DE4237142C2

DE4237142C2 - Vorrichtung zur Erfassung einer Kollision eines Fahrzeuges für ein Airbag-System

Info

Publication number: DE4237142C2
Application number: DE4237142A
Authority: DE
Inventors: Munehiro Kawabata; Hisatsugu Ito
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-10-28
Filing date: 1992-10-27
Publication date: 1996-05-02
Anticipated expiration: 2012-10-28
Also published as: KR950013358B1; US5428340A; JPH05116590A; KR930007726A; DE4237142A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vor richtung zum Erfassen einer Kollision eines Fahrzeuges insbesondere für die Verwendung in einem Fahrzeug- Airbag-System, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung einer Kollision von Fahrzeugen nach dem Stand der Technik, wie sie beispielsweise in der ja panischen Offenlegungsschrift JP 63-241467 (A) offen bart ist. In Fig. 6 ist ein piezoelektrisches Element 1 als Beschleunigungssensor ausgebildet und ein Si gnalverarbeitungskreis 2 ist mit dem Ausgang des pie zoelektrischen Elementes 1 verbunden. Der Signalver arbeitungskreis 2 umfaßt einen mit dem Ausgangsan schluß 1a des piezoelektrischen Elementes 1 verbunde nen Impedanzwandler 3, einen mit seinem Ausgang ver bundenen Integrator 4, einen Komparator 5 zur Ausgabe eines Signals mit hohem Pegel, wenn die Ausgangsspan nung des Integrators 4 eine eingestellte Spannung überschreitet, und einen Transistor 6, der bei Vor handensein des Signals mit hohem Pegel von dem Kom parator 5 eingeschaltet wird.

Der Transistor 6 ist Bestandteil eines Zündkreises, in dem ein Zünder 7 zum Betätigen eines Airbags mit einer Batterie 8 verbunden ist. Wenn ein Stoß einen vorbestimmten Wert überschreitet und zum Zeitpunkt einer Kollision auf das piezoelektrische Element wirkt, wird die von dem piezoelektrischen Element 1 erzeugte Ausgangsspannung über den Impedanzwandler 3, den Integrator 4 und den Komparator 5 dem Transistor 6 zugeführt, der sofort eingeschaltet wird und da durch der Zünder 7 zündet. Ein mechanischer Beschleu nigungssensor 9 ist zur Verhinderung einer irrtümli chen Explosion vorgesehen, wobei dieser Sensor einen Kontakt mit dem Zündkreis aufweist und ein Ausfall überwachungsrelais 10 ist in dem Zündkreis vorgese hen.

Ein Diagnoseimpulsgenerator 11 ist mit dem Eingangs anschluß 1b des piezoelektrischen Elementes 1 zur Abgabe seiner piezoelektrischen Gegenwirkung verbun den und ein Diagnosekreis 12 ist am Ausgang des Si gnalverarbeitungskreises 2 vorgesehen, das heißt am Emitter des Transistors 6, um den EIN/AUS-Zustand des Transistors zu erfassen. Der Diagnosekreis 12 steuert den EIN/AUS-Zustand des Ausfallüberwachungssrelais 10 und steuert gleichfalls eine Warnlampe 13 oder der gleichen, die entsprechend der Notwendigkeit vorgese hen sein können.

Beispielsweise bestätigt der Diagnoseimpulsgenerator 11 beim Empfang eines Fahrzeuggeschwindigkeitssi gnals, eines Kurbelsignals und eines Parkbremsensi gnals die Kurbelzeit während des Haltens eines Fahr zeugs und erzeugt einen Diagnoseimpuls. Wenn der Dia gnoseimpuls dem Eingangsanschluß 1b des piezoelektri schen Elementes 1 zugeführt wird, wird eine Ausgangs spannung aufgrund des umgekehrten piezoelektrischen Effektes am Ausgangsanschluß 1a erzeugt. Die Periode und die Spannung des Diagnoseimpulses ist so festge legt, daß die vom Integrator 4 gelieferte Spannung etwas höher liegt als die festgelegte Spannung V1 des Komparators 5. Folglich wird der Transistor 6 einge schaltet, wenn der Diagnoseimpuls erzeugt wird, es sei denn, das piezoelektrische Element 1 und der Si gnalverarbeitungskreis 2 weisen eine Funktionsstörung auf, und die Spannung der Batterie liegt am Diagnose kreis 12 an. Wenn dem Diagnosekreis 12 nach einer vorbestimmten Zeit nach der Erzeugung des Diagnoseim pulses keine Spannung zugeführt wird, entscheidet der Diagnosekreis 12, daß eine Störung vorhanden ist und schaltet das Ausfallüberwachungsrelais 10 aus und aktiviert dann den Alarm 13. Da der Diagnoseimpuls während des Haltens des Fahrzeuges erzeugt wird, bleibt der Kontakt des mechanischen Beschleunigungs sensors 9 in seinem ausgeschalteten Zustand und eine Zündung des Zünders 7 wird verhindert.

Die Vorrichtung zur Erfassung einer Kollision von Fahrzeugen nach dem Stand der Technik ist in dieser Wei se aufgebaut und sie weist ein relativ großes Risiko einer irrtümlichen Explosion auf im Falle, daß ihr ein Stoß aus Versehen in einem solchen Zustand, daß die Spannungsversorgung beibehalten wurde, während sie repariert wird, zugeführt wird.

Der US 4,950,914 ist ein System zur Auslösung eines Airbags zu entnehmen, das im wesentlichen mit der ausführlich beschriebenen Vorrichtung nach der japanischen Offenlegungsschrift JP 63-241467 (A) übereinstimmt.

Aus EP 0 283 188 B1 ist eine Ausfallverhinderungsvorrichtung für einen Gassackmodul bekannt, der am Lenkrad abnehmbar befestigt ist. Die dort beschriebene Vorrichtung weist eine Betriebsfunktionsneutralisierungseinrichtung auf, die eine Funktion der Ausfallverhinderungsvorrichtung darstellt und bei der Entfernung des Gassackmoduls betätigt wird. Im übrigen werden verschiendene Möglichkeiten zur Schaltung dieser Betriebsfunktionsneutralisierungseinrichtung genannt, unter denen sich auch eine manuelle Möglichkeit befindet.

Eine Lösung zur Anwendung einer Kontrolleuchte zur Überwachung einer Steckverbindung an Kraftfahrzeugen ist in der DE 41 13 710 C1 enthalten.

Die JP 1-317 848 (A) betrifft eine Einrichtung, bei der der Airbag initiiert werden kann, wenn der Zündschalter für die Motorzündung ausgeschaltet ist und sich das Fahrzeug trotzdem bewegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die zuvor beschriebenen Probleme zu vermeiden und eine Vorrich tung zur Erfassung einer Kollision von Fahrzeugen in der Weise zu schaffen, daß, wenn die Betätigung einer Sicherheitsvorrichtung, wie eines Airbags, unnötig ist, die Betätigung des Airbags für einen gewünschten Zeitraum unbedingt verhindert wird, selbst wenn irr tümlich ein Stoß aufgebracht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale nach Patentanspruch 1 gelöst.

Eine Vorrichtung zum Erfassen einer Kollision von Fahrzeugen nach der vorliegenden Erfindung ist mit einer Einrichtung versehen, mit der die Betätigungs mittel für einen Airbag manuell in einen nicht betä tigbaren Zustand gebracht werden.

Eine Vorrichtung zur Erfassung einer Kollision von Fahrzeugen nach der vorliegenden Erfindung ist ferner mit einer Warneinrichtung versehen, die ein Warnsignal abgibt, wenn die Einrichtung zum manuellen Stop pen der Betätigung der Auslöseeinrichtung wirksam ist.

Die Vorrichtung zum Erfassen einer Kollision von Fahrzeugen nach der vorliegenden Erfindung kann eine Einrichtung zum automatischen Freigeben bzw. Überführen der Einrichtung zum manuellen Schalten der Betätigungseinrichtung für den Airbag in den nicht betätigten Zustand, während das Fahrzeug sich im Fahrzustand befindet, umfassen.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Ein richtung zum Betätigen des Airbag-Systems manuell in den nicht betätigbaren Zustand gebracht werden, wo durch verhindert wird, daß der Airbag zum Zeitpunkt der Reparatur oder Inspektion ungewollt ausgelöst wird.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine Warnung von einer Warneinrichtung ausgegeben, wenn die Einrichtung zum manuellen Schalten der Betäti gungseinrichtung des Airbag-Systems diese in den nicht betätigbaren Zustand gebracht hat, wodurch ver hindert wird, daß vergessen wird, die Einrichtung zum manuellen Schalten der Betätigungseinrichtung in den nicht betätigbaren Zustand auszuschalten.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann die Ein richtung zum manuellen Schalten der Betätigungsein richtung für das Airbag-System automatisch freigege ben werden, das heißt in den AUS-Zustand gebracht werden, während das Fahrzeug im Fahrzustand ist. Dadurch wird die Funktion des Airbags sichergestellt, selbst wenn ver gessen wird, die Einrichtung zum manuellen Schalten der Betätigungseinrichtung in den nicht betätigbaren Zustand auszuschalten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeich nung dargestellt und werden in der nachfolgenden Be schreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Erfassen einer Kollision von Fahr zeugen in einem ersten Ausführungsbei spiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Lampenantriebs kreises in einem ersten Ausführungs beispiel,

Fig. 3 eine Vorderansicht eines Fahrzeugmeß gerätes in einem ersten Ausführungs beispiel,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung nach der Erfindung in einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 5 ein Schaltbild eines Entscheidungs kreises für den Fahrzustand in dem zweiten Ausführungsbeispiel, und

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zum Erfassen einer Kollision von Fahr zeugen nach dem Stand der Technik.

Ausführungsbeispiel 1

Fig. 1 zeigt ein System in einem ersten Ausführungs beispiel der vorliegenden Erfindung. In Fig. 1 bringt ein manuell betätigbarer Schalter 14 das System in den nicht betätigbaren Zustand, ein logischer Kreis 15 bringt die Ausgänge des Schalters 14 und eines Diagnosekreises 12 in die ODER-Funktion und schaltet ein Ausfallüberwachungsrelais 10 aus, wenn der Schal ter 14 auf EIN gehalten wird oder wenn das Ergebnis der von dem Diagnosekreis 12 erhaltenen Diagnose ano mal ist, ein Pull-Up-Widerstand 16 bringt den Ein gangspegel des logischen Kreises 15 auf einen hohen Pegel, wenn der Schalter 14 im AUS-Zustand gehalten wird, ein Lampenansteuerkreis 17 schaltet die Lampe 18 als Alarm ein, wenn der Schalter 14 auf EIN ge schrieben steht.

Fig. 2 ist ein detailliertes Schaltbild des Lampen ansteuerkreises 17, bei dem ein Schalttransistor 171 einen die Lampe 18 versorgenden Strom ein- und aus schaltet, die Widerstände 172 und 173 steuern den Transistor 171. Fig. 2 zeigt eine Darstellung einer Fahrzeugmeßanordnung 19 mit einem Geschwindigkeits messer 20 und einem Drehzahlmesser 21.

Im folgenden wird die Betriebsweise eines so aufge bauten Systems beschrieben. Die Betriebsweise der Teile 1 bis 13 wird nicht beschrieben, da sie ähnlich zu denen des Systems nach dem Stand der Technik ist. Wenn der Schalter 14 im AUS-Zustand gehalten wird, wird der Eingang des logischen Kreises 15 auf der Schalterseite durch Pull-Up-Widerstand 16 auf einem hohen Pegel gehalten und es wird nur das Ausgangssi gnal des logischen Kreises 12 der logischen Schaltung 15 zugeführt und wird am Ausgang erscheinen. Folglich wird eine Betriebsweise durchgeführt, die der des Systems nach dem Stand der Technik entspricht. Wenn allerdings der Schalter 14 im EIN-Zustand gehalten wird, bleibt das Ausgangssignal der logischen Schal tung 15 immer auf hohem Pegel und das Ausfallüberwa chungsrelais 10 wird ausgeschaltet, wodurch ein Zün der 7 nicht gezündet werden, selbst wenn ein mechani scher Beschleunigungssensor 9 und ein piezoelektri sches Element 1 in einem Zustand sind, ihn zu zünden. Selbst wenn ein Impuls oder Stoß aus Versehen auf das piezoelektrische Element und den mechanischen Be schleunigungssensor 9 aufgebracht wird, während die Vorrichtung zur Erfassung der Kollision von Fahrzeu gen repariert oder einer Inspektion unterworfen wird, kann der Airbag niemals ausgelöst werden, da kein Strom zu dem Detonator 7 fließt, solange der Schalter 14 in dem EIN-Zustand gehalten wird.

Wenn der Schalter 14 eingeschaltet wird, erhält die Lampe durch den Lampensteuerkreis 17 Strom und leuch tet und informiert den Fahrer, daß der Airbag nicht ausgelöst werden soll. Während das Fahrzeug sich in einer normalen Fahrbedingung befindet, kann der Fah rer die Vorrichtung so betreiben, daß der Airbag zum Zeitpunkt einer Kollision auslöst, indem er den Schalter ausschaltet. In anderen Worten gesagt, wird der Transistor 171 im AUS-Zustand gehalten, wenn der Schalter 14 ausgeschaltet ist und die Lampe gleich falls ausgeschaltet ist. Dagegen wird der Transistor 171 eingeschaltet gehalten, wenn der Schalter 14 ein geschaltet ist, wodurch die Lampe 18 Strom bekommt und leuchtet. Als Ergebnis leuchtet die Lampe 18 in der Fahrzeugmeßanordnung 19 am Armaturenbrett nach Fig. 3 auf und der Fahrer kann erkennen, daß das Aus schalten 14 des Schalter vergessen wurde.

Ausführungsbeispiel 2

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in dem die Bauteile 1 bis 16 denen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen. In Fig. 4 ist ein Geschwindigkeitssensor 24 und ein Ent scheidungskreis 25 für einen Fahrzustand zum Ent scheiden, ob das Fahrzeug im Fahrzustand ist oder nicht, und ein von dem Entscheidungskreis 25 für die Fahrbedingung angesteuerter Transistor 26 vorgesehen.

Fig. 5 zeigt ein Schaltbild des Entscheidungskreises 25 für die Fahrbedingung, in dem ein Frequenzspan nungswandler 251, ein aus einem Komparator IC 253 (Operationsverstärker), Widerstände 254 bis 257 ge bildeter Komparator und Widerstände 258 und 259 zur Steuerung des Transistors 26 vorgesehen sind.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 wird eine Be schreibung der Betriebsweise dieses Ausführungsbei spiels gegeben. Allerdings wird die oben beschriebene Betriebsweise ausgelassen. Obwohl die Lampe 18 einge schaltet ist, um den Fahrer zu informieren, daß der Airbag in dem nicht auslösbaren Zustand ist, wird der Schalter 14 nicht ausgeschaltet, wenn im ersten Aus führungsbeispiel vergessen wurde, ihn auszuschalten, es sei denn, der Fahrer bemerkt nach einer Weile, daß die Lampe 18 leuchtet. Das bedeutet, daß der Airbag in seinem nicht auslösbaren Zustand verbleibt, obwohl das Fahrzeug im Fahrzustand ist. Daher wird ein von dem Geschwindigkeitssensor 24 erzeugtes Impulssignal während der Fahrt eines Fahrzeugs dem Entscheidungs kreis 25 für eine Fahrbedingung zugeführt und wenn dieser Entscheidungskreis 25 entscheidet, daß das Fahrzeug in der Fahrbedingung ist, wird der Transi stor 26 ausgeschaltet.

Der Eingang des logischen Kreises 15 auf der Schal terseite wird auf hohen Pegel gesetzt, unabhängig davon, ob der Schalter ein- oder ausgeschaltet ist und sein Ausgang wird auf den Ausgang des Diagnose kreises 12 abgeglichen bzw. auf das gleiche Signal gesetzt, so daß der normale Betrieb des Kollisions detektors wieder angenommen wird. Wenn andererseits der Entscheidungskreis 25 für den Fahrzustand ent scheidet, daß das Fahrzeug sich nicht in dem Fahrzu stand befindet, wird der Transistor 26 eingeschaltet und der EIN/AUS-Zustand des Schalter 14 wird direkt auf die logische Schaltung 15 übertragen. Folglich wird das Ausfallüberwachungsrelais 10 in dem AUS-Zustand gehalten, solange wie der Schalter 14 eingeschaltet ist und der Airbag wird nicht ausge löst.

Die Funktion des Entscheidungskreises 25 für den Fahrzustand wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 im fol genden beschrieben. Der Geschwindigkeitssensor 24 erzeugt während der Fahrt eines Fahrzeugs Impulse und die Frequenz der Impulse wird höher, wenn die Fahr zeuggeschwindigkeit steigt. Die Impulse werden daher durch den Frequenzspannungswandler 251 integriert, bevor sie in eine Gleichspannung umgewandelt werden, die höher wird, wenn die Geschwindigkeit steigt. Die Spannung wird dann mit einer Schwellenspannung V_s in dem Komparator 253 bis 257 verglichen und wenn sie höher als V_s ist, wird der Transistor 26 ausgeschal tet oder gesperrt, und wenn sie niedriger ist als V_s, schaltet der Transistor 26 ein. In anderen Worten gesagt, wird der Transistor 26 ausgeschaltet, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher als eine vorgegebe ne Geschwindigkeit ist, und eingeschaltet, wenn die Geschwindigkeit niedriger als eine vorgegebene Ge schwindigkeit ist. Die vorbestimmte Geschwindigkeit wird durch die Referenzspannung bzw. Schwellenspan nung V_s bestimmt. Auf diese Weise wird eine Entschei dung getroffen dahingehend, ob das Fahrzeug sich in dem Fahrzustand befindet oder stillsteht.

Wie oben beschrieben wurde, kann der Betrieb der Steuereinrichtung zum Ansteuern der Auslösevorrich tung des Airbags entsprechend der vorliegenden Erfin dung manuell unterbrochen werden, wodurch der Airbag gehindert wird, fehlerhaft ausgelöst zu werden, selbst wenn ein Impuls oder Stoß irrtümlich auf die Vorrichtung aufgebracht wird, während sie in der In spektion ist oder repariert wird.

Darüber hinaus wird verhindert, daß vergessen wird, daß die Einrichtung zum manuellen Unterbrechen des Betriebes der Ansteuereinrichtung benutzt wurde, indem eine Warnung für die Tatsache ausge geben wird, daß die Einrichtung zum manuellen Unter brechen nach der vorliegenden Erfindung wirksam ist.

Darüber hinaus wird die Funktion der Einrichtung zum manuellen Unterbrechen des Betriebes der Ansteuerein richtung automatisch aufgehoben, wenn sich das Fahr zeug im Fahrzustand befindet, um sicherzustellen, daß der Airbag zum Zeitpunkt einer Kollision ausgelöst wird.

Claims

1. Vorrichtung zum Erfassen einer Kollision eines Fahrzeuges für ein Airbag-System mit
einer Einrichtung (1) zum Erzeugen eines Signals entsprechend einem Stoß auf das Fahrzeug,
einer Einrichtung (2, 7, 9) zum Betätigen des Airbag-Systems, wenn das Signal von der Erzeugungseinrichtung (1) einen vorbestimmten Wert überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (14) zum manuellen Schalten der Betätigungseinrichtung (2, 7, 9) in den nicht betätigbaren Zustand vorgesehen ist, und
daß eine Warnanordnung (18) vorgesehen ist, die die Tatsache anzeigt und warnt, wenn die Betätigungseinrichtung (2, 7, 9) manuell außer Betrieb geschaltet worden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine weitere Warneinrichtung (13) zum Abgeben einer Warnung vorgesehen ist, wenn eine Störung durch eine Einrichtung (12) zum Feststellen einer Störung festgestellt wurde.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (24, 25) zum Erfassen des Fahrzustandes des Fahrzeugs und eine Einrichtung (26) zum automatischen Aufheben der Funktion der Einrichtung (14) zum manuellen Schalten, falls das Fahrzeug sich im Fahrzustand befindet, vorgesehen sind.