DE69015780T2

DE69015780T2 - Vorrichtung und Verfahren mit mehrfacher Unfallschätzung, Algorithmus zum Auslösen einer Rückhaltevorrichtung in einem Fahrzeug mit Insassen.

Info

Publication number: DE69015780T2
Application number: DE69015780T
Authority: DE
Inventors: Robert W Diller
Original assignee: TRW Technar Inc
Current assignee: TRW Technar Inc
Priority date: 1989-11-06
Filing date: 1990-10-09
Publication date: 1995-05-11
Anticipated expiration: 2010-10-10
Also published as: JPH0694272B2; EP0427398A3; JPH03220044A; EP0427398A2; DE69015780D1; US4994972A; EP0427398B1

Description

Hintergrund der Erfindung

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft die Steuerung der Auslösung eines Fahrzeug-Insassen-Rückhaltesystems und richtet sich speziell auf die Bewertung eines Aufprallzustandes mit Hilfe unterschiedlicher Aufprall-Bewergungsalgorithmen, um zu bestimmen, ob der Aufprallzustand ausreichend ist, um das Auslösen des Rückhaltesystems zu rechtfertigen.

Stand der Technik

Auslösbare Insassen-Rückhaltesysteme für Fahrzeuge sind auf dem Gebiet gut bekannt. Derartige Systeme werden dazu verwendet, einen Aufprallzustand abzutasten und um in Abhängigkeit von einem solchen Zustand einen Airbag auszulösen oder einen Sicherheitsgurt zu sperren oder eine Vorspanneinrichtung für einen Automatik-Sicherheitsgurt eines Sitzes auszulösen.
In dem US-Patent von U. Brede u.a. 3 870 894 ist ein auslösbares Insassen-Rückhaltesystem offenbart, welches einen elektrischen Wandler zum Vorsehen eines elektrischen Signals verwendet, das einen Entwickungszustand anzeigt, wie beispielsweise eine Fahrzeugverzögerung zur Verwendung bei der Auslösung eines solchen Rückhaltesystems. Der verwendete Wandler besteht aus einem piezoelektrischen Wandler, welcher als Beschleunigungsmeßgerät arbeitet und ein Ausgangssignal mit einem Wert abgibt, welcher die Fahrzeugverzögerung anzeigt. Dieses Signal wird gemäß einem besonderen Aufprall-Bewertungsalgorithmus bewertet. Der Aufprall-Bewertungsalgorithmus bedingt ein Integrieren des Ausgangssignals, um ein integriertes Signal abzugeben, welches für die Geschwindigkeit repräsentativ ist. Wenn das integrierte Signal einen vorbestimmten Wert erreicht, so wird ein Triggersignal für das Auslösen des Rückhaltesystems abgegeben.
Das US-Patent von M. Held u.a. 3 911 391 ist ähnlich demjenigen von Brede u.a., offenbart jedoch einen zweiten Aufprall-Bewertungsalgorithmus. Der zweite Bewertungsalgorithmus umfaßt die Durchführung einer Doppelintegration des Ausgangssignals eines Beschleunigungsmessers derart, daß das integrierte Signal eine Verschiebung wiedergibt. Wenn das integrierte Signal, welches die Verschiebung wiedergibt, einmal einen vorbestimmten Wert erreicht, so wird ein Triggersignal zur Auslösung des Rückhaltesystems abgegeben.
Brede u. a. offenbaren eine Aufprall-Bewertungsschaltung, die einen Geschwindigkeitsalgorithmus verwendet. Held u.a. offenbaren eine Aufprall-Bewertungsschaltung, die einen Verschiebungs-Algorithmus verwendet. Jedoch haben Brede u.a. und Held u.a. keine Maßnahmen getroffen, um einen Aufprallzustand mit zwei oder mehreren unterschiedlichen Aufprall-Bewertungsalgorithmen zu bewerten, um zu bestimmen, ob der Aufprallzustand ausreichend ist, um das Auslösen des Rückhaltesystems zu rechtfertigen.
Das US-Patent von Usui u.a. 3 762 495 offenbart eine Vorrichtung zum Auslösen eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Fahrzeug, welches zum Teil in seiner Betriebsweise darauf basiert, daß abgetastet wird, ob die Änderungsrate der Fahrzeugverzögerung, d.h. ein Stoß einen Stoß-Schwellenwert überschreitet. Dies kann als eine dritte Aufprall-Bewertungsschaltung bezeichnet werden, die einen Stoß-Algorithmus verwendet. Usui u.a. offenbaren eine Vorrichtung zum Auslösen eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Fahrzeug, welches zum Teil in seiner Betriebsweise darauf beruht, daß abgetastet wird, ob der Wert der Fahrzeugverzögerung einen Verzögerungs-Schwellenwert überschreitet. Dies kann als eine Aufprall-Bewertungsschaltung betrachtet werden, die einen Verzögerungsalgorithmus verwendet. Darüber hinaus offenbaren Usui u.a. die Zusammenfassung zweier Bewertungsschaltungen, so daß beide Algorithmen gleichzeitig verwendet werden. Jede Bewertungsschaltung erzeugt ein Ausgangssignal, wenn deren Algorithmus bestimmt, daß das Rückhaltesystem ausgelöst werden sollte. Wenn beide Bewertungsschaltungen gleichzeitig ein solches Ausgangssignal abgeben, wird ein Triggersignal zum Auslösen des Rückhaltesystems vorgesehen. Dies kann als ein System betrachtet werden, welches eine einstimmige Wahl durch die Bewertungsschaltungen erfordert, wobei jede Bewertungsschaltung eine Wahlstimme besitzt.
Usui u.a. treffen keine Maßnahmen zum Kontrollieren der Wahl, anders als eine einstimmige Wahl beim Entscheiden, ob das Fahrzeug-Rückhaltesystem ausgelöst werden soll. Somit haben Usui u.a. für ein System keine Vorkehrung getroffen, welches mehrere Bewertungsschaltungen verwendet, von denen jede einen Aufprall-Bewertungsalgorithmus besitzt, der sich von den anderen unterscheidet und in welchem jede Bewertungsschaltung eine Wahlstimme hat und bei dem die Entscheidung, das Rückhaltesystem auszulösen, auf einem Zählen der Wahlstimmen basiert, derart, daß die Entscheidung, das Rückhaltesystem auszulösen, keine einstimmige Wahl erfordert.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Verbesserungen in der Steuerung der Auslösung eines Insassen-Rückhaltesystems unter Verwendung mannigfaltiger Aufprall-Bewertungsalgorithmen, die einen Aufprall-Zustand bewerten und die dann ein Rückhaltesystem auslösen, ohne daß es dabei erforderlich ist, daß alle der Bewertungsalgorithmen eine Wahlstimme für das Auslösen des Rückhaltesystems abgeben. Die Vorrichtung nach der Erfindung ergibt sich in ihren breitesten Aspekten aus den Ansprüchen 1 und 5, während ein Verfahren nach der Erfindung aus dem Anspruch 8 hervorgeht.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Auslösen eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Personenfahrzeug vorgesehen, wobei die Vorrichtung einen Meßfühler enthält, um die Fahrzeugverzögerung abzutasten und um ein Verzögerungssignal mit einem Wert vorzusehen, der sich entsprechend der Fahrzeugverzögerung ändert. Eine Vielzahl von Aufprall-Bewertungsschaltungen spricht je auf das Signal an, um das Verzögerungssignal entsprechend jeweils unterschiedlicher Algorithmen zu bewerten. Jede Bewertungsschaltung sieht ein Wahlstimmensignal vor, wenn deren Bewertung des Aufprallzustandes anzeigt, daß das Rückhaltesystem ausgelöst werden sollte. Die Wahlstimmensignale werden summiert, um ein Summierungssignal mit einem partiellen Wert zu erhalten, der von dem Verhältnis der Zahl der Wahlstimmensignale zu der Gesamtzahl der Bewertungsschaltungen abhängt. Es wird ein Triggersignal abgegeben, um das Rückhaltesystem auszulösen, wenn der Wert des Summierungssignals denjenigen Wert eines Majoritäts-Schwellenwertes überschreitet.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung werden unterschiedliche Wertigkeiten den Wahlstimmensignalen von den unterschiedlichen Bewertungsschaltungen zugeordnet. Dies führt zu gewichteten Wahlstimmensignalen, von denen jedes eine Größe hat, die von dessen zugeordneter Wertigkeit abhängt.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorangegangenen und weiteren Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich für den Fachmann auf dem vorliegenden Gebiet, welches die vorliegende Erfindung betrifft, aus dem Lesen der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen.
Fig. 1 ist die Darstellung eines schematischen Blockschaltbildes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist die Darstellung eines schematischen Blockschaltbildes einer Aufprall-Bewertungsschaltung, die in der Schaltung der Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 3 gibt Wellenformen A bis K wieder, die für bestimmte Spannungswerte kennzeichnend sind, die an verschiedenen Stellen der Schaltungen vorhanden sind, welche in den Fig. 2 und 4 veranschaulicht sind und die zum Beschreiben der Betriebsweise der Schaltungen der Fig. 2 und 4 nützlich sind;
Fig. 4 ist die Darstellung eines schematischen Blockschaltbildes einer anderen Aufprall-Bewertungsschaltung, die in der Schaltung der Fig. 1 verwendet wird;
Fig. 5 ist die Darstellung eines schematischen Blockschaltbildes einer anderen Aufprall-Bewertungsschaltung, die in der Schaltung der Fig. 1 verwendet wird; und
Fig. 6 gibt Wellenformen A bis J wieder, die für bestimmte Spannungswerte repräsentativ sind, die an verschiedenen Stellen der in Fig. 5 veranschaulichten Schaltung vorhanden sind und die bei der Beschreibung der Betriebsweise der Schaltung der Fig. 5 nützlich sind.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Es sei auf die Zeichnungen und speziell auf Fig. 1 eingegangen, die eine Vorrichtung zum Auslösen eines Insassen- Rückhaltesystems in einem Personenfahrzeug veranschaulicht, wobei das Rückhaltesystem einen Airbag 10 und eine Auslöseschaltung 12 enthält. Ein einzelnes Abtastelement 14 sieht ein Fahrzeugzustandssignal vor, welches einen potentiellen Entwicklungszustand zum Auslösen des Airbags 10 anzeigt. Das von dem Abtastelement abgegebene Zustandssignal besteht aus einem Spannungssignal mit einem Wert, welcher sich mit demjenigen der Verzögerung des Fahrzeugs ändert. Das Zustandssignal wird durch einen Verstärker 16 verstärkt und das verstärkte Signal wird an eine Vielzahl von Aufprallbedingung-Bewertungsschaltungen EV-1, EV-2 und EV-N angelegt.
Jede Bewertungsschaltung bewertet das verstärkte Zustandssignal entsprechend einem zugeordneten Aufprallzustands- Algorithmus, wobei sich die Algorithmen voneinander unterscheiden, und sieht dann ein Ausgangssignal vor, wenn deren Bewertung des Aufprallzustandes anzeigt, daß das Rückhaltesystem ausgelöst werden sollte. Dieses Ausgangssignal wird im folgenden als AUSLÖSE-Wahlstimme bezeichnet, was anzeigt, daß die Bewertungsschaltung die Wahl getroffen hat, das Rückhaltesystem auszulösen. Die AUSLÖSE-Wahlstimmen werden durch eine Swiiiiierungsschaltung 18 summiert, die ein Ausgangssignal abgibt, welches für das Verhältnis der Zahl der AUSLÖSE-Wahlstimmen zu der potentiell gesamten Wahl repräsentativ ist. Dieses Ausgangssignal oder Verhältnissignal wird mit einem Schwellenwert f mit Hilfe einer Vergleichsstufe 20 verglichen. Wenn das Verhältnissignal den Schwellenwert f überschreitet, so legt die Vergleichsstufe 20 ein Triggersignal an die Auslöse-Schaltung 12 an.
Die Auslöseschaltung 12 enthält eine Monoflopschaltung 21, die nach Empfang eines Triggersignals von der Vergleichsstufe 20 ein Auslösesignal erzeugt. Das Auslösesignal wird für eine feste Zeitdauer aufrechterhalten, die ausreichend ist, um einen Transistorschalter einzuschalten, der die Form eines Feldeffekttransistors 22 hat, dessen Drain-Source-Strecke mit einer B+ -Spannungsversorgungsquelle und einem Zündinitiator 24, der dem Airbag 10 zugeordnet ist, in Reihe geschaltet ist. Wenn der Schalttransistor 22 einmal in den leitenden Zustand geschaltet wurde, sieht er ausreichend Strom für eine ausreichende Zeitperiode vor, um den Zündinitiator 24 zu zünden und um den Airbag 10 in einer bekannten Weise zu entfalten oder auf zublasen.
Das Abtastelement 14 hat in bevorzugter Weise die Form eines Beschleunigungsmessers vom Typ eines piezoresistiven Wandlers und ist erhältlich von ICSensors, 1701 McCarthy Boulevard, Milpitas, Californien 95035 unter der Modell- Nr. 3021.
Jeder der Aufprall-Bewertungsschaltungen bewertet das verstärkte Zustandssignal von dem Abtastelement 14 gemäß einem unterschiedlichen Algorithmus. Beispielsweise kann die Bewertungsschaltung EV-1 einen Geschwindigkeitsalgorithmus verwenden, während die Bewertungsschaltung EV-2 einen Verschiebungsalgorithmus verwenden kann und die Bewertungsschaltung EV-N einen Stoß-Algorithmus verwenden kann. Diese Algorithmen sind mit Hilfe von Schaltungsanordnungen ausgeführt, die mehr im einzelnen im folgenden beschrieben werden sollen. Wenn eine Bewertungsschaltung das Zustandssignal gemäß dem dieser zugeordneten Algorithmus bewertet hat, trifft diese eine Entscheidung, ob eine Wahlstimme für das Auslösen des Rückhaltesystems abzugeben ist oder nicht. Wie noch in Verbindung mit der weiter unten detailliert zu beschreibenden Schaltungsanordnung ausgeführt werden soll, wird jedes Wahlstimmensignal durch einen positiven Spannungsimpuls mit einer Größe in der Größenordnung von 5 Volt wiedergegeben. Die Wahlstimmen werden durch eine Summierungsschaltung 18 summiert, die Widerstände 30, 32 und 34 enthält, welche an die Ausgangsschaltung von jeweils den Bewertungsschaltungen EV-1, EV-2 und EV-N angeschlossen sind. Diese Widerstände 30, 32 und 35 sind mit einem Widerstand 36 verbunden und bilden einen Spannungsteiler mit diesem, und zwar zwischen Masse und entweder einem Massepegel (eine NICHT-AUSLÖSE-Wahlstimme) oder einem B+-Pegel, wie beispielsweise 5 Volt, und der repräsentativ für ein AUSLÖSE-Wahlstimme ist. Diese Wahl stimmen werden mit Hilfe eines Summierungsverstärkers 38 summiert. Die Verstärkung des Verstärkers 38 wird durch Widerstände 45 und 47 bestimmt.
Die AUSLÖSE-Wahlstiininen von den Bewertungsschaltungen können gleich behandelt werden und haben gleiche Wertigkeiten oder sie können unterschiedlich behandelt werden und haben unterschiedliche Wertigkeiten. Wenn sie gleiche Wertigkeiten haben, so bedeutet dies, daß jeder der verschiedenen Algorithmen eine gleiche Wahlstinime beim Entscheiden, ob das Rückhaltesystem auszulösen ist, besitzt. Es gibt somit bei dem Beispiel mit den drei Bewertungsschaltungen ein Potential von drei gleichen Wahlstimnien für eine Gesamtwahl von Drei. Die Entscheidung, eine Auslösung zu bewirken, erfordert nicht, daß alle Bewertungsschaltungen das Auslösen des Rückhaltesystems wählen. Eine einfache Majorität kann maßgebend sein. Somit kann der Schwellenwert f einen Majoritäts-Bruchteil von beispielsweise 0,50 wiedergeben. Der Schwellenwert f kann durch einen Spannungsteiler erhalten werden, der ein paar Widerstände 40 und 42 enthält, die zwischen Masse und einer B+ -Spannungsversorgungsquelle in Reihe geschaltet sind. Die Widerstandswerte sind so gewählt, daß der Schwellenwert f eine Spannung darstellt, die repräsentativ für den gewünschten Majoritäts-Bruchteil ist. Nimmt man einen Majoritäts-Bruchteil von 0,5 an, so sind nur zwei AUSLÖSE-Wahlstimmen für das Verhältnissignal erforderlich, damit es eine ausreichende Größe hat, so daß die Vergleichsstufe 20 ein Triggersignal zum Auslösen der Auslöseschaltung 12 anlegt. In einem Bewertungssystem mit gleicher Wahlstimme haben die Widerstände 30, 32 und 34 je einen gleichen Wert, wie beispielsweise 2R, wobei der Widerstand 36 einen Wert von R hat. Für diesen Fall ist die Verstärkung des Verstärkers 38 auf 5/3 gesetzt, indem der Widerstand 45 gleich R und der Widerstand 47 gleich 1,5 R gemacht wird. Demzufolge führen mit einem Schwellenwert f gemäß einem Majoritäts- Bruchteil von 0,50 zwei AUSLÖSE-Wahlstimmen dazu, daß der Verstärker 38 ein Verhältnissignal mit einer Größe von 0,67 vorsieht. Da dieses den Schwellenwert f übersteigt, legt die Vergleichsstufe 20 ein Triggersignal an das Rückhaltesystem 12 an, um den Airbag 10 zu entfalten.
Es gibt Aufprall-Bewertungsbedingungen, bei denen unterschiedliche Aufprall-Bewertungsalgorithmen nicht übereinstimmen hinsichtlich der Tatsache, ob das Rückhaltesystem ausgelöst werden soll oder nicht. Ein Algorithmus kann als der Kern-Algorithmus und die anderen Algorithmen können als Hilfs-Algorithmen bezeichnet werden. Die Hilfs-Algorithmen können speziell bei solchen Aufprall-Bedingungen gut arbeiten, bei denen der Kern-Algorithmus unzureichend bei der Entscheidung ist, ob das Rückhaltesystem ausgelöst werden soll oder nicht. Demzufolge kann eine einfache Majoritätswahl ausreichend sein, zu entscheiden, ob das Rückhaltesystem ausgelöst werden soll. Diese einfache Majoritätswahl wurde bereits soweit in Verbindung mit Fig. 1 erläutert, wobei jeder Algorithmus eine gleiche Wahlstimme hat.
Ein anderer Aspekt der Erfindung besteht darin, unterschiedliche Wertigkeiten den AUSLÖSE-Wahlstimmen zuzuordnen, die von den verschiedenen Bewertungsschaltungen erhalten werden. Diese ungleich gewichteten Wahlstimmen können gemäß der Gesamtregistrierung des Erfolges zugeordnet werden, so daß jede Bewertungsschaltung diskriminieren oder bestimmen muß, wann das Rückhaltesystem auszulösen ist. Das größte Gewicht kann dem Kern-Algorithmus zugeordnet werden, der von der Bewertungsschaltung EV-1 verwendet wird und niedrigere Gewichte können den Hilfs-Algorithmen zugeordnet werden, die von den Bewertungsschaltungen EV-2 und EV-N verwendet werden. Beispielsweise kann der AUSLÖ-SE-Wahlstimme für den Kern-Algorithmus in der Bewertungsschaltung EV-1 ein Gewicht von Drei gegeben werden, während dasjenige für den Hilfs-Algorithmus in der Bewertungsschaltung EV-2 ein Gewicht von Zwei gegeben werden kann und demjenigen für den Hilfs-Algorithmus in der Bewertungsschaltung EV-N ein Gewicht von Eins gegeben werden kann. Dies stellt eine 3-2-1-Wichtung dar und kann dadurch realisiert werden, indem man den Widerständen 30, 32 und 34 unterschiedliche Widerstandswerte zuordnet. Wenn der Widerstand 36 einen Widerstandswert von R hat, dann hat zum Erreichen der gewünschten Wichtung der Widerstand 30 ebenfalls einen Wert von R, während der Widerstand 32 einen Wert von 1,5 R hat und der Widerstand 34 einen Wert von 3 R hat. Für diesen Fall wird die Verstärkung des Verstärkers 38 auf 1,5 gesetzt, indem der Widerstand 45 gleich R und der Widerstand 47 gleich 2 R gemacht wird. Mit dieser 3-2-1-Wichtung ist das Gesamtwahlpotential gleich Sechs. Demzufolge kann das Verhältnissignal vom Verstärker 38 in Inkrementen von 1/6 oder angenähert 0,17 erhöht werden. Es seien acht unterschiedliche Beispiele aufgeführt. Diese sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt TABELLE I STD. WICHT. WAHLSTIMME GES.-WAHLST. AUSLÖSE-WAHLST. AUSLÖSE/GESAMT ERGEBNIS KEINE AUSL. AUSLÖSUNG
Bei der Prüfung der Tabelle I kann festgestellt werden, daß jede Spalte einen bestimmten Kopf hat, der die Information angibt, welche in der Spalte enthalten ist. Die erste Spalte bezeichnet die Beispielsnummer und es sind acht Beispiele wiedergegeben. Die zweite Spalte STD.-WICHT. weist auf die 3-2-1-Wichtung hin. Die dritte Spalte WAHLSTIMME weist auf das Wahlmuster der verschiedenen Bewertungsschaltungen in der Reihenfolge der Bewertungsschaltungen EV-1, EV-2 und EV-N hin. Ein "Y" bedeutet eine Wahlstimme ja und ein "N" bedeutet keine Wahlstimme. Die nächste Spalte ist überschrieben mit GES.WAHLST. und weist auf die gesamten Wahlstimmen hin. In diesem Fall hat jedes Beispiel eine Gesamtzahl von 6 Wahlstimmen. Die nächste Spalte ist mit AUSLÖSE-WAHLST. betitelt und weist auf die Zahl der gewichteten AUSLÖSE-Wahlstimmen hin. Die nächste Spalte ist betitel AUSLÖSE/GESAMT und stellt das Verhältnis der Zahl der gewichteten AUSLÖSE-Wahlstimmen zu der Gesamtzahl der Wahlstimmen dar. Die letzte Spalte ist betitelt ERGEBNIS und zeigt entweder eine NICHT-AUSLÖSE-Entscheidung oder eine AUSLÖSE-Entscheidung an. Der Majoritätsbruchteil, der durch den Schwellenwert f in diesem Beispiel wiedergegeben ist, wurde auf 0,45 gesetzt.
Aus der Tabelle I kann bei dem Beispiel 1 ersehen werden, daß bei einer 3-2-1-Wichtung, die den Widerständen 30, 32 und 34 zugeordnet ist, drei Nicht-Wahlstimmen von den Bewertungsschaltungen zu einer NICHT-AUSLÖSE-Entscheidung geführt haben. Bei dem Beispiel 2 hat die Bewertungsschaltung EV-N mit ja gestimmt, um das Rückhaltesystem auszulösen, jedoch hat diese Wahlstimme ein Gewicht von Eins und der gewichtete AUSLÖSE-Wahlstimme/Gesamtwahl-Bruchteil beträgt 0,17 und dieser überschreitet nicht den Schwellenwert f. Es wurde daher eine NICHT-AUSLÖSE-Entscheidung getroffen. Ein ähnliches Ergebnis läßt sich unter Hinweis auf das Beispiel 3 erkennen. Das Beispiel 4 führte zu einer AUSLÖSE-Entscheidung, da die Bewertungsschaltungen FV-2 und EV-N mit ja gestimmt haben, obwohl die Bewertungsschaltung EV-1, die den Kern-Algorithmus verwendet, mit nein gestimmt hat. Ein ähnliches Ergebnis kann bei dem Beispiel 5 gefunden werden, wobei nur von der Bewertungsschaltung EV-1 eine Ja-Stimme erhalten wurde, welche den Kern-Algorithmus enthält. Da der gewichtete Wert dieser Wahlstimme gleich 3 beträgt, überschreitet dieser den Schwellenwert und eine AUSLÖSE-Entscheidung wird getroffen. Ahnliche Ergebnisse ergeben sich bei den Beispielen 6, 7 und 8 der Tabelle I.

Ausführung der Algorithmen

Es wird nun auf die Fig. 2 bis 6 eingegangen, welche die Ausführungen der Algorithmen in den Bewertungsschaltungen EV-1, EV-2 und EV-N wiedergeben. Die Fig. 2 bis 4 betreffen die Ausführungen von Algorithmen, die bei den Bewertungsschaltungen EV-1 und EV-2 verwendet werden, während die Fig. 5 und 6 auf die Ausführung des Algorithmus gerichtet sind, der in der Bewertungsschaltung EV-N verwendet wird.
Wie an früherer Stelle bereits erläutert wurde, ist der Kern-Algorithmus, der von der Bewertungsschaltung EV-1 verwendet wird, ein Geschwindigkeitsalgorithmus, während der Hilfsalgorithmus, der durch die Bewertungsschaltung EV-2 verwendet wird, ein Verschiebungsalgorithmus ist. Der Hauptunterschied bei der Ausführung der zwei Algorithmen besteht darin, daß bei dem Geschwindigkeitsalgorithmus das verstärkte Zustandssignal einmal integriert wird, während bei dem Verschiebungsalgorithmus das Signal zweimal integriert wird.
Es sei nun auf Fig. 2 hingewiesen, welche eine bevorzugte Ausführungsform der Ausführung des Geschwindigkeitsalgorithmus veranschaulicht, der bei der Bewertungsschaltung EV-1 verwendet wird.
Während der Fahrzeugverzögerung sieht das Abtastelement 14 ein Ausgangssignal vor, welches die Verzögerung des Fahrzeugs wiedergibt. Eine Darstellung dieses Ausgangssignals ist in Fig. 3 wiedergegeben, und zwar durch die Wellenform A der Spannung gegenüber der Zeit. Die Wellenformen B bis K der Fig. 3 stellen ähnlich, wie die Wellenform A, Spannungspegel gegenüber der Zeit dar, und zwar an verschiedenen Stellen der Schaltungsanordnung der Fig. 2, wobei die Stellen eine entsprechende Bezeichnung tragen, d.h. Stellen A bis K. Diese Wellenformen unterstützen das Verständnis der Betriebsweise der Bewertungsschaltung EV-1, die im folgenden beschrieben werden soll.
Das Zustandssignal, in diesem Fall ein Verzögerungssignal, welches von dem Abtastelement 14 erhalten wurde, wird durch einen Verstärker 16 verstärkt. Das verstärkte Signal wird dann zum Eingang einer Integrierstufe 120 zugeführt, die dann, wenn sie in den Einschaltzustand getriggert wird, das verstärkte Verzögerungssignal integriert.
Ein Verzögerungssignal, welches einen potentiellen gültigen Aufprall-Zustand wiedergibt, sollte einen gewissen minimalen Schwellenwert Go überschreiten, der für eine Verzögerung in der Größenordnung von z.B. 5 g repräsentativ ist. Verzögerungen einer geringeren Amplitude werden hier so betrachtet, daß sie keine ausreichende Größe haben, um eine Beachtung durch die Bewertungsschaltung EV-1 zu rechtfertigen, um zu bestimmen, ob ein gültiger Aufprall- Zustand existiert. Demzufolge wird das verstärkte Verzögerungssignal mit einem minimalen Schwellenwertpegel Go mit Hilfe einer Vergleichsstufe 122 verglichen. Der Schwellenwertpegel Go kann mit Hilfe eines Spannungsteilers erhalten werden, der die Widerstände 124 und 126 enthält, die zwischen Masse und einer B+-Spannungsversorgungsquelle geschaltet sind. Wie unter Hinweis auf die Wellenformen B und C erkannt werden kann, sieht die Vergleichsstufe 122 ein positives Ausgangssignal nur so lange vor, als die Größe des verstärkten Verzögerungssignals die Größe des minimalen Schwellenwertpegels Go überschreitet. Somit ist ein Verzögerungsignal mit niedriger Amplitude, wie dasjenige, welches durch den Wellenformabschnitt 124 in den Wellenformen A und B wiedergegeben ist, von nicht ausreichender Größe, um von der Vergleichsstufe 122 erkannt zu werden. Die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe bleibt niedrig, wie dies in der Wellenforin C gezeigt ist, um somit die Integrierstufe 120 nicht zu triggern.
Wenn das verstärkte Verzögerungssignal in der Größe einmal über den minimalen Schwellenwertpegel Go hinaus erhöht worden ist, wie dies in dem Abschnitt 126 der Wellenform B gezeigt ist, so nimmt die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe einen hohen Wert an und bleibt auch auf dem hohen Wert, so lange sich dieser Zustand fortsetzt, wie dies durch das positive Signal an dem Abschnitt 126 der Wellenform C angezeigt ist. Dieses positive Signal kann für einen potentiellen gültigen Aufprall-Zustand repräsentativ sein. Es wird somit das Signal durch ein ODER-Glied 128 hindurchgeleitet, wie dies durch den Abschnitt 126 in der Wellenform F dargestellt ist, und gelangt zum Triggereingang der Integrierstufe 120. Die Integrierstufe 120 beginnt nun mit der Integration des verstärkten Verzögerungssignals, welches ihrem Eingang zugeführt wird und gibt ein integriertes Ausgangssignal ab, wie dies bei dem Abschnitt 126 der Wellenform J in Fig. 3 zu ersehen ist.
Damit ein verstärktes Verzögerungssignal, welches den minimalen Schwellenwertpegel Go überschreitet, als potentieller gültiger Aufprall-Zustand betrachtet wird, sollte dieses Signal den minimalen Schwellenwertpegel für eine gewisse minimale Zeitdauer T1 überschreiten, wie beispielsweise in der Größenordnung von 5 Millisekunden. Dies dient dem Zweck, um Kurzzeitsignale, die aus Hammer- oder Wartungsschlägen in der Nachbarschaft des Meßfühlers resultieren können, daran zu hindern, das Fahrzeug-Rückhaltesystem auszulösen. Zur gleichen Zeit, zu der das ODERGlied 128 die Integrierstufe 120 triggert, um mit der Integration des verstärkten Verzögerungssignals zu beginnen, triggert demzufolge dieses Glied auch einen Zeitgeber 130, um mit der Zeitsteuerung einer Periode zu beginnen, welche der Zeitdauer T1 entspricht, und erzeugt dann ein positives Signal an seinem Ausgang.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß die Integrierstufe 120 und der Zeitgeber 130 als auch ein zusätzlicher Zeitgeber 132, der im folgenden noch erläutert werden soll, jeweils von einem Typ sind, der einen retriggerbaren Eingang, der mit TR bezeichnet ist, verwendet. Dies bedeutet, daß jede dieser Schaltungen zurückgesetzt werden kann und durch das Vorhandensein eines Signals mit positiver verlaufender Flanke an seinem Eingang TR gestartet werden kann. Mit anderen Worten wird die Integrierstufe 120 rückgestellt und beginnt mit dem Integrieren, wenn ein Signal mit positiver Flanke an ihren Eingang TR angelegt wird und setzt die Integration fort, bis zum Anlegen eines anderen Signals mit positiver Flanke. Auf ähnliche Weise beginnen die Zeitgeber 130 und 132 mit der Zeitsteuerung einer Zeitdauer, wenn das Signal mit positiver Flanke an deren jeweiligen Eingängen TR angelegt wird, und setzen die Zeitsteuerung fort, bis eine Rücksetzung erfolgt und ein erneuter Start durch ein anderes Signal mit positiver Flanke erfolgt. Jede der Schaltungen 120, 130 und 132 besitzt auch einen Eingang, der mit RST bezeichnet ist, der anzeigt, daß ein an diesen Eingang angelegtes Signal mit positiver Flanke bewirkt, daß die Schaltung ohne einen erneuten Start rückgesetzt wird. Wenn somit ein Signal mit positiver Flanke dem Rückstelleingang RST der Integrierstufe 120 als Beispiel zugeführt wird, so wird die Integrierstufe zurückgesetzt. Jedoch bewirkt kein Anlegen eines Signals mit positiver Flanke an diesen Eingang, daß die Integrierstufe erneut gestartet wird und mit dem Integrieren beginnt.
Wenn einmal, wie oben erläutert wurde, das verstärkte Verzögerungssignal den minimalen Schwellenwertpegel Go überschreitet, beginnt die Integrierstufe 120, das Signal zu integrieren und sie führt ein integriertes Ausgangssignal zu und der Zeitgeber 130 beginnt mit der Zeitsteuerung einer Zeitperiode T1. Dies findet bei der positiv gerichteten Flanke des Ausgangssignal aus der Vergleichsstufe 122 statt. In der ersten Situation, welche von der Bewertungsschaltung, wie dies durch den Wellenformabschnitt 126 definiert ist, in Betracht gezogen wird, liegt das verstärkte Verzögerungssignal während einer Zeitdauer oberhalb dem minimalen Schwellenwertpegel Go, die kleiner ist als die Zeitdauer T1. Demzufolge wird die Ausgangsgröße des Zeitgebers 130 nicht positiv. Wenn das Verzögerungssignal einmal unter den Wert des minimalen Schwellenwertpegel Go abgefallen ist, wird die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe niedrig und bei der nächsten positiven Flanke setzt sie die Integrierstufe 120 und die Zeitgeber 130 und 132 zurück, wie dies in den Wellenformen C, D, E und J der Fig. 3 gezeigt ist. Aus den Wellenformen D und E sollte festgehalten werden, daß kein positiver Ausgangsimpuls von irgendeinem Zeitgeber während dieses Zustandes vorhanden ist, da die Zeitgeber zurückgesetzt wurden und niemals zeitlich gesperrt (timed out) wurden. Die vorangegangenen Ausführungen veranschaulichen die Betriebsweise der Bewertungsschaltung EV-1, wenn ein Verzögerungssignal, welches durch den Wellenformabschnitt 126 in den Wellenformen A und B gezeigt ist, keinen größeren Wert hat als der minimale Schwellenwertpegel Go, und zwar für eine ausreichend lange Zeitperiode T1, die als ein potentieller gültiger Aufprall-Zustand zu betrachten ist.
Eine dritte Bedingung, die durch die Bewertungsschaltung EV-1 geprüft werden kann, ist diejenige, die durch den Abschnitt 134 in den Wellenformen A und B wiedergegeben ist. Die Größe des verstärkten Verzögerungssignals ist großer als der minimale Schwellenwertpegel Go für eine Zeitdauer, die größer ist als diejenige der Zeitperiode T1. Dies ist für einen potentiellen gültigen Aufprall-Zustand repräsentativ. Wenn die Größe des integrierten Ausgangssignals von der Integrierstufe 120 auch einen Schwellenwertpegel V innerhalb einer Zeitdauer T2 vom Beginn der Integrationsoperation an überschreitet, so wird das Rückhaltesystem entfaltet. Die Zeitdauer T2 ist kennzeichnend für die maximale Dauer vom Beginn eines Aufpralls an, während welchem die Bewertungsschaltung EV-1 bestimmen sollte, wenn die Größe ausreichend ist, das Fahrzeug-Rückhaltesystem auszulösen. Die Zeitdauer T2 kann in der Größenordnung von 100 Millisekunden liegen. Die Größe des Schwellenwertpegel V stellt eine fiktive Geschwindigkeit dar, die nicht direkt auf die Geschwindigkeit eines Aufpralls bezogen ist und sie wird durch Prüfen von empirischen Aufpralldaten bestimmt, die mit dem involvierten Fahrzeugtyp variieren. Zum Zwecke der Veranschaulichung kann der fiktive Geschwindigkeitspegel V als fünf Meilen pro Stunde angenommen werden.
Der Schwellenwertpegel V kann mit Hilfe eines Spannungsteilers erhalten werden, der ein Paar von Widerständen 140 und 142 enthält, die zwischen Masse und einer B+ -Spannungsversorgungsquelle geschaltet sind und dieser wird einem Eingang einer Vergleichsstufe 144 zugeführt. Wenn das an dem Ausgang der Integrierstufe 120 vorgesehene integrierte Signal den Schwellenwertpegel V überschreitet, so wird durch die Vergleichsstufe ein Triggersignal zugeführt, um die Monoflopschaltung 119 zu betätigen und um eine AUSLÖSE-Wahlstimme vorzusehen.
Die Bewertungsschaltung EV-1 bewertet das Verzögerungssignal, um festzustellen, ob das Signal eine ausreichende Größe und Dauer hat, um einen potentiellen gültigen Aufprall wiederzugeben. Dies wird, wie im Falle des Verzögerungssignals am Abschnitt 134 der Wellenformen, dadurch erreicht, indem bestimmt wird, daß das verstärkte Verzögerungssignal den minimalen Schwellenwertpegel Go für eine Zeitdauer überschritten hat, die länger ist oder wenigstens gleich ist der Zeitdauer T1. Danach und vor der Beendigung der Zeitdauer T2 fährt die Bewertungsschaltung damit fort, zu bestimmen, ob das integrierte Signal den Schwellenwertpegel V überschreitet, obwohl die Größe des verstärkten Verzögerungssignals unterhalb dem minimalen Schwellenwertpegel Go abfällt. Gerade während des Zeitintervalls zwischen der Beendigung der Zeitdauer T1 und der Beendigung der Zeitdauer T2 wird die Integrierstufe 120 daran gehindert, zurückgesetzt zu werden. Dies verhindert eine Beendigung der Bewertung eines anderweitigen potentiellen gültigen Aufprall-Zustandes rein aufgrund eines momentanen Abfalls in der Größe des Verzögerungssignals, wie dies der Fall ist, der durch den Wellenformabschnitt 150 wiedergegeben ist, welcher im folgenden erläutert werden soll.
Die Schaltungsanordnung zum Verhindern, daß die Integrierstufe 120 zurückgestellt wird und dadurch die Bewertung beendet wird, nachdem einmal bestimmt worden ist, daß ein potentieller gültiger Aufprall-Zustand stattfindet, soll nun beschrieben werden. Wenn der Zeitgeber 130 einmal unterbrochen wurde (timed out), so nimmt seine Ausgangsschaltung einen positiven Wert an, wie dies durch die Wellenform D in Fig. 3 gezeigt ist. Dieses positive Signal wird zu dem Eingang einer Verriegelungsschaltung 152 zugeführt. Die Verriegelungsschaltung 152 hat einen Strobe-Eingang, der mit STB bezeichnet ist und der nach Empfang eines Signals mit positiver Flanke, das ihrem Eingangsanschluß IN zugeführte Signal zu dessen Ausgangsanschluß OUT durchtaktet und dieses dort bis zu einer nachfolgenden Rückstellung verriegelt. Wenn die Ausgangsgröße des Zeitgebers 130 spannungsmäßig hoch wird, so legt dieser ein positiv verlaufendes Signal an den Eingangsanschluß IN der Verriegelungsschaltung 152 an und schickt auch ein positives Signal mit Hilfe eines ODER-Gliedes 154 zu dem Strobe- Eingang STB. Dies bewirkt, daß ein positives Signal über das ODER-Glied 128 angelegt wird, um ein positives Signal an den Triggereingang TR der Integrierstufe 120 aufrechtzuerhalten, obwohl die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 122 nun abfällt. Die Integrierstufe 120 fährt init dem Integrieren des Signals fort, welches durch den Wellenformabschnitt 134 wiedergegeben ist, wenn der Zeitgeber 130 einmal zeitlich gesperrt ist (timed out), und fährt mit dem Integrieren des Signals fort, obwohl die Größe des Signals unter den minimalen Schwellenwertpegel Go abnimmt.
In der Zwischenzeit fährt der Zeitgeber 132 damit fort, die Zeitdauer T2 zeitlich zu steuern und nach der Vervollständigung dieser Zeitdauer sieht dieser ein positives Ausgangssignal vor, wie dies in der Wellenform E angezeigt ist. Das Signal mit positiver Flanke wird an den Rückstelleingang RST des Zeitgebers 130 angelegt und auch an den Rückstelleingang RST der Integrierstufe 120 als auch an dessen eigenen RST-Eingang. Dieses stellt die Zeitgeber 130 und 132 zurück und setzt die Integrierstufe 120 zurück. Bei dem durch die Bewertungsschaltung EV-1 unter Betracht stehenden Fall überschritt das integrierte Ausgangssignal des Wellenformabschnitts 134 nicht den Schwellenwertpegel V. In einem solchen Fall sieht die Vergleichsstufe 144 kein Triggersignal für die Monoflopschaltung 119 vor und die Monoflopschaltung sieht somit keine AUSLÖSE-Wahlstimme vor. Die Bewertungsschaltung EV-1 hat bestimmt, daß die bewertete Bedingung angezeigt hat, daß ein potentieller gültiger Aufprall-Zustand zum Enthalten des Rückhaltesystems stattfindet, da das Verzögerungssignal den minimalen Schwellenwertpegel Go für eine Zeitdauer überschritten hat, die länger ist als die Zeitdauer T1, jedoch die Größe des Zustandes nicht ausreichend war, damit das integrierte Signal den Schwellenwertpegel V vor dem Verstreichen der Zeitdauer T2 überschreitet.
Es wird nun auf den Wellenformabschnitt 150 in den Wellenformen A und B der Fig. 3 Bezug genommen. Wie im folgenden beschrieben wird, ist diese Aufprallbedingung in der Größe ausreichend, damit das verstärkte Verzögerungssignal den minimalen Schwellenwertpegel Go für eine Zeitdauer überschreitet, die größer ist als die Zeit T1 und die damit als eine potentielle gültige Aufprallbedingungen zum Auslösen des Rückhaltesystems betrachtet wird. Jedoch fällt das verstärkte Verzögerungssignal momentan unter den minimalen Schwellenwertpegel Go, und zwar während des Intervalls, nachdem die Zeitdauer T1 verstrichen ist und bevor die Zeitdauer T2 verstrichen ist. Danach nimmt das Verzögerungssignal in der Größe gut über den minimalen Schwellenwertpegel Go hinaus zu. Eine solche momentane Abnahme des Verzögerungssignals kann während eines gültigen Aufprallzustandes auftreten, wobei ansonsten gefordert wird, daß das Rückhaltesystem ausgelöst wird. Während eines gültigen Aufprallzustandes können verschiedene Vibrationen einer fehlerhaften Natur stattfinden, wenn sich die Fahrzeugkonstruktion deformiert. Folglich sollte eine momentane Abnahme des Verzögerungssignals unter den minimalen Schwellenwertpegel Go bei einem ansonsten gültigen Aufprall-Zustand, der das Entfalten des Rückhaltesystems fordert, nicht bewirken, daß die Integrierstufe rückgesetzt wird und dadurch keine AUSLÖSE-Wahlstimme vorgesehen wird.
Der gerade zuvor erläuterte Zustand hinsichtlich des Wellenformabschnitts 150 bewirkt nicht, daß die Integrierstufe 120 zurückgesetzt wird. Nachdem somit der Zeitgeber 130 die Zeitdauer T1 unterbrochen hat (timed out), erzeugt er ein positiv gerichtetes Signal an seiner Ausgangsschaltung. Dieses positiv gerichtete Signal wird durch die Verriegelungsschaltung 152 verriegelt, wie an früherer Stelle erläutert wurde, um ein positives Signal aufrechtzuerhalten, welches dem Eingang TR der Integrierstufe 120 zugeführt ist, obwohl die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 122 abfällt. Die Integrierstufe 120 setzt das Integrieren des verstärkten Verzögerungssignals fort und die Vergleichsstufe 144 setzt das Vergleichen des integrierten Signals am Ausgang der Integrierstufe mit dem Schwellenwertpegel V fort. Bei der unter Betracht stehenden Situation überschreitet das integrierte Signal die Größe des Schwellenwertpegels V, bevor der Zeitgeber 132 zeitlich unterbricht, so daß dadurch ein Triggersignal zugeführt wird, um die Monoflopschaltung 119 zu betätigen und um eine AUSLÖSE-Wahlstimme vorzusehen.
Wenn der Zeitgeber 132 einmal eine zeitliche Unterbrechung vorgenommen hat, stellt er den Zeitgeber 130, die Integrierstufe 120 und sich selbst zurück, wie dies weiter oben erläutert wurde. Die Ausgangsgröße des Zeitgebers 130 fällt nun auf einen niedrigen Wert ab und die Ausgangsgröße aus dem Zeitgeber wird dem Eingangsanschluß IN der Verriegelungsschaltung 152 zugeführt. Um sicherzustellen, daß das Signal zum Eingangsanschluß IN der Verriegelungsschaltung 152 niedrig liegt, bevor das Signal zur Ausgangsschaltung der Verriegelungsschaltung hindurchgetaktet wird, wird das positiv gerichtete Signal von dem Zeitgeber 132 etwas mit einer Verzögerungsschaltung 156 verzögert, bevor es an den Strobe-Eingang STB der Verriegelungsschaltung angelegt wird. Wenn das positiv gerichtete Signal an den Strobe-Eingang STB angelegt wird, fällt die Ausgangsgröße der Verriegelungsschaltung auf einen niedrigen Wert und das niedrige Ausgangssignal wird über das ODER-Glied 128 angelegt, so daß dessen Ausgangsgroße dann derjenigen der Vergleichsstufe 122 folgt. Durch das Zurückstellen der Integrierstufe nach der Zeit T2 wird die Integrierstufe darüber hinaus daran gehindert, integrierte Signale von einer Bewertung eines Aufprall-Zustandes zur nächsten zu sammeln.

Verschiebungsalgorithmus

Der Verschiebungsalgorithmus, welcher von der Bewertungsschaltung EV-2 verwendet wird, ist in Fig. 4 veranschaulicht, auf die nun eingegangen werden soll. Diese Bewertungsschaltung ist ähnlich der Bewertungsschaltung EV-1, die in Fig. 2 veranschaulicht ist. Im Hinblick auf die Ähnlichkeiten sind ähnliche Komponenten in den Fig. 2 und 4 mit gleichen Bezugszeichen identifiziert. Nur die Unterschiede sollen im folgenden im einzelnen erläutert werden.
Die Bewertungsschaltung EV-2 verwendet eine zweite Integrierstufe 200, die identisch der Integrierstufe 120 ist, jedoch eine zweite Integration durchführt, so daß die Ausgangsgröße der Integrierstufe 200 eine fiktive Verschiebung wiedergibt, im Gegensatz zur fiktiven Geschwindigkeit, welche durch die Ausgangsgröße der Integrierstufe 120 in Fig. 2 wiedergegeben ist. Der Eingangsanschluß IN der Integrierstufe 200 ist mit dem Ausgangsanschluß OUT der Integrierstufe 120 verbunden. Der Triggereingang TR der Integrierstufe 200 ist mit dem Triggereingang TR der Integrierstufe 120 verbunden und der Rückstelleingang RST der Integrierstufe 200 ist mit dem Rückstelleingang RST der Integrierstufe 120 verbunden. Wenn demzufolge die Integrierstufe 120 getriggert wird oder rückgestellt wird, erfolgt das gleiche mit der Integrierstufe 200.
Die Betriebsweise dieser Schaltung EV-2 ist die gleiche wie diejenige, die unter Hinweis auf die Fig. 2 und 3 beschrieben wurde, ausgenommen, daß eine zweite Integration durchgeführt wird, um ein fiktives verschiebungssignal zu erhalten, welches dann mit dem Triggerschwellenwertpegel S mit Hilfe einer Vergleichsstufe 144' verglichen wird. Der Schwellenwertpegel S kann beispielsweise von einem Spannungsteiler mit Widerständen 140' und 142' erhalten werden, die miteinander in Reihe zwischen Masse und einer B+- Spannungsversorgungsquelle geschaltet sind. Wenn die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 144' positiv verläuft, so aktiviert sie die Monoflopschaltung 219, um eine AUSLÖSE- Wahlstimme abzugeben.

Stoß-Algorithmus

Wie an früherer Stelle erläutert, ist der in der Bewertungsschaltung EV-N verwendete Algorithmus ein Stoß-Algorithmus. Stoß, wie es hier verwendet wird, bedeutet die Änderungsrate der Fahrzeugverzögerung. Eine bevorzugte Ausführung des Stoß-Algorithmus, der durch die Bewertungsschaltung EV-N verwendet wird, ist in Fig. 5 veranschaulicht und dessen Betriebsweise ist durch die Wellenformen der Fig. 6 herausgestellt.
Während einer Fahrzeugverzögerung sieht das Abtastelement 14 ein Ausgangssignal mit einem Wert vor, der sich mit der Verzögerung des Fahrzeugs ändert. Eine Darstellung dieses Ausgangssignals ist in Fig. 6 durch die Wellenform A einer Spannung gegenüber der Zeit wiedergegeben. Die Wellenformen B bis J der Fig. 6 stellen ähnlich der Wellenform A alle Spannungspegel gegenüber der Zeit dar, und zwar an verschiedenen Stellen der Schaltungsanordnung der Fig. 5, wobei die Stellen eine entsprechende Beschriftung haben, d.h. Stellen A bis J. Diese Wellenformen tragen zum Verständnis der Betriebsweise der Bewertungsschaltung EV-N bei, die im folgenden beschrieben werden soll.
Das Zustandssignal, in diesem Fall ein Verzögerungssignal, welches von dem Abtastelement 14 empfangen wurde, wird durch den Verstärker 16 verstärkt, wobei das verstärkte Signal dann durch ein Tiefpaßfilter 326 gefiltert wird. Die Filterung entfernt verschiedene hochfreguente Spannungsspitzen und Störsignale, die auf dem verstärkten Signal vorhanden sein können und die nicht repräsentativ für einen Stoß-Zustand sind.
Damit ein Verzögerungssignal repräsentativ für einen potentiellen gültigen Aufprall-Zustand ist, sollte es einen gewissen minimalen Schwellenwertpegel Go überschreiten, der repräsentativ für eine Verzögerung in der Größenordnung von z.B. 5 g ist. Verzögerungen mit kleinerer Amplitude werden hierbei als nicht ausreichend groß betrachtet, um eine Beachtung durch die Bewertungsschaltung EV-N zu rechtfertigen, um zu bestimmen, ob ein gültiger Aufprall- Zustand existiert. Demzufolge wird das gefilterte Verzögerungssignal mit einem minimalen Schwellenwertpegel Go mit Hilfe einer Vergleichsstufe 330 verglichen. Der Schwellenwertpegel Go kann aus der Verbindung eines Spannungsteilers mit Widerständen 332 und 334 erhalten werden, die zwischen Masse und einer B+-Spannungsversorgungsquelle geschaltet sind. Wie unter Hinweis auf die Wellenformen C und E zu ersehen ist, sieht die Vergleichsstufe 330 ein positives Ausgangssignal nur so lange vor, als die Größe des gefilterten Verzögerungssignals diejenige des minimalen Schwellenwertpegel Go überschreitet. Es ist somit ein Verzögerungssignal mit niedriger Amplitude, dessen Größe kleiner ist als der Schwellenwertpegel Go, nicht ausreichend, um durch die Vergleichsstufe 330 erkannt zu werden, und es bleibt somit der Ausgang der Vergleichsstufe auf einem niedrigen Wert.
Das durch das Filter 326 abgegebene gefilterte Verzögerungssignal wird auch einer Differenzierstufe 336 zugeführt, die an ihrer Ausgangsschaltung ein differenziertes Signal vorsieht, welches sich in seiner Größe mit derjenigen der Rate der Verzögerung oder des Stosses verändert. Das differenzierte Signal oder Stoßsignal ist in Form der Wellenform D der Fig. 6 dargestellt. Damit das Stoß-Signal ausreichend groß ist, um eine AUSLÖSE-Wahlstimme zu erzeugen, muß es einen Stoß-Schwellenwertpegel X innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer T3 überschreiten, mit der Voraussetzung, daß das gefilterte Verzögerungssignal fortlaufend den Schwellenwertpegel Go überschreitet.
Der Vergleich mit dem Schwellenwertpegel X wird mit Hilfe einer Vergleichsstufe 338 erreicht, die das Stoß-Signal mit einem Stoß-Schwellenwertpegel X vergleicht, um ein positiv verlaufendes Ausgangssignal vorzusehen, und zwar solange als das Stoß-Signal diesen Schwellenwert überschreitet. Der Stoß-Schwellenwertpegel X kann aus einem Spannungsteiler erhalten werden, der ein Paar Widerstände 340 und 342 enthält, die zwischen einer B+ -Spannungsversorgungsquelle und Nasse in Reihe geschaltet sind. Solange als das Stoßsignal, welches von der Differenzierstufe 336 erhalten wird, den Stoß-Schwellenwertpegel X überschreitet, erzeugt die Vergleichsstufe 338 an ihrem Ausgang ein positives Signal. Das positive Signal von der Vergleichs-Stufe 338 gelangt als eine Eingangsgröße zu einem UND- Glied 344, welches in Bereitschaft gesetzt werden muß, bevor ein Triggersignal zugeführt werden kann, um die Monoflopschaltung 318 zu betätigen.
Das inbereitschaftsetzende Signal für das UND-Glied 344 tritt nur während der Zeitdauer T3 auf. Wenn die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 330 positiv wird, betätigt sie einen Zeitgeber 346, der dann die Zeitdauer T3 solange zeitlich steuert, als die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 330 positiv bleibt. Der Zeitgeber 346 wird zurückgesetzt, wenn einmal die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 330 auf einen niedrigen Wert fällt. Demzufolge liegt die Ausgangsgröße des Zeitgebers 346 während der Zeitdauer T3 niedrig. Das Zeitgeber-Ausgangssignal wird durch einen Inverter 348 invertiert, um während des Intervalls ein positives Signal vorzusehen, während welchem der Zeitgeber 346 die Zeitdauer T3 zeitlich steuert. Das invertierte positive Signal wird zu dem UND-Glied 344 geschickt, um das UND- Glied während der Zeitdauer T3 in Bereitschaft zu setzen. Wenn während dieser Zeitdauer die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 338 einen hohen Wert annimmt, so legt das UND-Glied 344 ein Triggersignal an, um die Monoflopschaltung 318 zu betätigen.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß der Zeitgeber 346 von einem solchen Typ ist, welcher einen wieder triggerbaren Eingang verwendet, der mit IN bezeichnet ist. Dies bedeutet, daß der Zeitgeber jeweils durch das Fehlen und Vorhandensein eines positiven Signals, welches seinem Eingang IN zugeführt wird, zurückgestellt und gestartet werden kann. Somit kann der Zeitgeber in Abhängigkeit von einem positiven Signal in Betrieb gesetzt werden, welches seinem Eingang IN zugeführt wird, um die Zeitdauer T1 zeitlich zu steuern, er kann jedoch bei der negativen Flanke oder dem Ende dieses positiven Signals zurückgestellt werden. In einem solchen Fall führt der Zeitgeber keine zeitliche Unterbrechung (time out) durch und sieht auch kein positives Signal an seinem Ausgangsanschluß OUT vor.
Es sei nun auf Fig. 6 eingegangen, welche drei Fahrzeugverzögerungsbedingungen an den Wellenformabschnitten 350, 352 und 354 veranschaulicht, die durch die Bewertungsschaltung EV-N zu bewerten sind, um das Vorhandensein eines gültigen Aufprallzustandes zu bestimmen.
Der erste Zustand, der durch den Wellenformabschnitt 350 wiedergegeben ist, stellt eine Fahrzeugverzögerung mit ausreichender Größe dar, so daß diese den Schwellenwertpegel Go überschreitet. Abhängig von dieser Verzögerung nimmt die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 330 einen positiven Wert an, wobei der Zeitgeber 346 veranlaßt wird, mit der Zeitsteuerung der Zeitdauer T3 zu beginnen. Während der Zeitdauer T3 überschreitet jedoch das Stoß Signal, welches durch die Wellenform D angezeigt ist, den Stoß-Schwellenwertpegel X nicht. Demzufolge bleibt während der Zeit, während welcher das UND-Glied 344 in Bereitschaft gesetzt ist, die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 338 auf einem niedrigen Wert und es wird kein Triggersignal der Monoflopschaltung 318 zugeführt. Die Bewertungsschaltung EV-N bestimmt somit, daß der durch die Wellenform 350 wiedergegebene Zustand nicht ausreichend ist, um das Rückhaltesystem zu triggern.
Der zweite Zustand, der zu bewerten ist, wird durch den Wellenformabschnitt 352 in Fig. 6 wiedergegeben. Wie aus der Wellenform C ersehen werden kann, zeigt dieser Zustand an1 daß die Fahrzeugverzögerung ausreichend groß ist, so daß diese den minimalen Schwellenwertpegel Go überschreitet, wodurch bewirkt wird, daß die Ausgangsgröße der Vergleichsstufe 330 positiv wird und der Zeitgeber 346 betätigt wird. Während der Zeitdauer T3 bleibt das Stoßsignal unter dem Stoß-Schwellenwertpegel X und das in Bereitschaft gesetzt UND-Glied 344 überträgt kein Triggersignal zur Betätigung der Monoflopschaltung 318. Dieser Zustand zeigt auch an, daß das Stoß-Signal den Stoß-Schwellenwertpegel X überschreitet, nachdem der Zeitgeber 346 eine zeitliche Unterbrechung (timed out) durchgeführt hat und das UND-Glied 344 nicht länger in Bereitschaft gesetzt ist. Die Bewertungsschaltung EV-N hat somit bestimmt, daß, obwohl das Stoßsignal eine ausreichende Größe erreicht hat, um das Rückhaltesystem zu entfalten, die erforderliche Größe des Stoßsignals zu spät aufgetreten ist. Die Zeitdauer T3 kann in der Größenordnung von 20 Millisekunden liegen und die Zeitdauer für einen Aufprallzustand kann in der Größenordnung von 100 Millisekunden liegen. Eine späte Bestimmung eines anderweitig gültigen Stosses zeigt beispielsweise an, daß das Fahrzeug auf einen Telegraphenmast mit niedriger Geschwindigkeit aufprallt, und zwar in der Größenordnung von 15 Meilen pro Stunde. Ein solcher Zustand kann für die Insassen keine ausreichende Gefährdung darstellen, um das Entfalten des Rückhaltesystems zu rechtfertigen.
Der dritte in Fig. 6 wiedergegebene Zustand, der zu bewerten ist, ist durch die Wellenformabschnitte 354 wiedergegeben. Aus einer Prüfung der Wellenformen in Fig. 6 kann ersehen werden, daß dieser Zustand eine Fahrzeugverzögerung mit ausreichender Größe wiedergibt, um den minimalen Schwellenwertpegel Go zu überschreiten und den Zeitgeber 346 zu veranlassen, mit der Zeitsteuerung der Zeitdauer T3 zu beginnen. Während der Zeitdauer T3 setzt der Zeitgeber 346 mit Hilfe des Inverters 346 das UND-Glied 344 in Bereitschaft, wie dies in der Wellenform H veranschaulicht ist. Bei dem in Überprüfung befindlichem Zustand überschreitet die Größe des Stoßsignals den Stoß-Schwellenwerpegel X, bevor der Zeitgeber einen zeitlichen Abbruch durchführt (times out). Demzufolge wird ein positives Signal durch die Vergleichsstufe 338 angelegt, um das UND- Glied 344 in Bereitschaft zu setzen, welches dann ein Triggersignal an die Monoflopschaltung 318 anlegt, die dann ein positiver verlaufendes Ausgangssignal gemäß einer AUSLÖSE-Wahl vorsieht.
Obwohl die Erfindung in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen beschrieben wurde, sei darauf hingewiesen, daß verschiedene Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne dadurch den Rahmen der Erfindung, wie dieser durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist, zu verlassen.

Claims

1. Vorrichtung zum Auslösen eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Personenfahrzeug, mit

einer Meßfühlereinrichtung (14) zum Abtasten der Fahrzeugverzögerung und zum Liefern eines Verzögerungssignals mit einem Wert, der sich entsprechend der Verzögerung verändert;

einer Vielzahl von Aufprall-Bewertungsschaltungen (EV-1, EV-2 ... EV-N), von denen jede auf das verzögerungssignal anspricht, um das Verzögerungssignal entsprechend jeweiliger unterschiedlicher Aufprallbewertungsalgorithmen zu bewerten, wobei jede Bewertungsschaltung eine Wahlstimme hat und jede Bewertungsschaltung ein Wahlstimmensignal liefert, wenn ihre Bewertung des Verzögerungssignals anzeigt, daß das Rückhaltesystem ausgelöst werden sollte;

einer Summiereinrichtung (18) zum Summieren der Wahlstimmensignale, um ein Summensignal mit einem partiellen Wert vorzusehen, der von dem Verhältnis der Zahl der Wahlstimmensignale zur Gesamtzahl der Bewertungs-Wahlstimmen abhängt; und

einer Einrichtung (12) zum Vorsehen eines Triggersignals, um das genannte Rückhaltesystem auszulösen, wenn der Wert des Summensignals denjenigen eines Schwellenwertes, der kleiner als Eins ist, überschreitet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der jede Bewertungsschaltung eine Ausgangsschaltung aufweist, um das Wahlstimmensignal von der Bewertungsschaltung zu führen und bei der jede Ausgangsschaltung in Reihe mit einem Widerstand (30, 32, 34) mit einem gemeinsamen Summierungspunkt verbunden ist, wobei die Widerstände in Reihe mit einem Summierungswiderstand zusammengeschaltet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die genannte Summierungseinrichtung eine Summierungsverstärkereinrichtung (38) enthält, die an die genannte Summierungsstelle angeschlossen ist, um das genannte Summierungssignal zu liefern.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die in Reihe geschalteten Widerstände unterschiedliche Werte entsprechend Wichtungsfaktoren haben, die der Vielzahl der Aufprallbewertungsschaltungen zugeordnet sind.

5. Vorrichtung zum Auslösen eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Personenfahrzeug, mit

einer Meßfühlereinrichtung (14) zum Abtasten der Fahrzeugverzögerung und zum Vorsehen eines Verzögerungssignals mit einem Wert, der sich entsprechend der Fahrzeugverzögerung verändert;

einer Vielzahl von Aufprall-Bewertungsschaltungen (EV-1, EV-2 ... EV-N), von denen jede auf das genannte Verzögerungssignal anspricht, um das Verzögerungssignal entsprechend jeweiliger unterschiedlicher Aufprallbewertungsalgorithmen zu bewerten, wobei jede Bewertungsschaltung eine Wahlstimme hat und eine Ausgangsschaltung zum Liefern eines Wahlstimmensignals aufweist, wenn die Bewertung des Verzögerungssignals durch die Bewertungsschaltung anzeigt, daß das Rückhaltesystem ausgelöst werden sollte;

einer Einrichtung, die unterschiedliche Wichtungen (30, 32, 34) den Wahlstimmensignalen zuordnet, um gewichtete Wahlstimmensignale vorzusehen, von denen jedes eine unterschiedliche Größe besitzt, die von der diesem zugeordneten Wertigkeit abhängig ist;

einer Summierungseinrichtung (38) zum Summieren der gewichteten Wahlstimmensignale, um ein Summierungssignal mit einem Wert vorzusehen, der von der Summe der gewichteten Wahlstimmensignale abhängig ist; und

einer Einrichtung (12) zum Vorsehen eines Triggersignals zum Auslösen des Rückhaltesystems, wenn das Summierungssignal einen Schwellenwert überschreitet, der kleiner ist als der maximal mögliche Wert des genannten Summierungssignals.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die genannte Einrichtung, welche unterschiedliche Wichtungen zuordnet, eine Vielzahl von Widerständen (30, 32, 34) mit unterschiedlichen Widerstandswerten enthält, die jeweils in Reihe mit den Ausgangsschaltungen der genannten Vielzahl der Bewertungsschaltungen geschaltet sind, wobei jeder Widerstand in Reihe von der Ausgangsschaltung einer zugeordneten Bewertungsschaltung zu einem gemeinsamen Summierungspunkt geschaltet ist und wobei die Widerstände mit einem Summierungswiderstand zusammen in Reihe geschaltet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 mit einer Summierungsverstärkereinrichtung, die an die gemeinsame Summierungsstelle angeschlossen ist, um das genannte Summierungssignal zu liefern.

8. Verfahren zum Auslösen eines Insassen-Rückhaltesystems in einem Personenfahrzeug mit den folgenden Verfahrensschritten:

Abtasten der Größe der Fahrzeugverzögerung und Vorsehen eines Verzögerungssignals mit einem Wert, der sich entsprechend der genannten Verzögerung verändert;

Bewerten des Verzögerungssignals entsprechend einer Vielzahl von unterschiedlichen Aufprall-Bewertungsalgorithmen, von denen jeder eine Wahlstimme besitzt, und Erzeugen eines Wahlstimmensignals für jeden Algorithmus, wenn die Bewertung des Verzögerungssignals durch den Algorithmus anzeigt, daß das Rückhaltesystem ausgelöst werden sollte;

Summieren der Wahlstimmensignale zum Bestimmen eines partiellen Wertes, der repräsentativ für die Zahl der Wahlstimmensignale verglichen mit der Gesamtzahl der möglichen Bewertungs-Wahlstimmen ist; und

Auslösen des Rückhaltesystems, wenn der partielle Wert einen Schwellenwert überschreitet, der kleiner ist als Eins.

9. Verfahren nach Anspruch 8, welches den Verfahrensschritt der Zuordnung unterschiedlicher Wichtungen zu den Wahlstimmensignalen für die unterschiedlichen Algorithmen umfaßt, um gewichtete Wahlstimmensignale zu erhalten, und bei dem der Summierungsschritt den partiellen Wert des Verhältnisses der gewichteten Wahlstimmensignale zu der gewichteten Gesamtheit der möglichen Bewertungs-Wahlstimmen der unterschiedlichen Algorithmen bestimmt.