DE4133316A1 - Kollisionsdetektiervorrichtung fuer ein fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kollisionsdetektiervorrichtung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, und eignet sich zur Aktivierung eines in das Fahrzeug eingebauten Insassen- Schutzsystems wie etwa eines Airbagsystems und eines Gurtvor­ spannsystems.

Es gibt heute immer mehr Kraftfahrzeuge, die zusätzlich zu den Sicherheitsgurten mit Airbag- und Vorspannsystemen als Insassen-Schutzvorrichtungen ausgerüstet sind, um einen In­ sassen vor einem Aufprall im Fall einer Kollision des Kraft­ fahrzeugs zu schützen. Im Fall einer Kollision eines mit einem Airbag- oder einem Vorspannsystem ausgerüsteten Kraft­ fahrzeugs wird die Zündkapsel im Airbag oder in einer Sicher­ heitsgurteinrichtung gezündet, so daß durch ein Zündsignal von einer Kollisionsdetektiervorrichtung der Airbag aufge­ blasen bzw. die Vorspanneinrichtung aktiviert wird.

Um den Insassen im Fall einer Kollision in positiver Weise zu schützen, muß eine solche Kollisionsdetektiervorrichtung ins­ besondere das Auftreten der Kollision sowie den Zeitpunkt zur Erzeugung des Zündsignals exakt bestimmen können.

Konventionell sind Kollisionsdetektiervorrichtungen für Fahrzeuge bekannt, bei denen das Auftreten einer Kollision festgestellt wird, wenn ihnen eine Beschleunigung zugeführt wird, die größer als ein vorbestimmter Wert ist.

Derartige Kollisionsdetektiervorrichtungen umfassen verschie­ dene Bauarten, beispielsweise eine elektrische Bauart, die eine zugeführte Beschleunigung mit elektrischen Sensoren er­ faßt und das Auftreten einer Kollision bestimmt, wenn die erfaßte Beschleunigung eine vorbestimmte Größe hat bzw. diese übersteigt, sowie eine mechanische Bauart, die ein Gewicht, einen Magneten und elektrische Kontakte aufweist und das Auftreten einer Kollision feststellt, wenn das Gewicht mit den Kontakten in Berührung gelangt ist und sie gegen die Magnetkraft des Magneten geschlossen hat.

Diese bekannten Kollisionsdetektiervorrichtungen sind jedoch sämtlich dafür ausgelegt, das Auftreten einer Kollision nur auf der Grundlage einer zu einem einzigen Zeitpunkt festge­ stellten Beschleunigung zu bestimmen. Sie können daher eine Fehlentscheidung über das Auftreten einer Kollision treffen, wenn sie einen momentanen Stoß erhalten, wenn beispielsweise das Fahrzeug gegen einen Randstein oder auf den Gehweg oder über einen Graben fährt oder eine Stoßbeschleunigung dadurch erfährt, daß zu Reparaturzwecken ein Fahrzeugteil mit einem Hammer bearbeitet wird. Außerdem können sie eine Entscheidung zu einem falschen Zeitpunkt treffen.

Zur Überwindung dieser Nachteile wurde bereits eine Kolli­ sionsdetektiervorrichtung vorgeschlagen (z. B. in der natio­ nalen japanischen PCT-Veröffentlichung (Kohyo) 63-5 03 531), die aufweist: eine Beschleunigungserfassungseinrichtung, die eine während der Fahrt auf ein Fahrzeug aufgebrachte Be­ schleunigung erfaßt, einen Arithmetikprozessor zur Inte­ gration eines Signals, das eine einen vorbestimmten Wert übersteigende erfaßte Beschleunigung bezeichnet, und eine Kollisionsbeurteilungseinrichtung, die beurteilt, daß eine Kollision tatsächlich erfolgt ist, wenn der Integrationswert einen vorbestimmten Wert übersteigt. Bei dieser vorgeschla­ genen Kollisionsdetektiervorrichtung wird eine auf das Fahr­ zeug aufgebrachte Beschleunigung einer Integration erster Ordnung zu einem Wert, der der Geschwindigkeit äquivalent ist, unterzogen. Es wird dann aus dem der Geschwindigkeit äquivalenten Wert bestimmt, ob eine Kollision tatsächlich stattgefunden hat.

Die vorgeschlagene Kollisionsdetektiervorrichtung ist jedoch mit dem Nachteil behaftet, daß hinsichtlich des Detektier­ zeitpunkts eine Verzögerung eintritt und die Detektiergenau­ igkeit gering ist. Wenn dabei der mit dem Integrationswert zu vergleichende vorbestimmte Wert so vorgegeben ist, daß ein Detektierzeitpunkt erhalten wird, der zum Detektieren einer Kollision beim schnellen Fahren des Fahrzeugs geeignet ist, ergibt sich eine Verzögerung hinsichtlich des Detektierzeit­ punkts einer Kollision beim Fahren mit mittlerer Geschwin­ digkeit. Wenn umgekehrt der vorbestimmte Wert so vorgegeben ist, daß ein Detektierzeitpunkt erhalten wird, der zum De­ tektieren einer Kollision beim Fahren mit mittlerer Geschwin­ digkeit geeignet ist, kann es geschehen, daß selbst eine Kol­ lision beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit als echte Kollision beurteilt wird, obwohl eine solche Langsamfahrt- Kollision nicht detektiert zu werden braucht.

Da ferner die vorgeschlagene Kollisionsdetektiervorrichtung keine Kollisionsdetektierung durchführt, wenn die aufgebrach­ te Beschleunigung einen vorbestimmten Wert unterschreitet, kann der Nachteil eintreten, daß eine Verzögerung bei der Detektierung einer Kollision eintritt, wenn auf das Fahrzeug kontinuierlich eine Beschleunigung aufgebracht wird, die den vorbestimmten Wert unterschreitet, und daß momentan fehler­ haft festgestellt wird, daß eine echte Kollision erfolgt ist, wenn auf das Fahrzeug eine momentane Beschleunigung aufge­ bracht wird, deren Größe den vorbestimmten Wert übersteigt.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Kolli­ sionsdetektiervorrichtung für Fahrzeuge, die das Auftreten einer Kollision exakt und zum richtigen Zeitpunkt detektieren kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung eine Kolli­ sionsdetektiervorrichtung für ein Fahrzeug vorgesehen, die aufweist: eine Beschleunigungserfassungseinrichtung zur Er­ fassung einer auf das Fahrzeug im Fall einer Kollision aufge­ brachten Beschleunigung, einen Arithmetikprozessor zur arith­ metischen Verarbeitung eines Signals, das die von der Be­ schleunigungserfassungseinrichtung erfaßte Beschleunigung bezeichnet, und eine Kollisionsbestimmungseinrichtung, die ein Ausgangssignal des Arithmetikprozessors mit einem vor­ bestimmten Bezugswert vergleicht und ein das Auftreten einer Kollision bezeichnendes Ausgangssignal auf der Basis des Ver­ gleichsergebnisses erzeugt, wobei die Kollisionsdetektiervor­ richtung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Arithmetikpro­ zessor ein mehrstufiges lineares Filter aufweist.

Bevorzugt ist eine Bezugswertänderungseinrichtung vorgesehen, um den vorbestimmten Bezugswert über die Zeit zu ändern.

Das mehrstufige lineare Filter umfaßt wenigstens zwei in Reihe liegende Tiefpässe.

Alternativ umfaßt das mehrstufige lineare Filter ein Digital­ filter mit einer Vielzahl von Verzögerungselementen und einer Vielzahl von Koeffizientenmultiplizierern.

Bevorzugt umfaßt das mehrstufige lineare Filter ferner einen Hochpaß.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 ein Blockschaltbild, das den Grundaufbau einer Kollisionsdetektiervorrichtung nach der Erfindung zeigt;

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung;

Fig. 3 ein Diagramm, das die Beziehung zwischen der aufge­ brachten Beschleunigung, dem Ausgangssignal eines linearen Filters von Fig. 1 und einem für einen Vergleicher in Fig. 2 vorgesehenen Schwellenwert zeigt;

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung;

Fig. 5 ein der Fig. 3 ähnliches Diagramm, das die Bezie­ hung zwischen der aufgebrachten Beschleunigung, dem Ausgangssignal eines linearen Filters von Fig. 4 und einem für einen Vergleicher von Fig. 4 vorgese­ henen Schwellenwert zeigt; und

Fig. 6 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbei­ spiels der Erfindung.

Der Grundaufbau der Vorrichtung ist in Fig. 1 gezeigt. Die Kollisionsdetektiervorrichtung umfaßt eine Beschleunigungs­ erfassungseinrichtung 100, die eine auf ein Fahrzeug während der Fahrt aufgebrachte Beschleunigung erfaßt, einen Arithme­ tikprozessor, der aus einem mehrstufigen linearen Filter be­ steht und ein die erfaßte Beschleunigung bezeichnendes Signal arithmetisch verarbeitet, und eine Kollisionsbestimmungsein­ richtung, die ein Ausgangssignal des Arithmetikprozessors mit einem vorgegebenen Bezugswert V_ref vergleicht und das Auf­ treten einer Kollision bestimmt.

Bei dieser Anordnung erfaßt die Beschleunigungserfassungsein­ richtung 100 eine auf das Fahrzeug während der Fahrt aufge­ brachte Beschleunigung. Ein die erfaßte Beschleunigung be­ zeichnendes Signal wird dem Arithmetikprozessor bzw. dem mehrstufigen linearen Filter 200 zugeführt, das dieses Ein­ gangssignal arithmetisch verarbeitet. Diese arithmetische Verarbeitung des Eingangssignals ist beispielsweise ein Tief­ paßfiltervorgang zweiter Ordnung und dient dem Berechnen eines Verlagerungsbetrages aus der erfaßten Beschleunigung. Der berechnete Verlagerungswert wird mit dem vorgegebenen Bezugswert V_ref verglichen, um zu beurteilen, ob eine Kol­ lision stattgefunden hat.

Nachstehend wird die Detektiervorrichtung im einzelnen be­ schrieben.

Fig. 2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel.

Dabei wird die Kollisionsdetektiervorrichtung mit einem Air­ bagsystem angewandt, wobei bei einer Kollision des Fahrzeugs ein Airbag sofort aufgeblasen wird, um den Insassen vor einem Vorwärtsruck und einer Kollision mit dem Lenkrad oder der Frontscheibe des Fahrzeugs zu schützen.

Wie Fig. 2 zeigt, umfaßt die Kollisionsdetektiervorrichtung einen Beschleunigungssensor 1, einen Pufferverstärker 2, ein lineares Filter 5 zweiter Ordnung und einen Vergleicher 6, die in der genannten Reihenfolge angeordnet sind. Das lineare Filter 5 zweiter Ordnung besteht aus einem Hochpaß 3 und zwei Tiefpässen 4a und 4b, die in Reihe geschaltet sind. Diese Filter 3, 4a und 4b sind jeweils RC-Filter aus einem Wider­ stand und einem Kondensator.

Die so aufgebaute Kollisionsdetektiervorrichtung arbeitet wie folgt:

Ein Ausgangssignal des Beschleunigungssensors 1, das die auf das Fahrzeug aufgebrachte Beschleunigung bezeichnet, wird dem Pufferverstärker 2 zugeführt, der das Signal auf einen vorbe­ stimmten Pegel verstärkt. Das verstärkte Beschleunigungssi­ gnal wird dem mehrstufigen linearen Filter 5 zugeführt, in dem zuerst die erforderlichen Niederfrequenzkomponenten durch den Hochpaß 3 ausgefiltert werden, um die Gefahr einer Fehl­ beurteilung zu vermeiden, die aus dem Anstieg eines Beschleu­ nigungssignals resultiert, der typischerweise in der zweiten Hälfte der Dauer einer Kollision bei Langsamfahrt des Fahr­ zeugs stattfindet. Ein Ausgangssignal des Hochpasses 3 wird dann in dem Tiefpaß 4a zu einem Wert integriert, der der "Geschwindigkeit" äquivalent ist, und in dem Tiefpaß 4b wei­ ter zu einem Wert integriert, der der "Verlagerung" äquiva­ lent ist. Somit haben die Tiefpässe 4a, 4b die Funktion, einen geschätzten Betrag der Verlagerung des Insassen bei einer Kollision des Fahrzeugs zu berechnen. Der so gebildete, der Verlagerung äquivalente Wert wird im Vergleicher 6 mit dem vorgegebenen Bezugswert V_ref verglichen. Das Vergleichs­ ergebnis wird vom Vergleicher 6 als Ausgangssignal V_out aus­ gegeben, das die Feststellung der Kollision bezeichnet. Wenn der der Verlagerung äquivalente Wert größer als der vorgege­ bene Bezugswert V_ref ist, wird das Ausgangssignal V_out dann als Aktivierungssignal für ein Airbagsystem (nicht gezeigt), das im Fahrzeug eingebaut ist, angepaßt.

Zum vollständigen Schutz des Insassen vor dem Aufprall bei einer Kollision sollte das Airbagsystem bei einer Kollision des Fahrzeugs richtig funktionieren. Zu diesem Zweck muß eine Kollision des Fahrzeugs mit hoher Genauigkeit und mit gutem Ansprechverhalten detektiert werden, und das resultierende Aktivierungssignal muß einer Auslöseeinrichtung des Airbag­ systems zum richtigen Zeitpunkt zugeführt werden.

Im Fall des Airbagsystems ist der optimale Zeitpunkt, zu dem das Aktivierungssignal ausgegeben werden sollte, der Augen­ blick, in dem der Insasse bei einer Kollision des Fahrzeugs sich nach vorn zu bewegen beginnt. Es ist daher unbedingt notwendig, den Augenblick des Beginns der Vorwärtsbewegung des Insassen exakt zu bestimmen. Dieser Augenblick liegt umso früher, je größer die durch eine Kollision bedingte Beschleu­ nigung ist, d. h. je höher die Fahrgeschwindigkeit des Fahr­ zeugs unmittelbar vor der Kollision ist. Um dieses Erforder­ nis zu erfüllen, wird bei diesem Ausführungsbeispiel das der aufgenommenen Beschleunigung entsprechende Signal einer In­ tegration zweiter Ordnung in den Tiefpässen 4a, 4b unter­ worfen unter Bildung eines der Verlagerung äquivalenten Wer­ tes. Die Verlagerung zeigt eine größere Änderungsgeschwin­ digkeit, wenn die durch eine Kollision bedingte Beschleuni­ gung proportional der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen größeren Wert hat. Wenn der der Verlagerung äquivalente Wert einen vorgegebenen Wert erreicht, wird von der Kollisionsde­ tektiervorrichtung ein Ausgangssignal geliefert, das die festgestellte Kollision bezeichnet, um dadurch den richtigen Zeitpunkt der Abgabe des Aktivierungssignals vorzugeben.

Die Verwendung des Hochpasses 3 basiert auf der Tatsache, daß sich die Beschleunigung im Fall einer Kollision bei Langsam­ fahrt des Fahrzeugs relativ sanft ändert und daß also bei Auftreten einer Kollision bei Niedriggeschwindigkeit des Fahrzeugs das Airbagsystem nicht aktiviert zu werden braucht. Der Tiefpaß 3 bewirkt somit eine Dämpfung des Ausgangssignals des Pufferverstärkers 2 im Fall einer Kollision des Fahrzeugs bei Langsamfahrt, um dadurch eine exakte Detektierung einer Kollision sicherzustellen, vor der der Insasse zu schützen ist.

Unter Bezugnahme auf Fig. 3 ist insbesondere ersichtlich, daß die Beschleunigung umso größer ist, je höher die Fahrge­ schwindigkeit des Fahrzeugs unmittelbar vor einer Kollision ist, wie die Strichlinien zeigen, und daß also das integrier­ te Ausgangssignal des mehrstufigen linearen Filters 5, d. h. die Änderungsgeschwindigkeit der Verlagerung bzw. des Vor­ wärtsrucks des Insassen, umso größer ist, wie die Vollinien zeigen. Infolgedessen muß der Zeitpunkt der Aktivierung des Airbagsystems vorverlegt werden. Zu diesem Zweck wird bei der Kollisionsdetektiervorrichtung dieses Ausführungsbeispiels das integrierte Ausgangssignal des Filters 5 mit dem vorge­ gebenen Bezugswert V_ref verglichen, um das Auftreten einer Kollision zu einem früheren Zeitpunkt zu beurteilen, wenn die Kollision beim Fahren des Fahrzeugs mit hoher Geschwindigkeit erfolgt. Ferner wird eine beim Fahren mit niedriger Geschwin­ digkeit auftretende Kollision ignoriert.

Bei dem oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel werden zwar der Hochpaß erster Ordnung und die Tiefpässe zweiter Ordnung als das mehrstufige lineare Filter verwendet, aber dies stellt keine Einschränkung dar; stattdessen können zur Erhöhung der Detektiergenauigkeit auch Hoch- und/oder Tief­ pässe höherer Ordnung verwendet werden.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel. Dieses ist dazu ausgelegt, in noch positiverer Weise zu verhindern, daß eine Kollision als echte Kollision beurteilt wird, wenn sie beim langsamen Fahren des Fahrzeugs erfolgt, da in diesem Fall das Airbagsystem nicht in Funktion zu treten braucht.

Das zweite Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom ersten dadurch, daß der Hochpaß 3 von Fig. 2 durch einen Vergleicher 7 und einen Funktionsgeber 8 ersetzt ist, die parallel zu dem mehrstufigen linearen Filter 5′ angeordnet sind. Ein Eingang des Vergleichers 7 ist mit dem Ausgang des Pufferverstärkers 2 gekoppelt, und der Eingang des Funktionsgebers 8 ist mit dem Ausgang des Vergleichers 7 gekoppelt, während sein Aus­ gang mit einem Eingang des Vergleichers 6 gekoppelt ist, an dem ein Schwellenwert V_ref anliegt.

Ein dem Vergleicher 6 zuzuführender Schwellenwert V_ref2 wird vom Vergleicher 7 und vom Funktionsgeber 8 in solcher Weise erzeugt, daß er über die Zeit ansteigt, um eine Fehlbeurtei­ lung in bezug auf das Auftreten einer Kollision bei Langsam­ fahrt des Fahrzeugs, wobei sich die Beschleunigung sanft ändert, zu vermeiden. Dem Vergleicher 7 wird das Ausgangssi­ gnal des Pufferverstärkers 2, d. h. ein verstärktes Beschleu­ nigungsmeßsignal, zugeführt, und der Vergleicher vergleicht dieses Signal mit einem vorgegebenen Bezugswert V_ref1. Dieser Bezugswert V_ref1 ist mit einem Wert vorgegeben, der gering­ fügig kleiner als der Maximalwert ist, den das Beschleuni­ gungsmeßsignal annehmen kann, wenn sich das Fahrzeug im Normalfahrzustand befindet. Wenn das Beschleunigungssignal vom Pufferverstärker 2 den Bezugswert V_ref1 übersteigt, stößt ein Ausgangssignal des Vergleichers 7 den Funktionsgeber 8 (zu einem Zeitpunkt t₁ in Fig. 5) an. Nach Ablauf einer vor­ gegebenen Zeitdauer Ta seit dem Anstoßzeitpunkt t₁ (zu einem Zeitpunkt t₂ in Fig. 5) beginnt der Funktionsgeber 8 mit der Erzeugung des Schwellenwerts V_ref2 in progressiv ansteigender Weise. Die vorgegebene Zeitdauer Ta und der Anstiegsgradient des Schwellenwerts V_ref2 sind mit sanfter Beschleunigungsän­ derung im Fall einer Kollision bei Langsamfahrt des Fahrzeugs vorgegeben, so daß das Ausgangssignal V_out, das die festge­ stellte Kollision bezeichnet, nur im Fall einer Kollision bei mittlerer oder hoher Fahrzeuggeschwindigkeit erzeugt wird, d. h. nur dann, wenn das Beschleunigungssignal vom mehrstu­ figen linearen Filter 5′ auch nach Ablauf der vorgegebenen Periode Ta einen höheren Pegel als der Schwellenwert V_ref2 hat, und das Ausgangssignal V_out wird nicht erzeugt im Fall einer Kollision bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit, wenn der Pegel des Beschleunigungssignals vom linearen Filter 5′ unter dem Schwellenwert V_ref2 liegt. Indem der Schwellenwert V_ref2 so vorgegeben wird, kann die Kollisionsbeurteilung mit höherer Zuverlässigkeit durchgeführt werden.

Gemäß Fig. 5 zeigt die Verlagerung, d. h. das Ausmaß des Vor­ wärtsrucks des Insassen, entsprechend dem integrierten Aus­ gangssignal des linearen Filters 5′ größere Änderungsraten in bezug auf Beschleunigung bei Kollisionen im Fall von hoher, mittlerer und niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit. Im Fall einer Kollision bei niedriger oder auch mittlerer Fahrzeug­ geschwindigkeit besteht jedoch in vielen Fällen keine so große Gefahr, daß das Airbagsystem aktiviert werden müßte, und in solchen Fällen braucht das Ausgangssignal V_out, das die festgestellte Kollision bezeichnet, nicht erzeugt zu werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beginnt daher gemäß Fig. 5 der vom Funktionsgeber 8 ausgegebene Schwellenwert V_ref2 zu einem bestimmten Zeitpunkt (t₁) pro­ gressiv anzusteigen, um die Ausgabe des die festgestellte Kollision bezeichnenden Ausgangssignals V_out im Fall einer Kollision bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten und selbst bei einigen mittleren Fahrzeuggeschwindigkeiten zu verhin­ dern. Infolgedessen kann der Airbag nur aufgeblasen werden, wenn der Insasse aufgrund einer durch eine gefährliche Kolli­ sion hervorgerufenen Beschleunigung nach vorn geworfen wird, und somit kann der Insasse zuverlässig in positiver Weise ausschließlich in Fällen, in denen ein solcher Schutz not­ wendig ist, geschützt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 4 ist zwar der Funk­ tionsgeber 8 von dem Typ, der das Ausgangssignal in linearer Weise erzeugt, alternativ kann aber ein Funktionsgeber ver­ wendet werden, der ein entlang einer Kurvenbahn ansteigendes Ausgangssignal erzeugt. Ein solcher Funktionsgeber kann durch ein Zeitkonstantenglied mit einem Kondensator und einem Wi­ derstand gebildet sein, wobei das Laden und Entladen des Kondensators eine solche auf einer Kurve verlaufende Anderung des Ausgangssignals bewirkt.

Fig. 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel. Es unterschei­ det sich von den beiden oben beschriebenen Ausführungsbei­ spielen dadurch, daß anstelle der Tiefpässe 4a, 4b, die Analogfilter sind, ein Digitalfilter 10 verwendet wird. Ein A/D-Wandler 9 ist zwischen den Ausgang des Pufferverstärkers 2 und den Eingang des Digitalfilters 10 geschaltet. Ein Be­ schleunigungssignal vom Pufferverstärker 2 wird vom A/D-Wand­ ler 9 in ein Digitalsignal umgewandelt und dem Digitalfilter 10 zugeführt, das dieses Digitalsignal arithmetisch verarbei­ tet und das verarbeitete Signal dem Vergleicher 6 zuführt. Das hier verwendete Digitalfilter 10 ist ein FIR-Digital­ filter (= ein Digitalfilter mit endlicher Impulsantwortfunk­ tion), das eine Vielzahl von Verzögerungselementen Z^-1 sowie eine Vielzahl von Koeffizientenmultiplizierern K0-Kn, die jeweils mit den Eingängen der Verzögerungsglieder Z^-1 ge­ koppelt sind, umfaßt. Ein verzögerter Beschleunigungswert von jedem Verzögerungsglied Z^-1 wird mit einem Koeffizienten des entsprechenden Koeffizientenmultiplizierers K0-Kn multipli­ ziert, und die resultierenden Produkte sämtlicher Koeffizien­ tenmultiplizierer werden in einem Addierer 11 aufaddiert. Ein Ausgangssignal vom Addierer 11 wird dem Vergleicher 6 zuge­ führt, der es wie bei den beiden vorhergehenden Ausführungs­ beispielen mit dem Schwellenwert V_ref vergleicht. Wenn das Ausgangssignal des Addierers 11 den Schwellenwert V_ref über­ steigt, erzeugt der Vergleicher 6 das die festgestellte Kol­ lision bezeichnende Ausgangssignal V_out.

Das Ausgangssignal des Addierers 11, d. h. des Digitalfilters 10, enthält eine Verlagerungskomponente, d. h. einen Vor­ wärtsruckbetrag des Insassen, ebenso wie bei den vorher­ gehenden Ausführungsbeispielen, es kann aber viele weitere Komponenten enthalten, die mit dem Analogfilter 4a, 4b der vorhergehenden Ausführungsbeispiele nicht erhalten werden können.

Selbstverständlich können auch bei dem dritten Ausführungs­ beispiel dem Vergleicher 7 und dem Funktionsgeber 8 von Fig. 4 entsprechende Glieder verwendet werden, um dem Schwellen­ wert V_ref eine Charakteristik zu geben, die über die Zeit progressiv ansteigt, um die gleichen Ergebnisse wie vorher zu erzielen.

Auch kann das Digitalfilter 10 außerdem einen Hochpaß wie beim ersten Ausführungsbeispiel aufweisen, um eine Fehlbeur­ teilung infolge von Niederfrequenzkomponenten im Beschleuni­ gungssignal zu vermeiden.

Geeignete Werte der Koeffizienten der Koeffizientenmultipli­ zierer K0-Kn können aus Beschleunigungswerten bestimmt wer­ den, die durch Kollisionsversuche sowie aus dem Grad der Gefahr, der der Insasse ausgesetzt ist und der als Ergebnis von solchen Kollisionsversuchen festgestellt wurde, ermittelt werden, wodurch gefährliche Kollisionen exakter erkannt wer­ den können.

Claims (7)

1. Kollisionsdetektiervorrichtung für ein Fahrzeug, mit einer Beschleunigungserfassungseinrichtung (100, 1), die die auf das Fahrzeug bei einer Kollision aufgebrachte Beschleunigung erfaßt, mit einem Arithmetikprozessor (200), der ein die er­ faßte Beschleunigung bezeichnendes Signal von der Beschleuni­ gungserfassungseinrichtung arithmetisch verarbeitet, und mit einer Kollisionsbestimmungseinrichtung (300, 6), die ein Aus­ gangssignal des Arithmetikprozessors mit einem vorgegebenen Bezugswert (V_ref) vergleicht und auf der Grundlage des Ver­ gleichsergebnisses ein Ausgangssignal erzeugt, das anzeigt, ob eine Kollision aufgetreten ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Arithmetikprozessor (200) ein mehrstufiges lineares Filter (5, 5′, 10) umfaßt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bezugswertänderungseinrichtung (7, 8) vorgesehen ist, die den vorgegebenen Bezugswert (V_ref) über die Zeit ändert.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrstufige lineare Filter wenigstens zwei in Reihe liegende Tiefpässe (4a, 4b) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrstufige lineare Filter ein Digitalfilter (10) mit einer Vielzahl von Verzögerungsgliedern (Z^-1) und einer Viel­ zahl von Koeffizientenmultiplizierern (K0-Kn) umfaßt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugswertänderungseinrichtung einen Vergleicher (7) und einen Funktionsgeber (8) aufweist, die zwischen die Be­ schleunigungserfassungseinrichtung (1, 2) und die Kollisions­ bestimmungseinrichtung (6) und parallel zu dem Arithmetikpro­ zessor (4a, 4b) geschaltet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleicher (7) ein Triggersignal (t₁) erzeugt, wenn das die erfaßte Beschleunigung bezeichnende Signal von der Beschleunigungserfassungseinrichtung einen zweiten vorgege­ benen Bezugswert (V_ref1) übersteigt, und der Funktionsgeber (8) den erstgenannten vorgegebenen Bezugswert (V_ref2) nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitraums (Ta) nach seiner Zu­ führung mit dem Triggersignal progressiv erhöht.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das mehrstufige lineare Filter (5, 5′, 10) einen Hochpaß (3) umfaßt.