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Hintergrund der Erfindung
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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Insassenrückhaltesystem
in einem Fahrzeug und genau gesagt auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Abfühlen
eines Seitenaufprall-Crashzustands mit einer Absicherungsfunktion.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Systeme
zum Rückhalten
von Fahrzeuginsassen während
Frontal- oder Seitenaufprallen sind in der Technik bekannt. Ein
Seitenrückhaltesystem
umfasst eine Airbaganordnung, wobei jede Fahrzeugseitensitzstelle
eine assoziierte Airbaganordnung besitzt. Eine Steuervorrichtung
ist mit der Anordnung verbunden. Die Steuervorrichtung steuert die
Betätigung
des Airbags ansprechend auf Signale, die von einer Vielzahl von Crashsensoren
geliefert werden. Typischer Weise besitzt jede Airbaganordnung einen
assoziierten Crashsensor, der in der assoziierten Seitenanordnung
des Fahrzeugs angebracht ist. Ein typischer Crashsensor ist ein "Quetsch-Sensor" wie zum Beispiel
ein Kontaktschalter, der das Quetschen einer Fahrzeugtür während eines Seitenaufpralls
detektiert.
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Vordere
bzw. Frontrückhaltesysteme
umfassen typischer Weise zwei Crashsensoren. Einer der Crashsensoren
fungiert als ein "primärer" Crashsensor. Auf
den anderen Crashsensor wird Bezug genommen als ein Absicherungscrashsensor.
Betätigung
des Rückhaltesystems
erfordert Detektion eines Einsatz-Crashzustands durch sowohl den
primären
Sensor als auch den Absicherungssensor.
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Ferner
wird hingewiesen auf das Dokument ATZ Automobiltechnische Zeitschrift,
Bd. 96, Nr. 10, Oktober 1994, Stuttgart, DE Seiten 618/519, XP000469483,
Wetzel G. "Steuerung
eines Mehrfach-Rückhaltesystems,
Controls for a multiple passenger restraint system", das ein System
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, zum Steuern von Seitenairbags, und im Speziellen
eine Trigger-Matrix vorsieht, die Signale von einem linken Hilfsmittel
(assistant), einem rechten Hilfsmittel und einer Zentraleinrichtung
in einer spezifischen Weise kombiniert.
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Ebenso
wird auf das Dokument EP-A-0 531 989 hingewiesen, das ein Seitenzusammenstoß-Sensorsystem
für eine
Seitenairbagvorrichtung vorsieht zum Aufblasen eines Airbags zwischen
einer Seitentür
oder in einer Seitenwand und einem Insassen eines Fahrzeugs um den
Insassen vor einem sekundären
Zusammenstoß zu
schützen,
wenn ein Quer- bzw. Transversalzusammenstoß detektiert wird. Das Seitenzusammenstoß-Sensor-System weist einen
Seitenzusammenstoß-Sensor
auf, der an der Seite eines Fahrzeugkörpers angeordnet ist, um ein
Zusammenstoß-Detektionssignal
auszugeben, wenn es durch eine Kraft von einer vorbestimmten oder
größeren Stärke komprimiert
wird; und ein oder mehr Beschleunigungs-Sensoren, die an einem beliebigen Teil
des Fahrzeugkörpers
angebracht sind, um eines Zusammenstoß-Detektionssignals auszugeben,
wenn eine weitere Beschleunigung, die seitlich an den Fahrzeugkörper angelegt
wird, ein vorbestimmtes oder höheres
Niveau besitzt. Der Seitenairbag wird aufgeblasen wenn der Seitenzusammenstoßsensor
und/oder der Beschleunigungssensor seine Zusammenstoß-Detektionssignale
ausgibt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern der
Betätigung
einer ersten betätigbaren
Rückhaltevorrichtung
gemäß der Ansprüche 1 und
5 vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden in den abhängigen
Ansprüchen
beschrieben.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden den Fachleuten
des Gebiets, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, beim
Lesen der folgenden, detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die
begleitenden Zeichnungen offenbar werden, in denen zeigt:
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1 ein
Blockdiagramm eines Fahrzeugseitenaufprall-Rückhaltesystems gemäß einem
Design, das nicht in der vorliegenden Erfindung beansprucht wird;
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2 ein
Flussdiagramm des Steuerprozesses, der durch das zentrale Steuermodul
der 1 ausgeführt
wird;
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3 ein
Flussdiagramm des Steuerprozesses des Fahrerseitenmoduls der 1;
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4 ein
Flussdiagramm des Steuerprozesses des Beifahrerseitenmoduls der 1;
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5 ein
Blockdiagramm eines Fahrzeugseitenaufprall-Rückhaltesystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
und
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6 ein
Flussdiagramm des Steuerprozesses, der von dem zentralen Steuermodul
der 5 ausgeführt
wird.
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Beschreibung
bevorzugter Ausführungsbeispiele
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Mit
Bezug auf 1 umfasst ein Fahrzeugseitenaufprall-Rückhaltesystem 10,
gemäß einem
nicht in der vorliegenden Erfindung beanspruchten Design, ein zentrales
Steuermodul 12. Das zentrale Steuermodul 12 ist
vorzugsweise ein Mikrocomputer, der programmiert ist, um einen gewünschten
Steuerprozess auszuführen.
Ein Fahrerseitenmodul 14 ist mit dem zentralen Steuermodul 12 verbunden.
Ein Beifahrerseitenmodul 16 ist mit dem zentralen Steuermodul
verbunden.
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Das
Fahrerseitenmodul 14 umfasst einen Beschleunigungsmesser 22.
Der Beschleunigungsmesser 22 fühlt die Beschleunigung in einer
Richtung paral lel zu seiner Empfindlichkeitsachse 24 ab
und sieht ein Beschieunigungssignal 26 vor, das eine Anzeige
für die
abgefühlte
Crash-Beschleunigung bildet, und zwar entlang seiner Empfindlichkeitsachse.
Der Beschleunigungsmesser 22 ist in einer Fahrzeugfahrerseitentür angebracht,
so dass seine Empfindlichkeitsachse 24 quer zu der Fahrzeugfahrtrichtung
verläuft,
d.h. quer zu der Längsrichtung
des Fahrzeugs. Der Beschleunigungsmesser 22 kann an anderen
Stellen an der Fahrerseite des Fahrzeugs angebracht sein, wie beispielsweise
der B-Säule
oder dem Bodenquerglied. Die Empfindlichkeitsachse 24 ist
so orientiert, dass das Beschleunigungssignal 26 einen
positiven Wert besitzt, wenn die abgefühlte Beschleunigung eine Komponente
zu der Mitte des Fahrzeugs besitzt, d.h. in die Tür hinein.
Wenn ein Aufprall auf die Fahrerseite des Fahrzeugs auftritt, besitzt
das Beschleunigungssignal 26 einen positiven Wert. Ein
Aufprall auf die Beifahrerseite des Fahrzeugs wird darin resultieren,
dass das Beschleunigungssignal einen negativen Wert besitzt.
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Ein
Filter 28 filtert das Beschleunigungssignal 26 und
gibt ein gefiltertes Beschleunigungssignal 30 aus. Der
Filter 28 fungiert als ein Anti-Aliasing-Filter, um Frequenzen
in dem Beschleunigungssignal oberhalb eines bestimmten Cutoff- bzw.
Sperrwertes zu blockieren. Solche Frequenzen könnten im "Aliasing" des analog gefilterten Beschleunigungssignals 30 resultieren,
wenn dieses Signal in ein digitales Signal konvertiert wird.
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Ein
Mikrocomputer 32 nimmt periodisch Proben von dem gefilterten
Beschleunigungssignal 30 und führt eine Analog-zu-Digital-("A/D")-Umwandlung an jeder
Probe aus. Die A/D Umwandlung einer Probe in einen digitalen Wert
repräsentiert
den analogen Wert dieser Probe. Die Tast- bzw. Probenahmerate des
Mikrocomputers 32 ist ausgewählt, um bekannten Probenahmekriterien
zu genügen
und um zu garantieren, dass die digitalen Werte akkurat das gefilterte
Beschleunigungssignal 30 repräsentieren.
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Das
Beifahrerseitenmodul 16 ist ähnlich dem Fahrerseitenmodul 14.
Es umfasst einen Beschleunigungsmesser 34, der die Beschleunigung
entlang seiner Empfindlichkeitsachse 36 abfühlt und
ein Beschleunigungssignal 38 lie fert, das dafür eine Anzeige
bildet. Der Beschleunigungsmesser 34 ist in einer Fahrzeugbeifahrerseitentür angebracht,
derart dass seine Empfindlichkeitsachse 36 im Wesentlichen
quer zu der Fahrzeugfahrtrichtung verläuft, d.h. im Wesentlichen quer
zu der Längsrichtung
des Fahrzeugs. Der Beschleunigungsmesser 34 kann an anderen
Stellen auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs angebracht sein, wie
zum Beispiel der B-Säule
oder dem Bodenquerglied. Die Empfindlichkeitsachse 36 ist
so orientiert, dass das Beschleunigungssignal 38 einen
positiven Wert besitzt, wenn die abgefühlte Beschleunigung eine Komponente
in die Beifahrerseite des Fahrzeugs besitzt. Somit besitzt das Beschleunigungssignal 38 einen
positiven Wert, wenn ein Aufprall auf die Beifahrerseite des Fahrzeugs
auftritt. Ein Aufprall auf die Fahrerseite des Fahrzeugs wird umgekehrt
bewirken, dass das Beschleunigungssignal 38 einen negativen
Wert besitzt.
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Ein
Filter 40 filtert das Beschleunigungssignal 38 und
gibt ein gefiltertes Beschleunigungssignal 42 aus. Der
Filter 40 fungiert als ein "Anti-Aliasing-Filter", um Frequenzen oberhalb eines Sperrwertes
zu blockieren, die in Aliasing resultieren könnten, wenn das analog gefilterte
Beschleunigungssignal 42 in ein digitales Signal umgewandelt
wird.
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Ein
Mikrocomputer 44 nimmt periodisch Proben von dem gefilterten
Beschleunigungssignal 42 und führt eine Umwandlung an jeder
Probe durch. Die A/D-Umwandlung einer Probe resultiert in einem
digitalen Wert, der den analogen Wert der Probe repräsentiert.
Die Probenahmerate des Mikrocomputers 44 wird gewählt, um
die bekannten Probenahmekriterien zu erfüllen und zu garantieren, dass
die digitalen Werte das gefilterte Beschleunigungssignal 42 fehlerfrei
repräsentieren.
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Da
die Fahrzeugbeschleunigung, die durch beide Beschleunigungsmesser 22 und 34 überwacht
wird, zwei Abfühlfähigkeiten
besitzt, d.h. positiv und negativ oder in die Fahrerseite oder Beifahrerseite
hinein, kann der Einzelsensor, der mit einer einzigen Seite des
Fahrzeugs assoziiert ist, zwei Funktionen dienen. Zuerst wird ein
positiver Crash-Beschleunigungswert von dem Beschleuni gungsmesser 22 der
Fahrerseite verwendet, um ein Zusammenstoßereignis in die Fahrerseite
des Fahrzeugs zu detektieren. In diesem Modus fungiert der Sensor
als ein Diskriminierungs- bzw. Unterscheidungssensor. Zum zweiten
wird die negative Ausgangsgröße des Beschleunigungsmessers 22 der
Fahrerseite als eine Beifahrerseiten-Absicherungsfunktion verwendet
zum Zweck der Bestätigung
eines Ereignisses in die Beifahrerseite des Fahrzeugs.
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Ähnlich wird
das positive Beschleunigungssignal von dem Beschleunigungsmesser 34 der
Beifahrerseite verwendet, um ein Zusammenstoßereignis in die Beifahrerseite
des Fahrzeugs zu detektieren. In diesem Modus fungiert der Sensor
als ein Unterscheidungssensor. Eine negative Ausgangsgröße des Beschleunigungsmessers 34 der
Beifahrerseite wird als eine Fahrerseiten-Absicherungsfunktion verwendet, um ein Crash-Ereignis
in die Fahrerseite des Fahrzeug zu verifizieren. Gemäß diesem
Design tritt die Betätigung
einer mit einer Fahrerseite assoziierten Rückhaltevorrichtung nur auf,
nachdem der Beschleunigungsmesser der Fahrerseite ein Einsatz-Crash-Ereignis
in die Fahrerseite detektiert und der Beschleunigungsmesser der
Beifahrerseite das Crash-Ereignis in die Fahrerseite verifiziert.
Ebenso gemäß diesem
Design tritt die Betätigung einer
mit der Beifahrerseite assoziierten Rückhaltevorrichtung nur auf,
nachdem der Beschleunigungsmesser der Beifahrerseite ein Einsatz-Crash-Ereignis
in die Beifahrerseite wahrnimmt und der Beschleunigungsmesser der
Fahrerseite das Crash-Ereignis in die Beifahrerseite verifiziert.
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Jeder
digitale Beschleunigungswert von dem Beschleunigungsmesser 22 der
Fahrerseite wird als A(k) bezeichnet, wobei A(k) die letzte Probe
darstellt, A(k – 1)
die vorletzte Probe und so weiter. Die sechs letzten digitalen Werte
(d.h. A(k – 5),
A(k – 4),
A(k – 3),
A(k – 2),
A(k – 1)
und A(k) werden in dem Speicher in dem Mikrocomputer 32 gespeichert.
Der Mikrocomputer 32 verwendet diese gespeicherten digitalen
Werte, um einen Fahrer-Crashwert und einen Beifahrer-Absicherungswert
zu berechnen.
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Jeder
digitale Wert von dem Beschleunigungsmesser 34 der Beifahrerseite
wird als A'(k) bezeichnet, wobei
A'(k) die letzte
Probe darstellt, A'(k – 1) die
vorletzte Probe und so weiter. Die sechs letzten digitalen Werte
(d.h. A'(k – 5), A'(k – 4), A'(k – 3), A'(k – 2), A'(k – 1) und
A'(k)) sind in dem
Speicher in dem Mikrocomputer 44 gespeichert. Der Mikrocomputer 44 verwendet
diese gespeicherten digitalen Werte, um einen Beifahrer-Crashwert
und einen Fahrer-Absicherungswert
zu berechnen.
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Der
Fahrer-Crashwert wird als A_MA_Driver bezeichnet und stellt den
Crash-Beschleunigungswert dar,
der von dem Bescheunigungsmesser 22 abgefühlt wird,
und zwar ansprechend auf die Crash-Kraft in die Fahrertür, d.h.
einen Wert, der ansprechend auf die positiven Beschleunigungssignale
von dem Beschleunigungsmesser 22 bestimmt wird. Der Beifahrer-Absicherungswert
wird als A_Safing_Passenger bezeichnet und repräsentiert einen Wert, der durch
den Beschleunigungsmesser 22 abgefühlt wird, und zwar ansprechend auf
die Crash-Kraft in die Beifahrertür, d.h. einen Wert, der ansprechend
auf die negativen Beschleunigungssignale von dem Beschleunigungsmesser 22 bestimmt
wird. A_MA_Driver wird bestimmt durch Verwendung eines Sechspunktbewegungsdurchschnitts
gemäß der Formel
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A_Safing_Passenger
wird bestimmt durch Verwendung eines Dreipunktbewegungsdurchschnitts
gemäß der Formel
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Nach
Berechnung des Crashwertes A_MA_Driver und des Absicherungswertes
A_Safing_Passenger gibt der Mikrocomputer 32 diese Werte
an das zentrale Modul 12 aus.
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Der
Beifahrer-Crashwert, der als A_MA_Passenger bezeichnet wird, wird
bestimmt durch die Verwendung eines Sechspunktbewegungsdurchschnitts
gemäß der Formel
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Der
Fahrer-Absicherungswert, der als A_Safing_Driver bezeichnet wird,
wird bestimmt durch Verwendung eines Dreipunktbewegungsdurchschnitts
gemäß der Formel
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Nach
Berechnung des Beifahrer-Crashwertes A_MA_Passenger und des Fahrer-Absicherungswertes A_Safing_Driver,
gibt der Mikrocomputer 44 diese Werte an das zentrale Steuermodul 12 aus.
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Ansprechend
auf die Crash- und Absicherungswerte, die von den Seitenmodulen 14 und 16 ausgeben werden,
bestimmt das zentrale Steuermodul 12, ob ein Fahrerseiten-
oder Beifahrerseiten-Crash auftritt. Um diese Bestimmung zu machen,
vergleicht das zentrale Steuermodul 12 jeden der Crash-
und Absicherungswerte mit assoziierten Schwellenwerten. Die Schwellenwerte
sind in dem Speicher des zentralen Steuermoduls 12 gespeichert.
Zwei Schwellenwerte werden gespeichert, ein Crash-Schwellenwert
Tc und ein Absicherungsschwellenwert Ts. Der Crash-Schwellenwert Tc besitzt
einen positiven Wert während
der Absicherungsschwellenwert Ts einen negativen
Wert besitzt. Fachleute werden erkennen, dass diese Bestimmungen
in den Seitenmodulen 14 und 15 statt in dem zentralen
Steuermodul 12 gemacht werden könnten, wobei dies ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel
ist.
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Das
zentrale Steuermodul 12 detektiert Fahrerseiten-Crashs
aus dem A_MA_Driver-Crashwert und dem A_Safing_Driver-Absicherungswert.
Wenn A_MA_Driver größer als
der Crash-Schwellenwert Tc und der A_Safing_Driver kleiner
als der Absicherungs-Schwellenwert Ts ist,
folgert das zentrale Steuermodul 12, dass ein Fahrerseiten-Crash
auftritt. Ansprechend auf diese Bestimmung aktiviert das zentrale
Steuermodul 12 die Fahrerseiten-Airbaganordnung 18, um den
assoziierten Airbag einzusetzen.
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Das
Zentralmodul 12 verwendet das "weniger als" Kriterium für den Absicherungswert wegen
der 180° Verschiebungs-Orientierung
zwischen den Empfindlichkeitsachsen der Beschleunigungsmesser. Wenn
ein Fahrerseiten-Crash
auftritt, erfährt
das Fahrzeug eine Beschleunigung in einer Richtung von der Fahrerseite zu
der Beifahrerseite, d.h. in die Fahrerseite hinein. Daraus resultierend
besitzt das Beschleunigungssignal 26, das von dem Fahrerseiten-Beschleunigungsmesser 22 geliefert
wird, einen positiven Wert. Im Gegensatz dazu, besitzt das Beschleunigungssignal 38,
das von dem Beifahrerseiten-Beschleunigungsmesser 34 geliefert wird,
einen negativen Wert. Das "weniger
als" Kriterium wird
verwendet, um zu bestimmen, wann dieser negative Beschleunigungswert
einen bestimmten negativen Schwellenwert überschritten hat (d.h. negativer
geworden ist als dieser).
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Das
Auftreten eines Beifahrerseiten-Crashs wird in einer ähnlichen
Weise detektiert. Das zentrale Steuermodul 12 überwacht
den A_MA_Passenger-Crashwert
und den A_Safing-Passenger-Absicherungswert. Wenn A_MA_Passenger
größer ist
als der Crash-Schwellenwert Tc und A_Safing_Passenger
kleiner ist (d.h. negativer) als der Absicherung-Schwellenwert Ts,
schließt
das zentrale Steuermodul 12 daraus, dass ein Beifahrerseiten-Crash
auftritt. Ansprechend auf diese Bestimmung aktiviert das zentrale
Steuermodul die Beifahrerseiten-Airbaganordnung 20, um
den assoziierten Airbag einzusetzen.
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Gemäß diesem
Design verwendet das Zentralmodul 12 einen Absicherungswert,
der von dem Beschleunigungsmessersignal auf der dem Crash gegenüberliegenden
Fahrzeugseite bestimmt wird. Zum Beispiel ist in einem Fahrerseiten-Crashzustand
der A-Safing-Driver-Absicherungswert von dem Beschleunigungsignal 38 abgeleitet,
das von dem Beifahrerseiten- Beschleunigungsmesser 34 geliefert
wird. Mit dieser Anordnung dient jeder Sensor zwei Abfühlfunktionen.
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Mit
Bezug auf 2 beginnt der Steuerprozess,
der durch das zentrale Steuermodul 12 der 1 ausgeführt wird,
mit Schritt 50. In Schritt 52 liest das zentrale
Steuermodul 12, gemäß diesem
Design, den A_MA_Driver-Crashwert und die A_Safing_Passenger-Absicherungswertausgangsgröße von dem
Mikrocomputer 32 in dem Fahrerseitenmodul 14.
Von Schritt 52 geht der Prozess zu Schritt 54.
In Schritt 54 liest, gemäß diesem Ausführungsbeispiel,
das Zentralmodul 12 den A_MA_Passenger Crashwert und die A_Safing_Driver-Absicherungswertausgangsgröße von dem
Mikrocomputer 44 in dem Beifahrerseitenmodul 16.
Der Prozess schreitet dann zu Schritt 56 voran.
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In
Schritt 56 bestimmt das Zentralmodul 12, gemäß diesem
Design, ob A_MA_Driver größer als
der Crash-Schwellenwert Tc und A_Safing_Driver
kleiner als der Absicherungs-Schwellenwert Ts ist.
Wenn die Bestimmung in Schritt 56 bestätigend ist, dann findet ein
Fahrerseiten-Crash statt. In dieser Situation geht der Prozess zu
Schritt 58 und das Zentralmodul 12 aktiviert die
Fahrerseiten-Airbaganordnung 18, um den Fahrerseiten-Airbag
einzusetzen. Wenn die Bestimmung in Schritt 56 negativ
ist, dann tritt kein Fahrerseiten-Crash auf und der Prozess schreitet
zu Schritt 60 voran. Wenn der Fahrerseitenairbag in Schritt 58 eingesetzt
wurde, dann schreitet der Prozess zu Schritt 60 voran.
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In
Schritt 60 bestimmt, gemäß diesem Design, das Zentralmodul,
ob A_MA_Passenger größer ist
als der Crash-Schwellenwert Tc und A_Safing_Passenger
kleiner als der Absicherungs-Schwellenwert Ts.
Wenn die Bestimmung in Schritt 60 bestätigend ist, tritt ein Beifahrerseiten-Crash
auf. In dieser Situation geht der Prozess zu Schritt 62 und
das Zentralmodul 12 aktiviert die Beifahrerseiten-Airbaganordnung 20,
um den Beifahrerseiten-Airbag
einzusetzen. Wenn die Bestimmung in Schritt 60 jedoch negativ
ist, dann geht der Prozess zu Schritt 52 zurück. Wenn
der Beifahrerseitenairbag in Schritt 62 eingesetzt wurde,
läuft der
Prozess in einer Schleife zurück
zu Schritt 52. Das zentrale Steuermodul 12 überwacht
und bewertet kontinuierlich die Crash- und Absicherungswertausgangsgrößen durch
die Seitenmodule 14 und 16.
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Mit
Bezug auf 3, beginnt der Prozess, der
durch das in 1 gezeigte Fahrerseitenmodul 14 ausgeführt wird,
in Schritt 70 und schreitet zu Schritt 72 voran.
In Schritt 72 führt
das Fahrerseitenmodul 14 eine A/D-Umwandlung des gefilterten
Beschleunigungssignals 30 durch. Der Prozess geht danach
zu Schritt 74 und bestimmt den A_MA_Driver-Crashwert gemäß der Formel
(1). Von Schritt 74 geht der Prozess zu Schritt 76 und
bestimmt den A_Safing_Passenger-Absicherungswert gemäß der Formel
(2). Der Prozess geht dann zu Schritt 78 und das Fahrerseitenmodul 14 gibt
die A_MA_Driver- und
A_Safing_Passenger-Werte an das Zentralmodul 12 ab. Nach
dem Ausführen
von Schritt 78 läuft
der Prozess in einer Schleife zurück zu Schritt 72.
Das Fahrerseitenmodul 14 führt den durch die Schritte 72 bis 78 definierten
Prozess kontinuierlich durch.
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Mit
Bezug auf 4 beginnt der Prozess, der durch
das in 1 gezeigte Beifahrerseitenmodul 16 ausgeführt wird,
in Schritt 80 und schreitet zu Schritt 82 voran.
In Schritt 82 führt
das Beifahrerseitenmodul 16 die A/D-Umwandlung des gefilterten Beschleunigungssignals 42 durch.
Der Prozess geht danach zu Schritt 84 und bestimmt den
A_MA_Passenger-Crashwert gemäß der Formel
(3). Von Schritt 84 geht der Prozess zu Schritt 86 und
bestimmt den A_Safing_Driver-Absicherungswert gemäß mit der
Formel (4). Der Prozess läuft dann,
gemäß diesem
Design, in einer Schleife zu Schritt 88 und das Beifahrerseitenmodul 16 gibt
die A_MA_Passenger- und A_Safing_Driver-Werte an das Zentralmodul 12 aus.
Nach Ausführung
von Schritt 88 geht der Prozess zurück zu Schritt 82.
Das Beifahrerseitenmodul 16 führt den durch die Schritte 82 bis 88 definierten
Prozess kontinuierlich durch.
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Gemäß diesem
Design, sind die in Schritten 72–78 und 82–88 bestimmten
Werte die, die an das zentrale Steuermodul 12 ausgegeben
und die in Schritten 52 und 54 der 2 verwendet
werden.
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Fachleute
werden erkennen, dass ein anderer als ein Sechspunktbewegungsdurchschnittsprozess
in der Crashereignis-Unterscheidungsbestimmung verwendet werden
kann. Kombinationen von Bewegungsdurchschnitten können verwendet
und zusammen einer ODER-Entscheidung unterworfen werden. Zum Beispiel
kann ein Dreipunktbewegungsdurchschnitt mit einem assoziierten Schwellenwert
verglichen werden und dieses Vergleichsergebnis einer ODER-Entscheidung
unterworfen werden mit dem Ergebnis eines Sechspunktbewegungsdurchschnitts,
verglichen mit seinem assoziierten Schwellenwert
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In
dem beschriebenen System liefert jeder Beschleunigungsmesser unterscheidbar
unterschiedliche Signale für
Beschleunigungen in zwei entgegengesetzte Richtungen. Somit sieht
jeder Beschleunigungsmesser ein Signal für Beschleunigungen vor, die
durch Aufpralle auf seine jeweilige Fahrzeugseite verursacht werden
und ein anderes unterscheidbar unterschiedliches Signal für Beschleunigungen,
die durch Aufpralle auf die gegenüberliegende Seite des Fahrzeugs
verursacht werden. Daher sehen zwei Sensoren eine redundante Detektion
von Crashs auf jeder Seite des Fahrzeugs vor. Der Sensor auf der
gleichen Seite wie der Crash (der Unterscheidungssensor) wird ein
großes
Beschleunigungssignal liefern und der Sensor auf der anderen Seite des
Fahrzeugs (der Absicherungssensor) wird ein kleineres, unterscheidbar
verschiedenes Beschleunigungssignal vorsehen. Die Zuverlässigkeit
wird durch die Verwendung der Ausgangsgröße des gegenüberliegenden Seitensensors
verstärkt,
um den Ausgang des Unterscheidungssensors zu bestätigen.
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Mit
Bezug auf 5 ist ein Fahrzeugseitenaufprall-Rückhaltesystem 10' gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt. Das System der 5 ist eine
modifizierte Version des in 1 gezeigten.
Gleiche Elemente in den Figuren sind gleich nummeriert. Die gleichen
Elemente in 5 besitzen ein der Zahl folgendes
Apostroph.
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Das
System 10' umfasst
ein zentrales Steuermodul 12'.
Das zentrale Steuermodul 12' ist
vorzugsweise ein Mikrocomputer, der programmiert ist, um einen gewünschten
Steuerprozess durchzuführen.
Ein Fahrerseitenmodul 14' ist
mit dem zentralen Steuermodul 12' verbunden. Ein Beifahrerseitenmodul 16' ist mit dem zentralen
Steuermodul verbunden.
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Das
Fahrerseitenmodul 14' umfasst
einen Beschleunigungsmesser 22'. Der Beschleunigungsmesser 22' fühlt die
Beschleunigung in einer Richtung parallel zu seiner Empfindlichkeitsachse 24' ab und liefert
ein Beschleunigungssignal 26',
das eine Anzeige für
die abgefühlte
Crash-Beschleunigung entlang seiner Empfindlichkeitsachse bildet.
Der Beschleunigungsmesser 22' ist
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
derart in einer Fahrzeugfahrerseitentür angebracht, dass seine Empfindlichkeitsachse 24' quer zu der
Fahrzeugfahrtrichtung verläuft,
d.h. quer zu der Längsrichtung
des Fahrzeugs. Der Beschleunigungsmesser 22' könnte an anderen Stellen an
der Fahrerseite angebracht sein, wie zum Beispiel der B-Säule oder
dem Bodenquerglied. Die Empfindlichkeitsachse 24' ist so orientiert,
dass das Beschleunigungssignal 26' einen positiven Wert besitzt,
wenn die abgefühlte
Beschleunigung eine Komponente zu der Mitte des Fahrzeugs besitzt,
d.h. in die Tür
hinein. Wenn ein Aufprall in die Fahrerseite des Fahrzeugs auftritt,
besitzt das Beschleunigungssignal 26' einen positiven Wert. Ein Aufprall
auf die Beifahrerseite des Fahrzeugs wird in dem Beschleunigungssignal 26' mit einem negativen
Wert resultieren.
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Ein
Filter 28' filtert
das Beschleunigungssignal 26' und
gibt ein gefiltertes Beschleunigungssignal 30' aus. Der Filter 28' fungiert als
ein Anti-Aliasing-Filter, um Frequenzen in dem Beschleunigungssignal
oberhalb eines bestimmten Sperrwertes zu blockieren. Solche Frequenzen
könnten
in Aliasing des analog gefilterten Beschleunigungssignals 30' resultieren,
wenn dieses Signal zu einem digitalen Signal umgewandelt wird.
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Ein
Mikrocomputer 32' nimmt
periodisch Proben des gefilterten Beschleunigungssignals 30' und führt eine
Analog-zu-Digital-("A/D")-Umwandlung an je der
Probe aus. Die Probenahmerate des Mikrocomputers 32' ist gewählt, um
bekannte Probenahmekriterien zu erfüllen und um zu garantiert,
dass die digitalen Werte akkurat das gefilterte Beschleunigungssignal 30' repräsentieren.
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Das
Beifahrerseitenmodul 16' ist ähnlich dem
Fahrerseitenmodul 14'.
Es umfasst einen Beschleunigungsmesser 34', der die Beschleunigung entlang
seiner Empfindlichkeitsachse 36' abfühlt und ein Beschleunigungssignal 38' liefert, das
eine Anzeige dafür
bildet. Der Beschleunigungsmesser 34' ist, gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, so in einer Fahrzeugbeifahrerseitentür angebracht,
dass seine Empfindlichkeitsachse 36' im Wesentlichen quer zu der Fahrzeugfahrtrichtung
verläuft,
d.h. im Wesentlichen quer zu der Längsrichtung des Fahrzeugs.
Der Beschleuninungsmesser 34' könnte an
anderen Stellen auf der Beifahrerseite angebraucht sein, wie zum
Beispiel der B-Säule
oder dem Bodenquerglied. Die Empfindlichkeitsachse 36' ist so orientiert,
dass das Beschleunigungssignal 38' einen positiven Wert besitzt,
wenn die abgefühlte
Beschleunigung eine Komponente in die Beifahrerseite des Fahrzeugs
hinein besitzt. Somit besitzt das Beschleunigungssignal 38', wenn ein Aufprall
auf die Beifahrerseite des Fahrzeugs auftritt, einen positiven Wert.
Ein Aufprall auf die Fahrerseite des Fahrzeugs wird umgekehrt bewirken,
dass das Beschleunigungssignal 38' einen negativen Wert besitzt.
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Ein
Filter 40' filtert
das Beschleunigungssignal 38' und
gibt ein gefiltertes Beschleunigungssignal 42' ab. Der Filter 40' fungiert als
ein Anti-Aliasing-Filter, um Frequenzen oberhalb eines Sperrwertes
zu blockieren, die in Aliasing resultieren könnten, wenn das analog gefilterte
Beschleunigungssignal 42' in
ein digitales Signal umgewandelt wird.
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Ein
Mikrocomputer 44' nimmt
periodisch Proben von dem gefilterten Beschleunigungssignal 42' und führt eine
Umwandlung an jeder Probe aus. Die A/D-Umwandlung einer Probe resultiert
in einem digitalen Wert, der den analogen Wert dieser Probe repräsentiert.
Die Probenahmerate des Mikrocomputers 44' wird gewählt, um bekannte Probenahmekriterien
zu erfüllen
und um zu garantieren, dass die digitalen Werte das gefilterte Beschleunigungssignal 42' akkurat repräsentieren.
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Da
die Fahrzeugbeschleunigung, die durch beide Beschleunigungsmesser 22' und 34' überwacht wird,
zwei Abfühlfähigkeiten
besitzt, d.h. positiv und negativ oder in die Fahrerseite oder in
die Beifahrerseite hinein, kann der einzelne Sensor, der mit einer
einzelnen Seite des Fahrzeugs assoziiert ist, zwei Funktionen dienen.
Zuerst wird ein positiver Crash-Bescheunigungswert von dem Fahrerseiten-Beschleunigungsmesser 22' verwendet,
um ein Crash-Ereignis in die Fahrerseite des Fahrzeugs zu detektieren.
In diesem Modus fungiert der Sensor als ein Diskriminierungs- bzw.
Unterscheidungssensor. Zum zweiten wird die negative Ausgangsgröße von dem
Fahrerseiten-Beschleunigungsmesser 22' als eine Beifahrerseiten-Absicherungsfunktion
verwendet zum Zweck der Bestätigung
eines Ereignisses in die Beifahrerseite des Fahrzeugs.
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Ähnlich wird
das positive Beschleunigungssignal von dem Beifahrerseiten-Beschleunigungsmesser 34' verwendet,
um ein Crash-Ereignis in die Beifahrerseitentür des Fahrzeugs zu detektieren.
In diesem Modus fungiert der Sensor als ein Diskriminierungs- bzw.
Unterscheidungssensor. Eine negative Ausgangsgröße von dem Beifahrerseiten-Beschleunigungsmesser 34' wird als die
Fahrerseiten-Absicherungsfunktion verwendet, um ein Crash-Ereignis
in die Fahrerseite des Fahrzeugs zu bestätigen.
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Der
Fahrer-Crashwert wird als A_MA_Driver bezeichnet und stellt den
Crash-Beschleunigungswert dar,
der durch den Beschleunigungsmesser 22' abgefühlt wird, und zwar ansprechend
auf die Crash-Kraft in die Fahrertür, d.h. einen Wert, der ansprechend
auf die positiven Beschleunigungssignale von dem Beschleunigungsmesser 22' bestimmt wird.
Der Beifahrer-Absicherungswert wird als A_Safing_Passenger bezeichnet und
stellt einen Wert dar, der durch den Beschleunigungsmesser 22' abgefühlt wird,
und zwar ansprechend auf die Crash-Kraft in die Beifahrertür, d.h.
ein Wert, der ansprechend auf negative Beschleunigungssignale von
dem Beschleunigungsmesser 22' bestimmt
wird. A_MA_Driver wird durch die Verwendung eines Sechspunktbe wegungsdurchschnitts
bestimmt. A_Safing_Passenger wird durch die Verwendung eines Dreipunktbewegungsdurchschnitts
bestimmt. Nach der Berechnung des Crashwertes A_MA_Driver und des
Absicherungswertes A_Safing_Passenger, gibt der Mikrocomputer 32' diese Werte
an das Zentralmodul 12' ab.
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Der
Beifahrer-Crashwert wird als A_MA_Passenger bezeichnet und wird
durch die Verwendung eines Sechspunktbewegungsdurchschnitts bestimmt.
Der Fahrer-Absicherungswert, bezeichnet als A_Safing_Driver, wird
durch die Verwendung eines Dreipunktbewegungsdurchschnitts bestimmt.
Nach dem Berechnen des Beifahrer-Crashwertes A_MA_Passenger und
des Fahrer-Absicherungswertes A_Safing_Driver
gibt der Mikrocomputer 44',
gemäß diesem
Ausführungsbeispiel,
diese Werte an das Zentralmodul 12' ab.
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Ein
dritter Beschleunigungsmesser 90 ist an einer inneren Stelle
des Fahrzeugs zwischen den Fahrer- und Beifahrertüren gelegen.
Vorzugsweise ist der Beschleunigungsmesser 90 in dem Getriebetunnel
des Fahrzeugs angebracht, und zwar mit seiner Empfindlichkeitsachse 91 parallel
zu den Achsen 24' und 34' orientiert,
d.h. im Wesentlichen quer zu der Längsrichtung des Fahrzeugs.
Der Ausgang des Beschleunigungsmessers 90 liefert ein Beschleunigungssignal,
das eine Anzeige für
die abgefühlte
Beschleunigung in einer Seitwärtsrichtung
bildet. Überdies
ist der Beschleunigungsmesser 90 so orientiert, dass sein
Beschleunigungssignal einen positiven Wert besitzt, wenn die abgefühlte Beschleunigung
eine Komponente in die Fahrerseite des Fahrzeugs hinein besitzt.
Somit besitzt das Beschleunigungssignal von dem Beschleunigungsmesser 90 einen
positiven Wert, wenn ein Aufprall auf die Fahrerseite des Fahrzeugs
auftritt. Ein Aufprall auf die Beifahrerseite des Fahrzeugs wird
umgekehrt bewirken, dass das Beschleunigungssignal von dem Beschleunigungsmesser 90 einen
negativen Wert besitzt.
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Ein
Filter 92 filtert das Beschleunigungssignal von dem Beschleunigungsmesser 90 und
gibt ein gefiltertes Beschleunigungssignal aus. Der Filter 92 fungiert
als ein Anti-Aliasing-Filter, um Frequenzen oberhalb eines Sperrwertes zu
blockieren, die in Aliasing resultieren könnten, wenn das analog gefilterte
Beschleunigungssignal in ein digitales Signal umgewandelt wird.
Der Ausgang des Filters 92 ist ein Signal, auf das als A_MA_TUNNEL
Bezug genommen wird und ist mit dem zentralen Steuermodul 12' verbunden.
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Ansprechend
auf die Crash- und Absicherungswerte, die durch die Seitenmodule 14' und 16' ausgegeben
werden, und ansprechend auf die Crashwerte, die vom Beschleunigungsmesser 90 bestimmt
werden, bestimmt das zentrale Steuermodul 12', ob ein Fahrerseiten- oder Beifahrerseiten-Crash
auftritt. Um diese Bestimmung zu machen, vergleicht das zentrale
Steuermodul 12' jeden
der Crashwerte der drei Sensoren mit assoziierten Schwellenwerten.
Die Schwellenwerte sind in dem Speicher des zentralen Steuermoduls 12' gespeichert.
Die gespeicherten Schwellenwerte umfassen einen Crashschwellenwert
Tc für
die Türen,
einen Absicherungsschwellenwert Ts und sekundäre Absicherungscrashschwellenwerte
Tτ und –Tτ Der
Crashschwellenwert Tc besitzt einen positiven
Wert, während
der Absicherungsschwellenwert Ts einen negativen
Wert besitzt. Fachleute werden erkennen, dass eine andere numerische
Nomenklatur verwendet werden kann. Die hierin verwendete Nomenklatur
ist nur zum Zweck der Erklärung
ausgewählt
und soll die vorliegende Erfindung nicht begrenzen. Fachleute werden
erkennen, dass die Vergleiche der Werte, die von dem Beschleunigungsmesser 22' und 34' bestimmt werden,
in den Seitenmodulen 14' bzw. 16' gemacht werden
könnten,
wobei dies ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
ist.
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Das
zentrale Steuermodul 12' detektiert
Fahrerseitencrashs aus dem A_MA_Driver-Crashwert, aus dem von dem
Tunnel-Beschleunigungsmesser 90 bestimmten Crashwert A_MA_TUNNEL
und dem A_Safing-Driver-Absicherungswert.
Wenn A_MA_Driver größer als
der Crashschwellenwert Tc ist, und wenn A_MA_TUNNEL
größer als
Tτ ist
oder A_Safing_Driver kleiner als der Absicherungsschwellenwert Ts ist, folgert das zentrale Steuermodul 12', dass ein Fahrerseiten-Crash
auftritt. Ansprechend auf diese Bestimmung aktiviert das zentrale
Steuermodul 12' die
Fahrerseitenairbaganordnung 18', um den assoziierten Airbag einzusetzen.
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Das
Auftreten eines Beifahrerseiten-Crashs wird auf eine ähnliche
Art und Weise detektiert. Gemäß der Erfindung überwacht
das zentrale Steuermodul 12' den
A_MA_Passenger-Crashwert, den Tunnel-Crashwert A_MA_TUNNEL und den
A_Safing_Passenger-Absicherungswert. Wenn der A_MA_Passenger-Wert größer ist
als der Crashschwellenwert Tc, und wenn
der Tunnel-Crashwert A_MA_TUNNEL kleiner ist als –Tτ ist
oder der A_Safing_Passenger-Wert zur gleichen Zeit kleiner als der
Absicherungsschwellenwert Ts ist, folgert
das zentrale Steuermodul 12',
dass ein Beifahrerseiten-Crash auftritt. Ansprechend auf diese Bestimmung aktiviert
das zentrale Steuermodul 12' die
Beifahrerseiten-Airbaganordnung 20', um den assoziierten Airbag einzusetzen.
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Mit
Bezug auf 6 beginnt der durch das zentrale
Steuermodul 12' der 5 ausgeführte Steuerprozess
mit Schritt 100. In Schritt 102 liest das zentrale
Steuermodul 12' den
A_MA_Driver-Crashwert und den A_Safing_Passenger-Absicherungswert, die von dem Mikrocomputer 32' in dem Fahrerseitenmodul 14' ausgegeben
werden. Von Schritt 102 geht der Prozess zu Schritt 104.
In Schritt 104 liest das zentrale Steuermodul 12', gemäß diesem
Ausführungsbeispiel,
den A_MA_Passenger-Crashwert und den A_Safing_Driver-Absicherungswert,
die von dem Mikrocomputer 44' in
dem Beifahrerseitenmodul 16' ausgegeben
werden. Das Steuermodul 12' liest
den Tunnel-Beschleunigungsmesser
in Schritt 105 und bestimmt dann den Crashwert A_MA_TUNNEL.
Der Prozess schreitet dann zu Schritt 106 voran.
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In
Schritt 106 bestimmt das zentrale Steuermodul 12', ob der A_MA_Driver-Wert größer ist
als der Crashschwellenwert Tc, und ob der
Wert A_MA_TUNNEL größer ist
als Tτ,
oder ob A_Safing_Driver kleiner ist als der Absicherungsschwellenwert
Ts. Wenn die Bestimmung in Schritt 106 affirmativ
bzw. bestätigend
ist, findet ein Fahrerseiten-Crash statt. In dieser Situation schreitet
der Prozess zu Schritt 108 voran und das Zentralmodul 12' aktiviert die
Fahrerseiten-Airbaganordnung 18', um den Fahrerseitenairbag einzusetzen.
Wenn die Bestimmung in Schritt 106 negativ ist, dann findet
kein Fahrer selten-Crash statt und der Prozess schreitet zu Schritt 110 voran.
Wenn der Fahrerseiten-Airbag in Schritt 108 eingesetzt
wurde, schreitet der Prozess zu Schritt 110 voran.
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In
Schritt 110 bestimmt das Zentralmodul, ob A_MA_Passenger
größer ist
als der Crash-Schwellenwert Tc und ob der
A_MA_TUNNEL-Wert kleiner ist als –Tτ oder
ob A_Safing-Passenger kleiner ist als der Absicherungsschwellenwert
Ts. Wenn die Bestimmung in Schritt 110 affirmativ
ist, dann findet ein Beifahrerseiten-Crash statt. In dieser Situation
geht der Prozess zu Schritt 112 und das Zentralmodul 12' aktiviert die
Beifahrerseiten-Airbaganordnung 20', um den Beifahrerseiten-Airbag
einzusetzen. Wenn die Bestimmung in Schritt 110 jedoch
negativ ist, geht der Prozess zurück zu Schritt 102.
Wenn der Beifahrerseiten-Airbag in Schritt 112 eingesetzt
wurde, läuft
der Prozess in einer Schleife zurück zu Schritt 102.
Das Zentralmodul 12' überwacht
und bewertet gemäß dieser
Erfindung kontinuierlich die Crash- und Absicherungswerte, die von
den Seitenmodulen 14' und 16' ausgegeben
werden, und die Ausgangsgröße von dem
Tunnel-Beschleunigungsmesser.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung, gezeigt in 5 und 6, tritt
eine Betätigung
der mit dem Fahrer assoziierten Rückhalteeinrichtung nur auf,
nachdem ein Fahrerseiten-Beschleunigungsmesser ein Einsatz-Crashereignis
in die Fahrerseite hinein detektiert und das Crash-Ereignis in die
Fahrerseite entweder durch den Tunnel-Beschleunigungsmesser oder
das Beifahrer-Absicherungssensorsignal
bestätigt
wird. Betätigung
einer mit einem Beifahrer assoziierten Rückhalteeinrichtung tritt nur
auf, nachdem der Beifahrerseiten-Beschleunigungsmesser
ein Einsatz-Crashereignis in die Beifahrerseite hinein wahrnimmt
und das Crash-Ereignis in die Beifahrerseite entweder durch den
Tunnel-Sensor oder das Fahrer-Absicherungssensorsignal bestätigt wird.
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In
der beschriebenen Erfindung wurde jedes Beschleunigungssignal über einen
Zeitraum gemittelt und dann mit einem Schwellenwert verglichen.
Andere algorithmische Analysetechniken könnten an Stelle dessen verwendet
werden. Überdies
könnten
unterschiedliche Algorithmen verwendet werden, um das Diskriminierungs-
bzw. Unterscheidungscrashereignis und die Absicherungswerte zu analysieren.