GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Kollisionssensor, der geeignet
ist zur Erfassung einer Kollision eines mit einem
Auslösesystem einer Fahrgastschutzeinrichtung, die als
Airbag bezeichnet wird, ausgestatteten Fahrzeugs.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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Bekannte Kollisionssensoren, die geeignet sind zur
Erfassung einer Kollision eines Fahrzeugs mit einem
Auslösesystem einer Fahrgastschutzeinrichtung, die als
Airbag bezeichnet wird, werden in zwei Typen aufgeteilt
30 einschließlich eines ersten Typs, bei dem eine Sensormasse
verwendet wird, und eines zweiten Typs mit einer
elektronischen Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung. Ein
derartiger Kollisionssensor, bei dem eine elektronische
Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung Anwendung findet, ist
in der US-Patentschrift Nr. 3 701 903 offenbart. Der
Kollisionssensor umfaßt eine Einrichtung zur zeitlichen
Integration einer Beschleunigung, wobei in dem Falle, daß
der zeitlich integrierte Wert einen vorbestimmten Wert
überschreitet, eine Fahrgastschutzeinrichtung, die als
Airbag bezeichnet wird, ausgelöst wird. Ein weiterer
abgeänderter Kollisionssensor ist in der US-Patentschrift
Nr. 3 911 391 offenbart, bei dem vor der Durchführung einer
zeitlichen Integration eine vorbestimmte Beschleunigung von
einer Beschleunigung subtrahiert wird, so daß die
Fahrgastschutzeinrichtung nicht ausgelöst wird, wenn die
Beschleunigung eines auf einer unebenen Straße fahrenden
Fahrzeugs nicht derart ist, daß ein Fahrgast verletzt
werden kann.
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Bei diesem Kollisionssensor kann jedoch die
Fahrgastschutzeinrichtung nicht immer innerhalb einer
erforderlichen Zeitdauer entsprechend aller Arten von
vorhersehbaren Kollisionen mit Fahrzeugen ausgelöst werden.
Im einzelnen sind ein Beschleunigungszeitverlauf
entsprechend einer Frontalkollision mit niedriger
Geschwindigkeit, bei der eine Auslösung der
Fahrgastschutzeinrichtung nicht erforderlich ist, und eine
Schrägkollision mit hoher Geschwindigkeit oder eine
Pfostenkollision eines Fahrzeugs, das normalerweise einen
widerstandsfähigen Aufbau aufweist, und bei welchem die
Auslösung der Fahrgastschutzeinrichtung erforderlich ist,
einander sehr ähnlich und können während eines
Anfangsstadiums einer Kollision (Aufprall) nicht
voneinander unterschieden werden, bis die
Fahrgastschutzeinrichtung ausgelöst wurde. Wie im einzelnen aus Fig. 4
erkennbar ist, sind ein Beschleunigungszeitverlauf
(dargestellt durch eine gestrichelte Kennlinie)
entsprechend einer derartigen Frontalkollision mit
niedriger Geschwindigkeit, in der eine Auslösung der
Fahrgastschutzeinrichtung nicht erforderlich ist, und ein
anderer Zeitverlauf (dargestellt durch eine dicke,
durchgezogene Kennlinie) entsprechend einer derartigen
schrägen Hochgeschwindigkeitskollision oder
Pfostenkollision, bei der eine Auslösung der
Fahrgastschutzeinrichtung erforderlich ist, während einer solchen
erforderlichen Zeitdauer einander annähernd gleich, wie
dargestellt in dem Bereich von zu gemäß Fig. 4, in
welcher entschieden werden muß, ob die
Fahrgastschutzeinrichtung ausgelöst wird oder nicht. Gemäß Fig. 5
ist es entsprechend schwierig, beide voneinander zu
unterscheiden, auch bei Vorliegen eines Kollisionssensors,
bei dem eine vorbestimmte Beschleunigung von einer
Beschleunigung subtrahiert wird und sodann die erhaltene
Differenz zeitlich integriert wird (V1'). Wird somit den
Auslöseanforderungen die Priorität gegeben, dann führt dies
im Ergebnis zu einer unnötigen Auslösung der Vorrichtung
bei einer mit niedriger Geschwindigkeit erfolgenden
Frontalkollision. Wird demgegenüber den Anforderungen des
Nichtauslösens Priorität gegeben, dann erfolgt eine
Verzögerung der Auslösung oder keine Auslösung der
Vorrichtung im Falle einer mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden schrägen Kollision oder Pfostenkollision.
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Zur Lösung dieses Problems zeigte der Anmelder eine weitere
Erfindung eines Kollisionssensors in der JP 74457/90, bei
der gemäß einem Gesichtspunkt des Kollisionssensors ein
Kollisionssensor vorgesehen ist, der eine Kollision eines
Fahrzeugs aus einem Beschleunigungszeitverlauf einer
Beschleunigungsmeßeinrichtung zur Auslösung der als Airbag
bezeichneten Fahrgastschutzeinrichtung ermittelt, und wobei
der Kollisionssensor umfaßt: eine Einrichtung zur
Spitzenwertabschneidung jedes Teils des eingegebenen
Beschleunigungszeitverlaufs, der niedriger als ein
vorbestimmter Wert ist, eine Einrichtung zur zeitlichen
Integration des durch das Abschneiden des Spitzenwerts
erhaltenen Werts, eine Einrichtung zur Subtraktion eines
zeitlich integrierten Werts einer vorbestimmten Funktion
von dem durch die zeitliche Integration erhaltenen Wert,
und eine Einrichtung zum ersten Vergleichen des durch die
Subtraktion erhaltenen Werts mit einer vorbestimmten
Zeitfunktion zur Bildung eines Auslösesignals.
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Da gemäß dem Kollisionssensor die
Beschleunigungszeitverläufe bei einer mit niedriger Geschwindigkeit
erfolgenden Frontalkollision und bei einer mit hoher
Geschwindigkeit erfolgenden schrägen Kollision oder
Pfostenkollision im Anfangsstadium der Kollision, das mit
einer Auslösungsanforderungszeit übereinstimmt, bezüglich
der durchschnittlichen Beschleunigung annähernd gleich
sind, weist ein Beschleunigungszeitverlauf entsprechend
einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden schrägen
Kollision oder Pfostenkollision erhebliche
Vibrationsanteile infolge von Verformungen, Schwingungen und
dergleichen des Fahrzeugaufbaus auf, wie es in Fig. 4
erkennbar ist. Da der größte Teil der Kollisionsenergie bei
einer mit niedriger Geschwindigkeit erfolgenden
Frontalkollision mittels einer
Energieabsorptionseinrichtung wie einem Stoßfänger absorbiert wird, sind die
Vibrationsanteile nicht so erheblich. Der Kollisionssensor
wurde unter Beachtung einer derartigen Differenz in der
Kennlinie der beiden Beschleunigungszeitverläufe
entwickelt. Wie es aus Fig. 5 erkennbar ist, ist ein
derartiger zeitlich integrierter Wert einer Beschleunigung
entsprechend einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden
Schrägkollision oder Pfostenkollision, die mit erheblichen
Vibrationsanteilen verbunden ist, größer als ein zeitlich
integrierter Wert einer lediglichen Differenz einer
Beschleunigung von einer festen Beschleunigung.
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Somit ist eine Identifikation möglich zwischen einer mit
niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Frontalkollision und
einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden schrägen
Kollision oder Pfostenkollision, wobei ein höherer Grad an
Genauigkeit erzielbar ist.
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Die Formen von tatsächlichen Kollisionen sind jedoch sehr
kompliziert. Im Falle einer mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden schrägen oder Pfostenkollision eines Fahrzeugs
mit einem weniger widerstandsfähigen Fahrzeugaufbau und im
Falle einer Verbundkollision als Verbindung verschiedener
Kollisionsformen (ein Fahrzeug kollidiert beispielsweise
erst mit einem Zaun, stößt als zweites mit einer Wand
zusammen und im weiteren mit einem anderen Gegenstand), ist
ein Beschleunigungszeitverlauf (mittels der dünnen
durchgezogenen Linie angedeutet) im Anfangsstadium, das
einer Auslösungsanforderungszeit entspricht, die zwischen
und gemäß Fig. 4 angegeben ist, niedrig. In diesen
Fällen kann die Fahrgastschutzeinrichtung nicht innerhalb
der Auslöseanforderungzeit ausgelöst werden. In diesen
Fällen löst die Einrichtung zum ersten Vergleichen, wie in
Fig. 5 gezeigt, tatsächlich lediglich das Problem einer
Identifikation zwischen einer mit niedriger Geschwindigkeit
erfolgenden Frontalkollision und einer mit hoher
Geschwindigkeit erfolgenden Schräg- oder Pfostenkollision
eines Fahrzeugs mit einem normalen widerstandsfähigen
Aufbau, wobei es jedoch noch möglich ist, daß eine
Verzögerung oder eine fehlende Auslösung der Einrichtung
auftreten kann.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
elektronischen Kollisionssensor bereitzustellen, der in
angemessener Weise in Abhängigkeit von jeglicher Art der
Kollision eines beliebigen Fahrzeugs betrieben werden kann,
und insbesondere bei einer mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Schräg- oder Pfostenkollision eines Fahrzeugs
mit einem weniger widerstandsfähigen Aufbau oder bei einer
Verbundkollision als eine Verbindung verschiedener
Kollisionsformen, in Verbindung mit einer mit hoher
Geschwindigkeit erfolgenden Schräg- oder Pfostenkollision
eines Fahrzeugs mit einem normalen widerständsfähigen
Aufbau.
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst
durch einen Kollisionssensor, der eine Kollision eines
Fahrzeugs aus einem Beschleunigungszeitverlauf einer
Beschleunigungsmeßeinrichtung ermittelt zur Auslösung einer
als Airbag bezeichneten Fahrgastschutzeinrichtung, mit
einer Einrichtung zum Spitzenwertabschneiden jedes Teils
des eingegebenen Beschleunigungszeitverlaufs, der niedriger
als ein vorbestimmter Wert ist, einer Einrichtung zur
zeitlichen Integration des durch die
Spitzenwertabschneideeinrichtung erhaltenen Werts, einer Einrichtung
zur Subtraktion eines zeitlich integrierten Werts einer
vorbestimmten Funktion von dem durch die zeitliche
Integration erhaltenen Wert, einer Einrichtung zum ersten
Vergleichen des durch die Subtraktion erhaltenen Werts mit
einem vorbestimmten Zeitfunktionswert zur Bildung eines
Auslösesignals, einer Einrichtung zum zweiten Vergleichen
eines Differentials des durch die Subtraktion erhaltenen
Werts entsprechend einem vorbestimmten Zeitwert mit einem
vorbestimmten Wert zur Bildung eines Auslösesignals, und
einer Einrichtung zur Verbindung der ersten
Vergleichseinrichtung und/oder der zweiten Vergleichseinrichtung mit
einer Ansteuerungsschaltung.
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Mittels der Einrichtung zum ersten Vergleichen wird ein
Beschleunigungszeitverlauf zwischen einer mit niedriger
Geschwindigkeit erfolgenden Frontalkollision und einer mit
hoher Geschwindigkeit erfolgenden Schräg- oder
Pfostenkollision eines normal widerstandsfähigen
Fahrzeugaufbaus unterschieden. Mit der Einrichtung zum
zweiten Vergleichen des Differentials der durch die
Subtraktion entsprechend pro einem vorbestimmten Zeitwert
erhaltenen Werte mit einem vorbestimmten Wert zur Bildung
eines Ansteuerungssignals wird ein
Beschleunigungszeitverlauf zwischen einer mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Schräg- oder Pfostenkollision eines weniger
widerstandsfähigen Fahrzeugaufbaus oder eine
Verbundkollision und eine mit niediger Geschwindigkeit erfolgende
Frontalkollision innerhalb einer Auslöseanforderungszeit
unterschieden, wobei eine erhebliche Vergrößerung der durch
die Subtraktion erhaltenen Werte ab einem Zeitpunkt
berücksichtigt wird.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Kollisionssensor ist ein
zeitlich integrierter Wert, auf den die Subtraktion bezogen
ist, entsprechend einer mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Schräg- oder Pfostenkollision eines normal
widerstandsfähigen Fahrzeugaufbaus mit erheblichen
Vibrationsanteilen größer als ein zeitlich integrierter
Wert einer bloßen Differenz einer Beschleunigung und einer
festen Beschleunigung, so daß ein
Beschleunigungszeitverlauf entsprechend einer mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Schräg- oder Pfostenkollision eines normal
widerstandsfähigen Fahrzeugaufbaus innerhalb einer
Auslöseanforderungszeit durch die erste
Vergleichseinrichtung erkannt werden kann. Die zeitlich integrierten
Werte, auf die die Subtraktion bezogen ist, entsprechend
einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Schräg oder
Pfostenkollision eines weniger widerstandsfähigen
Fahrzeugaufbaus oder einer Verbundkollision vergrößern sich
von einem Zeitpunkt an, so daß ein
Beschleunigungszeitverlauf entsprechend einer mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Schräg- oder Pfostenkollision eines weniger
widerstandsfähigen Fahrzeugaufbaus oder einer
Verbundkollision innerhalb einer Auslöseanforderungszeit mittels
der zweiten Vergleichseinrichtung erkannt werden kann.
Ferner sind die erste Vergleichseinrichtung und die zweite
Vergleichseinrichtung mit der Auslöseschaltung durch eine
Verbindungseinrichtung verbunden, wobei ein Gesichtspunkt
der Verbindungseinrichtung in Abhängigkeit von der Zeit
veränderlich ist, und die unterschiedlichen Gesichtspunkte
der Verbindungseinrichtung bestimmt sind durch
Berücksichtigen einer Fahrzeugkennlinie und der Bedingung
der Nichtauslöseanforderung, so daß ein
Beschleunigungszeitverlauf entsprechend einer beliebigen Kollisionsform
eines beliebigen Fahrzeugs innerhalb der
Auslöseanforderungszeit durch die vorliegende Erfindung
erkannt werden kann, und insbesondere entsprechend einer
mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Schräg- oder
Pfostenkollision eines weniger widerstandsfähigen
Fahrzeugaufbaus oder einer Verbundkollision, wobei keine
Angabe zu einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden
Schräg- oder Pfostenkollision eines normal
widerstandsfähigen Fahrzeugaufbaus erfolgt. Somit wird ein
Auslösesystem einer als Airbag bezeichneten
Fahrgastschutzeinrichtung innerhalb einer Auslöseanforderungszeit
bei jeglicher Kollisionsform eines beliebigen Fahrzeugs
ausgelöst.
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Die vorstehenden und anderen Aufgaben, Merkmale und
Vorteile der vorliegenden Erfindung werden gemäß der
nachfolgenden Beschreibung und der Patentansprüche in
Verbindung mit den zugehörigen Figuren deutlich.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Kollisionssensors
zur Veranschaulichung eines Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 (a) und 2 (b) sind Beschleunigungsdiagramme zur
Veranschaulichung der Wirkungsweise des Kollisionssensors
gemäß Fig. 1;
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Fig. 3 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer
Änderung eines zeitlich integrierten Werts des
Kollisionssensors gemäß Fig. 1;
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Fig. 4 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer
zeitlichen Veränderung von Beschleunigungen;
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Fig. 5 ist ein Diagramm zur Veranschaulichung einer
Änderung von zeitlich integrierten Werten eines bekannten
Kollisionssensors.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bevor die vorliegende Erfindung im einzelnen in Verbindung
mit verschiedenen Ausführungsbeispielen beschrieben wird,
ist zu beachten, daß eine Beschleunigung auf der
Verzögerungsseite, d. h. eine Verzögerung nachfolgend
beschrieben wird, als habe sie einen positiven Wert. Liegt
demgegenüber andererseits ein negativer Wert vor, dann
werden gleichartige Ergebnisse erzielt, wenn jeweils
positive oder negative Logik in den verschiedenen Blöcken
angewendet wird.
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In Fig. 1, auf die zuerst Bezug genommen ist, wird ein
Kollisionssensor gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der gezeigte
Kollisionssensor umfaßt eine Beschleunigungsmeßeinrichtung
1, die mit einer Rücksetzschaltung 4 und einer
Auslöseschaltung 5 durch eine Betriebsschaltung 3 verbunden
ist. Die Auslöseschaltung 5 ist zur Betätigung eines
Airbags 6 angeordnet, der als Fahrgastschutzeinrichtung
dient. Die Betriebsschaltung 3 umfaßt einen Block 11, der
einen Zeitpunkt to bestimmt, bei dem eine mittels der
Beschleunigungsmeßeinrichtung 1 gemessenen Beschleunigung G
eine vorbestimmte Beschleunigung G1 überschreitet. Bei
einem weiteren Block 12 wird eine Berechnung einer
Beschleunigung G3, die höher als eine andere vorbestimmte
Beschleunigung G2 ist, zum Zeitpunkt to begonnen. Hierbei
wird eine Beschleunigung, die niedriger als die
Beschleunigung G2 ist, als gleich Null betrachtet. Bei
einem weiteren Block 13 wird sodann eine zeitliche
Integration der Beschleunigung G3 zur Berechnung eines
Integrationswerts V begonnen. Bei einem weiteren Block 14
weist die vorbestimmte Funktion einen festen Wert AV auf,
und der vorbestimmte Wert ΔV je Zeiteinheit wird zur
Gewinnung eines Referenzwerts V1 vom Integrationswert V
subtrahiert. Dieser Bezugswert V1 wird einem weiteren Block
15, der eine erste Vergleichseinrichtung darstellt, und
einem weiteren Block 16, der eine zweite
Vergleichseinrichtung darstellt, zugeführt. Ein von den Blöcken 15
und 16 im Ergebnis ausgegebenes Signal wird zur
Ausltseschaltung 5 durch einen weiteren Block 17, der eine
Verbindungseinrichtung darstellt, übertragen.
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Die Wirkungsweise des als erste Vergleichseinrichtung
bezeichneten Blocks 15 wird in Verbindung mit Fig. 1
beschrieben. Bei einem weiteren Block 21 wird der
Bezugswert V1 mit einem Bezugswert V2 verglichen, der im
Verlauf der Zeit im voraus an einem weiteren Block 22
bestimmt wurde. Übersteigt sodann der Bezugswert Vl den
Bezugswert V2, dann wird ein Auslösesignal vom Block 15
mittels einer Leitung 23 zu dem als Verbindungseinrichtung
bezeichneten Block 17 übertragen. Übersteigt demgegenüber
der Bezugswert V1 nicht den Bezugswert V2, dann wird
mittels einer Leitung 24 bei einem weiteren Block 18
ermittelt, daß der Bezugswert V1 annähernd gleich Null ist,
d. h. einen negativen Wert oder einen kleinen positiven
Wert annimmt, und es wird ein Signal zur Rücksetzschaltung
4 zugeführt zur Beendigung des zeitlichen
Integrationsvorgangs und zum Rücksetzen des Bezugswerts V1 zu diesem
Zeitpunkt auf Null. Auf diese Weise wird bezüglich eines
Beschleunigungszeitverlaufs unterschieden zwischen einer
mit niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Frontalkollision
und einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden
Schrägoder Pfostenkollision eines Fahrzeugs mit einem normal
widerstandsfähigen Aufbau durch die erste
Vergleichseinrichtung, und es wird ein Auslösesignal zur
Auslöseschaltung mittels der Verbindungseinrichtung
innerhalb der Auslöseanforderungszeit übertragen.
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Gemäß Fig. 1 wird die Wirkungsweise des als zweite
Vergleichseinrichtung bezeichneten Blocks 16 beschrieben.
Bei einem weiteren Block 15 wird ein Differential (ΔV1) des
Werts V1 pro einem vorbestimmten Zeitwert berechnet. Bei
einem weiteren Block 26 wird das Differential ΔV1 mit einem
vorbestimmten Wert ΔV4 wie einem Zeitfunktionswert aus
einem weiteren Block 27 verglichen. Überschreitet das
Differential ΔV1 den vorbestimmten Wert ΔV4 wie einen
Zeitfunktionswert, dann wird vom Block 26 über eine Leitung
28 zum als Verbindungseinrichtung bezeichneten Block 17 ein
Auslösesignal übertragen. übersteigt demgegenüber der
Bezugswert ΔV1 nicht den Bezugswert ΔV4 wie einen
Zeitfunktionswert, dann wird über eine weitere Leitung 29
bei dem Block 18 ermittelt, daß der Bezugswert V1 ungefähr
Null ist, d. h. einen negativen Wert oder einen kleinen
positiven Wert angenommen hat, und es wird ein Signal an
die Rücksetzschaltung 4 ausgegeben zur Beendigung des
zeitlichen Integrationsvorgangs und zum Rücksetzen des
Bezugswerts V1 zu diesem Zeitpunkt auf Null. Daher wird ein
Auslösesignal zur Auslöseschaltung durch die
Verbindungseinrichtung während einer Auslöseanforderungszeit
durch die zweite Vergleichseinrichtung anstelle der ersten
Vergleichseinrichtung übertragen, wobei eine erhebliche
Vergrößerung der Werte berücksichtigt wird, die durch eine
Subtraktion zu einem Zeitpunkt, wenn ein Auslösesignal
nicht zur Auslöseschaltung über die Verbindungseinrichtung
während einer Auslöseanforderungszeit in Verbindung mit der
ersten Vergleichseinrichtung infolge einer
Fahrzeugaufbaucharakteristik wie einem weniger widerstandsfähigen
Aufbau und einer Kollisionsart wie einer Verbundkollision
erhalten wird.
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Die Wirkungsweise des als Verbindungseinrichtung
bezeichneten Blocks 17 wird in Verbindung mit Fig. 1
beschrieben. Eine OR-Schaltung, eine AND-Schaltung oder
eine Schalteinrichtung wird als Verbindungseinrichtung des
Blocks 17 verwendet. Desweiteren ändert sich eine
Eigenschaft der Verbindungseinrichtung in Abhängigkeit von
der Zeit. Wird im Block 17 eine OR-Schaltung verwendet,
dann erfolgt die Übertragung eines Auslösesignals von
entweder dem Block 15 oder dem Block 16 zur
Auslöseschaltung 5 durch Block 17, und die Auslöseschaltung
5 wird ausgelöst. Im Falle der Verwendung einer AND-
Schaltung im Block 17 wird ein Auslösesignal von sowohl dem
Block 15 als auch dem Block 16 zur Auslöseschaltung 5 durch
Block 17 übertragen und die Auslöseschaltung 5 wird
ausgelöst. Im Falle der Verwendung einer Schalteinrichtung
im Block 17 ist beispielsweise der Block 15 mit der
Auslöseschaltung 5 durch den Block 17 verbunden, wenn ein
Wert einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung in Verbindung mit
der Schalteinrichtung den vorbestimmten Wert einer
Geschwindigkeit überschreitet, und der Block 16 ist mit der
Auslöseschaltung 5 durch den Block 17 verbunden, wenn ein
Wert der Geschwindigkeitsmeßeinrichtung in Verbindung mit
der Schalteinrichtung den vorbestimmten Wert einer
Geschwindigkeit nicht überschreitet, so daß ein
Auslösesignal entweder vom Block 15 oder vom Block 16 zur
Auslöseschaltung 5 durch den Block 17 in Abhängigkeit von
der Geschwindigkeit übertragen wird und die
Auslöseschaltung 5 ausgelöst wird. Bezüglich einer Eigenschaft der
Verbindungseinrichtung mit einer Veränderung in zeitlicher
Abhängigkeit wird beispielsweise lediglich der Block 15 mit
der Auslöseschaltung 5 während einer früheren Hälfte einer
Auslffiseanforderungszeit durch den Block 17 verbunden, und
sodann werden der Block 15 und der Block 16 der
Auslöseschaltung 5 in der späteren Hälfte einer
Auslöseanforderungszeit durch den Block 17 unter Verwendung
einer OR-Schaltung verbunden. Die Eigenschaft der
Verbindungseinrichtung wird durch Berücksichtigen einer
Fahrzeugcharakteristik und einer Bedingung einer
Nichtauslöseanforderung bestimmt.
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Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Blöcke 11
bis 14 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 2 (a)
und 2 (b) beschrieben. Im einzelnen wird bei der ersten
Bezugnahme auf Fig. 2 (a) der Betrieb zum Zeitpunkt t0
gestartet, bei dem die Beschleunigung G den Wert G1
überschreitet. Danach wird die Beschleunigung G als gleich
Null betrachtet, wenn sie kleiner als der vorbestimmte Wert
G2 ist, und eine zeitliche Integration wird mit der
Beschleunigung G durchgeführt, wenn die Beschleunigung G
größer als der Wert G2 ist. Sodann wird der vorbestimmte
Wert ΔV pro Zeiteinheit, der durch den schraffierten
Bereich in Fig. 2 (a) angedeutet ist, von der
Beschleunigung G, die den Wert G2 überschreitet,
subtrahiert. Dies entspricht der zeitlichen Integration
eines gestrichelten Bereichs oder mehrerer Bereiche in Fig.
2 (b) und bildet den Bezugswert V1. Im einzelnen wird ein
anderer Bereich B abgeschnitten, während der schraffierte
Bereich A addiert wird. Dabei ist zu beachten, daß der
vorbestimmte Wert G2 ein positiver Wert einschließlich Gi =
G2 ist. Wird dabei die Funktion der vorstehend genannten
Rücksetzschaltung 4 verwendet, dann kann das Starten oder
Rücksetzen der Integration ohne die Berücksichtigung einer
Startzeit durchgeführt werden.
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Die Wirkungsweise des als erste Vergleichseinrichtung
bezeichneten Blocks 15, des als zweite
Vergleichseinrichtung bezeichneten Blocks 16 und des als
Verbindungseinrichtung unter Verwendung einer OR-Schaltung
bezeichneten Blocks 17, wie vorstehend beschrieben, wird
nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben, die
eine Änderung des zeitlichen Integrationswerts V1 zeigt. Da
ein Ergebnis der zeitlichen Integration einer Differenz
einer festen Beschleunigung von einer Beschleunigung G eine
geringe Unterscheidung zwischen einer mit hoher
Geschwindigkeit erfolgenden Schräg- oder Pfostenkollision
eines normal widerstandsfähigen Fahrzeugaufbaus und einer
mit niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Frontalkollision,
wie sie im Fall von Fig. 5 vorstehend beschrieben ist,
ermöglicht, werden beide Fälle gemäß Fig. 3 klar
voneinander unterschieden. Wird der Referenzwert V2 der
vorbestimmten Zeitfunktion im voraus eingestellt, wie es
gemäß Fig. 3 mit der gestrichelten Linie angedeutet ist,
dann wird ein Auslösesignal vom Block 15 zur
Auslöseschaltung 5 über den Block 17 an einem Punkt A
übertragen. Somit können zwei Anforderungen für einen nicht
durchzuführenden Betrieb entsprechend einer mit niedriger
Geschwindigkeit erfolgenden Frontalkollision und einer
Auslösung innerhalb einer Auslöseanforderungszeit
entsprechend einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden
Schräg- oder Pfostenkollision eines normal
30 widerstandsfähigen Fahrzeugaufbaus erfüllt werden. Ferner
wird in den Fällen einer mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Schräg- oder Pfostenkollision eines Fahrzeugs
mit einem weniger widerstandsfähigen Fahrzeugaufbau oder
bei einer Verbundkollision aus einer erheblichen
Vergrößerung von V1 während der letzten Hälfte einer
Auslöseanforderungszeit bei einem Punkt B ermittelt, daß
das Differential ΔV1 von V1 pro Zeit At den vorbestimmten
Wert ΔV4 wie ein Zeitfunktionswert überschreitet, und es
wird ein Auslösesignal vom Block 16 zur Auslöseschaltung 5
mittels des Blocks 17 übertragen, bevor V1 den vorbestimmen
Wert V2 bei einem Punkt C überschreitet. Somit löst dieser
Kollisionssensor die Fahrgastschutzeinrichtung entsprechend
einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden Schräg- oder
Pfostenkollision eines weniger widerstandsfähigen
Fahrzeugaufbaus oder einer Verbundkollision sowie
entsprechend einer mit hoher Geschwindigkeit erfolgenden
Schräg- oder Pfostenkollision eines normal
widerstandsfähigen Fahrzeugaufbaus aus.
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Desweiteren kann der vorbestimmte Wert ΔV bei Block 14 in
Fig. 4 durch einen Wert einer Funktion, beispielsweise
einen Wert einer Funktion des Integrationswerts V zu einem
Zeitpunkt ersetzt werden. Ferner kann der zeitliche
Integrationswert der Beschleunigung G3 bei dem Block 13
ersetzt werden durch eine Zeitintegration der K-ten Potenz
(K ≥ 1) der Beschleunigung G oder der n-ten Integration der
Beschleunigung G3 oder durch eine Kombination einer
derartigen zeitlichen Integration und der n-ten Integration
zur klaren Unterscheidung zwischen einer mit niedriger
Geschwindigkeit erfolgenden Frontalkollision, einer mit
hoher Geschwindigkeit erfolgenden Schräg- oder
Pfostenkollision eines normal widerstandsfähigen
Fahrzeugaufbaus, und einer mit hoher Geschwindigkeit
erfolgenden Schräg- oder Pfostenkollision eines weniger
widerstandsfähigen Fahrzeugaufbaus. Da ferner ein Signal
vom Block 18 zur Verfügung gestellt wird, wenn der Wert V1
ungefähr zu Null wird, kann dieses Signal auch in anderer
Weise gebildet werden, wenn der Wert V1 niedriger als ein
vorbestimmter Wert V3 wird oder wenn der Wert V1 niedriger
als ein bestimmter Wert V4 einer Funktion der
Beschleunigung G3 zu einem Zeitpunkt wird. Ferner kann die
im Block 11 verwendete Beschleunigung G durch einen Wert Gx
ersetzt werden, der durch Subtraktion eines Werts Gf von
der Beschleunigung G erhalten wird, wobei der Wert Gf
gebildet wird durch Verarbeiten der Beschleunigung G
mittels eines Filters mit einer Zeitkonstanten, die zur
Beseitigung eines möglichen Einflusses der Nullpunktdrift
der Beschleunigungsrneßeinrichtung zur Verbesserung der
Genauigkeit während des Betriebs länger als fünf Sekunden
ist. Weiterhin kann eine Befestigungsstruktur für die
Beschleunigungsmeßeinrichtung 1 mit einer Frequenz im
Bereich von 50 bis 2.000 Hz schwingen (mit einer
Schwingungscharakteristik in Richtung der Vorwärtsbewegung
des Fahrzeugs) zur Verstärkung der Beschleunigung G. Ferner
kann eine elektrische Schaltung der
Beschleunigungsmeßeinrichtung 1 einen Verstärkungsbereich eines jeweiligen
Frequenzbands aufweisen.
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Gemäß der vollständigen Beschreibung der Erfindung ist es
für den Fachmann auf diesem Gebiet offensichtlich, daß
Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können,
ohne von der Lehre der nachfolgenden Patentansprüche
abzuweichen.