DE2302715A1

DE2302715A1 - Funktionsaufzeichner fuer eine kraftfahrzeugsicherheitseinrichtung

Info

Publication number: DE2302715A1
Application number: DE19732302715
Authority: DE
Inventors: Akio Hosaka
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1972-02-09
Filing date: 1973-01-19
Publication date: 1973-08-30
Also published as: GB1360360A; AU5012672A; JPS4882541A; AU446685B2; CA1011427A; JPS5147214B2

Description

München, den 19. Januar 1973

Nissan Motor Company, Limited Yokohama City / Japan

Funktionsaufzeichner für eine Kraftfahrzeugsicherheitseinrichtung

Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeugsicherheit8» einrichtungen und insbesondere einen Funktionsaufzeichner für eine Kraftfahrzeugsicherheitseinrichtung, der imstande ist festzustellen, ob die Sicherheitseinrichtung sofort nach Stattfinden einer Kollision ausgelöst wird.

■ Bieher eind viele Sicherheitseinrichtungen zum Gebrauch an Kraftfahrzeugen vorgeschlagen worden. In .?ev'lseen von ihnen ist eine aufblasbare Hülle, genannt "Gassack*, vorgesehen, die im Augenblick einer Kollision automatisch in Schutzetellung aufgeblaeen wird, um Yerletzungen» einschließlich AufρrailVerletzungen, der Fahrzeugineassen zu verhüten. Zum Schutz der Insassen breitet eich der Oassack vor den Insassen so aus, daß er ihre Köpfe und Schultern einhüllt, wobei er dazu

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tendiert,die Sicht des Fahrers zu behindern. So kann es geschehen, wenn eine solche Sicherheitseinrichtung falsch funktioniert, das heißt, wenn sie plötzlich ausgelöst wird, ohne daß eine Kollisionsbedingung ertastet wird, daß dann, da die Sicht des Fahrers behindert ist, das Fahrzeug vom Weg abkommt und mit einem anderen Fahrzeug oder einem in der Bahn befindlichen Hindernis kollidiert. Andererseits wird die Sicherheitseinrichtung, ' ,wenn sie erst nach relativ langer Zeit nach Stattfinden einer Kollision, ausgelöst wird, als Schutz der Fahrzeuginsassen vor Verletzungen versagen.

In diesem Zusammenhang sollte festgestellt werden, daß es bei Untersuchung eines Fahrzeugswracks äußeret schwierig ist festzustellen, ob die Sicherheitseinrichtung zufriedenstellend zur Zeit der Kollision funktionierte, da kein wesentlicher Unterschied bezüglich des Zustande dee Wracke zwischen den beiden obigen Fällen und dem eiaen Fall, wo die Sicherheitseinrichtung richtig aufgelöst wurde, das heißt, eofort nachdem eine Kollision ertastet wurde, festgestellt werden kann. So können möglicherweise nach einem Unfall, in den ein mit der oben erwähnten Art von Sicherheiteeinrichtung ausgerüstetes Fahrzeug verwickelt ist, Schwierigkeiten zwischen den Ineaesen und dem Hersteller wegen der Schuldfrage entstehen.

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Erfindungsgemäß ist ein Funktionsaufzeichner für eine Kraftfahrzeugsicherheitseinrichtung vorgesehen, der Auskunft darüber gibt, ob die Sicherheitseinrichtung innerhalb einer vorher festgesetzten Zeit nach Beginn einer Kollision ausgelöst wurde, wobei der Funktionsaufzeichner gekennzeichnet ist durch ein Mittel, das auf den Beginn der Kollision eines Fahrzeugs anspricht, zur Erzeugung eines Signals von vorher festgesetzter Zeit-^ dauer, wobei die vorher festgesetzte Zeitdauer kurz genug ist, um erfolgreichen Schutz für die Pahrzeuginsassen vor Verletzungen zu bieten; durch ein Mittel, das auf Auslösen der Sicherheitseinrichtung anspricht, zum Erzeugen eines dafür indikativen Signals; durch ein Mittel, das auf eine Koinzidenz der beiden Signale anspricht, zum Erzeugen einee dafür indikativen Signals; und durch ein Mittel zum Speichern des Koinzidenzsignals, um festzustellen, ob die Sicherheitseinrichtung innerhalb der vorher festgesetzten Zeit nach Beginn einer Kollision ausgelöst wird.

In den beiliegenden Zeichnungen ist: T-

Fig. 1 ein Blockdiagremm, das die Grundzüge des erfindungsgemäßen FunktionsaufZeichners veranschaulicht} und

Pig. 2 ein Stromkreisdiagramm eines typischen Beispiels des in Pig. 1 gezeigten PunktionsaufZeichners.

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Bezugnehmend auf Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 10 einen Kollisionssensor, der auf eine Kollisionssituation dee Fahrzeuge anspricht, um ein dafür indikatives Signal S- zu produzieren.. Eine Gatterschaltung 11 ist vorgesehen, um ein Signal Sg von einer vorher festgesetzten Zeitdauer in Reaktion auf das Signal S- zu erzeugen. Die vorher fest gesetz-te Zeitdauer hat eine Größe von 10 bis 100 Millisekunden und ist so gewählt, daß sie etwas länger ist als die Zeit, die für die Auslösung einer gewöhnlichen Kraftfahrzeugsicherheitseinrichtung nach Beginn einer Kollision erforderlich ist. Das Signal Sp wird einem Eingang einer Koinzidenzschaltung 13 zugeführt, deren andrer Eingang an einen Sensor 14 angeschlossen ist, um mit einem Signal S^ von dort beliefert zu werden. Das Signal Sj ist indikativ für das Auslösen der bekannten Sicherheitseinrichtung, wie einer aufblasbaren Hülle oder eines Gassacks, die so gestaltet sind, daß sie eich automatisch in Schutzstellung zum Zeitpunkt einer Kollision ausbreiten. Die Koinzidenzschaltung 13,-wirkt so, daß sie ein Signal S, an einen Speicher 15 bei Koinzidenz der Signale S₂ und S-z liefert. So ist es bei Untersuchung des Speichers 15 eines Kraftfahrzeugwracks möglich, festzustellen, ob die Sicherheitseinrichtung rechtzeitig ausgelöst wurde oder nicht, das heißt, innerhalb der vorher fest gesetzten Zeit nach Beginn einer Kollision.

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Was FIg. 2 betrifft, bo ist dort ein typisches
Beispiel des in Fig. 1 gezeigten, erfindungsgemäßen
FunktionsaufZeichners veranschaulicht. .

Der Kollisionseensor 10 ist hier eine Schaltung,
die in ein durch gestrichelte Linien gekennzeichnetes
Rechteck eingeschlossen ist. Die Schaltung ist so gestaltet, daß sie auf eine Kollision des Fahrzeugs Mn geschlossen wird, und sie ist beispielsweise so aufgebaut, daß sie aus einem Gewicht aus magnetischem Material besteht, das
in normaler Stellung an einem Magneten anliegt, das jedoch bewegt wird, um zwei Kontakte - gegen die Anziehungskraft des Magneten - auf Grund des schnellen Abbremsens bei einer Kollision des Fahrzeugs, zu schließen. Als Alternative
kann die Schaltung zwei Kontaktzungen haben, die einander gegenüberliegen und auf einer vorstehenden Knautsehzone
dee Fahrzeuge, wie etwa den Stoßstangen, von Ende zu Ende montiert sind. Die Xollisionsschaltung 10 ist an den Eingang eines monoetabilen Multivibrators angeschlossen, der ale Gatterschaltung 11 wirkt. Wie oben beschrieben, wirkt der monoetabile Multivibrator 11 so, daß er ein falsches
*Q* Signal S2 erzeugt, das eine Weite gleich annähernd 100 Millisekunden hat, in Reaktion auf das Signal S-j, das heißt, auf die Schließung der Kollisionssohaltung 11 hin«

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In diesem Zusammenhang sollte darauf hingewiesen werden t daß die Binärzahl *0* hier gebraucht ist um zu kennzeichnen, daß die Vorrichtung in falscher Stellung ist. Ähnlich kennzeichnet die Binärzahl "1", die in der folgenden Beschreibung Erscheint, daß die Vorrichtung in richtiger Stellung ist. Das Gattersignal S₂ wird vom monostabilen Multivibrator 11 an einen Eingang eines AND-Gatters weitergegeben, das die Koinzidenzschaltung 13 umfaßt.

Eingeschlossen innerhalb eines aus gestrichelten linien bestehenden Rechtecks 20, wird ein Triggermechanismus zum Auslösen der Sicherheiteeinrichtung (nicht .gezeigt) dargestellt, wobei der Mechanismus ein elektrisch auslösbares Zündelement 21 und zwei Kollisionesensoren 23 und 24» die in Serie über eine Batterie geschaltet sind, einschließt. Aus Einfachheitsgründen für die Darstellung ist nur ein einzelnes Zündelement gezeigt, wobei das Element 21 zum Explodieren elektrisch auslösbar ist, eo daß es Druckgas aus einer Gasquelle zum sofortigen Aufblasen dee Gassacke freimacht; ee kann jedoch eine Vielzahl von Elementen und Gaseäcken benutzt werden. Die KoI-lisionesensoren 23 und 24, ähnlich dem Kollisionssensor 10, eind gekennzeichnet durch eine auf Stoß ansprechende Schaltung, wobei die Schaltung so gestaltet ist, daß sie

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in Reaktion auf eine Kollision des Fahrzeugs hin geschlossen wird.

Die Resistoren 28 und 29 sitfid entsprechend über ihre jeweiligen Kollisionssensoren 23 und 24 verbunden, um so die Aufdeckung dee durch Explosion verursachten Durchbrennens des Zündelements 21 zu ermöglichen. Die Widerstandswerte der Resistoren 28 und 29 und das Zündelement 21 sind so gewählt, daß R 28 C^" Rpq ^ &?1 So ist zu einer Zeit vor dem Auslösen der Sicherheitseinrichtung kein nennenswerter Spannungsabfall über das Zündelement 21 hinweg zu verzeichnen, das heißt, die Spannungen an den Punkten (a) und (b) sind annähernd 6 Volt. Wenn andererseits die Sicherheitseinrichtung durch die Explosion des Zündelements 21 ausgelöst wird, dann v/erden die Spannungen, da das Element 21 durchgebrannt ist, an den Punkten (a) und (b) entsprechend 12 und null Volt.

Angeschlossen an die Punkte (a) und (b) ist der Sensor 14 zum Erzeugen des Signals S, in Reaktion auf das Auslösen der Sicherheitseinrichtung, wie oben beschrieben. In dieser Ausführungsform"schließt der Sensor 14 zwei Komparatoren 32 und 33 ein, die entsprechend an die Punkte (a) und (b) angeschlossen oind, und deren

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entsprechende Bezugspegel gleich 8 und 4 Volt sind. Der Ausgang des Komparator^ 3? ist durch einen Inverter 36 an einen Eingang eines NOR-Gatters 35 angeschlossen, und andererseits ist jener des Komparators 33 direkt an einen anderen Eingang des NOR-Gatters 35 angeschlossen. Der Ausgang des KOR-Gatters 35 ist an den anderen Eingang des AND-Gatters 13 angeschlossen, um dorthin das Signal S-, zu lief.ern.

In der gezeigten Ausführungsform hat der Speicher 15 die Form einer elektrischen Sicherung 40, die in Serie mit einem Transistor 41 über die Batterie 25 verbunden ist« Der Sockel des Transistors 41 ist durch einen Resistor an den Ausgang des AND-Gatters 13 angeschlossen, so daß er mit dem Triggersignal S^ davon beliefert wird.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Funktionsaufzeichners ist, wie folgt:

wenn, wie oben beschrieben, die Spannungen an den Punkten (a) und (b) entsprechend 12 und null Volt werden, auf Grund des durch Explosion verursachten Durchbrennens des Ztindelements 21, produziert der Komparator 32 einen richtigen *1* Ausgang, veil seine Bezugsspannung, das heißt, 8 Volt, durch 12 Volt, die an seinem Eingang angelegt sind, übertroffen wird, während, andererseits,

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der andere Komparator 33 einen fal3C3hen*0* Ausgang produziert, weil seine Bezugsspannung, daa heißt, 4 Volt, größer ist als die Eingangsspannung von 0 Volt. Der richtige *1· Ausgang des !Comparators 32 wird durch den Inverter 36 umgekehrt, so daß ein falsches "O" Signal von Inverter 36 zu dem einen Eingang des NOR-Gatters 35 geliefert wird. Der falsche *0" Auegang des !Comparators 33 wird direkt auf den anderen Eingang des NOR-Gfc-tters 35 angelegt. Wie jene, die mit der Technik des Aufbaue logischer Schaltungen vertraut sind, wiesen, erscheint, wenn dxe falschen "O* Signale an allen Eingängen des IfOR-Gratters 35 angelegt sind, an seinem Auesang ein richtiges *"';* Signal, dae als Signal S, am anderen Eingang des ,Ji>-Gatters 13 angelegt wird.

Wenn, in diesem Jäoaent ein richtiges "1* Signal an dem einen Eingang dee AHB-Gatters 13 vorhanden ist, so produziert es einen richtigem "1* Ausgang, der an den Transitvuor 41 weitergegeben wird and ihn leitend macht. Die Lei tfaalgkei:; aee üranei;. tore 41 verursacht, daß die elektrische oieherung 40 durchbrennt. Daraus ergibt sich, wenn die Sicherheitseinrichtung falsch fujiktioniert, indem sie vor einer Kollision des Fahrzeugs ausgelöst wird, oder zu einem späteren als dem vorher festgesetzten Zeitpunkt mscii ciaujr Kollision, daß eine Koinzidenss

den Eingangssignalen, die an die awei Eingänge des AND-Gatters 35 angelegt sind, entsteht, so daß die elektrische Sicherung 40 durchbrennt. Wenn andererseits die Sicherheitseinrichtung innerhalb der vorher festgesetzten Zeit nach Stattfinden einer Kollision ausgelöst wird, so ist das vom monostabilen Multivibrator 11 kommende Signal Sp in der falschen "0* Stellung in dem Moment, wo das Signal S, dem AND-Gatter 35 zugef?Ührt wird, so daß das AND-Gatter 35 daß Signal , , das dem Transistor 41 zugeführt werden soll, nicht produziert. Daraus geht hervor₅ daß bei der Untersuchung der elektrischen. Sicherung eines Kraftfahrzeugwraeke festgestellt werden icann, ob die Sicherheitseinrichtung in genügend kurzer Zeit nach einer Kollision ausgelöst wurde, damit sie die Fahrzeugineassen erfolgreich vor Verletzung schützt.

In der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ist die Schaltung» die als Kollisionssensor agiert,

t von den. Kolli si ons sensoren 23 und 24 des rmechariisinua der BicherheitBeinriclitung' vorgesehen» um dadurch eine ^rre bläßlichere Funktion des Aufzeichnars au gewährleisten. Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß eine Abwandlung möglich ist? bei der der monoetabile Multivibrator 11 durch einen

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der beiden Kollisionssensoren 23 und 24, anstatt durch den Kollisionssensor 10 ausgelöst wird.

Ferner ist darauf hinzuweisen, daß auf den monostabilen Multivibrator 11 verzichtet werden könnte, wenn ein solcher Kollißionssensor, gekennzeichnet durch die Fähigkeit ein Signal von vorher festgesetzter Zeitdauer nach Ertasten einer Kollision zu erzeugen, verwendet wird, wie der Kollisionssensor 10. Unter derartigen Kollisionssensoren, die die oben erwähnten Merkmale haben, findet sich eine Schaltung, die aus einer Kombination eines Magneten und eines Gewichts aus magnetischem Material besteht, oder aus einem Federteil und einem Gewicht, wobei das Gewicht in der Norm in Ruhestellung ist, aber zum Zeitpunkt einer Kollision bewegt wird, um zwei Kontakte in elektrischem Kontakt für einen vorher festgesetzten Zeitabschnitt zu halten, durch das Mitwirken eines elastischen Materials, das in der Bewegungsbahn des Gewichts vorgesehen ist.

Verständlicherweise kann die Funktion des AND-Gatters 15 durch anderer Anordnungen verrichtet werden, z. B. durch eine in Serie angeordnete Korabination einer Schaltung, die so gestaltet ist, daß sie bei Auslösen der Sicherheitseinrichtung geschlossen wird, und einer

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Schaltung, die so gestaltet ist, daß sie für eine vorher festgesetzte Zeit nach Ertasten einer Kollision des Fahrzeugs geöffnet wird.

Weiterhin wird festgestellt, daß unter vielen Arten von Sensoren 14, wie sie sich Kenner der Materie leicht vorstellen können, eine pneumatisch kontrollierte Schaltung sein kann, die so gestaltet ist, daß sie geöffnet und geschlossen wird in Einklang mit dem Druck in einer Gasquelle, in der Druckgas gespeichert ist, und zusätzlich ein dünner, leitender Draht, der so gestaltet ist, dai3 er beim Auslösen der Sicherheitseinrichtung gebrochen wird, und eine mechanische oder elektronische Schaltung, die imstande ist, die Ausdehnung eines Gassacks zu ertasten, wenn der Impuls gegeben ist.

Aus der Tatsache, daß der Speicher 15 die Fähigkeit haben muß zu memorieren, daß eine gewisse Spannung darüberführt, wird ersichtlich, daß andere Arten von Speichervorrichtungen, wie Halbleiterspeicherelemente, anstelle einer elektrischen Sicherung verwendet werden können.

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Claims

Patentansprüche

1. iPunktionsaufzeichner für eine Kraftfahrzeugsicherheif-seinrichtung, der Information darüber liefert, ob die Sicherheitseinrichtung innerhalb einer vorher festgesetzten Zeit nach Beginn einer Kollision ausgelöst wird, gekennzeichnet durch

ein Mittel, das auf den Beginn einer Kollision des Fahrzeugs anspricht, zum Erzeugen eines Signals von einer vorher festgesetzten Zeitdauer, wobei die vorher festgesetzte Zeitdauer kurz genug ist, um den Fahrzeuginsassen ausreichend Schutz vor Verletzungen zu bieten;

ein Mittel, das auf das Auslösen der Sicherheitseinrichtung anspricht, zum Erzeugen eines dafür indikativen Signals;

ein Mittel, das auf eine Koinzidenz der beiden Signale anspricht, zum Erzeugen eines dafür idikativen Signals,und

ein Mittel zum Speichern des Koinzidenzsignals, um festzustellen, ob die Sicherheitseinrichtung innerhalb der vorher festgesetzten Zeit nach Beginn einer Kollision ausgelöst wird.

2. Funktionsaufzeichner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorher festgesetzte Zeltdauer

einer Gröfle von loo Millisenkunden entspricht. 309835/0390

3. FunktionsaufZeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das auf Kollision des Fahrzeugs ansprechende Mittel aus .einer auf den Beginn einer Kollision des Fahrzeugs ansprechenden Sensoreinrichtung zur Erzeugung eines dafür indikativen Signals und einer auf das vom Sensor kommende Signal ansprechenden Gattereinrichtung zum Erzeugen eines Signals von vorher festgesetzter Zeitdauer besteht.

4. Funktionsaufzeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung eine Schaltung ist, die so gestaltet ist, daß sie bei Ertasten einer Kollision geschlossen wird.

5. Funktionsaufzeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gattereinrichtung aus einem monostabilen Multivibrator besteht, der so gestaltet ist, daß er durch das von der Sensoreinrichxun9 ausgehende Signal ausgelöst wird.

6. Funktionsaufzeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel, das auf das Auslösen der Sicherheitseinrichtung anspricht, aus ersten und zweiten Komparatoren, die an einen Triggermechanismus für die Sicherheitseinrichtung angeschlossen sind, einem Inverter, dessen Eingang an den Ausgang des

ersten Komparators angeschlossen ist,und einem NOR-Gatter, 309835/0390

dessen einer Eingang an den Ausgang des zweiten Komparator s und dessen anderer Eingang an den Ausgang des Inverters angeschlossen ist, besteht.

7. Funktionsaufzeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel, das auf die Koinzidenz der zwei Signale anspricht, aus einem AND-Gatter, dessen einer Eingang an den Ausgang des NOR-Gatters und dessen anderer Eingang an den Ausgang des monostabilen Multivibrators angeschlossen ist, besteht.

8. Funktionsaufzeichner nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel zum Speichern des Kionzidenzsignals aus einem Transistor, der so gestaltet ist, daß er durch einen Ausgang des AND-Gatter s leitend gemacht wird ■, einer Batterie und einer elektrischen Sicherung, die in Serie mit dem Transistor über die Batterie verbunden ist, besteht.

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