DE60209840T2

DE60209840T2 - Zusammenstosserkennungsvorrichtung für Fahrzeug

Info

Publication number: DE60209840T2
Application number: DE60209840T
Authority: DE
Inventors: K. K. Honda Gijutsu Kenkyusho Atsuo Ota
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2006-08-17
Also published as: US6798340B2; US20030065431A1; DE60209840T8; JP2003089342A; JP4371616B2; ES2260369T3; EP1293393A2; EP1293393B1; DE60209840D1; EP1293393A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, welche ein Kollisionssignal ausgibt, um eine Passagierschutzeinrichtung für ein Fahrzeug, wie z.B. einen Airbag, bei einer Kollision des Fahrzeugs zu starten.
Eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 196 16 836 A bekannt.
Was die Kollisionserfassungsvorrichtung betrifft, zu der die vorliegende Erfindung gehört, ist darüber hinaus, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 4-176757 beschrieben, ein Typ bekannt, welcher ein Integriermittel umfasst, um die Ausgabe von einem Beschleunigungssensor kumulativ zu integrieren, wenn die Ausgabe ein bestimmtes Berechnungsstartniveau infolge einer Kollision des Fahrzeugs überschreitet, wobei die Kollisionserfassungsvorrichtung ein Kollisionssignal ausgibt, wenn ein von dem Integriermittel berechneter kumulativer Integralwert einen bestimmten Schwellenwert überschreitet.
Die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor (erfasste Beschleunigung) verändert sich bei einer Kollision des Fahrzeugs rasch. Die Ausgabe kann jedoch manchmal aufgrund einer anderen Ursache als einer Kollision während der Fahrt des Fahrzeugs periodisch verändert werden und in diesem Fall wird dann, wenn der kumulative Integralwert der Ausgabe von dem Beschleunigungssensor den Schwellenwert überschreitet, sinnlos ein Kollisionssignal von dem Kollisions erfassungsmittel ausgegeben, ungeachtet davon, dass sich keine Kollision des Fahrzeugs ereignet, welche den Betrieb einer Passagierschutzeinrichtung erfordert.
Beispielsweise umfasst ein Kraftrad einen Beschleunigungssensor, welcher häufig an einem vorderen Endabschnitt einer Vorderradgabel und seiner Umgebung angebracht ist, wie in 4 gezeigt (siehe japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 11-278342). Wenn ein Vorderrad über einen Stufenabschnitt fährt, werden eine Reihe von Bewegungen auf den vorderen Endabschnitt der Vorderradgabel ausgeübt. Zu Beginn wird eine beträchtliche Verzögerung auf diesen ausgeübt infolge des Kontakts zwischen dem Vorderrad und dem Stufenabschnitt. Als Zweites wird auf diesen eine beträchtliche Verzögerung ausgeübt infolge einer Kompression und eines Durchschlagens einer Vorderradtragfeder. Als Drittes wird auf diesen eine Anregungskraft in der vertikalen Richtung und der Längsrichtung ausgeübt infolge beispielsweise einer Verringerung der Kompression der Tragfeder, wenn das Vorderrad nach oben abprallt. Schließlich wird auf diesen eine beträchtliche Verzögerung ausgeübt, wenn das Vorderrad Bodenberührung hat. Die Aufeinanderfolge dieser Bewegungen bewirken beispielsweise eine Resonanz der Vorderradgabel. Als Ergebnis wird die Ausgabewellenform des Beschleunigungssensors manchmal eine periodisch gedämpfte Schwingungswellenform, wie in einer graphischen Darstellung der 4 gezeigt. Die Schwingungswellenform ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Amplitude von jedem von dem zweiten und späteren Wellenbergen (2), (3), ... größer als die von dem ersten Wellenberg (1) wird.
Gemäß der Kollisionserfassungsvorrichtung der verwandten Technik kann ein kumulativer Integralwert der Ausgabe von dem Beschleunigungssensor manchmal den Schwellenwert überschreiten, wenn die Amplitude der Schwingungswellenform der Ausgabe von dem Beschleunigungssensor größer wird (insbesondere in der Größenordnung der zweiten und späteren Wellenberge). In diesem Fall kann eine fehlerhafte Kollisionsbestimmung erfolgen (d.h. ein Kolli sionssignal wird irrtümlich ausgegeben), ungeachtet davon, dass keine Kollision des Fahrzeugs stattfindet, um auf diese Weise nutzlos eine Passagierschutzeinrichtung zu starten.
Die vorliegende Erfindung erfolgte im Hinblick auf das Vorangehende und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, welche das Auftreten einer irrtümlichen Erfassung infolge einer periodischen Beschleunigungsschwingung auf Grund einer anderen Ursache als einer Kollision des Fahrzeugs zu verhindern, um dadurch eine Kollisionsbestimmung genau durchzuführen.
Dieses Ziel wird durch eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1 erreicht.
Gemäß der Erfindung ist eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, umfassend: einen Beschleunigungssensor zur Erfassung einer Beschleunigung bei einer Kollision des Fahrzeugs, ein Integriermittel zum kumulativen Integrieren einer Ausgabe von dem Beschleunigungssensor, wenn die Ausgabe ein bestimmtes Berechnungsstartniveau überschreitet, und zum Stoppen der kumulativen Integration, wenn die Ausgabe zu einem bestimmten Berechnungsendniveau zurückkehrt, und ein Kollisionserfassungsmittel zur Ausgabe eines Kollisionssignals, wenn ein von dem Integriermittel berechneter kumulativer Integralwert einen Schwellenwert überschreitet. Die Kollisionserfassungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst: ein Schwingungswellenformerfassungsmittel, welches dazu ausgebildet ist, zu erfassen, dass eine Ausgabewellenform von dem Beschleunigungssensor eine bestimmte periodische Schwingungswellenform ist als ein Ergebnis einer anderen Ursache als einer Kollision, wobei dann, wenn das Schwingungswellenformerfassungsmittel die Schwingungswellenform erfasst, das Integriermittel die kumulative Integration selbst dann nicht stoppt, wenn die Ausgabe zu dem bestimmten Berechnungsendniveau zurückkehrt und die kumulative Integration der Ausgabe, welche nicht nur eine Ausgabekomponente enthält, welche einer negativen Beschleunigung entspricht, sondern auch eine Ausgabekomponente enthält, welche einer positiven Beschleunigung entspricht, fortsetzt.
Bei dieser Konfiguration startet das Integriermittel bei einer Kollision des Fahrzeugs die Berechnung, wenn die Ausgabe des Beschleunigungssensors ein bestimmtes Berechnungsniveau überschreitet und das Kollisionserfassungsmittel gibt ein Kollisionssignal aus, wenn ein von dem Integriermittel berechneter kumulativer Integralwert einen Schwellenwert überschreitet. Wenn das Schwingungswellenformerfassungsmittel keine Schwingungswellenform erfasst, wenn die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor zu einem bestimmten Berechnungsendniveau zurückkehrt, wird die kumulative Integration in einen Zustand, in dem der kumulative Integralwert den Schwellenwert nicht überschreitet, gestoppt.
Wenn die Ausgabewellenform von dem Beschleunigungssensor eine bestimmte periodische Schwingungswellenform wird als Ergebnis einer anderen Ursache als einer Kollision, beispielsweise beim Fahren über einen Stufenabschnitt, und das Schwingungswellenformerfassungsmittel die Schwingungswellenform erfasst, stoppt das Integriermittel die kumulative Integration selbst dann nicht, wenn die Ausgabe des Beschleunigungssensors zu dem Berechnungsendniveau zurückkehrt, und setzt die kumulative Integration für die Ausgabe, welche nicht nur eine Ausgabekomponente enthält, welche einer negativen Beschleunigung entspricht, sondern auch eine Ausgabekomponente enthält, welche einer positiven Beschleunigung entspricht, fort. Folglich kann in jedem Zyklus der Schwingungswellenform die Zunahme bei der kumulativen Integration soweit als möglich reduziert werden durch den Effekt, die negative Beschleunigungskomponente (Verzögerungskomponente) durch die positive Beschleunigungskomponente auszugleichen, mit einem Ergebnis, dass die Kollisionsbestimmung sorgfältig durchgeführt werden kann, um auf diese Weise zu verhindern, dass das Kollisionserfassungsmittel ein unnötiges Kollisionssignal infolge der Schwingungswellenform ausgibt. Dies ist vorteilhaft, da selbst dann, wenn eine relativ große Beschleunigungsschwingung auftritt als Folge beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt, die Kollisionsbestimmung mit einer hohen Ansprechempfindlichkeit genau vorgenommen werden kann, um auf diese Weise einen Startzeitpunkt der Passagierschutzeinrichtung basierend auf dem Kollisionssignal optimal zu steuern/regeln.
Gemäß einer im Anspruch 2 beschriebenen Erfindung, zusätzlich zu der im Anspruch 1 beschriebenen Konfiguration der Erfindung, löscht das Integriermittel in dem Fall einer kumulativen Integration basierend auf der Erfassung der Schwingungswellenform der Ausgabe von dem Beschleunigungssensor, welche Ausgabe nicht nur eine Ausgabekomponente enthält, welche einer negativen Beschleunigung entspricht, sondern auch einer positiven Beschleunigung entspricht, den kumulativen Integralwert jedesmal dann, wenn die Ausgabe von einem Wert, welcher der negativen Beschleunigung entspricht, zu einem Wert, welcher der positiven Beschleunigung entspricht, wechselt. Da in jedem Zyklus der Schwingungswellenform die Zunahme des kumulativen Integralwerts durch den oben beschriebenen Kumulativer-Integralwert-Löscheffekt effektiv unterdrückt werden kann, wird mit dieser Konfiguration die Kollisionsbestimmung sorgfältiger durchgeführt, um auf diese Weise zu verhindern, dass das Kollisionserfassungsmittel ein unnötiges Kollisionssignal infolge der Schwingungswellenform ausgibt.
Gemäß einer im Anspruch 3 beschriebenen Erfindung, zusätzlich zu der in den Ansprüchen 1 oder 2 beschriebenen Konfiguration der Erfindung, bestimmt das Schwingungswellenformerfassungsmittel dann, wenn die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor das Berechnungsstartniveau überschreitet und dann innerhalb einer bestimmten Zeit zu demselben Niveau zurückkehrt, dass die Ausgabewellenform die Schwingungswellenform ist, und gibt ein Erfassungssignal aus. Mit dieser Konfiguration kann die Erzeugung einer Beschleunigungsschwingung als Ergebnis beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt einfach und genau erfasst werden.
Gemäß einer im Anspruch 4 beschriebenen Erfindung, zusätzlich zu der im Anspruch 3 beschriebenen Konfiguration der Erfindung, löscht das Integriermittel, nachdem die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor das Berechnungsstartniveau überschreitet und dann zu demselben Niveau zurückkehrt, wenn die Ausgabe nicht dasselbe Niveau erneut innerhalb einer bestimmten Zeit überschreitet, den kumulativen Integralwert zu dem Zeitpunkt und stoppt die kumulative Integration. Durch diese Konfiguration kann die Konvergenz einer Beschleunigungsschwingung, welche als Ursache für eine Fortsetzung der kumulativen Integration angesehen wird, selbst nachdem die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor zu dem Berechnungsendniveau zurückkehrt, oder die Dissipation einer Störung genau erfasst werden und da die kumulative Integration gestoppt wird, nachdem die Konvergenz der Beschleunigungsschwingung oder die Dissipation einer Störung erfasst ist, kann der Betrieb rasch zu dem normalen Kollisionsüberwachungsbetrieb zurückgeführt werden.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 eine schematische Ansicht ist, welche die Gesamtkonfiguration eines Kraftrads gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ein Steuer/Regelblockdiagramm gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
3 ein Zeitdiagramm ist, welches einen Änderungszustand von einer Beschleunigung und einer kumulativen Beschleunigung nach einer Kollision zeigt.
4 ein Diagramm ist, welches eine Beschleunigungsschwingungswellenform zeigt, die verursacht wird, wenn das Kraftrad über einen Stufenabschnitt fährt und auch das Erzeugungsprinzip der Beschleunigungsschwingungswellenform veranschaulicht.
In den beigefügten Zeichnungen ist 1 eine schematische Ansicht, welche die Gesamtkonfiguration eines Kraftrads gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt; ist 2 ein Steuer/Regelblockdiagramm gemäß der vorliegenden Erfindung; ist 3 ein Zeitdiagramm, welches einen Änderungszustand von einer Beschleunigung und einer kumulativen Beschleunigung nach einer Kollision zeigt; und ist 4 ein Diagramm, welches eine Schwingungswellenform einer Beschleunigung zeigt, welche verursacht wird, wenn das Kraftrad über einen Stufenabschnitt fährt, und auch das Erzeugungsprinzip der Beschleunigungsschwingungswellenform veranschaulicht.
Zuerst auf 1 Bezug nehmend ist dort ein Kraftrad V gezeigt, stellvertretend für ein Fahrzeug, bei welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird. Ein Kopfrohr 1 ist an einem vorderen Körper des Kraftrads V befestigt und eine Lenkwelle 3 ist an dem Kopfrohr 1 drehbar angebracht und an diesem abgestützt. Ein Lenker 2 ist mit dem oberen Ende der Lenkwelle 3 verbunden und ein Basisendabschnitt einer Vorderradgabel 4 ist an dem unteren Ende der Lenkwelle 3 befestigt. Ein Vorderrad Wf ist an einem vorderen Endabschnitt der Vorderradgabel 4 drehbar gelagert. Ein Beschleunigungssensor S zur Erfassung einer Beschleunigung, welche auf das Fahrzeug ausgeübt wird, wenn das Kraftrad V eine Kollision hat, ist an dem vorderen Endabschnitt der Vorderradgabel 4 oder seiner Umgebung (Vorderachse in dem in der Figur gezeigten Beispiel) befestigt. Es ist zu bemerken, dass die Struktur zur Befestigung des Sensors S an der Vorderradgabel 4 dieselbe ist wie eine bekannte Struktur, welche beispielsweise in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. Hei 11-278342 beschrieben ist und deren Beschreibung weggelassen wird.
Eine Ausgabe G (beispielsweise eine Ausgangsspannung) des Beschleunigungssensors S entspricht einem Wert einer zu erfassenden Beschleunigung. Ein positiver (+) Wert der Ausgabe G bedeutet eine positive Beschleunigung und ein negativer (–) Wert der Ausgabe G bedeutet eine negative Beschleunigung (d.h. eine Verzögerung). Unmittelbar nach einer Kollision des Fahrzeugs ändert sich, wie in 3 gezeigt, eine von dem Beschleunigungssensor S ausgegebene negative Ausgabe G, welche eine Verzögerung anzeigt, derart, dass sie auf der negativen Seite (kleiner als Null der graphischen Darstellung der 3) ansteigt.
Eine Airbagvorrichtung AB (2) als eine Passagierschutzeinrichtung ist an einer geeigneten Position des vorderen Körpers des Kraftrads V angeordnet. Wie eine bekannte Airbagvorrichtung umfasst die Vorrichtung AB ein Gasgeneratorzündmittel F, einen Gasgenerator (nicht gezeigt), welcher durch den Start des Zündmittels F gezündet wird, und einen Airbag (nicht gezeigt), welcher durch ein von dem Gasgenerator eingeblasenes Gas ausgedehnt wird, um einen Passagier zu schützen. Das Gasgeneratorzündmittel F startet in Reaktion auf ein Kollisionssignal X, welches von einer Kollisionserfassungsvorrichtung A (später beschrieben) bei einer Kollision des Fahrzeugs ausgegeben wird, um den Gasgenerator zu zünden.
Die Kollisionserfassungsvorrichtung A umfasst den oben beschriebenen Beschleunigungssensor S, ein Integriermittel I, ein Kollisionserfassungsmittel C und ein Schwellenwertausgabemittel H. Das Integriermittel I ist dazu ausgebildet, die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S kumulativ zu integrieren, wenn die Ausgabe G ein bestimmtes Berechnungsstartniveau G₀ überschreitet. Das Kollisionserfassungsmittel C ist dazu ausgebildet, ein Kollisionssignal auszugeben, wenn ein von dem Integriermittel I berechneter kumulativer Integralwert ΣG einen Schwellenwert α überschreitet. Das Schwellenwertausgabemittel H ist dazu ausgebildet, den bei der Berechnung verwendeten Schwellenwert α zur Kollisionsbestimmung an das Kollisionserfassungsmittel C auszugeben. Gemäß dieser Ausführungsform umfasst die Kollisionserfassungsvorrichtung A ferner ein Schwingungswellenformerfassungsmittel W zur Erfassung, dass eine Ausgabewellenform von dem Beschleunigungssensor S eine bestimmte periodische Schwingungswellenform ist, als Ergebnis beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt.
Die meisten der Komponenten, mit Ausnahme des Beschleunigungssensors S der Kollisionserfassungsvorrichtung A können durch eine elektronisch gesteuert/geregelte Einheit, wie z.B. einen Mikrocomputer, gesteuert/geregelt werden, welcher an einer geeigneten Position des Fahrzeugkörpers vorgesehen ist. Der von dem Schwellenwertausgabemittel H an das Kollisionserfassungsmittel C ausgegebene Schwellenwert α kann auf einen konstanten Wert eingestellt sein, oder kann auf einen Wert eingestellt sein, welcher variabel von einem Kollisionszustand abhängt.
Wie es aus 3 ersichtlich ist, ist in einem Zustand unmittelbar nach einer Kollision des Fahrzeugs, da eine negative Beschleunigung, d.h. eine Verzögerung auf das Fahrzeug ausgeübt wird, die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S negativ, sodass der Ausgabedifferenzialwert dG/dt und der kumulative Integralwert ΣG negativ werden und dementsprechend werden das Berechnungsstartniveau G₀ und der Schwellenwert α auf negative Werte gesetzt.
Wenn die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S das Berechnungsstartniveau G₀ auf der negativen Seite (kleiner als Null in der graphischen Darstellung der 3) übersteigt und dann rasch auf dasselbe Niveau G₀ zurückkehrt (konkret innerhalb einer bestimmten Zeit T₀) als Ergebnis beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt, bestimmt das Schwingungswellenformerfassungsmittel W, dass die Ausgabewellenform keine Ausgabewellenform ist, welche durch eine Kollision verursacht wird, sondern eine Schwingungswellenform ist, welche beispielsweise durch eine Fahrt über einen Stufenabschnitt verursacht wird, und gibt ein Erfassungssignal Z an das Integriermittel I aus.
Das Integriermittel I startet, wie oben beschrieben, die kumulative Integration, wenn die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S das bestimmte Berechnungsstartniveau G₀ überschreitet. Wenn nach dem Start der Berechnung die Ausgabe G des Beschleunigungssensors S zu einem bestimmten Berechnungsendniveau G₀ in einem Zustand zurückkehrt, in dem der kumulative Inte gralwert ΣG den Schwellenwert α auf der negativen Seite selbst nach Ablauf einer bestimmten Zeit T₀ nicht überschreitet (in diesem Fall wird kein Erfassungssignal von dem Schwingungswellenformerfassungsmittel W ausgegeben), setzt das Integriermittel I den kumulativen Integralwert ΣG zurück und stoppt die kumulative Integration. Es ist zu bemerken, dass in dem in der Figur gezeigten Beispiel das Berechnungsendniveau G₀, bei welchem die kumulative Integration gestoppt wird, so eingestellt ist, dass sie dem Berechnungsstartniveau G₀ entspricht; jedoch kann gemäß der vorliegenden Erfindung das Berechnungsendniveau G₀ so eingestellt sein, dass es von dem Berechnungsstartniveau G₀ verschieden ist.
Wenn eine Ausgabewellenform von dem Beschleunigungssensor S eine bestimmte periodische Schwingungswellenform wird als Folge einer anderen Ursache als einer Kollision, beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt, und das Schwingungswellenformerfassungsmittel W eine solche Schwingungswellenform erfasst, empfängt das Integriermittel I das Erfassungssignal Z von dem Schwingungswellenformerfassungsmittel W. In diesem Fall stoppt das Integriermittel I selbst dann nicht die kumulative Integration, wenn die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S zu dem Berechnungsendniveau G₀ zurückkehrt, sondern setzt die kumulative Integration (Zyklusintegration) der Ausgabe G fort, welche nicht nur eine Ausgabekomponente enthält, welche einer negativen Beschleunigung entspricht, sondern auch eine Ausgabekomponente enthält, welche einer positiven Beschleunigung entspricht. Ferner wird gemäß dieser Ausführungsform bei dieser Zyklusintegration jedesmal dann, wenn die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S von einem negativen Wert zu einem positiven Wert in dem in der Figur gezeigten Beispiel wechselt, der kumulative Integralwert ΣG bis dahin gelöscht (d.h. auf Null zurückgesetzt).
Wenn die Ausgabe G, nachdem die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S das Berechnungsstartniveau G₀ überschreitet und dann zu demselben Niveau G₀ zurückkehrt, dasselbe Niveau G₀ innerhalb einer bestimmten Zeit T nicht erneut überschreitet, löscht das Integriermittel I den kumulativen Integralwert ΣG zu dem Zeitpunkt und stoppt die kumulative Integration, um dadurch in einem jederzeit zu einer herkömmlichen Integrieroperation umschaltbaren Zustand zu sein.
Die Funktion dieser Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben. Bei einer Kollision des Fahrzeugs wird der Beschleunigungssensor S betätigt. Wenn die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S ein bestimmtes Berechnungsstartniveau G₀ überschreitet, startet das Integriermittel I die kumulative Integration der Ausgabe G. Wenn der von dem Integriermittel I berechnete kumulative Integralwert ΣG den üblichen Schwellenwert α auf der negativen Seite (kleiner als Null in der graphischen Darstellung der 3) überschreitet, gibt das Kollisionserfassungsmittel C das Kollisionssignal X an das Gasgeneratorzündmittel F aus (siehe eine Strichpunktlinie der Kollision 1 in 3). Als Ergebnis beginnt der Gasgenerator damit, rasch ein Gas zu erzeugen, um den Airbag schlagartig auszudehnen, um auf diese Weise einen Passagier vor dem durch die Kollision des Fahrzeugs verursachten Aufprall zu schützen.
Wenn das Schwingungswellenformerfassungsmittel W keine Schwingungswellenform erfasst, d.h. das Erfassungssignal Z nicht ausgibt, wenn die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S, nach dem Start der kumulativen Integration durch das Integriermittel I, zu dem Berechnungsendniveau G₀ zurückkehrt in einem Zustand, in welchem der kumulative Integralwert ΣG den Schwellenwert α nicht überschreitet, wird die kumulative Integration gestoppt (siehe eine Strichpunktlinie der Kollision 2 in 3).
Wenn während der Fahrt des Fahrzeugs die Ausgabewellenform von dem Beschleunigungssensor S die bestimmte periodische Schwingungswellenform wird als ein Ergebnis einer anderen Ursache als einer Kollision, beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt, führt das Integriermittel I die oben beschriebene Zyklusintegration in Reaktion auf das von dem Schwingungswellenform erfassungsmittel W an das Integriermittel I ausgegebene Erfassungssignal Z aus. In diesem Fall wird während der Zyklusintegration jedesmal dann, wenn die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S von einem negativen Wert zu einem positiven Wert wechselt, der kumulative Integralwert ΣG bis dahin gelöscht.
Folglich kann dann, wenn eine periodische Beschleunigungsschwingung auftritt als Ergebnis beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt, in jedem Zyklus der Schwingungswellenform, die Zunahme des kumulativen Integralwerts ΣG effektiv unterdrückt werden durch eine Kombination einer Aufhebung einer negativen Beschleunigungskomponente durch eine positive Beschleunigungskomponente und den Löscheffekt des kumulativen Integralwerts ΣG. Als Ergebnis kann die Kollisionsbestimmung sorgfältig durchgeführt werden, um auf diese Weise zu verhindern, dass das Kollisionserfassungsmittel ein unnötiges Kollisionssignal X infolge der Schwingungswellenform ausgibt. Dies ist vorteilhaft, da selbst dann, wenn eine relativ große Beschleunigungsschwingung infolge einer anderen Ursache als einer Kollision auftritt, die Kollisionsbestimmung mit einer hohen Empfindlichkeit genau vorgenommen werden kann, um auf diese Weise eine Startzeit der Airbagvorrichtung AB optimal zu steuern/regeln.
Gemäß dieser Ausführungsform bestimmt dann, wenn die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S, nachdem die Ausgabe G das Berechnungsstartniveau G₀ überschreitet, auf dasselbe Niveau G₀ innerhalb der bestimmten Zeit T₀ zurückkehrt, das Schwingungswellenformerfassungsmittel W, dass die Ausgabewellenform die Schwingungswellenform ist und gibt das Erfassungssignal Z aus. Folglich kann die Erzeugung einer Beschleunigungsschwingung als Ergebnis beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt einfach und genau erfasst werden, während sie von der Erzeugung einer üblichen Kollision unterschieden wird.
Wenn die Ausgabe G von dem Beschleunigungssensor S, nachdem die Ausgabe G das Berechnungsstartniveau G₀ überschreitet und dann zu demselben Niveau G₀ zurückkehrt, dasselbe Niveau G₀ nicht erneut innerhalb einer bestimmten Zeit T überschreitet (d.h. in dem Fall, wo die Konvergenz der Beschleunigungsschwingung, welche als Grund für die Durchführung der Zyklusintegration angesehen wird, oder die Dissipation einer Störung erfasst wird), wird der kumulative Integralwert ΣG zu dem Zeitpunkt gelöscht und die kumulative Integration wird gestoppt, um so rasch zu dem üblichen Betrieb zurückzukehren (d.h. dem üblichen Kollisionsüberwachungsbetrieb der Kollisionserfassungsvorrichtung A).
Während die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht dadurch beschränkt und es ist verständlich, dass verschiedene Änderungen im Design vorgenommen werden können, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
In der Ausführungsform ist das Fahrzeug, bei welchem die vorliegende Erfindung angewendet wird, als Kraftrad konfiguriert, welches dafür verantwortlich ist, dass die starre Kollision (rigid collision) verursacht wird; da jedoch sogar ein Vierradfahrzeug möglicherweise die starre Kollision abhängig von einem Fahrzustand des Fahrzeugs verursachen kann, ist die vorliegende Erfindung bei einem Vierradfahrzeug anwendbar.
Gemäß der im Anspruch 1 beschriebenen Erfindung stoppt, wie oben beschrieben, das Integriermittel, wenn die Ausgabewellenform von dem Beschleunigungssensor die bestimmte periodische Schwingungswellenform wird als ein Ergebnis einer anderen Ursache als einer Kollision, beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt, und das Schwingungswellenformerfassungsmittel die Schwingungswellenform erfasst, nicht die kumulative Integration, selbst wenn die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor zu dem Berechnungsendniveau zurückkehrt, und setzt die kumulative Integration der Ausgabe fort, welche nicht nur eine Ausgabekomponente enthält, welche einer negativen Beschleunigung entspricht, sondern auch eine Ausgabekomponente enthält, welche einer positiven Be schleunigung entspricht. Folglich kann in jedem Zyklus der Schwingungswellenform die Zunahme bei der kumulativen Integration soweit möglich reduziert werden durch den Effekt, dass die negative Beschleunigungskomponente (Verzögerungskomponente) durch die positive Beschleunigungskomponente aufgehoben wird, mit einem Ergebnis, dass die Kollisionsbestimmung sorgfältig vorgenommen werden kann, um auf diese Weise zu verhindern, dass das Kollisionserfassungsmittel ein unnötiges Kollisionssignal infolge der Schwingungswellenform ausgibt. Dies ist vorteilhaft, da selbst dann, wenn eine relativ große Beschleunigungsschwingung auftritt als ein Ergebnis beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt, die Kollisionsbestimmung genau vorgenommen werden kann, um auf diese Weise eine Startzeit der Passagierschutzeinrichtung optimal zu steuern/regeln.
Gemäß der im Anspruch 2 beschriebenen Erfindung wird in dem Fall, wo das Integriermittel auf der Basis einer Erfassung der Schwingungswellenform die kumulative Integration für die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor durchführt, welche Ausgabe nicht nur eine Ausgabekomponente enthält, welche von einer negativen Beschleunigung abhängt, sondern auch eine Ausgabekomponente enthält, welche einer positiven Beschleunigung entspricht, jedesmal dann, wenn die Ausgabe von einem Wert, welcher der negativen Beschleunigung entspricht, zu einem Wert wechselt, welcher der positiven Beschleunigung entspricht, der kumulative Integralwert gelöscht. Als Ergebnis kann in jedem Zyklus der Schwingungswellenform die Zunahme des kumulativen Integralwerts effektiv unterdrückt werden und dadurch kann die Kollisionsbestimmung sorgfältiger durchgeführt werden.
Gemäß der im Anspruch 3 beschriebenen Erfindung kann die Erzeugung einer Beschleunigungsschwingung als Ergebnis beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt einfach und genau erfasst werden.
Gemäß der im Anspruch 4 beschriebenen Erfindung kann die Konvergenz oder dgl. einer Beschleunigungsschwingung, welche als Ursache für eine Fortsetzung der kumulativen Integration angesehen wird, selbst nachdem die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor zu dem Berechnungsendniveau zurückkehrt, genau erfasst werden und dann wird die kumulative Integration gestoppt. Als Ergebnis kann der Betrieb rasch zu dem üblichen Kollisionsüberwachungsbetrieb zurückgeführt werden, nachdem der obige Grund beseitigt ist.
Zusammenfassend ist es ein Ziel, eine Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug bereitzustellen, umfassend: ein Integriermittel zum kumulativen Integrieren einer Ausgabe von einem Beschleunigungssensor, wenn die Ausgabe ein bestimmtes Berechnungsstartniveau überschreitet, und ein Kollisionserfassungsmittel zur Ausgabe eines Kollisionssignals, wenn ein von dem Integriermittel berechneter kumulativer Integralwert einen Schwellenwert überschreitet, wobei die Kollisionserfassungsvorrichtung dafür vorgesehen ist, eine Kollisionsbestimmung genau durchzuführen, indem das Auftreten einer fehlerhaften Erfassung basierend auf einer Schwingungswellenform einer Beschleunigung des Fahrzeugs als ein Ergebnis beispielsweise einer Fahrt über einen Stufenabschnitt verhindert wird. Um dies zu erreichen, umfasst die Kollisionserfassungsvorrichtung ein Schwingungswellenformerfassungsmittel W zur Erfassung, dass eine Ausgabewellenform von dem Beschleunigungssensor S eine bestimmte periodische Schwingungswellenform ist. Wenn das Schwingungswellenformerfassungsmittel W die Schwingungswellenform erfasst, stoppt das Integriermittel die kumulative Integration selbst dann nicht, wenn die Ausgabe G zu einem bestimmten Berechnungsendniveau G₀ zurückkehrt, und setzt die kumulative Integration der Ausgabe G fort, welche nicht nur eine Ausgabekomponente enthält, welche einer negativen Beschleunigung entspricht, sondern auch eine Ausgabekomponente enthält, welche einer positiven Beschleunigung entspricht.
Erläuterung von Symbolen

α:

Schwellenwert

A:

Kollisionserfassungsvorrichtung

AB:

Airbagvorrichtung (Passagierschutzeinrichtung)

C:

Kollisionserfassungsmittel

G:

Ausgabe vom Beschleunigungssensor (erfasste Beschleunigung)

G₀:

Berechnungsstartniveau (Berechnungsendniveau)

I:

Integriermittel

S:

Beschleunigungssensor

W:

Schwingungswellenformerfassungsmittel

X:

Kollisionssignal

Z:

Erfassungssignal

Claims

Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug, umfassend: einen Beschleunigungssensor (S) zur Erfassung einer Beschleunigung bei einer Kollision des Fahrzeugs; ein Integriermittel (I) zum kumulativen Integrieren einer Ausgabe (G) von dem Beschleunigungssensor (S), wenn die Ausgabe (G) ein bestimmtes Berechnungsstartniveau (G₀) überschreitet, und zum Stoppen der kumulativen Integration, wenn die Ausgabe (G) zu einem bestimmten Berechnungsendniveau (G₀) zurückkehrt; und ein Kollisionserfassungsmittel (C) zur Ausgabe eines Kollisionssignals (X), wenn ein von dem Integriermittel (I) berechneter kumulativer Integralwert (ΣG) einen Schwellenwert (α) überschreitet; wobei die Kollisionserfassungsvorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: ein Schwingungswellenformerfassungsmittel (W), welches dazu ausgebildet ist, zu erfassen, dass eine Ausgabewellenform von dem Beschleunigungssensor (S) eine bestimmte periodische Schwingungswellenform ist als ein Ergebnis einer anderen Ursache als einer Kollision; wobei dann, wenn das Schwingungswellenformerfassungsmittel (W) die Schwingungswellenform erfasst, das Integriermittel (I) die kumulative Integration selbst dann nicht stoppt, wenn die Ausgabe (G) zu dem bestimmten Berechnungsendniveau (G₀) zurückkehrt, und die kumulative Integration der Ausgabe (G), welche nicht nur eine Ausgabekomponente enthält, welche einer negativen Beschleunigung entspricht, sondern auch eine Ausgabe komponente enthält, welche einer positiven Beschleunigung entspricht, fortsetzt.
Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 1, wobei in dem Fall einer kumulativen Integration, auf der Basis einer Erfassung der Schwingungswellenform, der Ausgabe (G) von dem Beschleunigungssensor (S), welche Ausgabe (G) nicht nur eine Ausgabekomponente enthält, welche einer negativen Beschleunigung entspricht sondern auch einer positiven Beschleunigung entspricht, das Integriermittel (I) den kumulativen Integralwert (ΣG) jedesmal dann löscht, wenn die Ausgabe (G) von einem Wert, welcher der negativen Beschleunigung entspricht, zu einem Wert, welcher der positiven Beschleunigung entspricht, wechselt.
Kollisionserfassungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei dann, wenn die Ausgabe (G) von dem Beschleunigungssensor (S) das Berechnungsstartniveau (G₀) überschreitet und dann innerhalb einer bestimmten Zeit (T₀) zu demselben Niveau (G₀) zurückkehrt, das Schwingungswellenformerfassungsmittel (W) bestimmt, dass die Ausgabewellenform die Schwingungswellenform ist und ein Erfassungssignal (Z) ausgibt.
Kollisionserfassungsvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß Anspruch 3, wobei das Integriermittel (I) dann, nachdem die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor (S) das Berechnungsstartniveau (G₀) überschreitet und dann zu demselben Niveau (G₀) zurückkehrt, wenn die Ausgabe innerhalb einer bestimmten Zeit (T) dasselbe Niveau (G₀) nicht erneut überschreitet, den kumulativen Integralwert (ΣG) zu diesem Zeitpunkt löscht und die kumulative Integration stoppt.