DE19758639B4

DE19758639B4 - Einschaltsteuereinrichtung zur Steuerung einer passiven Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung

Info

Publication number: DE19758639B4
Application number: DE19758639A
Authority: DE
Inventors: Koichi Toyota Fujita; Takao Akatsuka; Motomi Seto Iyoda; Koichi Nagoya Sugiyama; Hiromichi Toyota Fujishima; Tomokazu Toyota Sakaguchi
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1996-11-20
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 2007-04-19
Anticipated expiration: 2017-11-20

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einschaltsteuereinrichtung zur Steuerung des Einschaltens einer an einem Fahrzeug angebrachten passiven Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung. Die Einschaltsteuereinrichtung umfasst eine Stoßmesseinheit (32), die an einer vorbestimmten Stelle in dem Fahrzeug angeordnet ist und einen auf das Fahrzeug (46) wirkenden Stoß misst; eine Vielzahl von Stoßerfassungseinheiten (30R, 30L), die in dem Fahrzeug vor der Stoßmesseinheit (32) angeordnet sind und beruhend auf dem festgestellten, zumindest durch eine Kollision auf das Fahrzeug wirkenden Stoß jeweils ein Signal ausgeben; und eine Einschaltsteuereinheit (44), die beruhend auf einem spezifischen Wert, der aus dem durch die Stoßmesseinheit (32) festgestellten Stoß und dem Ausgangssignal jeder Stoßerfassungseinheit (30R, 30L) berechnet wird, das Einschalten der passiven Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung steuert. Durch diese einfache Anordnung lässt sich die Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung auch dann sicher einschalten, wenn die Stoßerfassungseinheiten (32R, 32L) durch die Kollisionsart bedingt den Stoß innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Kollision nicht zweifelsfrei erkennen können.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einschaltsteuereinrichtung für eine passive Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung wie ein als Airbag bezeichnetes Gaskissen, das einen Fahrzeuginsassen im Falle einer Kollision des Fahrzeugs zurückhalten soll.
Eine bekannte Einschaltsteuereinrichtung zur Steuerung des Einschaltens einer passiven Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung ist eine Einrichtung zum Steuern der Zündung einer Zündkapsel in einem Gaskissen. In dem Gaskissen zündet die Zündkapsel auf eine Kollision hin ein Gaserzeugungsmittel in einer Aufblasvorrichtung, so dass aus dieser ein Gas zum Aufblasen des Kissens ausströmt und der Fahrzeuginsasse gegenüber dem bei einer Kollision auftretenden Stoß geschützt wird.
Von der Einschaltsteuereinrichtung zur Steuerung der Zündung der Zündkapsel in dem Gaskissen wird typischerweise der auf das Fahrzeug wirkende Stoß mittels eines Beschleunigungssensors als Verlangsamung gemessen, ein Funktionswert der gemessenen Verlangsamung berechnet, der berechnete Funktionswert mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen und die Kapselzündung aufgrund dieses Vergleichsergebnisses gesteuert. Der Beschleunigungssensor wird an einer vorbestimmten Stelle in dem Fahrzeug, im Allgemeinen an einem Bodentunnel in dem Fahrzeug angeordnet. In der nachfolgenden Beschreibung wird der am Bodentunnel angebrachte Beschleunigungssensor als Bodensensor bezeichnet.
Der Schwellenwert wird größer als der Maximalwert von Funktionswerten angesetzt, die anhand der durch den Boden sensor gemessenen Verlangsamungen berechnet werden, wenn ein auf das Fahrzeug wirkender Stoß ein derartiges Ausmaß hat, dass das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist.
In dieser herkömmlichen Einschaltsteuereinrichtung für eine passive Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung wird der auf das Fahrzeug wirkende Stoß nur mittels des Bodensensors erfasst und das Einschalten der Sicherheitsvorrichtung aufgrund dieses Erfassungsergebnisses gesteuert. Bei dieser herkömmlichen Gestaltung entstehen die folgenden Probleme: Kollisionen des Fahrzeugs sind je nach Art und Richtung der Kollision und der Art des Objektes, mit dem das Fahrzeug zusammenstößt, in verschiedene Arten zu unterteilen, nämlich gemäß der Darstellung in 21 in eine Frontalkollision, eine Schrägkollision, eine Mastkollision, eine Versetzungskollision und eine Unterfahrungskollision. Im Falle einer Frontalkollision nimmt das Fahrzeug den Kollisionsstoß durch linke und rechte Seitenteile auf, so dass an dem Bodentunnel mit dem daran angebrachten Bodensensor innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach der Kollision eine außerordentlich starke Verlangsamung auftritt. Im Falle von anderen Kollisionen als die Frontalkollision nimmt das Fahrzeug den Kollisionsstoß jedoch in der Weise auf, dass innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne nach der Kollision am Bodentunnel keine derart starke Verlangsamung auftritt.
Das heißt also, der Bodensensor hat bei der Messung des Stoßes innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer nach der Kollision im Falle einer Frontalkollision eine höhere Empfindlichkeit als im Falle der anderen Kollisionen.
Der Schwellenwert basiert daher hauptsächlich auf der Verlangsamung, die im Falle einer Frontalkollision gemessen wird. Genauer gesagt basiert der Schwellenwert auf der Funktion, die aus der durch den Bodensensor gemessenen Verlangsamung berechnet wird, wenn der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein solches Ausmaß hat, dass das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist.
Dieses Verfahren zum Einstellen des Schwellenwertes anhand der bei einer Frontalkollision gemessenen Verlangsamung ergibt einen verhältnismäßig hohen Schwellenwert. Gemäß den vorangehenden Ausführungen hat der Bodensensor bei den von der Frontalkollision verschiedenen anderen Kollisionen eine verhältnismäßig geringe Empfindlichkeit beim Erfassen des Stoßes innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach der Kollision. Infolge dessen wird ein digitaler Signalprozessor (DSP) zur Fourier-Transformation des bei der Kollision erhaltenen Verlangsamungssignals in Bezug auf Eigenschaften einer bestimmten Frequenzkomponente eingesetzt. Bei den anderen Kollisionen (einschließlich einer Versetzungskollision) wird der Stoß aufgrund der Eigenschaften der bestimmten Frequenzkomponente erfasst. Dieses Verfahren erfordert einen digitalen Signalprozessor und andere zugehörige Einrichtungen sowie einen Hochleistungscomputer, wodurch auf unerwünschte Weise die Kosten erhöht werden.

Außerdem wird auf die EP 0 284 728 A1 verwiesen, die eine Schaltung für insbesondere ein Kfz-Airbag-System offenbart, die pro Airbag einen Serienzweig mit zwei in Serie geschalteten Auslöseschaltern aufweist. Als erster Schalter wird ein sogenannter Safing-Sensor verwendet, der an einer zentralen Stelle des Fahrzeugs angeordnet ist, und als zweiter Schalter einer von zwei Frontsensoren, die rechts vorn und links vorn am Fahrzeug angeordnet sind. Die Auslösung des Airbag-Systems erfolgt dann, wenn der Safing-Sensor und einer der beiden Frontsensoren anspricht.

Darüber hinaus ist aus der DE 43 24 753 A1 eine Einschaltsteuerung für eine passive Fahrzeuginsassen-Sicherheitseinrichtung bekannt, die einen Fahrzeuginsassen vor einem Seitenaufprall schützen soll und hierzu einen Deformationssensor, der sich über die Breite der Seitentür erstreckt, und einen Querbeschleunigungssensor in der Mitte Fahrzeugs enthält, der die Querbeschleunigung des Fahrzeugs misst. Das Ausgangssignal des Querbeschleunigungssensors wird über die Zeit integriert, sobald der Deformationssensor einen Aufprall erkennt, und damit ein Arbeitssignal gebildet, das einer Geschwindigkeitsänderung entspricht. Ein Komparator gibt ein Auslösesignal aus, das die Sicherheitseinrichtung aktiviert, wenn das Arbeitssignal innerhalb einer bestimmten Zeit nach dem Integrationsstart einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einschaltsteuereinrichtung für eine passive Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die es ermöglicht, die passive Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung insbesondere bei einer Versetzungskollision oder einer Schrägkollision zuverlässig einzuschalten.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Patentanspruch 1 angegebene Einschaltsteuereinrichtung gelöst, wobei die Unteransprüche Weiterbildungen der Erfindung angegeben.

Erfindungsgemäß zählen zu den passiven Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtungen Gaskissen (Airbags), Gurtstraffer und aufblasbare Verkleidungen, aber auch Vorrichtungen zum Unterbrechen der Brennstoffzufuhr zur Maschine bei einer Kollision und Vorrichtungen zum Entriegeln von Türschlössern bei einer Kollision. Der von der Stoßmesseinheit gemessene Wert und der daraus berechnete spezifische Wert sind jeweils eine Beschleunigung beziehungsweise Verlangsamung, eine Geschwindigkeit, eine Bewegungsstrecke (die durch zweimaliges Integrieren der Verlangsamung nach der Zeit ermittelt wird), ein Bewegungsmittelwert (der durch Integrieren der Verlangsamung über eine festgelegte Zeitdauer erhalten wird), die Stärke der Verlangsamung bei einer bestimmten Frequenz oder eine Vektorkomponente, welche der Verlangsamung in Richtung der Länge oder der Breite des Fahrzeugs entspricht. Diese Definitionen gelten für alle in den Patentansprüchen definierten Einrichtungen.

Bezüglich weiterer Einzelheiten wird auf die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele und die zugehörogen Zeichnungen verwiesen, insbesondere auch auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit 10.
1 ist ein Blockschaltbild, das ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Einschaltsteuereinrichtung mit Zusatzsensoren zeigt.
2 zeigt die Stellen in einem Fahrzeug 46, an denen die Zusatzsensoren 30 und der Bodensensor 32 von 1 angeordnet sind.
3 veranschaulicht die Funktionen der Zusatzsensoren 30, des Bodensensors 32 und einer Zentraleinheit 22 von 1.
4(a) bis 4(c) sind Kennliniendiagramme, die jeweils die über die Zeit t aufgetragene Änderung einer Verlangsamung G, die über die Zeit t aufgetragene Veränderung einer Geschwindigkeit v eines beweglichen Objektes und die über die Geschwindigkeit v aufgetragene Veränderung einer Funktion f(G) zeigen.
5(a) und 5(b) sind Kennliniendiagramme, welche die im ersten Ausführungsbeispiel angesetzten, gegen die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes aufgetragenen Änderungsschemata für einen Schwellenwert T zeigen.
6(a) und 6(b) sind Kennliniendiagramme, die jeweils zusammen mit den Änderungsschemata für den Schwellenwert T gemäß 5(a) und 5(b) gegen die Geschwindigkeit v aufgetragen den Verlauf der Funktion f(G) in dem Fall zeigen, dass ein durch eine Kollision auf das Fahrzeug wirkender Stoß ein derartiges Ausmaß hat, dass das Auslösen des Gaskissens erforderlich ist.
7 ist ein Blockschaltbild, das ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Einschaltsteuereinrichtung mit Zusatzsensoren zeigt.
8 veranschaulicht die Funktionen der Zusatzsensoren 30, des Bodensensors 32 und der Zentraleinheit 22 von 7.
9 ist ein Kennliniendiagramm, das die zeitliche Änderung eines im zweiten Ausführungsbeispiel angesetzten Schwellenwertes T und die zeitliche Änderungen der Funktion f(G) im Falle einer Kollision oder während der Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn zeigt.
10(a) und 10(b) zeigen als Beispiele Anordnungen von Kabelbäumen, die sich von den bei der Erfindung eingesetzten Zusatzsensoren 30 weg erstrecken.
11(a) und 11(b) sind Schaltbilder, welche die konkrete Gestaltung der bei der Erfindung eingesetzten Zusatzsensoren 30 zeigen.
12 ist eine Blockschaltbild, das ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Einschaltsteuereinrichtung mit Zusatzsensoren zeigt.
13 veranschaulicht die Funktionen eines ersten und eines zweiten Zusatzsensors 64 und 66, eines Sitzgurtanlegedetektors 68, des Bodensensors 32 und der Zentraleinheit 22, die in 12 dargestellt sind.
14 ist ein Kennliniendiagramm, das die zeitliche Änderung eines Schwellenwertes beim dritten Ausführungsbeispiel in dem Fall zeigt, dass der Sitzgurt angelegt ist und dass der Sitzgurt nicht angelegt ist.
15 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel zeigt, bei dem der erste Zusatzsensor 64 und der zweite Zusatzsensor 66 von 12 als ein integrierter Zusatzsensor gestaltet sind.
16 ist ein Blockschaltbild, das ein viertes Ausführungsbeispiel für eine Einschaltsteuereinrichtung mit Zusatzsensoren zeigt.
17 veranschaulicht die Funktionen der Zusatzsensoren 30, des Sitzgurtanlegedetektors 68, des Bodensensors 32 und der Zentraleinheit 22, die in 16 dargestellt sind.
18 ist ein Kennliniendiagramm, das die zeitlichen Änderungen des Schwellenwertes beim vierten Ausführungsbeispiel in dem Fall zeigt, dass der Sitzgurt angelegt ist und dass der Sitzgurt nicht angelegt ist.
19(a) und 19(b) veranschaulichen ein abgewandeltes Beispiel, bei dem der Schwellenwert nur bei angelegtem Sitzgurt geändert wird und unverändert bleibt, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist.
20 zeigt ein konkretes Beispiel für ein Gaskissen mit zwei Aufblasvorrichtungen.
21 zeigt verschiedenerlei Arten von Kollisionen.
22 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch den Bodensensor 32 und die Zentraleinheit 22 von 1 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
23 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch die Zusatzsensoren 30 und die Zentraleinheit 22 von 1 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
24 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch die Zusatzsensoren 30 und die Zentraleinheit 22 von 7 aufgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
25 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch den ersten und den zweiten Zusatzsensor 64 und 66, den Sitzgurtanlegedetektor 68 und die Zentraleinheit 22 von 12 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 zeigt ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels für eine Einschaltsteuereinrichtung mit Zusatzsensoren. 2 zeigt Stellen in einem Fahrzeug 46, an denen Zusatzsensoren 30 und ein Bodensensor 32 nach 1 angeordnet sind.
Die Einschaltsteuereinrichtung gemäß diesem Beispiel steuert das Einschalten eines Gaskissens (Airbag) 36, das eine Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung, und zwar eine passive Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung in einem Kraftfahrzeug darstellt, und enthält gemäß der Darstellung in 1 eine Steuerschaltung 20, Zusatzsensoren 30, einen Bodensensor 32 und eine Treiberschaltung 34 als Hauptbestandteile.
Durch den Zusatzsensor 30 wird festgestellt, ob ein Aufprall an dem Fahrzeug 46 einen vorbestimmten Bezugswert übersteigt oder nicht. Falls an dem Fahrzeug 46 eine Verlangsamung entsteht, die mindestens gleich dem vorbestimmten Bezugswert ist, wird ein interner Schalter des Zusatzsensors 30 eingeschaltet und der Zusatzsensor 30 gibt ein EIN-Signal ab. Der Bodensensor 32 ist ein Beschleunigungssensor zum Messen eines auf das Fahrzeug wirkenden Stoßes 46. Im Einzelnen wird durch den Bodensensor 32 ständig die in der Längsrichtung des Fahrzeugs 46 wirkende Verlangsamung gemessen und der Messwert als Signal ausgegeben.
Die Steuerschaltung 20 enthält eine Zentraleinheit (CPU) 22, einen Festspeicher (ROM) 26, einen Schreib/Lesespeicher (RAM) 28 und eine Eingabe/Ausgabe-Schaltung (I/O-Schaltung) 24, die miteinander über Busleitungen verbunden sind. Die Zentraleinheit 22 führt verschiedenerlei gemäß den in dem Festspeicher 26 gespeicherten Programmen Prozessvorgänge für die Einschaltsteuerung aus. In dem Schreib/Lesespeicher 28 werden die von den Sensoren 30 und 32 als Signale ausgegebenen Daten und die Ergebnisse der durch die Zentraleinheit 22 ausgeführten Rechenvorgänge gespeichert. Von der Eingabe/Ausgabe-Schaltung 24 werden die aus den Sensoren 30 und 32 ausgegebenen Signale aufgenommen und in die Treiberschaltung 34 Einschalt- beziehungsweise Auslösesignale eingegeben.
Die Zentraleinheit 22 hat die Funktionen einer Einschaltsteuereinheit 40 und einer Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42. Die Einschaltsteuereinheit 40 vergleicht den Wert einer aus dem Messwert des Bodensensors 32 berechneten Funktion mit einem vorbestimmten Schwellenwert und steuert aufgrund des Vergleichsergebnisses das Auslösen des Gaskissens 36. Die Schwellenwert-Änderungsschema- Auswahleinheit 42 schaltet ein Änderungsschema für den Schwellenwert auf ein anderes Änderungsschema um, wenn durch den Zusatzsensor 30 ein Stoß erfasst wird, der nicht schwächer als ein vorbestimmter Bezugswert ist.
Die Treiberschaltung 34 setzt im Ansprechen auf ein Auslösesignal aus der Steuerschaltung 20 eine Zündkapsel 38 für die Zündung in dem Gaskissen 36 in Betrieb.
Das Gaskissen 36 hat außer der als Zündvorrichtung dienenden Zündkapsel 38 ein durch die Zündkapsel 38 gezündetes (nicht dargestelltes) Gaserzeugungsmittel und ein mit dem Gas aufblasbares (nicht dargestelltes) Kissen.
Von diesen Bestandteilen sind die Steuerschaltung 20, der Bodensensor 32 und die Treiberschaltung 34 in eine elektronische Steuereinheit (ECU) 44 gemäß 2 eingebaut und an einem ungefähr in der Mitte des Fahrzeugs 46 ausgebildeten Bodentunnel angebracht. Die Zusatzsensoren 30 sind an dem vorderen Teil des Fahrzeugs 46 angebracht und im Einzelnen rechts und links vor dem in die Steuereinheit 44 eingebauten Bodensensor 32 angeordnet. Der Bodensensor 23 und die Zusatzsensoren 30 gemäß diesem Beispiel entsprechen jeweils der Stoßmesseinheit und der Stoßerfassungseinheit, die im Patentanspruch 1 genannt sind.
Im Folgenden werden die Funktionen der Zusatzsensoren 30, des Bodensensors 32 und der Zentraleinheit 22 bei einer Kollision des Fahrzeugs beschrieben.
Die 3 veranschaulicht die Funktionen der Zusatzsensoren 30, des Bodensensors 32 und der Zentraleinheit 22, die in 1 dargestellt sind. Die Einschaltsteuereinheit 40 in der Zentraleinheit 22 enthält eine Recheneinheit 58 und eine Auslösebedingungseinheit 60.
22 und 23 sind Ablaufdiagramme, welche die durch den Zusatzsensor 30, den Bodensensor 32 und die Zentraleinheit 22 gemäß 1 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulichen. Die Verarbeitungsroutine nach 22 und die Verarbeitungsroutine nach 23 werden im Wesentlichen parallel ausgeführt.
Im Schritt S20 in dem Ablaufdiagramm in 22 wird von dem Bodensensor 32 ständig eine in der Längsrichtung des Fahrzeugs 46 wirkende Verlangsamung G gemessen und gemäß der Darstellung in 3 als Signal der Messwert G ausgegeben. Die Recheneinheit 58 der Einschaltsteuereinheit 40 führt an dem aus dem Bodensensor 32 ausgegebenen Messwert G einen vorbestimmten Rechenvorgang aus, um eine Funktion f(G) zu ermitteln. Die Funktion f(G) kann die Geschwindigkeit (die durch einmaliges Integrieren der Verlangsamung G nach der Zeit erhalten wird), die Bewegungsstrecke (die durch zweimaliges Integrieren der Verlangsamung G nach der Zeit erhalten wird), der Bewegungsmittelwert (der durch Integrieren der Verlangsamung G über eine festgelegte Zeitdauer erhalten wird), die Intensität der Verlangsamung G bei einer bestimmten Frequenz oder eine Vektorkomponente sein, welche die Verlangsamung G in der Längsrichtung oder der Breitenrichtung des Fahrzeugs darstellt. Andererseits kann die Funktion f(G) gleich der Verlangsamung G selbst, nämlich gleich dem unveränderten Messwert G sein. In diesem Fall kann der Rechenvorgang als Multiplikation des Messwertes G mit dem Koeffizienten "1" angenommen werden.
Im Schritt S22 vergleicht die Auslösebedingungseinheit 60 der Einschaltsteuereinheit 40 den durch die Recheneinheit 58 berechneten Wert der Funktion f(G) mit einem vorbestimmten Schwellenwert T. Der Schwellenwert T ist nicht fest gelegt, sondern wird mit der Änderung einer Geschwindigkeit v eines als nicht stationär bzw. beweglich angesehenen Objektes, zum Beispiel eines Fahrgastes in dem Fahrzeug 46 verändert.
Die Geschwindigkeit v des nicht-stationären, nachfolgend als bewegliches Objekt bezeichneten Objektes in dem Fahrzeug 46 wird durch einmaliges Integrieren der Verlangsamung G nach der Zeit t ermittelt. Wenn an dem vorwärts fahrenden Fahrzeug die Verlangsamung G auftritt, wird das bewegliche Objekt in dem Fahrzeug durch die Trägheitskraft vorwärts gezogen und in Bezug auf das Fahrzeug nach vorne beschleunigt. Die Geschwindigkeit v des in Bezug auf das Fahrzeug beweglichen Objektes wird zu diesem Zeitpunkt durch einmaliges Integrieren der Verlangsamung G bestimmt. Die Recheneinheit 58 berechnet die Geschwindigkeit v gleichzeitig mit der Berechnung des Wertes der Funktion f(G) aus der festgestellten Verlangsamung G.
4(a) bis 4(c) sind Kennliniendiagramme, die jeweils einen gegen die Zeit t aufgetragenen Verlauf der Verlangsamung G, einen gegen die Zeit t aufgetragenen Verlauf der Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes und einen gegen die Geschwindigkeit v aufgetragenen Verlauf der Funktion f(G) zeigen. In der grafischen Darstellung in 4(a) sind die Verlangsamung G als Ordinate und die Zeit t als Abszisse aufgetragen. In der grafischen Darstellung in 4(b) sind die Geschwindigkeit v als Ordinate und die Zeit t als Abszisse aufgetragen. In der grafischen Darstellung in 4(c) sind die Funktion f(G) als Ordinate und die Geschwindigkeit v als Abszisse aufgetragen.
Während bei dem Beispiel nach 4 die Verlangsamung G mit der Zeit beträchtlich schwankt, steigt die durch einmaliges Integrieren der Verlangsamung G ermittelte Geschwindigkeit v mit der Zeit monoton an. Mit einer in 4(b) dargestellten Änderung der Geschwindigkeit v ändert sich die als Ergebnis des vorbestimmten Rechenvorganges erhaltene Funktion f(G) der Verlangsamung G gemäß der Darstellung in 4(c).
5(a) und 5(b) sind Kennliniendiagramme, welche die bei dem ersten Ausführungsbeispiel angesetzten Änderungsschemata für den Schwellenwert T in Bezug auf die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes zeigen. In den grafischen Darstellungen in 5 ist die durch die Recheneinheit 58 bestimmte Funktion f(G) als Ordinate aufgetragen, während die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes in dem Fahrzeug als Abszisse aufgetragen ist. Der Schwellenwert T ändert sich gemäß der Darstellung in 5 mit einer Änderung der Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes in dem Fahrzeug. Der Unterschied zwischen den Kennliniendiagrammen in 5(a) und 5(b) wird nachfolgend erörtert.
Im Schritt S22 gemäß dem Ablaufdiagramm in 22 wird von der Auslösebedingungseinheit 60 ein in 5 dargestelltes, im voraus gespeichertes Änderungsschema des Schwellenwertes T in Bezug auf die Geschwindigkeit v abgerufen, aus dem Änderungsschema ein Schwellenwert T ausgelesen, welcher der durch die Recheneinheit 58 berechneten Geschwindigkeit v entspricht, und der Schwellenwert T mit dem durch die Recheneinheit 58 berechneten Wert der Funktion f(G) verglichen. Falls im Schritt S24 der Wert der Funktion f(G) größer als der Schwellenwert T ist, gibt die Auslösebedingungseinheit 60 in die in 1 dargestellte Treiberschaltung 34 ein Auslösesignal A ein. Im Schritt S26 wird von der Treiberschaltung 34 im Ansprechen auf das Auslösesignal A die Zündkapsel 38 zum Zünden des nicht dargestell ten Gaserzeugungsmittels angesteuert, um das Gaskissen 36 einzusetzen.
Gemäß dem Ablaufdiagramm in 23 wird im Schritt S30 dann, wenn an dem Fahrzeug 46 eine Verlangsamung auftritt, die mindestens gleich einem vorbestimmten Bezugswert ist, der interne Schalter des Zusatzsensors 30 eingeschaltet, so dass der Zusatzsensor 30 im Schritt S32 ein EIN-Signal ausgibt. Der Bezugswert wird größer als der Aufprallwert angesetzt, der an der Stelle der Anbringung des Zusatzsensors 30 erfasst wird, wenn der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug 46 wirkende Stoß ein derartiges Ausmaß hat, dass das Gaskissen nicht ausgelöst werden muss, oder wenn das Fahrzeug 46 auf einer unebenen Strasse fährt. In anderen Fällen wie beispielsweise bei einer anderen Kollision als die Frontalkollision kann jedoch selbst dann, wenn der Stoß derart ist, dass kein Auslösen des Gaskissens erforderlich ist, der Schalter in dem Zusatzsensor 30 zur Ausgabe eines EIN-Signals eingeschaltet werden.
Das von dem Zusatzsensor 30 ausgegebene EIN-Signal wird in die in 3 dargestellte Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 eingegeben. Gemäß dem Ablaufdiagramm in 23 wird im Schritt S34 von der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 ein Änderungsschema des Schwellenwertes T in Bezug auf die Geschwindigkeit v im Ansprechen auf das EIN-Signal aus dem Zusatzsensor 30 auf ein anderes Änderungsschema umgeschaltet. Und zwar wird beim Empfang des EIN-Signals von dem Zusatzsensors 30 von der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 das in der Auslösebedingungseinheit 60 gespeicherte Änderungsschema für den Schwellenwert T von dem in 5(a) dargestellten Änderungsschema auf das in 5(b) dargestellte Änderungsschema umgeschaltet.
In den grafischen Darstellungen in 5(a) und 5(b) sind C1 bis C4 Kennlinien, welche die Änderungen der Funktion f(G) in Bezug auf die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes darstellen. Die Kennlinie C1 stellt den Verlauf der Funktion f(G) in einem Fall dar, dass der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug 46 wirkende Stoß ein solches Ausmaß hat, dass kein Auslösen des Gaskissens erforderlich ist. Die Kennlinie C2 stellt den Verlauf der Funktion f(G) in dem Fall dar, dass der durch eine von der Frontalkollision verschiedene Kollision auf das Fahrzeug wirkender Stoß ein solches Ausmaß hat, dass das Gaskissen nicht ausgelöst werden muss. Die Kennlinien C3 und C4 stellen jeweils Änderungen der Funktion f(G) beim Fahren des Fahrzeugs 46 auf einer unebenen Fahrbahn dar. Wenn das Fahrzeug auf einer holprigen Fahrbahn fährt, ist es natürlich nicht erforderlich, das Gaskissen einzuschalten. Das heißt, alle Kennlinien C1 bis C4 stellen auf die Geschwindigkeit v bezogene Änderungen der Funktion f(G) in Fällen dar, in denen das Auslösen des Gaskissens bzw. Airbag nicht erforderlich ist.
Der als Auslösebedingung für das Gaskissen, nämlich für den Vergleich mit dem Wert der Funktion f(G) angesetzte Schwellenwert T soll größer sein als der Wert irgendeiner dieser Kennlinien C1 bis C4. Um jedoch das erforderliche Auslösen des Gaskissens so schnell wie möglich zu bestimmen, sollte der Schwellenwert T so klein wie möglich sein, während er zugleich größer als der Wert dieser Kennlinien C1 bis C4 ist. Infolgedessen wird das in 5(a) dargestellte Änderungsschema für den Schwellenwert T dadurch erhalten, dass eine Vielzahl von Kennlinien aufgezeichnet wird, welche Änderungen der Funktion f(G) in dem Fall darstellen, dass das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist, und dann ein Schema festgelegt wird, welches diese Kennlinien übersteigt, aber diesen Kennlinien so nahe wie möglich kommt. Konkret wird als Änderungsschema für den Schwellenwert T eine Hüllkurve dieser Kennlinien festgelegt.
Gemäß den vorangehenden Ausführungen gibt der Zusatzsensor 30 kein EIN-Signal aus, wenn der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug 46 wirkende Stoß ein derartiges Ausmaß hat, dass das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist, oder wenn das Fahrzeug 46 auf einer unebenen Fahrbahn fährt. Der Umstand, dass der Zusatzsensor 30 ein EIN-Signal ausgibt, zeigt einen der anderen Fälle an. Das heißt, wenn der Zusatzsensor 30 das EIN-Signal ausgibt, können diese beiden Fälle außer acht gelassen werden. Das in 5(b) dargestellte Änderungsschema für den Schwellenwert T wird daher nach Ausschluss dieser Fälle wie der Kennlinie C1, bei der der auf das Fahrzeug 46 wirkende Stoß bei einer Frontalkollision ein Ausmaß hat, bei dem das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist, oder wie der Kennlinien C3 und C4 bestimmt, bei denen das Fahrzeug 46 auf einer holprigen Strasse fährt. Das in 5(b) dargestellte Änderungsschema für den Schwellenwert T wird also dadurch erhalten, dass eine Vielzahl von Kennlinien wie die Kennlinie C2 zur Darstellung von Änderungen der Funktion f(G) für den Fall aufgezeichnet wird, dass die von der Frontalkollision verschiedenen Kollisionen jeweils in einem solchen Ausmaß einen auf das Fahrzeug 46 wirkenden Stoß hervorrufen, dass das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist, und dann auf gleiche Weise wie in 5(a) ein Schema festgelegt wird, welches über diesen Kennlinien liegt, diesen Kennlinien aber so nahe wie möglich kommt. Konkret wird als Änderungsschema für den Schwellenwert T eine Hüllkurve dieser Kennlinien festgelegt.
Von dem Bodensensor 32 wird der Stoß beziehungsweise die Verlangsamung G innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach der Kollision (nämlich im Anfangsstadium der Kollision) bei einer Frontalkollision im Allgemeinen mit einer höheren Empfindlichkeit gemessen als bei anderen Kollisionen. Der Stoss wird auch während einer Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn mit verhältnismäßig hoher Empfindlichkeit erfasst. Daher ist bei einer anderen Kollision als der Frontalkollision der Wert der aus dem Messwert des Bodensensors 32 berechneten Funktion (das heißt, der Kurve C2) allgemein kleiner als der Wert der Funktion bei einer Frontalkollision oder während einer Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn (das heißt, der Kurven C1, C3 und C4). Das in 5(b) dargestellte Änderungsschema für den Schwellenwert T ist daher als Ganzes niedriger als das in 5(a) dargestellte Änderungsschema.
Gemäß den vorstehenden Ausführungen wird von der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 das Änderungsschema für den Schwellenwert T im Ansprechen auf das EIN-Signal aus dem Zusatzsensor 30 als Schaltsignal von dem in 5(a) dargestellten Muster auf das in 5(b) dargestellte Muster umgeschaltet.
Die Auslösebedingungseinheit 60 der Einschaltsteuereinheit 40 vergleicht bis zu der Ausgabe eines EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 den Wert der Funktion f(G) mit dem Schwellenwert T, der aus dem in 5(a) dargestellten Änderungsschema für den Schwellenwert T ausgelesen wird. Andererseits vergleicht die Auslösebedingungseinheit 60 nach der Ausgabe eines EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 den Wert der Funktion f(G) mit dem Schwellenwert T, der aus dem in 5(b) dargestellten Änderungsschema für den Schwellenwert T ausgelesen wird.
6(a) und 6(b) sind Kennliniendiagramme, die jeweils zusammen mit den in 5(a) und 5(b) dargestellten Änderungsschemata für den Schwellenwert T die Änderung der Funktion f(G) in Bezug auf die Geschwindigkeit v in dem Fall zeigen, dass der durch eine Kollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein solches Ausmaß hat, dass das Auslösen des Gaskissens erforderlich ist. In der grafischen Darstellung in 6 ist die durch die Recheneinheit 58 ermittelte Funktion f(G) als Ordinate aufgetragen, während die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes in dem Fahrzeug als Abszisse aufgetragen ist. In 6(a) und 6(b) ist jeweils zusammen mit dem in 5(a) beziehungsweise 5(b) dargestellten Änderungsschema für den Schwellenwert T die gleiche Kennlinie d zeigt, welche die Änderung der Funktion f(G) bei einem bestimmten Aufprall darstellt.
Wenn bei der Anwendung des in 5(a) dargestellten Änderungsschemas für den Schwellenwert T die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes gleich v1 ist, übersteigt gemäß 6(a) der Wert der Funktion f(G) gemäß der Kurve d den Schwellenwert T, um das Gaskissen auszulösen. Bei der Anwendung des in 5(b) dargestellten Änderungsschemas, welches insgesamt tiefer liegt als das Änderungsschema nach 5(a), übersteigt andererseits dann, wenn die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes gleich v2 und damit kleiner als v1 ist, gemäß der Darstellung in 6(b) der Wert der Funktion f(G) der Kurve d den Schwellenwert T für das Einschalten des Gaskissens.
Da gemäß der Darstellung in 4(b) die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes mit der Zeit monoton ansteigt, entspricht die kleinere Geschwindigkeit v bei einem bestimmten Stoß einem früheren Zeitpunkt. Die Geschwindigkeit v2 nach 6(b) ist geringer als die Geschwindigkeit v1 nach 6(a), so dass das Gaskissen im Falle von 6(b) zu einem früheren Zeitpunkt eingeschaltet wird als im Falle von 6(a). Das heißt, bei dem in 5(b) dargestellten Änderungsschema für den Schwellenwert T wird das Gaskissen zu einem früheren Zeitpunkt ausgelöst als bei dem in 5(a) dargestellten Änderungsschema.
Falls der Zusatzsensor 30 das EIN-Signal ausgibt, bevor die Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes den Wert v1 erreicht, erlaubt die Gestaltung des Beispiels, bei dem im Ansprechen auf das EIN-Signal aus dem Zusatzsensor 30 das Änderungsschema für den Schwellenwert T von dem Schema nach 5(a) auf das Schema nach 5(b) umgeschaltet wird, im Vergleich zu der Gestaltung, bei der nur das Änderungsschema nach 5(a) angewandt wird das Auslösen des Gaskissens zu einem früheren Zeitpunkt.
Gemäß der vorstehenden Erörterung wird bei der Gestaltung des ersten Ausführungsbeispiels von der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 das als Auslösebedingung für das Gaskissen 36 angesetzte Änderungsschema für den Schwellenwert T im Ansprechen auf ein von dem Zusatzsensor 30 abgegebenes EIN-Signal von dem in 5(a) dargestellten Änderungsschema auf das in 5(b) dargestellte Änderungsschema umgeschaltet. Dies ergibt die folgenden Wirkungen: Wenn ein durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkender Stoß ein derartiges Ausmaß hat, dass kein Auslösen des Gaskissens erforderlich ist, oder wenn das Fahrzeug auf einer holprigen Strasse fährt, gibt der Zusatzsensor 30 kein EIN-Signal aus und es wird als Auslösebedingung für das Gaskissen das in 5(a) dargestellte Änderungsschema für den Schwellenwert T herangezogen. In diesem Fall übersteigt der Wert der Funktion f(G) nicht den Schwellenwert T und das Gaskissen wird nicht ausgelöst. Wenn andererseits der durch eine andere Kollision als die Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein solches Ausmaß hat, dass das Auslösen des Gaskissens erforderlich ist, wird von dem Zusatzsensor 30 das EIN-Signal ausgegeben und als Auslösebedingung für das Gaskissen das in 5(b) dargestellte Änderungsschema für den Schwellenwert T angesetzt, welches insgesamt niedriger liegt als das Schema nach 5(a). In diesem Fall übersteigt der Wert der Funktion f(G) den Schwellenwert T zu einem früheren Stadium, so dass das Gaskissen zu einem früheren Zeitpunkt ausgelöst wird.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ändert sich der Schwellenwert T mit einer Änderung der Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes. Verglichen mit der Änderung des Schwellenwertes T mit der Zeit t wird bei diesem Beispiel der Schwellenwert T kaum durch die Art des Objektes beeinflusst, gegen das das Fahrzeug stößt, und es wird eine wirkungsvolle Steuerung des Einschaltens des Gaskissens sichergestellt. Es wird nun angenommen, dass das Fahrzeug unter identischen Kollisionsbedingungen gegen mehrere voneinander verschiedene Objekte stößt. Unter diesen Bedingungen wird die Änderung der Funktion f(G) in Bezug auf die Geschwindigkeit v mit der Änderung der Funktion f(G) in Bezug auf die Zeit t verglichen. Im Falle der Änderung der Funktion f(G) in Bezug auf die Zeit t können die Änderungskurven in Abhängigkeit von der Art des Objektes bei der Kollision entlang der Zeitachse verlängert oder verkürzt sein und ist ihre Kurvenform nicht reproduzierbar. Andererseits sind im Falle der Änderung der Funktion f(G) in Bezug auf die Geschwindigkeit v die Änderungskurven wie beispielsweise die in 5 dargestellten Kennlinien C unabhängig von der Art des Kollisionsobjektes im Wesentlichen unverändert und ist ihre Kurvenform reproduzierbar. Demzufolge ist von den als Hüllkurve dieser Änderungskurven erhaltenen Änderungsschemata für den Schwellenwert T das Änderungsschema in Bezug auf die Geschwindigkeit v weniger durch die Art des Kollisionsobjektes beeinflusst als das Änderungsschema in Bezug auf die Zeit t.
Zweites Ausführungsbeispiel
7 zeigt ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels für eine Einschaltsteuereinrichtung mit Zusatzsensoren. 8 veranschaulicht die Funktionen der Zusatzsensoren 30, des Bodensensors 32 und der Zentraleinheit 22, die in 7 dargestellt sind.
Der Gestaltungsunterschied zwischen dem zweiten Ausführungsbeispiel und dem ersten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass die Zentraleinheit 22 bei dem in 7 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel anstelle der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 des in 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiels eine Schwellenwert-Auswahleinheit 62 enthält. Die funktionellen Unterschiede bestehen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel in den Funktionen der Schwellenwert-Auswahleinheit 62, die von denjenigen der Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit 42 verschieden sind, und in den Funktionen der Einschaltsteuereinheit 40, die etwas von denjenigen bei dem ersten Ausführungsbeispiel verschieden sind. Die anderen Bestandteile und Funktionen bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind mit denjenigen beim ersten Ausführungsbeispiel identisch und werden daher nicht im Einzelnen beschrieben.
24 zeigt ein Ablaufdiagramm, das die von dem Zusatzsensor 30 und der Zentraleinheit 22 gemäß 7 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht. Die Verarbeitungsroutine in 24 wird im Wesentlichen parallel zu der Verarbeitungsroutine in 22 ausgeführt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel hat die Zentraleinheit 22 gemäß der Darstellung in 7 die Funktionen der Einschaltsteuereinheit 40 und der Schwellenwert-Auswahleinheit 62. Die Einschaltsteuereinheit 40 enthält gemäß der Darstellung in 8 die Recheneinheit 58 und die Auslösebedingungseinheit 60.
Die Recheneinheit 58 führt an dem aus dem Bodensensor 32 ausgegebenen Messwert G eine vorbestimmte Rechenoperation zum Ermitteln einer Funktion f(G) aus. Im Schritt S22 vergleicht die Auslösebedingungseinheit 60 gemäß dem Ablaufdiagramm in 22 den durch die Recheneinheit 58 berechneten Wert der Funktion f(G) mit dem Schwellenwert T. Anders als bei dem ersten Ausführungsbeispiel ändert sich bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der Schwellenwert T nicht mit einer Änderung der Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes, sondern ist auf einen bestimmten Wert festgelegt oder wird mit der Zeit t verändert. Der in der Auslösebedingungseinheit 60 eingesetzte Schwellenwert T wird von der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 ausgegeben.
Die 9 zeigt ein Kennliniendiagramm, das die zeitliche Veränderung des bei dem zweiten Ausführungsbeispiel angesetzten Schwellenwertes T und zeitliche Änderungen der Funktion f(G) bei einer Kollision oder während der Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn zeigt. In der grafischen Darstellung in 9 ist die durch die Recheneinheit 58 ermittelte Funktion f(G) als Ordinate aufgetragen und die Zeit t ist als Abszisse aufgetragen. Die Kennlinie E1 stellt die zeitliche Änderung der Funktion f(G) in dem Fall dar, dass der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein solches Ausmaß hat, dass das Auslösen des Gaskissens erforderlich ist. Die Kennlinie E2 zeigt die zeitliche Änderung der Funktion f(G) während der Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn. Die Kennlinie E3 stellt die zeitliche Veränderung der Funktion f(G) in dem Fall dar, dass der durch eine von der Frontalkollision verschiedene Kollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei dem das Auslösen des Gaskissens erforderlich ist. Die Kennlinie E4 stellt die zeitliche Veränderung der Funktion f(G) in dem Fall dar, dass an dem Fahrzeug eine von der Frontalkollision verschiedene Kollision einen Aufprall in einem derartigen Ausmaß hervorruft, dass das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist.
Die Schwellenwert-Auswahleinheit 62 gibt an die Auslösebedingungseinheit 60 als Schwellenwert T die in 9 dargestellten Werte ab. Bei dem Beispiel von 9 wird von dem Zusatzsensor 30 in die Schwellenwert-Auswahleinheit 62 zu einem Zeitpunkt t1 ein EIN-Signal eingegeben. Bis zu dem Zeitpunkt t1, an dem der Zusatzsensor 30 das EIN-Signal ausgibt, wird an die Auslösebedingungseinheit 60 als Schwellenwert T ein festgelegter Wert T1 abgegeben. Zu dem Zeitpunkt t1, an dem das EIN-Signal eingegeben wird, wird der Schwellenwert T von dem Wert T1 auf einen kleineren Wert T2 umgeschaltet. Während des Zeitabschnittes zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 wird der Schwellenwert T allmählich angehoben. Nach dem Zeitpunkt t3 wird an die Auslösebedingungseinheit 60 als Schwellenwert T ein anderer festgelegter Wert T3 abgegeben. Dieser Prozess wird konkret im Schritt S36 gemäß dem Ablaufdiagramm in 24 ausgeführt.
Der Festwert T1, der bis zur Eingabe eines EIN-Signals als Schwellenwert T eingegeben wird, wird auf folgende Weise bestimmt: Um ein unnötiges Auslösen des Gaskissens zu verhindern, wenn der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei dem das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist, oder wenn das Fahrzeug auf einer holprigen Strasse fährt, muss vor der Ausgabe eines EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 der Schwellenwert T unter Berücksichtigung sowohl dieser beiden Fälle als auch der anderen Fälle angesetzt werden. Es werden jeweils die Werte der Funktion f(G) bei Kollisionen (einschließlich einer Frontalkollision und anderer Kollisionen), bei denen der auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei dem das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist, sowie bei der Fahrt des Fahrzeugs auf einer unebenen Strasse ermittelt. Der Schwellenwert T wird dann gleich dem Festwert T1 eingestellt, der etwas größer als der Maximalwert der auf diese Weise erhaltenen Werte der Funktion f(G) ist.
Der nach der Eingabe eines EIN-Signals als Schwellenwert T abgegebene Wert wird folgendermaßen bestimmt: Die Eingabe eines EIN-Signals zeigt keine Fälle an, bei denen der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei dem das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist, oder bei denen das Fahrzeug auf einer holprigen Strasse fährt. Daher können diese beiden Fälle nach der Ausgabe eines EIN-Signals von dem Zusatzsensor 30 außer acht gelassen werden. Konkret wird zuerst eine Vielzahl von Kennlinien wie die Kennlinie E4 zur Darstellung von zeitlichen Änderungen der Funktion f(G) bei den von der Frontalkollision verschiedenen Kollisionen aufgezeichnet, bei denen ein Stoß ein derartiges Ausmaß hat, dass das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist, und werden dann an den jeweiligen Kennlinien die Zeitpunkte gemessen, an denen der Zusatzsensor 30 das EIN-Signal ausgibt. Dann werden die Zeitachsen der jeweiligen Kennlinien derart ausgerichtet, dass alle Zeitpunkte an den jeweiligen Kennlinien, an denen das EIN-Signal ausgegeben wird, mit einem bestimmten Zeitpunkt auf der Zeitachse übereinstimmen, und werden alle Kennlinien einander überlagert. Danach wird eine Hüllkurve der jeweiligen Kennlinien nach den Zeit punkten der Ausgabe des EIN-Signals ermittelt, nämlich ein Schema, welches über diesen Kennlinien liegt, diesen Kennlinien aber so nahe wie möglich kommt. Schließlich wird als Schwellenwert eine abgeknickte Linie T2-T3 angesetzt, welche einer Annäherung an die Hüllkurve entspricht.
Von dem Bodensensor 32 wird der Stoß beziehungsweise die Verlangsamung G bei einer Frontalkollision innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne nach der Kollision, nämlich im Anfangsstadium einer Kollision, empfindlicher erfasst als bei anderen Kollisionen. Auch während einer Fahrt auf einer unebenen Fahrbahn wird der Stoß mit einer verhältnismäßig hohen Empfindlichkeit gemessen. Im Anfangsstadium einer Kollision ist daher der aus dem Messwert des Bodensensors 32 berechnete Wert der Funktion f(G) bei einer anderen Kollision als der Frontalkollision kleiner als der Wert der Funktion f(G) bei der Frontalkollision oder während der Fahrt auf der unebenen Fahrbahn. Infolgedessen ist der Schwellenwert T2 nach der Ausgabe des EIN-Signals kleiner als der Schwellenwert T1 vor der Ausgabe des EIN-Signals.
Von der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 wird im Ansprechen auf das von dem Zusatzsensor 30 ausgegebene EIN-Signal an die Auslösebedingungseinheit 60 der auf die vorstehend beschriebene Weise bestimmte Schwellenwert T abgegeben. Bis zur Ausgabe eines EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 wird von der Auslösebedingungseinheit 60 der Wert der Funktion f(G) mit dem auf den Wert T1 festgelegten Schwellenwert T verglichen. Wenn der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein solches Ausmaß hat, dass das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist, oder wenn gemäß der Darstellung durch die Kennlinie E2 (für das Fahren auf einer unebenen Strasse) das Fahrzeug auf einer holprigen Strasse fährt, übersteigt der Wert der Funktion f(G) nicht den Schwellenwert T und wird das Gaskissen nicht ausgelöst beziehungsweise eingeschaltet. Wenn andererseits der durch die Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei dem das Gaskissen ausgelöst werden muss, wie es durch die Kennlinie E1 dargestellt ist, übersteigt der Wert der Funktion f(G) den Schwellenwert T und wird das Gaskissen aufgeblasen.
Nach der Ausgabe eines EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 vergleicht die Auslösebedingungseinheit 60 den Wert der Funktion f(G) mit dem Schwellenwert, der sich mit der Zeit von T2 auf T3 verändert. Wenn nun beispielsweise der durch eine andere Kollision als die Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei dem das Auslösen des Gaskissens erforderlich ist, wie es durch die Kennlinie E3 dargestellt ist, übersteigt der Wert der Funktion f(G) zum Zeitpunkt t1 den Schwellenwert T, so dass das Gaskissen eingeschaltet wird.
Es wird nun angenommen, dass der Schwellenwert T nicht im Ansprechen auf das EIN-Signal geändert wird. In diesem Fall wäre der Schwellenwert T auf den Wert T1 festgelegt und der Wert der Funktion f(G) würde den Schwellenwert in zu einem Zeitpunkt t4 übersteigen. Die Gestaltung des zweiten Ausführungsbeispiels, durch die der Schwellenwert T im Ansprechen auf ein aus dem Zusatzsensor 30 ausgegebenes EIN-Signal von dem Wert T1 auf den kleineren Wert T2 umgestellt wird, ermöglicht das Auslösen des Gaskissens zu einem früheren Zeitpunkt.
Gemäß der vorangehenden Erläuterung wird bei dieser Gestaltung des zweiten Ausführungsbeispiels von der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 der als Auslösebedingung für das Gaskissen 36 angesetzte Schwellenwert T im Ansprechen auf ein von dem Zusatzsensor 30 ausgegebenes EIN-Signal gemäß der in 9 dargestellten abgeknickten Linie verändert. Dies ergibt die folgenden Wirkungen: Wenn der durch eine Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein solches Ausmaß hat, dass das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist, oder wenn das Fahrzeug auf einer unebenen Strasse fährt, wird von dem Zusatzsensor 30 kein EIN-Signal ausgegeben und wird der Schwellenwert T auf den Wert T1 festgelegt. In diesem Fall übersteigt der Wert der Funktion f(G) nicht den Schwellenwert T, so dass das Gaskissen nicht eingeschaltet wird. Wenn andererseits der durch eine andere Kollision als die Frontalkollision auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein solches Ausmaß hat, dass das Gaskissen ausgelöst werden muss, wird von dem Zusatzsensor 30 das EIN-Signal ausgegeben und wird der Schwellenwert T von dem Wert T2 weg, welcher kleiner als T1 ist, mit der Zeit allmählich vergrößert. In diesem Fall übersteigt der Wert der Funktion f(G) den Schwellenwert T in einem früheren Stadium, so dass das Gaskissen zu einem früheren Zeitpunkt ausgelöst wird.
Bei dem vorangehend erläuterten ersten Ausführungsbeispiel wird das Änderungsschema für den Schwellenwert T nach der Ausgabe eines EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 als Hüllkurve einer Vielzahl von Kennlinien ermittelt, welche die Änderungen der Funktion f(G) bei anderen Kollisionen als die Frontalkollision darstellen, bei denen der auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei dem das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist. Das Änderungsschema für den Schwellenwert T kann jedoch auch auf die gleiche Weise als zweites Beispiel ermittelt werden. Bei dieser abgewandelten Prozedur wird zuerst eine Vielzahl von Kennlinien aufgezeichnet, welche die Änderungen der Funktion f(G) mit der Zeit bei anderen Kollisionen als der Frontalkollision darstellen, bei denen der auf das Fahrzeug wirkende Stoß ein Ausmaß hat, bei dem das Auslösen des Gaskissens nicht erforderlich ist, und werden dann an den jeweiligen Kennlinien die Zeitpunkte gemessen, an denen der Zusatzsensor 30 ein EIN-Signal ausgibt. Danach werden die Zeitachsen der jeweiligen Kennlinien derart ausgerichtet, dass an den jeweiligen Kennlinien alle Zeitpunkte, an denen das EIN-Signal ausgegeben wird, mit einem bestimmten Zeitpunkt auf der Zeitachse übereinstimmen, und werden alle Kennlinien einander überlagert. Darauffolgend wird nach den Zeitpunkten der Ausgabe des EIN-Signals als Änderungsschema für den Schwellenwert T eine Hüllkurve der jeweiligen Kennlinien bestimmt.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ändert sich der Schwellenwert T mit einer Änderung der Geschwindigkeit v des beweglichen Objektes in dem Fahrzeug 46 und wird das Änderungsschema für den Schwellenwert T in Bezug auf die Geschwindigkeit v im Ansprechen auf ein aus dem Zusatzsensor 30 ausgegebenes EIN-Signal umgestellt. Ähnlich wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel kann sich der Schwellenwert T jedoch auch mit der Zeit t ändern und kann das Änderungsschema für den Schwellenwert T im Ansprechen auf das aus dem Zusatzsensor 30 ausgegebene EIN-Signal in Bezug auf die Zeit t abgeändert werden.
Wie nachfolgend bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert wird, können in dem Fall, dass die eingebauten Zusatzsensoren zum Einschalten des internen Schalters voneinander verschiedene Bezugswerte für die Verlangsamung haben, das Änderungsschema für den Schwellenwert T beim ersten Ausführungsbeispiel und der Schwellenwert T beim zweiten Ausführungsbeispiel jedes Mal umgeschaltet werden, wenn der jeweilige Zusatzsensor ein EIN-Signal ausgibt.
Gemäß den vorangehenden Ausführungen werden die bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel eingesetzten Zusatzsensoren 30 im Frontbereich des Fahrzeugs 46 angebracht, und werden im Einzelnen gemäß der Darstellung in 2 nach rechts und links versetzt vor dem Bodensensor 32 in der elektronischen Steuereinheit 44 angeordnet. Die Anordnung der Zusatzsensoren 30 an den beiden verschiedenen, rechts vorne und links vorne versetzten Stellen ermöglicht es, mit hoher Genauigkeit einen Aufprall zu erfassen, der wie bei einer Schrägkollision oder einer Versetzungskollision in Bezug auf die Mittellinie des Fahrzeugs, und zwar die in Längsrichtung verlaufende Mittellinie unsymmetrisch ist.
Bei einer Schrägkollision oder einer Versetzungskollision wird ein Teil des Fahrzeugs beschädigt. Falls in dem beschädigten Teil sich von dem Zusatzsensor weg erstreckende Signalleitungen, nämlich Kabelbäume verlaufen, könnten diese bei der Kollision unterbrochen werden. Hierdurch wird der Übertragungsweg für das EIN-Signal von dem Zusatzsensor zu der elektronischen Steuereinheit 44 unterbrochen.
Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wird der sich vom jeweiligen Zusatzsensor weg erstreckende Kabelbaum daher in zwei Richtungen, nämlich auf die rechte Seite und die linke Seite in dem Fahrzeug aufgeteilt.
In 10(a) und 10(b) sind als Beispiele Anordnungen der bei der Erfindung benutzten Kabelbäume dargestellt, welche sich von den Zusatzsensoren 30 weg erstrecken. Bei dem Beispiel von 10(a) ist jeder der Kabelbäume, die sich von den am rechten Vorderteil und am linken Vorderteil des Fahrzeugs 46 angeordneten Zusatzsensoren 30R und 30L weg erstrecken, in zwei Leitungen aufgeteilt. Die beiden Leitungen eines jeden Kabelbaumes verlaufen jeweils durch die rechte Seite und die linke Seite des Fahrzeugs 46 und sind an die elektronische Steuereinheit 44 angeschlossen.
Bei dem Beispiel nach 10(b) ist ein sich von den Zusatzsensoren 30R und 30L weg erstreckender Kabelbaum in zwei Äste aufgeteilt, welche jeweils durch die rechte Seite und die linke Seite des Fahrzeugs 46 hindurch verlaufen. Dieser linke und rechte Ast des Kabelbaums sind miteinander über einen anderen Kabelbaum verbunden.
Bei der aufgeteilten Anordnung des sich von dem jeweiligen Zusatzsensor weg erstreckenden Kabelbaums in die beiden, nämlich zur rechten und zur linken Seite in dem Fahrzeug hin verlaufenden Richtungen ist auch dann, wenn durch eine Schrägkollision oder eine Versetzungskollision entweder die rechte oder die linke Seite des Fahrzeugs beschädigt wird, die gleichzeitige Unterbrechung der beiden über die rechte und die linke Seite des Fahrzeugs verlaufenden Zweige des Kabelbaums sehr unwahrscheinlich. Demzufolge wird durch diese Anordnung der Übertragungsweg für das EIN-Signal aus dem Zusatzsensor zu der elektronischen Steuereinheit 44 sichergestellt und dadurch die Zuverlässigkeit der Einschaltsteuerung des Gaskissens verbessert.
Bei dem Beispiel von 10(b) durchlaufen die EIN-Signale aus den Zusatzsensoren 30R und 30L den gleichen Kabelbaum. Um eine gegenseitige Störung der EIN-Signale zu vermeiden, sollten diese EIN-Signale vor der Übertragung einer bekannten Signalverarbeitung unterzogen werden.
Im Folgenden werden konkrete Gestaltungen der Zusatzsensoren 30 beschrieben. 11(a) und 11(b) sind Schaltbilder, welche den konkreten Aufbau der bei der Erfindung eingesetzten Zusatzsensoren 30 zeigen. Bei dem Beispiel nach 11(a), welches der Anordnung nach 10(a) entspricht, ist der sich von einem Zusatzsensor 30a weg erstreckende Kabelbaum in zwei Leitungen W1 und W2 aufgeteilt. Die beiden Kabelbaumleitungen W1 und W2 sind miteinander über zwei Dioden 52 und 54 mit symmetrischer Polung verbunden. Zwischen einem Verbindungspunkt P der Dioden 52 und 54 und der Masse sind in Reihe ein Parallelkreis mit einem internen Schalter 50 und einem Widerstand 56 und ein Widerstand 48 geschaltet.
Wenn beispielsweise bei einer Kollision auf das Fahrzeug ein Stoss oder Aufprall mit mindestens einem vorbestimmten Bezugswert entsteht, wird der interne Schalter 50 des Zusatzsensors 30a eingeschaltet, so dass sich die Spannung zwischen dem Verbindungspunkt P und Masse ändert. Die Spannungsänderung wird als EIN-Signal zur elektronischen Steuereinheit 44 übertragen.
Bei diesem Schaltungsaufbau mit den beiden Leitungen W1 und W2 der Verkabelung kann beispielsweise selbst dann, wenn bei einer Kollision die eine Leitung W2 der Verkabelung an einem Punkt Q unterbrochen wird, das EIN-Signal über die andere Leitung W1 der Verkabelung zu der elektronischen Steuereinheit 44 übertragen werden.
Der zwischen dem internen Schalter 50 und der Masse geschaltete Widerstand 48 verhindert, dass die Spannung an dem Verbindungspunkt P und dadurch die in die elektronische Steuereinheit 44 eingegebene Spannung im eingeschalteten Zustand des internen Schalters 50 auf 0 V abfällt. Falls andererseits eine Kollision einen Kurzschluss beispielsweise an dem Punkt Q an der Leitung W2 hervorruft, fällt die in die elektronische Steuereinheit 44 eingegebene Spannung auf 0 V ab. Dies ermöglicht es der elektronischen Steuereinheit 44, aufgrund des Wertes der eingegebenen Spannung den Einschaltzustand des internen Schalters 50 von einem Kurzschluss auf der Leitung zu unterscheiden, so dass dadurch ein Kurzschluss in der Verkabelung auf genaue Weise erfasst wird.
Die zwischen die beiden Leitungen W1 und W2 der Verkabelung geschalteten beiden Dioden 52 und 54 verhindern das Abfallen der Spannung an dem Verbindungspunkt P auf 0 V selbst dann, wenn eine Kollision einen Kurzschluss beispielsweise an dem Punkt Q der Leitung W2 hervorruft. Hierdurch ist eine genaue Erfassung des Einschaltzustandes des internen Schalters 50 gewährleistet.
Bei dem Beispiel von 11(b) ist nicht nur die Signalleitung für das EIN-Signal, sondern auch die Masseleitung in zwei Leitungen unterteilt und an die elektronische Steuereinheit 44 angeschlossen. Diese Gestaltung ermöglicht es, das Massepotential eines Zusatzsensors 30b mit dem Massepotential in der elektronischen Steuereinheit 44 in Übereinstimmung zu bringen.
Drittes Ausführungsbeispiel
12 zeigt ein Blockschaltbild mit einem dritten Ausführungsbeispiel einer Einschaltsteuereinrichtung mit Zusatzsensoren. 13 veranschaulicht die Funktionen eines ersten und eines zweiten Zusatzsensors 64 und 66, eines Sitzgurtanlegedetektors 68, des Bodensensors 32 und der Zentraleinheit 22, die in 12. dargestellt sind.
Die Gestaltungsunterschiede zwischen dem dritten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel bestehen darin, dass der jeweilige Zusatzsensor 30 durch den ersten und den zweiten Zusatzsensor 64 und 66 ersetzt ist und dass außerdem der Sitzgurtanlegedetektor 68 hinzugefügt ist. Der Unterschied hinsichtlich der Funktionen der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 zwischen dem dritten Ausführungsbeispiel und dem zweiten Ausführungsbeispiel ist auf die unterschiedliche Gestaltung mit dem ersten und dem zweiten Zusatzsensor 64 und 66 und dem Sitzgurtanlegedetektor 68 zurückzuführen. Die anderen Bestandteile und Funktionen bei dem dritten Ausführungsbeispiel sind mit denjenigen beim zweiten Ausführungsbeispiel identisch und werden daher nicht im Einzelnen beschrieben.
25 ist ein Ablaufdiagramm, das die durch den ersten und den zweiten Zusatzsensor 64 und 66, den Sitzgurtanlegedetektor 68 und die Zentraleinheit 22 gemäß 12 ausgeführten Betriebsvorgänge veranschaulicht. Die Verarbeitungsroutine nach 25 wird im Wesentlichen parallel zu der Verarbeitungsroutine nach 22 ausgeführt.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel haben der erste Zusatzsensor 64 und der zweite Zusatzsensor 66 für das Einschalten ihrer internen Schalter voneinander verschiedene Bezugswerte der Verlangsamung. Der interne Schalter des ersten Zusatzsensors 64 wird zur Ausgabe eines EIN-Signals eingeschaltet, wenn an dem Fahrzeug eine Verlangsamung entsteht, die mindestens gleich einem Bezugswert K1 ist. Der interne Schalter des zweiten Zusatzsensors 66 wird zur Ausgabe eines EIN-Signals eingeschaltet, wenn an dem Fahrzeug eine Verlangsamung entsteht, die mindestens gleich einem Bezugswert K2 ist, welcher kleiner als der Bezugswert K1 ist (K2 < K1). Ähnlich wie die Zusatzsensoren 30 sind der erste und der zweite Zusatzsensor 64 und 66 in dem Frontbereich des Fahrzeugs 46 angebracht und im Einzelnen nach rechts und links versetzt vor dem Bodensensor 32 in der elektronischen Steuereinheit 44 angeordnet.
Gemäß dem Ablaufdiagramm in 25 wird im Schritt S40 von dem Sitzgurtanlegedetektor 68 durch ein Erfassungssignal festgestellt, ob der Fahrzeuginsasse (zum Beispiel der Fahrer) den Sicherheitsgurt an dem Sitz angelegt hat oder nicht.
Gemäß der Darstellung in 13 nimmt die Schwellenwert-Auswahleinheit 62 das aus dem Sitzgurtanlegedetektor 68 ausgegebene Erfassungssignal auf und gibt an die Auslösebedingungseinheit 60 entsprechend dem Anlegezustand des Sitzgurtes unterschiedliche Schwellenwerte ab.
14 zeigt ein Kennliniendiagramm, das zeitliche Änderungen des Schwellenwertes beim dritten Ausführungsbeispiel in den Fällen zeigt, dass der Sitzgurt angelegt ist und dass der Sitzgurt nicht angelegt ist. In der grafischen Darstellung in 14 ist der Wert der Funktion f(G) als Ordinate und die Zeit t als Abszisse aufgetragen. Falls das Erfassungssignal aus dem Sitzgurtanlegedetektor 68 den Anlegezustand des Sitzgurtes meldet, gibt die Schwellenwert-Auswahleinheit 62 an die Auslösebedingungseinheit 60 gemäß 14 einen Schwellenwert Th ab. Falls dagegen das Erfassungssignal anzeigt, dass der Sitzgurt nicht angelegt ist, gibt die Schwellenwert-Auswahleinheit 62 an die Auslösebedingungseinheit 60 gemäß 14 einen Schwellenwert T1 ab.
Die Schwellenwert-Auswahleinheit 62 nimmt ein EIN-Signal auf, welches entweder aus dem ersten Zusatzsensor 64 oder aus dem zweiten Zusatzsensor 66 ausgegeben wird. Wenn der Sitzgurt angelegt ist, wird von der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 das von dem zweiten Zusatzsensor 66 ausgegebene EIN-Signal außer acht gelassen, jedoch im Ansprechen auf das von dem ersten Zusatzsensor 64 ausgegebene EIN-Signal der Schwellenwert von dem gegenwärtigen Wert auf einen anderen Wert umgeschaltet (Schritte S42, S44, S46 und S48). Wenn andererseits der Sitzgurt nicht angelegt ist, wird von der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 das von dem ersten Zusatzsensor 64 ausgegebene EIN-Signal außer acht gelassen, aber im Ansprechen auf das von dem zweiten Zusatzsensor 66 ausgegebene EIN-Signal der Schwellenwert von dem gegenwärtigen Wert auf einen anderen Wert umgeschaltet (Schritte S42, S50, S52 und S48).
Bei dem Beispiel nach 14 wird von dem ersten Zusatzsensor 64 ein EIN-Signal zu einem Zeitpunkt t6 ausgegeben, während von dem zweiten Zusatzsensor 66 ein EIN-Signal zu einem Zeitpunkt t5 ausgegeben wird. Wenn der Sitzgurt angelegt ist, wird gemäß der vorangehenden Beschreibung im Ansprechen auf das EIN-Signal aus dem ersten Zusatzsensor 64 an die Auslösebedingungseinheit 60 der Schwellenwert Th abgegeben. Bis zu dem Zeitpunkt t6, an dem der erste Zusatzsensor 64 das EIN-Signal abgibt, wird als Schwellenwert Th an die Auslösebedingungseinheit 60 ein fester Wert T4 abgegeben. Zu dem Zeitpunkt t6, an dem das EIN-Signal eingegeben wird, wird der Schwellenwert Th von dem festen Wert T4 auf einen kleineren Wert T6 umgeschaltet. Nach einem Zeitpunkt t7 wird der Schwellenwert Th allmählich erhöht.
Wenn andererseits der Sitzgurt nicht angelegt ist, wird gemäß der vorangehenden Beschreibung an die Auslösebedingungseinheit 60 im Ansprechen auf das EIN-Signal aus dem zweiten Zusatzsensor 66 der Schwellenwert T1 abgegeben. Bis zu dem Zeitpunkt t5, an dem der zweite Zusatzsensor 66 das EIN-Signal ausgibt, wird als Schwellenwert T1 an die Auslösebedingungseinheit 60 ein fester Wert T5 abgegeben. Zu dem Zeitpunkt t5, an dem das EIN-Signal eingegeben wird, wird der Schwellenwert T1 von dem festen Wert T5 auf einen kleineren Wert T7 umgeschaltet. Nach einem Zeitpunkt t8 wird der Schwellenwert T1 allmählich erhöht.
Bei diesem Beispiel wird der Schwellenwert T1 für den Fall, dass der Sitzgurt nicht angelegt ist, gemäß der Darstellung in 14 kleiner als der Schwellenwert Th bei angelegtem Sitzgurt angesetzt. Im Einzelnen ist der Wert T5 kleiner als der Wert T4, der vor der Eingabe des EIN-Signals als Schwellenwert angesetzt wird, und der Wert T7 ist kleiner als der Wert T6, der unmittelbar nach der Eingabe des EIN-Signals als Schwellenwert angesetzt wird. Der Schwellenwert T1 ist danach gleichfalls kleiner als der Schwellenwert Th angesetzt.
Dass dann, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, der Schwellenwert T1 kleiner als der Schwellenwert Th bei angelegtem Sitzgurt ist, hat den folgenden Grund: Falls der Fahrzeuginsasse den Sitzgurt angelegt hat, wird der Insasse bei einem Aufprall von dem Sitzgurt in einem gewissen Ausmaß zurückgehalten, so dass das Auslösen des Gaskissens verhältnismäßig selten erforderlich ist. Falls jedoch der Fahrzeuginsasse den Sitzgurt nicht angelegt hat, wird bewegt sich der von dem Sitzgurt nicht festgehaltene Körper des Insassen selbst bei einem verhältnismäßig schwachen Aufprall durch die Trägheitskraft vor, so dass der Körper gegen einen Gegenstand in dem Fahrzeug stoßen kann. Daher besteht ein verhältnismäßig starkes Erfordernis, das Gaskissen auszulösen.
Der Bezugswert K2 in dem zweiten Zusatzsensor 66 wird aus folgendem Grund kleiner als der Bezugswert K1 in dem ersten Zusatzsensor 64 eingestellt: Das von dem zweiten Zusatzsensor 66 ausgegebene EIN-Signal ist wirksam, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, wogegen das von dem ersten Zusatzsensor 64 ausgegebene EIN-Signal wirksam ist, wenn der Sitzgurt angelegt ist. Gemäß den vorangehenden Ausführungen ist bis zu der Ausgabe des EIN-Signals aus dem Zusatzsensor der Schwellenwert dann, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, kleiner als der Schwellenwert in dem Fall, dass der Sitzgurt angelegt ist. Demzufolge wird als Bezugswert K2 in dem zweiten Zusatzsensor 66 ein dem kleineren Schwellenwert entsprechender kleinerer Wert angesetzt, um den Zeitpunkt der Ausgabe des EIN-Signals, nämlich den Zeitpunkt zum Umschalten des Schwellenwertes vorzuverlegen. Andererseits wird als Bezugswert K1 in dem ersten Zusatzsensor 64 ein dem größeren Schwellenwert entsprechender größerer Wert eingestellt, um den Zeitpunkt zum Umschalten des Schwellenwertes zu verzögern.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung wird bei der Gestaltung des dritten Ausführungsbeispiels der als Auslösebedingung für das Gaskissen angesetzte Schwellenwert zwischen den beiden Fällen umgeschaltet, dass der Sitzgurt angelegt ist und dass der Sitzgurt nicht angelegt ist. Dies ermöglicht eine hochgenaue Einschaltsteuerung für das Gaskissen gemäß dem Anlegezustand des Sitzgurtes. Bei dem Beispiel mit dieser Gestaltung werden dann, wenn der Sitzgurt angelegt ist und wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, voneinander verschiedene Zusatzsensoren mit voneinander verschiedenen Bezugswerten eingesetzt. Hierdurch wird der Zeitpunkt der Ausgabe des EIN-Signals, nämlich der Zeitpunkt des Umschaltens des Schwellenwertes je nach dem Anlegen des Sitzgurtes verändert. Diese Gestaltung ermöglicht es, das Einschalten des Gaskissens mit einer höheren Genauigkeit zu steuern.
Obgleich bei diesem Beispiel der erste Zusatzsensor 64 und der zweite Zusatzsensor 66 getrennte Sensoren sind, können diese beiden Sensoren auch zu einem Sensor zusammengefasst werden.
15 zeigt ein Schaltbild mit einem Beispiel, bei dem der erste Zusatzsensor 64 und der zweite Zusatzsensor 66, die in 12 dargestellt sind, als ein integrierter Zusatzsensor 78 gestaltet sind. Der Zusatzsensor 78 hat zwei interne Schalter 70 und 72, die jeweils zu Widerständen 74 und 76 parallel geschaltet sind und die zwischen Anschlüsse P1 und P2 in Reihe geschaltet sind. Der interne Schalter 70 wird eingeschaltet, wenn der auf das Fahrzeug wirkende Stoß nicht schwächer als der Bezugswert K1 ist, und der interne Schalter 72 wird eingeschaltet, wenn der auf das Fahrzeug wirkende Stoß nicht schwächer als der Bezugswert K2 ist. Wenn der auf das Fahrzeug wirkende Stoß schwächer als der Bezugswert K2 ist, wird weder der interne Schalter 70 noch der interne Schalter 72 eingeschaltet. Wenn der auf das Fahrzeug wirkende Stoß mindestens gleich dem Bezugswert K2, aber schwächer als der Bezugswert K1 ist, wird nur der interne Schalter 72 eingeschaltet. Wenn der auf das Fahrzeug wirkende Stoß mindestens gleich dem Bezugswert KI ist, wird zusätzlich der interne Schalter 70 eingeschaltet. Entsprechend den Einschaltvorgängen der internen Schalter 70 und 72 wird die Spannung zwischen den Anschlüssen P1 und P2 verändert. Die Spannungsänderung wird zu der elektronischen Steuereinheit 44 als EIN-Signal übertragen, welches dem jeweiligen Bezugswert K1 oder K2 entspricht.
Mit dem integrierten Zusatzsensor 78 kann die Gesamtanzahl von Teilen verringert werden.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel können die beiden Zusatzsensoren 64 und 66 mit den voneinander verschiedenen Bezugswerten durch drei oder mehr Zusatzsensoren ersetzt werden.
Viertes Ausführungsbeispiel
16 zeigt ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungsbeispiels für eine Einschaltsteuereinrichtung mit Zusatzsensoren. 17 veranschaulicht die Funktionen der Zusatzsensoren 30, des Sitzgurtanlegedetektors 68, des Bodensensors 32 und der Zentraleinheit 22, die in 16 dargestellt sind.
Der Gestaltungsunterschied zwischen dem vierten Ausführungsbeispiel und dem dritten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass gemäß der Darstellung in 16 der erste und der zweite Zusatzsensor 64 und 66 durch die Zusatzsensoren 30 ersetzt sind, die auch beim ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet werden. Die unterschiedliche Gestaltung mit den Zusatzsensoren 30 ergibt den Unterschied zwischen den Funktionen einer Schwellenwert-Auswahleinheit 80 und den Funktionen der Schwellenwert-Auswahleinheit 62 beim dritten Ausführungsbeispiel. Die anderen Bestandteile und Funktionen sind beim vierten Ausführungsbeispiel mit denjenigen beim dritten Ausführungsbeispiel identisch und werden daher nicht im Einzelnen beschrieben.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel nimmt gemäß der Darstellung in 17 die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 das von dem Sitzgurtanlegedetektor 68 ausgegebene Erfassungssignal auf und gibt an die Auslösebedingungseinheit 60 entsprechend dem Anlegezustand des Sitzgurtes unterschiedliche Schwellenwerte ab.
18 ist ein Kennliniendiagramm, welches die zeitlichen Änderungen des Schwellenwertes beim vierten Ausführungsbeispiel in den Fällen zeigt, dass der Sitzgurt angelegt ist und dass der Sitzgurt nicht angelegt ist. In der grafischen Darstellung in 18 ist der Wert der Funktion f(G) als Ordinate und die Zeit t als Abszisse aufgetragen. Falls das von dem Sitzgurtanlegedetektor 68 ausgegebene Erfassungssignal anzeigt, dass der Sitzgurt angelegt ist, gibt die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 an die Auslösebedingungseinheit 60 gemäß der Darstellung in 18 einen Schwellenwert Ta ab. Falls dagegen das Erfassungssignal anzeigt, dass der Sitzgurt nicht angelegt ist, gibt die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 an die Auslösebedingungseinheit 60 gemäß der Darstellung in 18 einen Schwellenwert Tn ab.
Im Ansprechen auf die Ausgabe des EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 schaltet die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 den Schwellenwert von dem gegenwärtigen Wert auf einen anderen Wert um.
Bei dem Beispiel von 18 wird von dem Zusatzsensor 30 das EIN-Signal zu einem Zeitpunkt t9 ausgegeben. Wenn der Sitzgurt angelegt ist, wird gemäß der vorangehenden Beschreibung an die Auslösebedingungseinheit 60 der Schwellenwert Ta abgegeben. Bis zu dem Zeitpunkt t9, an dem der Zusatzsensor 30 das EIN-Signal ausgibt, wird an die Auslösebedingungseinheit 60 als Schwellenwert Ta ein fester Wert T8 abgegeben. Zu dem Zeitpunkt t9, an dem das EIN-Signal eingegeben wird, wird der Schwellenwert Ta von dem festen Wert T8 auf einen kleineren Wert T10 umgeschaltet. Nach einem Zeitpunkt t10 wird der Schwellenwert Ta allmählich erhöht.
Wenn andererseits der Sitzgurt nicht angelegt ist, wird gemäß der vorangehenden Beschreibung an die Auslösebedingungseinheit 60 der Schwellenwert Tn abgegeben. Bis zu dem Zeitpunkt t9, an dem der Zusatzsensor 30 das EIN-Signal ausgibt, wird an die Auslösebedingungseinheit 60 als Schwellenwert Tn ein fester Wert T9 abgegeben. Zu dem Zeitpunkt t9, an dem das EIN-Signal eingegeben wird, wird der Schwellenwert Tn von dem festen Wert T9 auf den kleineren Wert T10 umgeschaltet. Nach dem Zeitpunkt t10 wird der Schwellenwert Tn allmählich erhöht.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel ist gemäß der Darstellung in 18 dann, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, der Schwellenwert Tn allgemein kleiner als der Schwellenwert Ta bei dem angelegten Zustand des Sitzgurtes. Im Einzelnen ist der Wert T9 kleiner als der als Schwellenwert vor der Eingabe des EIN-Signals angesetzte Wert T8. Nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer seit der Eingabe des EIN-Signals wird der Schwellenwert Tn wieder kleiner als der Schwellenwert Ta, obwohl unmittelbar nach der Eingabe des EIN-Signals die Schwellenwerte Tn und Ta einander gleich sind.
Dass dann, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, der Schwellenwert Tn kleiner als bei dem Zustand ist, bei dem der Sitzgurt angelegt ist, hat den gleichen Grund, wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel erörtert wurde.
Gemäß der vorangehenden Erläuterung wechselt der als Auslösebedingung für das Gaskissen angewandte Schwellenwert zwischen Zuständen, bei denen der Sitzgurt angelegt beziehungsweise nicht angelegt ist. Dies ermöglicht die sehr genaue Einschaltsteuerung des Gaskissens aufgrund des Anlegezustandes des Sitzgurtes. Zwar ändert sich bei dem vierten Ausführungsbeispiel anders als bei dem dritten Ausführungsbeispiel nicht der Zeitpunkt der Ausgabe des EIN-Signals zwischen dem Zustand, bei dem der Sitzgurt angelegt ist, und dem Zustand, bei dem der Sitzgurt nicht angelegt ist, doch wird bei dem vierten Ausführungsbeispiel mit dem Zusatzsensor 30 im Vergleich zu dem dritten Ausführungsbeispiel mit dem ersten und dem zweiten Zusatzsensor 64 und 66 eine geringere Anzahl von Teilen benötigt.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel schaltet die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 im Ansprechen auf die Ausgabe des EIN-Signals von dem Zusatzsensor 30 den Schwellenwert sowohl dann, wenn der Sitzgurt angelegt ist, als auch dann, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, von dem gegenwärtigen Wert auf einen anderen Wert um. Bei einer abgewandelten Gestaltung schaltet die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 den Schwellenwert im Ansprechen auf das EIN-Signal von dem Zusatzsensor 30 nur dann um, wenn der Sitzgurt angelegt ist, während sie den Schwellenwert unabhängig von dem EIN-Signal aus dem Zusatzsensor 30 unverändert lässt, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist.
In 19 ist ein Abwandlungsbeispiel dargestellt, bei dem der Schwellenwert nur dann umgeschaltet wird, wenn der Sitzgurt angelegt ist, während der Schwellenwert unverändert gelassen wird, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist. In den grafischen Darstellungen von 19 ist der Wert der Funktion f(G) als Ordinate und die Zeit t als Abszisse aufgetragen. Falls das Erfassungssignal von dem Sitzgurtanlegedetektor 68 anzeigt, dass der Sitzgurt angelegt ist, gibt die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 an die Auslösebedingungseinheit 60 einen Schwellenwert Tv gemäß der Darstellung in 19(a) ab. Falls dagegen das Erfassungssignal anzeigt, dass der Sitzgurt nicht angelegt ist, gibt die Schwellenwert-Auswahleinheit 80 an die Auslösebedingungseinheit 60 einen Schwellenwert Tc gemäß der Darstellung in 19(b) ab. Wenn der Sitzgurt angelegt ist, wird bis zu der Ausgabe des EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 als Schwellenwert Tv an die Auslösebedingungseinheit 60 ein fester Wert T11 abgegeben. Im Ansprechen auf die Eingabe des EIN-Signals wird der Schwellenwert Tv von dem Wert T11 auf einen anderen Wert T13 umgeschaltet. Wenn andererseits der Sitzgurt nicht angelegt ist, wird an die Auslösebedingungseinheit 60 unabhängig von der Ausgabe des EIN-Signals aus dem Zusatzsensor 30 als Schwellenwert Tc ständig ein fester Wert T12 abgegeben.
Auf diese Weise kann die logische Verknüpfung für die Auslösebedingung für das Gaskissen bei angelegtem Sitzgurt von derjenigen bei dem Zustand verschieden sein, bei dem der Sitzgurt nicht angelegt ist.
Bei dem dritten und dem vierten Ausführungsbeispiel gemäß der vorangehenden Beschreibung wird der Schwellenwert entsprechend dem Anlegezustand des Sitzgurtes verändert. Bei einer anderen Abwandlung kann der Schwellenwert entsprechend der Einstellung des Sitzes in der Längsrichtung des Fahrzeugs oder entsprechend der Winkelstellung des Sitzes verändert werden.
Bei diesen Ausführungsbeispielen werden dann, wenn der Sitzgurt angelegt ist, und dann, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist, voneinander verschiedene Schwellenwerte für die Einschaltsteuerung des Gaskissens herangezogen, nämlich die Schwellenwerte Th und T1 beim dritten Ausführungsbeispiel, die Schwellenwerte Ta und Tn beim vierten Ausführungsbeispiel und die Schwellenwerte Tv und Tc beim Abwandlungsbeispiel. Das Fahrzeug kann als passive Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtungen Gurtstraffer sowie Gaskissen bzw. Airbags haben. In diesem Fall kann unabhängig von dem Anlegen des Sitzgurtes als Auslösebedingung für das Gaskissen der Schwellenwert angewandt werden, der angesetzt wird, wenn der Sitzgurt angelegt ist (nämlich der Schwellenwert Th beim dritten Ausführungsbeispiel, der Schwellenwert Ta beim vierten Ausführungs beispiel und der Schwellenwert Tv beim Abwandlungsbeispiel). Der Schwellenwert, der angesetzt wird, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist (nämlich der Schwellenwert T1 beim dritten Ausführungsbeispiel, der Schwellenwert Tn beim vierten Ausführungsbeispiel und der Schwellenwert Tc beim Abwandlungsbeispiel), kann als Auslösebedingung für den Gurtstraffer angewandt werden.
In 20 ist ein konkretes Beispiel für ein Gaskissen mit zwei Aufblasvorrichtungen dargestellt. Ein Kissen 88 des Gaskissens 36 enthält eine erste Aufblasvorrichtung 84 und eine zweite Aufblasvorrichtung 86, welche auf einen Aufprall hin eingeschaltet werden, um Gas in das Kissen 88 auszustoßen und das Kissen 88 aufzublasen. Der Grad des Aufblasens des Kissens 88 und dessen Druck werden dadurch geregelt, dass eine geeignete, einzuschaltende Aufblasvorrichtung gewählt und der Zeitpunkt des Einschaltens der gewählten Aufblasvorrichtung gesteuert wird.
Bei dem Gaskissen 36 mit den beiden Aufblasvorrichtungen 84 und 86 in dem Kissen 88 gemäß der Darstellung in 20 kann unabhängig von dem Anlegezustand des Sitzgurtes der Schwellenwert, der angesetzt wird, wenn der Sitzgurt angelegt ist, (nämlich der Schwellenwert Th beim dritten Ausführungsbeispiel, der Schwellenwert Ta beim vierten Ausführungsbeispiel und der Schwellenwert Tv beim Abwandlungsbeispiel) für das Einschalten der ersten Aufblasvorrichtung 84 herangezogen werden. Für das Einschalten der zweiten Aufblasvorrichtung 86 kann unabhängig von dem Anlegezustand des Sitzgurtes der Schwellenwert herangezogen werden, der angesetzt wird, wenn der Sitzgurt nicht angelegt ist (nämlich der Schwellenwert T1 beim dritten Ausführungsbeispiel, der Schwellenwert Tn beim vierten Ausführungsbeispiel und der Schwellenwert Tc beim Abwandlungsbeispiel).
Bei dem dritten und vierten Ausführungsbeispiel ändert gemäß der vorangehenden Beschreibung die Schwellenwert-Auswahleinheit den Schwellenwert im Ansprechen auf ein EIN-Signal von dem Zusatzsensor. Die bei diesen Ausführungsbeispielen angewandten Prinzipien können jedoch bei einer Gestaltung angewendet werden, bei der die Schwellenwert-Änderungsschema-Auswahleinheit im Ansprechen auf ein EIN-Signal von dem Zusatzsensor das Änderungsschema für den Schwellenwert abändert.

Claims

Einschaltsteuereinrichtung zur Steuerung des Einschaltens einer an einem Fahrzeug (46) angebrachten passiven Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (36), mit: einer Stoßmesseinheit (32), die an einer vorbestimmten Stelle in dem Fahrzeug angeordnet ist und einen auf das Fahrzeug wirkenden Stoß misst; einer Vielzahl von Stoßerfassungseinheiten (30R, 30L; 64, 66), die in dem Fahrzeug (46) zumindest an Stellen angeordnet sind, die bezüglich der Stoßmesseinheit (32) nach rechts vorne und links vorne versetzt sind, und die jeweils beruhend auf dem festgestellten, zumindest durch eine Kollision auf das Fahrzeug (46) wirkenden Stoß ein Signal ausgeben; und einer Einschaltsteuereinheit (40), die beruhend auf einem spezifischen Wert, der aus dem durch die Stoßmesseinheit (32) festgestellten Stoß berechnet wird, und dem Ausgangssignal jeder Stoßerfassungseinheit (30R, 30L; 64, 66) das Einschalten der passiven Fahrzeuginsassen-Sicherheitsvorrichtung (36) steuert, wobei jeder Übertragungsweg, über den das Erfassungsergebnis der jeweiligen Stoßerfassungseinheit (30R, 30L; 64, 66) zur Einschaltsteuereinheit (40) übertragen wird, in zwei Richtungen, nämlich in einen Wegverlauf nach links, der durch die linke Seite des Fahrzeugs geht, und einen Wegverlauf nach rechts, der durch die rechte Seite des Fahrzeugs geht, aufgeteilt ist.
Einschaltsteuereinrichtung nach Anspruch 1, bei der jede Stoßerfassungseinheit (30R, 30L; 64, 66) an einem Vorderteil des Fahrzeugs (46) angeordnet ist, der leicht durch eine Kollision des Fahrzeugs (46) verformt wird.
Einschaltsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Stoßerfassungseinheiten (30R, 30L; 64, 66) zumindest am rechten Vorderteil und am linken Vorderteil des Fahrzeugs (46) angeordnet sind.