie-Index (SY) bestimmt ist.