DE69000643T2 - Verfahren und vorrichtung zur erfassung eines kraftfahrzeugaufpralls. - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur erfassung eines kraftfahrzeugaufpralls.Info
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Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein betätigbares Passagierrückhaltesystem für ein Fahrzeug. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abfühlen der Verzögerung eines Fahrzeugs, um ein Signal beim Auftreten eines solchen Geschehens zu erzeugen, und zwar zum Zwecke der Betätigung eines Passagierrückhaltegas- oder Luftsacks.
- Betätigbare Passagierrückhaltesysteme für Fahrzeuge sind bekannt. Solche Systeme weisen einen aufblasbaren Gassack auf, der im Fahrgastraum des Fahrzeugs angebracht ist. Jeder Gas- oder Luftsack (airbag) im Fahrzeug besitzt damit in Verbindung stehend eine elektrisch betätigbare Zündvorrichtung die auch als Zündladung bezeichnet wird. Derartige Systeme weisen ferner eine Trägheitsabfühlvorrichtung auf, um die Fahrzeugverzögerung zu messen. Wenn die Trägheitsabfühlvorrichtung anzeigt, daß das Fahrzeug um eine gewisse Größe verzögert, so wird ein elektrischer Strom von hinreichender Größe und Dauer durch den Zünder geleitet, um diesen zu zünden, was das Aufblasen des Gassackes zur Folge hat.
- Viele bekannte Trägheitsabfühlvorrichtungen die auf dem Gebiet der Passagierrückhaltesysteme verwendet werden haben einen mechanischen Aufbau. Solche Vorrichtungen sind typischerweise am Fahrzeugrahmen angebracht und weisen ein Paar von mechanisch betätigbaren Schalterkontakten auf sowie ein elastisch vorgespanntes Gewicht. Das Gewicht ist derart angeordnet, daß dann, wenn das Fahrzeug verzögert wird, das Gewicht körperlich sich relativ zu seiner Anordnung oder Befestigungsstelle bewegt. Je größer die Verzögerung ist um so mehr bewegt sich das Gewicht entgegen der Vorspannkraft. Die Schalterkontakte sind relativ gegenüber dem vorgespanten Gewicht derart angeordnet, daß dann, wenn sich das Gewicht um einen vorbestimmten Abstand bewegt, das Gewicht sich über die Schalterkontakte bewegt und diese zum Schließen veranlaßt. Die Schalterkontakte verbinden dann, wenn sie geschlossen sind, eine Zündladung mit einer Quelle elektrischer Energie ausreichend zur Zündung der Zündladung.
- Andere bekannte betätigbare Passagierrückhaltesysteme für Fahrzeuge weisen einen elektrischen Wandler oder einen Beschleunigungsmesser auf, und zwar zum Abfühlen der Fahrzeugverzögerung. Solche Systeme weisen eine Überwachungs- oder Auswertschaltung auf, die mit dem Ausgang des Wandlers verbunden ist. Die Überwachungsschaltung zeigt bei Bestimmung des Signals vom Wandler das Auftreten eines möglichen Zusammenstoßes an und betätigt einen elektrischen Schalter, um so elektrische Energie mit dem Zünder zu verbinden. Ein derartiges Passagierrückhaltesysteme ist in US-PS 3,870,894 für Brede et. al. offenbart.
- Das '894 Patent lehrt ein System welches ein Beschleunigungsmesser aufweist, ferner eine Auswertschaltung verbunden mit dem Beschleunigungsmesser und eine Zündschaltung oder eine Zündladung verbunden mit einem Ausgang der Auswertschaltung. Der Beschleunigungsmesser weist einen Piezzoelektrischen Wandler auf der ein elektrisches Ausgangssignal vorsieht, und zwar mit einem Wert, welcher die Fahrzeugverzögerung anzeigt. Die Auswertschaltung weist einen Integrator auf, der elektrisch mit dem Ausgang des Beschleunigungsmessers durch einen Verstärker gekoppelt ist. Der Ausgang des Integrators ist ein elektrisches Signal mit einem Wert der funktionsmäßig in Beziehung steht mit dem Integral des Beschleunigungssignals. Wenn die Ausgangsgröße des Integrators einen vorbestimmten Wert erreicht, so wird die Zündschaltung des Luftsackes gezündet.
- Der in dem '894 Patent verwendete Integrator ist eine übliche Widerstands/Kondensator-Konfiguration wie sie bekannt ist. Die Ausgangsgröße des Integrators läuft rampenartig nach oben von der elektrischen Erde aus zu der Versorgungsspannung hin, und zwar mit einer Rate, die funktionsmäßig mit dem Wert des Eingangssignals in Beziehung steht. Eine Trigger- oder Auslöserschaltung ist mit dem Ausgang des Integrators verbunden. Wenn der Ausgang des Integrators einen vorbestimmten Wert erreicht, so betätigt die Triggerschaltung eine Zeitverzögerungsschaltung. Die Zeitverzögerungsschaltung fängt an, eine vorbestimmte Zeitperiode zeitlich herauszusteuern. Nachdem die Zeitperiode herausgesteuert ist, wird der Luftsackzünder mit Energie versorgt.
- Der Integrator in dem '894 Patent sieht in Kombination mit der Triggerschaltung eine Anzeige für die Geschwindigkeitsänderung des Fahrzeugs vor. Je schneller die Fahrzeugverzögerung ist, um so schneller sieht die Triggerschaltung das Signal vor, um die zeitliche Aussteuerung der Zeitverzögerungschaltung einzuleiten. Wenn daher die Verzögerung des Fahrzeugs ausreicht, so daß der Beschleunigungsmesserwandler ein elektrisches Signal erzeugt, und wenn die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorbestimmten Wert, eingestellt durch die Integrator/Triggerschaltungskombination, übersteigt, so wird der Luft- oder Gassack aufgeblasen.
- Es wurde festgestellt, daß es nicht erwünscht ist den Fahrzeuggassack bei allen Arten schneller Verzögerung oder Zusammenstöße aufzublasen, denen das Fahrzeug ausgesetzt ist. Beispielsweise ist es nicht erwünscht, den Gassack während eines sog. "weichen Zusammenstoßes" aufzublasen, d. h. eines Zusammenstoßes, der mit geringer Geschwindigkeit erfolgt. Die Bestimmung hinsichtlich welche Vorfälle unter die Definition "weicher Zusammenstoß" fallen, hängt von verschiedenen Faktoren ab, die mit der Fahrzeugbauart in Beziehung stehen. Wenn beispielsweise ein großes mit 8 mph fahrendes Fahrzeug auf ein geparktes Fahrzeug auftrifft, so würde ein solcher Zusammenstoß als "weicher Zusammenstoß" angesehen werden, der es nicht erforderlich macht zum Schutze der Fahrzeugpassagiere den Gassack aufzublasen. Die Fahrzeugsitzgurte allein würden ausreichend sein, um die Passagiersicherheit vorzusehen. Während eines solchen "weichen Zusammenstoßes" würde ein typischer Beschleunigungsmesser ein Ausgangssignal vorsehen, welches anzeigt, daß eine schnelle Verzögerung auftritt. In einem betätigbaren Passagierrückhaltesystem gemäß der '894 würde der Gassack aufgeblasen sobald die vorbestimmte Geschwindigkeitsdifferenz auftritt und die Zeitverzögerungsschaltung zeitlich ausgesteuert wird.
- US-Patent 3,851,305 beschreibt ein System, bei dem ein Passagierrückhaltesystem betätigt wird, wenn ein Verzögerungswert ein bestimmtes Nieveau übersteigt. Die in dem US-Patent 3,851,305 erzeugten Verzögerungswerte besitzen Größen proportional zu den Verzögerungen, die sie representieren, und der Bezugsverzögerungswert wird von einem weiteren Fahrzeugsensor, einem Kollisionsdetektor, bestimmt.
- Es ist erwünscht, ein betätigbares Rückhaltesystem vorzusehen, das zwischen einem "harten Zusammenstoß" und einem "weichen Zusammenstoß" unterscheiden kann, und zwar basierend auf dem Beschleunigungsausgangssignal, und infolge dazu wird das Aufblasen des Luftsacks nur dann vorgesehen, wenn dies tatsächlich zum Schutz der Passagiere des Fahrzeugs erforderlich ist.
- Die vorliegende Erfindung sieht ein neues und verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung zur elektrischen Steuerung eines betätigbaren Passagierrückhaltesystems vor, welches den Gassack des Systems nur dann aufbläst, wenn ein Zusammenstoß von hinreichender Größe auftritt, der die Verwendung des Gassacks zum Schutze der Passagiere des Fahrzeugs benötigt.
- Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung zur Steuerung der Betätigung eines Fahrzeuggassackrückhaltesystems vor, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: Beschleunigungsmeßmittel (Beschleunigungsmeßeinrichtung) zum Abfühlen (Ermitteln) der Fahrzeugverzögerung und zum Vorsehen eines elektrischen Signals mit einem Wert der funktionsmäßig in Beziehung steht mit der abgefühlten Verzögerung;
- Vergleichsmittel (eine Vergleichseinrichtung) zum Vergleichen eines abgefühlten Werts der Fahrzeugverzögerung mit einem vorbestimmten oder vorgegebenen Wert; und Mittel zur Betätigung des Airbag- oder Gassackrückhaltesystems (Betätigungseinrichtung) dann, wenn die Vergleichsmittel anzeigen, daß der abgefühlte Wert der Fahrzeugverzögerung größer ist als der vorbestimmte Wert; dadurch gekennzeichnet daß:
- das Beschleunigungsmessersignal einen RMS-Wert besitzt, der funktionsmäßig in Beziehung steht mit der abgefühlten Verzögerung;
- die Vorrichtung Mittel aufweist zur Umwandlung des durch die Beschleunigungsmittel vorgesehenen elektrischen Signals in einem RMS-Wert, wobei der RMS-Wert eine Anzeige bildet für den abgefühlten Fahrzeugverzögerungswert; und die Vergleichsmittel den umgewandelten RMS-Wert mit dem vorbestimmten Wert vergleichen, wobei der vorbestimmte Wert eine Anzeige bildet für einen vorbestimmten Verzögerungswert.
- RMS-Wert bedeutet "route mean square"-Wert, d. h. quadratischer Mittelwert.
- Gemäß einem bevorzugten Ausführungbeispiel der Erfindung weisen die Umwandlungsmittel erste Heizmittel auf, die mit dem durch die Beschleunigungsmittel vorgesehen Signal verbunden sind. Die ersten Heizmittel strahlen Wärme mit einem Wert ab, der funktionsmäßig in Beziehung steht mit dem RMS-Wert des elektrischen Signals von den Beschleunigungsmessermitteln. Die Umwandlungsmittel weisen ferner erste Temperaturabfühlmittel auf, die einen Widerstandswert besitzen, der funktionsmäßig in Beziehung steht mit der abgefühlten Temperatur der ersten Heizmittel. Die ersten Temperatursensormittel sind mit einem Widerstands- Spannungsteilernetzwerk derart verbunden, daß eine Spannung vorgesehen wird, die einen Wert aufweist, der sich als eine Funktion der durch die ersten Abfühlmittel abgefühlten Temperatur verändert. Der an dem ersten Temperatursensor auftretende Spannungswert ist ein Wert, der funktionsmäßig in Beziehung steht mit dem RMS-Wert des Signals von den Beschleunigungsmessermitteln.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner Gleichtaktfehler-Zurückweisungsmittel auf, die betriebsmäßig mit den Konvertier- oder Umwandelmitteln derart verbunden sind, daß Gleichtaktfehler aus dem durch den Konverter vorgesehenen Signal eliminiert werden bevor das Konverter- oder Umwandlersignal für die Vergleichsmittel vorgesehen wird. Die Gleichtakt-Zurückweisungsmittel weisen vorzugsweise einen Differential- oder Differenzverstärker auf, ferner einen ersten Verstärker verbunden mit den ersten Sensormitteln und mit einem Eingang des Differenzverstärkers und zweite Heizmittel verbunden mit dem Ausgang des Differenzverstärkers, um Wärme abzustrahlen mit einem Wert, der funktionsmäßig in Beziehung steht mit dem Wert des elektrischen Signals von dem Differenzverstärker. Die Gleichtaktfehler-Zurückweisungsmittel weisen ferner einen zweiten Heizsensor auf, der mit den zweiten Heizmitteln assoziiert ist und einen zweiten Verstärker verbunden mit dem zweiten Heizsensor und mit einem zweiten Eingang des Differentialverstärkers. Der zweite Heizsensor besitzt einen Widerstandswert, der funktionsmäßig in Beziehung steht mit der Wärmemenge, die durch die zweiten Heizmittel vorgesehen wird. Der zweite Heizsensor ist ebenfalls mit einem zweiten Spannungsteilernetzwerk verbunden, um den Differenz- oder Differentialverstärker mit einem Spannungswert zu versorgen, der funktionsmäßig mit dem Ausgang des Differenzverstärkers in Beziehung steht. Die Ausgangsgröße des Differenzverstärkers wird funktionsmäßig in Beziehung gesetzt mit dem RMS-Wert des Signals, das durch die Beschleunigungsmessmittel vorgesehen wird, und zwar ohne das Vorhandensein einer Gleichtakt-Fehlerkomponente.
- Die Vergleichsmittel des bevorzugten Ausführungsbeispiels weisen einen eine veränderbare Verstärkung besitzenden Verstärker zur Steuerung der Umwandler- oder Verstärkerschleifenverstärkung auf. Der Ausgangs des eine veränderbare Verstärkung besitzenden Verstärkers ist mit einem Eingang eines Komparators verbunden. Ein Spannungsteilernetzwerk ist mit dem anderen Eingang des Komparators verbunden und sieht einen Spannungswert vor, mit dem der umgewandelte oder konvertierte RMS-Wert des Ausgangssignals der Beschleunigungsmessermittel verglichen wird. Die Betätigungsmittel weisen astabile Schaltmittel auf, die mit dem Ausgang des Komparators verbunden sind, um ein Pulssignal von vorbestimmter Dauer vorzusehen, und zwar beim Auftreten eines Beschleunigungsmessersignals mit einem RMS-Wert der größer ist als ein vorbestimmter Wert. Die Betätigungsmittel weisen ferner elektronische Schaltermittel auf, die betriebsmäßig geschaltet sind zwischen einer Quelle elektrischer Energie und einer Zündvorrichtung des Gassackrückhaltesystems, und zwar gesteuert durch die Ausgangsgröße des Komparators, um so die Zündvorrichtung mit hinreichender elektrischer Energie zu versehen, um die Zündvorrichtung dann zu betätigen, wenn die Ausgangsgröße des Beschleunigungsmessers das Auftreten eines Zusammenstoßes vorbestimmter Größe anzeigt.
- Die vorliegende Erfindung sieht auch ein Verfahren zur Steuerung der Betätigung eines Fahrzeuggassackrückhaltesystems vor, wobei das Verfahren die folgenden Schritte vorsieht:
- a) Abfühlen der Fahrzeugverzögerung;
- b) Vorsehen eines elektrischen Signals mit einem Wert, der funktionsmäßig mit der abgefühlten Beschleunigung in Beziehung steht;
- c) Vergleichen der abgefühlten Verzögerung mit einem vorbestimmten Wert; und
- d) Betätigung des Luft- oder Gassack-(Airbag-)Rückhaltesystems dann, wenn der Schritt des Vergleichens anzeigt, daß der Wert der abgefühlten Fahrzeugverzögerung größer ist als der vorbestimmte Wert; dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des Vorsehens eines elektrischen Signals das Vorsehen eines elektrischen Signals mit einem RMS-Wert umfaßt, der funktionsmäßig in Beziehung steht mit der abgefühlten Verzögerung, wobei ferner der folgende Schritt vorgesehen ist:
- e) Umwandeln oder Konvertieren des vorgesehenen elektrischen Signals in einen RMS-Wert, wobei der Schritt des Vergleichens den Vergleich des umgewandelten RMS-Werts mit dem vorbestimmten Wert umfaßt, wobei der vorbestimmte Wert eine Anzeige eines vorbestimmten Fahrzeugverzögerungswertes vorsieht.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich dem Fachmann des Gebiets, auf das sich die Erfindung bezieht aus dem Studium der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1 ein schematisches Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Stueranordnung;
- Fig. 2 ein schematisches Diagramm, der in Fig. 1 gezeigten Steueranordnung in größerer Einzelheit;
- Fig. 3 ein schematisches Diagramm, der in Fig. 1 gezeigten Verzögerungswandlerschaltung;
- Fig. 4 eine graphische Darstellung bestimmter Spannungswerte, die in der Steueranordnung gemäß Fig. 1 vorhanden sind;
- Fig. 5 ein schematisches Diagramm eines Teils der Gleichtakt-Zurückweisungsschaltung gemäß Fig. 1;
- Fig. 6 ein schematisches Diagramm eines Teils der in Fig. 1 gezeigten Gleichtaktschaltung; und
- Fig. 7 ein schematisches Diagramm eines Teils der Zündschaltung gezeigt in Fig. 1.
- Im folgenden sei das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert.
- Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 20 zur Steuerung der Betätigung eines Gassackes oder Luftsackes (Airbag) 22 in einen betätigbaren Passagierrückhaltesystem eines Fahrzeugs. Die Vorrichtung 20 weist eine Verzögerungswandlerschaltung 24 auf, die ein Ausgangssignal 26 vorsieht, das einen die Verzögerung des Fahrzeugs anzeigenden Wert besitzt. Der Ausgang 26 des Wandlers ist mit einem RMS thermischen Umwandler oder Konverter 28 verbunden. RMS bedeutet im Englischen "route means square", d. h. im Deutschen quadratischer Mittelwert. Der Einfachheit halber wird die Abkürzung "RMS" beibehalten. Der thermische RMS-Konverter 28 sieht ein Ausgangssignal 30 mit einem RMS-Wert vor, der funktionsmäßig mit dem Wert des Signals 26 in Beziehung steht.
- Das Ausgangssignal 30 ist mit einer Gleichtakt-Zurückweisungsschaltung 32 verbunden. Die Gleichtakt-Zurückweisungsschaltung 32 überwacht das Ausgangssignal 30 von dem thermischen RMS-Konverter 28 und sieht ein Ausgangssignal 34 vor mit einem umgewandelten oder konvertierten RMS- Wert, der funktionsmäßig in Beziehung steht mit dem Wert des Ausgangssignals 26 des Wandlers 24 ohne eine Varianz infolge von Gleichtakt-Spannungsfehlern. Der Ausgang 34 ist mit einer Zündschaltung 36 verbunden. Die Zündschaltung 36 steuert die Verstärkung der Konverterschaltung, einschließlich des thermischen RMS-Konverters und der Normalbetriebsart-Zurückweisungsschaltung und vergleicht den konvertierten RMS-Wert mit einem vorbestimmten Wert.
- Der vorbestimmte Wert bildet eine Anzeige eines maximalen Verzögerungswertes oberhalb von dem es notwendig ist den Gassack zum Schutze der Fahrzeuginsassen zu zünden oder zu betätigen. Die Zündschaltung 36 ist mit einer Zündladung 38 verbunden, die mit dem Gassack 22 assoziiert ist. Wenn die Zündschaltung 36 die Zündladung 38 zündet, so ist die Zündladung 38 mit einer Quelle elektrischer Energie derart verbunden, daß die Zündladung mit einem vorbestimmten minimalen elektrischen Strom für eine vorbestimmte minimale Zeitperiode versehen wird, um so den ordungsgemäßen Betrieb der Zündladung sicherzustellen.
- Wie man in Fig. 3 erkennt, weist die Verzögerungswandlerschaltung 24 eine durch eine (nicht gezeigte) Auslegertraganordnung aufgehängte Masse 40 auf. Vier veränderbare Widerstände 42 wie beispielsweise Piezowiderstände sind an der Auslegertraganordnung angebracht. Die Widerstände 40 sind elektrisch in einer Wheatstone'schen Brückenanordnung verbunden. Wenn sich die Masse 40 des Beschleunigungsmessers relativ zu ihrer Aufhängung bewegt, wie dies dann auftreten würde, wenn das Fahrzeug plötzlich verzögert, so ändern sich die Widerstandswerte der Widerstände 42 und sehen dadurch eine Anzeige des Wertes der Fahrzeugverzögerung vor. Ein solcher Wandler oder Beschleunigungsmesser ist von der folgenden Firma erhältlich: ICSensors, 1701 McCarthy Blvd., Milpitas, California 95035, USA, Modelnr. 3021.
- Die Brückenwiderstände 42 sind mit einer Verstärkerschaltung 44 verbunden, die ein Ausgangssignal 26 liefert, das einen Wert besitzt, der eine Anzeige bildet für den Beschleunigungswert des Fahrzeugs. Fig. 4 ist eine graphische Darstellung des Wandlerausgangssignals 26 während einer Fahrzeugverzögerung. Das grobe Aussehen der graphischen Darstellung des Ausgangssignals 26 ist auf Vibrationen oder Schwingungen der Masse 40 während der Fahrzeugverzögerung zurückzuführen.
- Das Ausgangssignal 26 liegt an dem thermischen RMS-Konverter 28 wie in Fig. 2 gezeigt. Der thermische RMS-Konverter 28 weist ein Heizelement 50 auf, welches mit dem Ausgangssignal 26 des Wandlers 24 und mit elektrischer Erde verbunden ist. Das Heizelement 50 kann ein Widerstand sein und sieht Wärme dann vor, wenn ein elektrischer Strom hindurchläuft. Wie auf dem Gebiet der Technik bekannt, wird dann, wenn ein elektrisches Signal durch eine Last geleitet wird, Wärme in der Last erzeugt, die funktionsmäßig in Beziehung steht mit dem RMS-Wert des Signals. Daher ist die Temperatur des Heizelements 50 funktionsmäßig in Beziehung stehend mit dem RMS-Wert des Ausgangssignals 26. Eine direkte nach vorne gerichtete Möglichkeit zur Umwandlung des Wertes des Signals 26 in ein RMS-Wert besteht daher darin, die Temperatur des Heizelements 50 zu messen. Ein solches Verfahren ist auf dem Gebiet der Technik als eine thermische RMS Konversion oder Umwandlung bekannt.
- Der Konverter 28 weist ferner einen Temperatursensor 52 auf, der mit dem Heizelement 50 assoziert und in thermischer Verbindung steht. Der Sensor 52 besitzt einen Widerstandswert, der sich als eine Funktion zu einer Temperatur ändert. Wenn sich daher die Temperatur des Heizelements 50 verändert, so verändert sich der Widerstandswert des Sensors 52.
- Der Sensor 52 ist mit der elektrischen Erde verbunden und mit einer Widerstandsgleichgewichtsschaltung 54, die einen Widerstand 56 aufweist, der über ein Potentiometer 58 mit einer Bezugsspannung Vcc verbunden ist. Die Verbindung zwischen dem Widerstand 56 und dem Sensor 52 ist mit einem Eingang 60 eines Differenz- oder Differentialverstärkers 62 über einen Verstärker 64 verbunden. Der Ausgang 34 des Differenzverstärkers 62 ist mit einer thermischen Heizer/Sensor-Anordnung 66 über einen Serienwiderstand 67 verbunden. Die Heizer/Sensor-Anordnung ist vorzugsweise identisch in Struktur und Betrieb mit dem thermischen RMS-Konverter 28.
- Insbesondere ist der Ausgang 34 des Differenzverstärkers 62 mit einem Heizelement 68 über den Serienwiderstand 67 verbunden. Das Heizelement 68 ist ebenfalls mit elektrischer Erde verbunden. Ein mit dem Heizelement 68 assoziierter und thermisch damit gekuppelter Sensor 70 ist mit elektrischer Erde und der Bezugsspannung Vcc über einen Widerstand 72 und Potentiometer 58 verbunden. Die Verbindung des Widerstandes 72 und des Sensors 70 ist betriebsmäßig mit einem zweiten Eingang 74 des Differenzverstärkers 62 über einen Verstärker 76 verbunden.
- Wie in Fig. 5 bilden die Verstärker 64, 76 einen Instrumentationsverstärker 78, der die Spannungsdifferenz verstärkt, die am Sensor 52 und Sensor 70 vorhanden ist. Der Differenz- oder Differentialverstärker 62 wie in Fig. 6 gezeigt, weist einen Operationsverstärker ("op amp") 80 auf, mit einem nicht-invertierenden Eingang 60 und einem invertierenden Eingang 74. Der Ausgang des Verstärkers 64 ist mit dem nicht-invertierenden Eingang 60 verbunden. Der Ausgang des Verstärkers 76 ist mit dem invertierenden Eingang 74 verbunden. Ein Kondensator 82 und ein Widerstand 84 sind zwischen dem nicht-invertierenden Eingang 60 des op amp 80 und elektrischer Erde derart verbunden, daß ein Tiefpassfilter vorgesehen wird.
- Der Ausgang 86 des op amp 80 ist mit der Basis eines NPN Transistors 88 über einen Widerstand 90 verbunden. Der Kollektor des Transistors 88 ist mit einer Bezugsspannung Vcc verbunden. Der Emitter des Transistors 88 ist mit der Zündschaltung 36 verbunden und ferner mit dem Heizer 86 über einen Serienwiderstand 67 der thermischen Sensoranordnung 66. Der Emitter des Transistors 88 ist ferner zurück zum invertierenden Eingang 74 verbunden und zwar über die Parallelkombination aus Kondensator 92 und Widerstand 94. Der Kondensator 92 und der Widerstand 94 arbeiten als ein Tiefpassfilter. Diese Anordnung sieht eine Stromquelle für die Heizvorrichtung oder den Heizer 68 vor.
- Der Ausgang 34 des Differential- oder Differenzverstärkers 62 ist mit einem Verstärker 100 der Zündschaltung 36 wie in Fig. 2 gezeigt verbunden. Der Verstärker 100 weist wie in Fig. 7 gezeigt einen Operationsverstärker 102 auf, dessen nicht-invertierender Eingang mit dem Ausgang 34 des Differenzverstärkers 62 über ein Potentiometer 104 verbunden ist. Der Ausgang 106 des op amp 102 ist zurück zu seinem invertierenden Eingang über ein Widerstandsnetzwerk einschließlich Widerstände 108, 110 geschaltet.
- Der Verstärker 100 wird dazu verwendet die Schleifenverstärkung des thermischen RMS-Konvertors zu steuern. Vorzugsweise ist das Potentiometer 104 derart eingestellt, daß die Verstärkung der Siganlverarbeitungsschaltung einschließlich des thermischen RMS-Konvertors 28, der Gleichtakt-Zurückweisungsschaltung 32 und des Verstärkers 100 gleich eins ist.
- Der Ausgang 106 des op amp 102 ist mit einem Eingang eines Komparator 112 verbunden. Der andere Eingang des Komparators 112 ist mit einer vorbestimmten Bezugsspannung 114 verbunden, die aus der Bezugsspannung Vcc über das Widerstandsteilernetzwerk 116 abgeleitet ist. Die vorbestimmte Bezugsspannung wird durch ein Widerstandsteilernetzwerk vorgesehen, welches zwischen Bezugsspannung Vcc und elektrischer Erde geschaltet ist. Das Netzwerk 116 weist die Widerstände 118, 120 auf. Der Ausgang 122 des Komparators 112 ist mit einem Kanten oder Flanken getriggerten monostabilen Multivibrator (one-shot) 124 verbunden. Der "one-shot" kann so ausgewählt sein, daß er auslöst oder triggert basierend auf der ansteigenden Flanke oder der abfallenden Flanke des Ausgangssignals 122. Ob der monostabile Multivibrator 124 ausgelöst wird durch die ansteigende oder fallende Flanke, bestimmen die Verbindungen an den beiden Eingängen des Komparators 112. Wenn beispielsweise der monostabile Multivibrator 124 zur Bauart mit Auslösung bei ansteigender Flanke gehört, so würde der Ausgang 106 des Verstärkers mit dem nicht invertierenden Eingang des Komparators 112 verbunden und die Bezugsspannung 114 würde mit dem invertierenden Eingang verbunden. Der Ausgang 126 des monostabilen Multivibrators 124 ist mit einem Steuereingang eines elektrisch gesteuerten Schalters 128 verbunden, der einer von mehreren im Handel verfügbaren Schalterarten angehören kann. Eine Klemme des Schalters 128 ist mit einer Versorgungsspannung V verbunden, und die andere Klemme des Schalters ist mit der Zündladung 38 verbunden. Die andere Klemme der Zündladung ist mit elektrischer Erde verbunden. Der "one-shot" ist derart angeordnet, daß er, wenn ausgelöst (getriggert), den Schalter 128 für eine hinreichende Zeitdauer betätigt um sicherzustellen, daß die Zündladung gezündet hat. Die Spannungsquelle V muß eine hinreichende Größe besitzen, um einen hinreichenden elektrischen Strom an die Zündladung dann zu liefern, wenn der Schalter 128 betätigt wird, um das Zünden der Zündladung sicherzustellen.
- Im Betrieb überwacht der Beschleunigungsmesser die Fahrzeugverzögerung. Wenn das Fahrzeug einer großen Verzögerung ausgesetzt ist, beispielsweise dem dreifachen der Erdanziehungskraft oder mehr, so sieht die Verzögerungswandlerschaltung 24 ein elektrisches Signal vor, welches einen Wert besitzt, der funktionsmäßig mit dem Verzögerungswert in Beziehung steht. In Fig. 4 ist eine graphische Darstellung einer Ausgangsgröße der Verzögerungswandlerschaltung während einer großen Verzögerung dargestellt. Die Ausgangsgröße 26 bewirkt die Erwärmung des Heizelements 50. Die Temperatur des Heizelements 50 steht funktionsmäßig mit dem RMS-Wert der Ausgangsgröße 26 in Beziehung. Der Sensor 52 überwacht die Temperatur des Heizelements 50, dessen Widerstandswert sich als eine Funktion der abgefühlten Wärmemenge ändert, und seinerseits den RMS-Wert des Ausgangssignals 26.
- Wenn sich der Widerstandswert des Sensors 52 zuerst ändert, so wird ein Ungleichgewicht in der Schaltung 54 hervorgerufen, die die Widerstände 56, 58, 72 und Sensoren 52, 70 enthält. Das Ungleichgewicht in der Schaltung 54 hat zur Folge, daß der Differenz- oder Differentialverstärker 62 seine Ausgansspannung erhöht. Wenn sich die Ausgangsgröße 34 des Differenzverstärkers 62 erhöht, so sieht das Heizelement 68 eine erhöhte Wärmeausgangsgröße vor, die durch den zugehörigen Sensor 70 abgefühlt wird. Sobald das Heizelement 68 eine hinreichende Wärmemenge vorsieht, um zu bewirken, daß der Spannungsabfall an dem Sensor 70 gleich dem Spannungsabfall an dem Sensor 52 ist, so wird die Ausgangsgröße des Differenzverstärkers 62 den dann vorhandenen Wert halten.
- Fig. 4 zeigt die Ausgangsgröße 34 des Differenzvestärkers 62 ansprechend auf ein Verzögerungssignal 26. Die Ausgangsgröße 34 ist funktionsmäßig in Beziehung stehend mit dem Wert der RMS-Komponente des Eingangsignals 26. Die Ausgangsgröße 34 besitzt eine Finite oder schließliche Phasenverzögerung oder Nacheilung relativ zu der ansteigenden Flanke des Eingangssignals. Diese Phasennacheilung ist zurückzuführen auf die Ansprechzeit des Differenzverstärkers 62 und auf die Reaktionszeit der Heizer/Sensor-Kombination 68, 70. Die Heizer/Sensor-Kombination wie beispielsweise 68, 70 besitzt eine feste Reaktionszeit, d. h. die Zeitverzögerung von da an, wenn die Wärme durch das Heizelement vorgesehen wird bis zu dann, wenn die vorgesehene Wärme mit dem Sensor abgefühlt wird. Diese feste Zeitverzögerung wird als die Heizer/Sensorthermische Zeitkonstante bezeichnet. Da thermische Sensoranordnungen im Handel in monolithischer Konstruktion verfügbar sind oder in einer monolithischen Konstruktion herstellbar sind, ist die thermische Zeitkonstante hinreichend klein, um die Verwendung in einem Zusammenstoßsensor möglich zu machen.
- Die thermischen Sensoren 28 und 66 weisen vorzugsweise die gleichen Arten von Komponenten auf. Es sei bemerkt, daß Veränderungen der Umgebungstemperatur am thermischen Sensor 28, die einen Gleichtaktspannungsfehler einführen können, in gleicher Weise den thermischen Sensor 66 beeinflußen. Die gezeigte und beschriebene Rückkopplungsanordnung löscht die Effekte der Umgebungstemperaturveränderungen aus. Das Potentiomoeter 58 gestattet auch einen anfänglichen Nullausgleich der Schaltung derart, daß vor der Verwendung Variantien oder unterschiedliche Werte für die Komponenten durch Einstellung berücksichtig werden können.
- Die Ausgangsgröße bzw.der Ausgang 34 des Differenzverstärkers 62 wird durch die Zündschaltung 36 überwacht. Die vorbestimmte Bezugsspannung 114 steuert wann die Zündladung zündet und wann wiederum der Gassack 22 betätigt wird. Wenn der RMS-Wert des Verzögerungssignals ein vorbestimmtes Niveau erreicht, das funktionsmäßig in Beziehung steht mit dem Wert der vorbestimmten Bezugsspannung 114, so wird der Gassack 22 betätigt. Der RMS- Wert ab einem bestimmten Niveau oder Pegel zeigt einen bestimmten Verzögerungswert an.
- Die gemäß der Erfindung hergestellte Vorrichtung 20 gestattet die Unterscheidung zwischen einem "weichen Zusammenstoß" und einem "harten Zusammenstoß" eines Fahrzeugs, um so eine bessere Steuerung für die Betätigung des Gassacks vorzusehen. Während eines "weichen Zusammenstoßes" des Fahrzeugs ist der Verzögerungswert kleiner als während eines "harten Zusammenstoßes". Durch richtige Auswahl der Bezugsspannung 114 und unter Berücksichtigung vieler Fahrzeugparameter kann man Steuern, wann der Gassack betätig wird, um so die Fahrzeuginsassen besser zu schützen und den Gassack nicht in unnötiger Weise für "sanfte Zusammenstöße" zu betätigen oder den Gassack früher aufzblasen als er tatsächlich aufgeblasen werden sollte. Wenn ein "harter Zusammenstoß" auftritt, so wird der Gassack innerhalb einer sehr kurzen Zeitperiode betätigt. Die einzige auftretende Zeitverzögerung ergibt sich durch die Systemphasenverzögerung oder Nacheilung. Wenn das Fahrzeug langsam verzögert mit einem Wert, der als ein "sanfter Zusammenstoß" angesehen würde, wenn aber dann sein Verzögerungswert auf den eines "harten Zusammenstoßes" ansteigt, so würde der Gassack nicht während des "sanften Zusammenstoßes" betätigt werden, wo er nicht benötigt wird, sondern er würde betätigt werden, wenn die Kriterien für den "harten Zusammenstoß" erreicht sind.
- Die thermische Sensoranordnung bewirkt wegen ihrer inherenten thermischen Verzögerung oder thermischen Zeitkonstante ein Herausfiltern gewisser Vorgänge für die die Betätigung des Gassacks nicht erwünscht ist. Wenn beispielsweise das Fahrzeug einem hochfrequenten Hammerschlag ausgesetzt war, würde Wärme nur für eine kurze Zeitperiode erzeugt werden, was nicht ausreichen würde, um die Sensorspannung hoch genug für die Betätigung des Gassacks anzuheben.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung 20 sieht ferner ein Kurzzeitspeichermerkmal vor, bei dem das Auftreten einer Verzögerung, die groß genug ist, um ein Ausgangssignal vom Wandler 24 zu erzeugen, aber nicht groß genug ist, um die Betätigung des Gassackes zu verursachen, "in Erinnerung behalten wird", so daß dann, wenn eine zweite große Verzögerung innerhalb einer bestimmten Zeitperiode auftritt, der zweite Verzögerungseffekt zum ersten Verzögerungseffekt hinzuaddiert wird, um so eine schnellere Betätigung des Luft- oder Gassacks zu bewirken. Wie man in Fig. 4 erkennt erhöht sich die Ausgangsgröße 34 der Gleichtakt-Zurückweisungsschaltung 32 infolge des Wandlerausgangssignals 26. Sobald das Wandlersignal 26 abnimmt wegen einer Abnahme der Fahrzeugverzögerung, fängt die Ausgangsgröße 34 an, von ihrem höchsten Niveau aus abzunehmen, und zwar mit einer relativ langsamen Rate verglichen mit der Abnahme des Verzögerungssignals.
- Diese langsame Abnahme des Ausgangssignals 34 ergibt sich aus dem Vorhanden sein des Widerstands 67, der in Serie mit dem Heizer 68 geschaltet ist. Der Transistor 88 arbeitet als eine einzelendige Stromquelle, die Leistung für die Heizvorrichtung 68 vorsieht. Die Spannung bleibt am Ausgang 34 hoch, wobei ein Teil des Spannungsabfalls am Widerstand 67 auftritt. Die Rückkopplungsanordnung ist derart vorgesehen, daß die an die Heizvorrichtung 68 gelieferte Leistung gleich der durch den Wandler 24 an die Heizvorrichtung 50 gelieferte Leistung sein muß. Der Widerstand 67 bewirkt eine positive Leistungsverzögerung, weil einige der durch die Einzelendstromquelle gelieferten Leistung in effektiver Weise durch den Widerstand 67 verloren geht.
- Die Spannung bei 34 nimmt daher langsam ab, bis der Leistungsausgleich auftritt, d. h. die an den Heizer 50 gelieferte Leistung ist gleich der an dem Heizer 68 vorgesehenen Leistung. Wenn das Fahrzeug einer großen Verzögerung ausgesetzt sein sollte, während die Spannung 34 noch immmer relativ hoch liegt, so fängt der Ausgang 34 bzw. die Ausgangsgröße an, von dem dann vorhandenen Niveau oder Pegel aus anzusteigen. Es sei bemerkt, daß dies die Ansprechzeit der Vorrichtung 20 erhöht, da die Ausgangsgröße 34 das Auftreten der vorausgegangenen großen Verzögerung "in Erinnerung hat". Wenn eine zweite Verzögerung nicht auftritt zur Zeit wo die Ausgangsgröße auf ihren Nullpegel abfällt, so war die zweite Verzögerung wahrscheinlich kein Ergebnis des gleichen Ereignisses wie die erste Verzögerung. Unter einer solchen Bedingung würde die zweite Verzögerung wie oben beschrieben verarbeitet.
- Es sei bemerkt, daß diese Funktion der Rückhaltung des umgewandelten RMS-Wertes des Verzögerungssignals auch erreicht werden kann durch Verwendung von Heizer/Sensor-Anordnungen für 28, 66 die unterschiedliche thermische Zeitkonstanten besitzen. Insbesondere kann diese Funktion beibehalten werden durch Verwendung einer Heizer/Sensor- Anordnung 66, die eine längere thermische Zeitkonstante besitzt als die Heizer/Sensor-Anordnung 28. Der Effekt des Widerstands 67 in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel besteht darin, die thermische Zeitkonstante der Heizer/Sensor-Anordnung 66 zu erhöhen. Die Rückkopplungsanordnung gleicht die abgefühlte Leistung der beiden Heizer 50, 68 aus. Wenn die thermische Zeitkonstante des Heizers/Sensors 66 länger ist als die des Heizer/Senors 28, so wird die Ausgangsgröße von 34 anfangen mit einer relativ langsamen Rate vom höchsten umgewandelten Wert aus abzunehmen. Die Abnahme oder Verfallszeit wird gesteuert durch die Zeitgröße die erforderlich ist, um die Leistung auszugleichen.
- Die thermischen Senoranordnungen 28, 66 können mit diskreten Komponenten gebildet werden, oder sie können aus einer einzigen integrierten Schaltungspackung hergestellt sein. Es gibt mindestens eine kommerziell verfügbare thermische Sensoranordnung, und zwar wird diese von der folgenden Firma hergestell: Linear Technology Corporation, 1630 McCarthy Blvd., Milipitas, CA 95035-7487, U.S.A. Teilnummer LT1088.
- Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben. Modifikation und Abwandlungen ergeben sich beim Lesen und Verstehen der Beschreibung. Beispielsweise wurde die Erfindung unter Bezugnahme auf einen thermischen RMS-Konvertor beschrieben, der ein thermisches Sensorkonversionsverfahren verwendet. Es können auch andere RMS-Konversionsvorrichtungen oder Verfahren verwendet werden. Andere solche Umwandlungsvorrichtungen könnten eine Schaltung umfassen, welche den RMS-Wert des Verzögerungssignals berechnet. Solche Berechnungen können ausgeführt werden unter Verwendung direkter oder expliziter Berechnungsverfahren, oder sie können vorgenommen werden unter Verwendung direkter oder impliziter Berechnungsvorgänge. Alle diese Modifikationen und Abwandlungen liegen im Rahmem der Erfindung.
Claims (15)
1. Vorrichtung (20) zum Steuern der Betätigung eines
Fahrzeug-air bag(Luftsack)-Rückhaltesystems, wobei die Vorrichtung
folgendes aufweist:
- eine Beschleunigungsmeßeinrichtung (24) zum Ermitteln der
Fahrzeugverzögerung und zum Bereitstellen eines elektrischen
Signals (26), dessen Wert abhängig ist von der ermittelten
Verzögerung;
- eine Vergleichseinrichtung (112) zum Vergleichen eines
ermittelten Wertes der Verzögerung des Fahrzeugs mit einem
vorgegebenen Wert (114); und
- eine Betätigungseinrichtung (36, 38) zum Betätigen des
air bag-Rückhaltesystems, wenn die genannte
Vergleichseinrichtung (112) anzeigt, daß der ermittelte Wert der
Fahrzeugverzögerung größer ist als der vorgegebene Wert (114),
dadurch gekennzeichnet, daß
- das genannte Signal (26) der Beschleunigungsmeßeinrichtung
einen RMS-Effektivwert in Form des quadratischen Mittelwertes
aufweist, der funktionell abhängig ist von der ermittelten
Verzögerung;
- die Vorrichtung weiterhin eine Einrichtung (28) aufweist
zum Umwandeln des genannten elektrischen Signals (26), welches
durch die genannte Beschleunigungsmeßeinrichtung (24)
bereitgestellt wird, in einen RMS-Effektivwert, wobei der
RMS-Effektivwert ein Maß ist für die ermittelte Fahrzeugverzögerung; und
- daß die genannte Vergleichseinrichtung (112) den
umgewandelten Effektivwert mit dem vorgegebenen Wert (114) vergleicht,
wobei der vorgegebene Wert einem vorgegebenen Verzögerungswert
entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei weiterhin eine
Einrichtung (32) vorgesehen ist zum Ausschließen von
Gleichtakt-Fehlern der Wandeleinrichtung. (Umwandeleinrichtung)
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Umwandeleinrichtung
(28) eine erste Heizeinrichtung (50) beinhaltet, die an das von
der Beschleunigungsmeßeinrichtung (24) gelieferte Signal (26)
angeschlossen ist, wobei die erste Heizeinrichtung (50) Wärme
abstrahlt mit einem Wert, der abhängig ist von dem Effektivwert
des elektrischen Signals der Beschleunigungsmeßeinrichtung, und
mit einem ersten Temperaturmeßgerät (52), das einen
Widerstandswert aufweist, der abhängig ist von der ermittelten
Temperatur der ersten Heizeinrichtung (50), wobei die erste
Temperaturmeßeinrichtung (52) an ein
Widerstands-Spannungsteilungsnetzwerk (56, 58) angeschlossen ist, um eine Spannung (30)
bereitzustellen, deren Wert als Funktion der mittels des ersten
Temperaturmeßgerätes (52) festgestellten Temperatur variiert,
entsprechend dem Effektivwert des elektrischen Signals (26),
welches durch die Beschleunigungsmeßeinrichtung (24) erzeugt
wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3 mit weiterhin einer
Gleichtakt-Ausschlußeinrichtung (32), die wirkungsmäßig an die
genannte Wandeleinrichtung (28) angeschlossen ist, um
Gleichtaktfehler des von der Wandeleinrichtung bereitgestellten
Signals auszuschließen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die genannte
Gleichtakt-Ausschlußeinrichtung (32) einen Differenzverstärker (62)
aufweist, sowie einen ersten Verstärker (64), der an die
genannte erste Meßeinrichtung (52) angeschlossen ist und an einen
Eingang (60) des genannten Differenzverstärkers (62), eine
zweite Heizeinrichtung (68), die an den Ausgang (34) des
Differenzverstärkers (62) angeschlossen ist, um Wärme
abzustrahlen, deren Wert funktionell abhängt vom Wert des elektrischen
Signals (34) des Differenzverstärkers (62), eine zweite
Wärmemeßeinrichtung (70), die der zweiten Heizeinrichtung (68)
zugeordnet ist, wobei die zweite Wärmemeßeinrichtung (70) einen
Widerstandswert aufweist, der funktionell abhängt von der
Temperatur der genannten zweiten Heizeinrichtung (68), die
genannte zweite Wärmemeßeinrichtung (70) an ein zweites
spannungsteilendes Netzwerk (72, 58) angeschlossen ist, um einen
Spannungswert abzugeben, der funktionell abhängt vom Wert des
Ausgangs des Differenzverstärkers (62), und mit einem zweiten
Verstärker (76), der an die zweite Wärmemeßeinrichtung (70) und
an einen zweiten Eingang (74) des Differenzverstärkers (62)
angeschlossen ist, wobei der Ausgang (34) des
Differenzverstärkers (62) ein elektrisches Signal ist, dessen Wert funktionell
abhängt vom Effektivwert des Signals (26), welches durch die
Beschleunigungsmeßeinrichtung (24) bereitgestellt wird, ohne
daß eine Gleichtakt-Fehlerkomponente gegeben ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die genannte
Vergleichseinrichtung einen Komparator (112) aufweist, der Ausgang
(34) des Differenzverstärkers (62) an einen Eingang (106) des
Komparators (112) angeschlossen ist, das spannungsteilende
Netzwerk (116) mit dem anderen Eingang (114) des Komparators
(112) verbunden ist und denjenigen vorgegebenen Spannungswert
bereitstellt, mit dem der gewandelte Wert des Ausgangssignals
(26) der Beschleunigungsmeßeinrichtung (24) verglichen wird,
und wobei die genannte Einrichtung zum Betätigen eine Einmal-
Betätigungseinrichtung (124) aufweist, die mit dem Ausgang
(122) des Komparators (112) verbunden ist, um ein Pulssignal
(126) mit vorgegebener Länge zu erzeugen, wenn das Komparator-
Ausgangssignal (122) anzeigt, daß das umgewandelte
Ausgangssignal der Beschleunigungsmeßeinrichtung größer ist als der
vorgegebene Spannungswert, und mit einem elektronischen
Schalter (128), der wirkungsmäßig zwischengeschaltet ist zwischen
eine elektrische Energiequelle (V) und einen Zünder (28)
bezüglich des Air bag-Rückhaltesystems und der gesteuert wird
durch das Ausgangssignal der genannten
Einmal-Betätigungseinrichtung
(124), um den Zünder (38) mit hinreichend elektrischer
Energie zu versorgen, so daß der Zünder (38) betätigt wird,
wenn der Effektivwert des Ausgangssignals (26) der
Beschleunigungsmeßeinrichtung (24) größer ist als der vorgegebene
Spannungswert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei weiterhin vorgesehen
sind ein Widerstand (67), der in Reihe geschaltet ist zwischen
den Ausgang (34) des genannten Differenzverstärkers (62) und
die genannte zweite Heizeinrichtung (68), wobei der Widerstand
(67) eine positive Leistungsverzögerung bewirkt zwischen der
von der genannten ersten Heizeinrichtung (50) erzeugten
Leistung und der von der genannten zweiten Heizeinrichtung (68)
erzeugten Leistung.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte
Wandeleinrichtung (28) eine Einrichtung (67) aufweist zum Halten des
gewandelten RMS-Effektivwertes des genannten
Beschleunigungsmeßgerätes auf seinem höchsten Wandelwert für eine vorgegebene
Zeitspanne, wenn das genannte Verzögerungssignal abfällt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die genannte
Wandeleinrichtung (28) weiterhin eine Einrichtung (50, 52) aufweist, um
den gehaltenen Wert des gewandelten Effektivwertes zu einem
gewandelten Wert bei zusätzlichem Auftreten von
Beschleunigungsmeßsignalen (26), die eine Fahrzeugverzögerung anzeigen,
zuzuaddieren.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die genannte
Einrichtung (28) zum Wandeln Folgendes aufweist:
- eine erste Heizeinrichtung (50), die an die genannte
Beschleunigungsmeßeinrichtung (24) angeschlossen ist, wobei die
genannte erste Heizeinrichtung (50) mittels des elektrischen
Signals (26) der genannten Beschleunigungsmeßeinrichtung (24)
in Gang gesetzt wird und Wärme erzeugt und die Temperatur der
genannten ersten Heizeinrichtung (50) funktionell abhängt von
dem Effektivwert des elektrischen Signals (26) der genannten
Beschleunigungsmeßeinrichtung (24); und
eine erste Wärmemeßeinrichtung (52), die der ersten
Heizeinrichtung (50) zugeordnet ist, um ein elektrisches Signal
(30) bereitzustellen, das einen Wert aufweist, der funktionell
abhängt von der Temperatur der genannten ersten Heizeinrichtung
(50), welche ihrerseits funktionell abhängt von dem
RMS-Effektivwert des Ausgangs (26) der Beschleunigungsmeßeinrichtung
(24); und
wobei die genannte Betätigungseinrichtung (36, 38) eine
Zündladung (38) aufweist sowie eine Einrichtung (36) zum
Beobachten des elektrischen Signals (30) der ersten
Wärmemeßeinrichtung (52) sowie zum Betätigen der Zündladung (38), wenn
das Signal (30) der genannten ersten Meßeinrichtung (52)
anzeigt, daß die Verzögerung des Fahrzeuges größer ist als ein
vorgegebener Wert.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei weiterhin vorgesehen
sind eine Einrichtung (32) zum Ausschließen von Gleichtakt, die
wirkungsmäßig verbunden ist mit der genannten ersten
Wärmemeßeinrichtung (52), um Gleichtakt-Spannungen von dem genannten
gewandelten Signal, welches durch die erste Meßeinrichtung (52)
bereitgestellt wird, vor der Bereitstellung des genannten
gewandelten Signals für die genannte Einrichtung (36) zum
Beobachten, auszuschließen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die genannte
Einrichtung (32) zum Ausschließen von Gleichtakt einen
Differenzverstärker (62) aufweist, einen ersten Verstärker (64), der mit
der ersten Wärmemeßeinrichtung (52) verbunden ist sowie mit
einem Eingang (60) des Differenzverstärkers (62), eine zweite
Heizeinrichtung (68), die mit dem Ausgang (34) des
Differenzverstärkers (62) verbunden ist, um Wärme abzustrahlen, wobei
die Temperatur der genannten zweiten Heizeinrichtung (68)
funktionell abhängt vom Wert des Ausgangssignals (34) des
Differenzverstärkers
(62), eine zweite Wärmemeßeinrichtung (70),
die der zweiten Heizeinrichtung (68) zugeordnet ist, wobei die
zweite Wärmemeßeinrichtung (70) einen Widerstandswert aufweist,
der funktionell abhängt von der Temperatur der genannten
zweiten Heizeinrichtung (68), wobei die genannte zweite
Wärmemeßeinrichtung (70) mit einem zweiten spannungsteilenden Netzwerk
(58, 72) verbunden ist, um einen Spannungswert bereitzustellen,
der funktionell abhängt vom Wert des Ausgangssignals (34) des
Differenzverstärkers (62), und einen zweiten Verstärker (76),
der mit der zweiten Wärmemeßeinrichtung (70) und einem zweiten
Eingang (74) des Differenzverstärkers (62) verbunden ist, wobei
der Ausgang (34) des Differenzverstärkers (62) ein elektrisches
Signal ist, das einen Wert hat, der funktionell abhängt von dem
RMS-Effektivwert des Signals (26), welches durch die
Beschleunigungsmeßeinrichtung (24) bereitgestellt wird, wobei keine
Gleichtakt-Komponente gegeben ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, wobei die genannte
Einrichtung (36) zum Beobachten einen Komparator (112) aufweist, das
Ausgangssignal (34) des Differenzverstärkers (62) mit einem
Eingang (106) des Komparators (112) verbunden ist, das
spannungsteilende Netzwerk (116) mit dem anderen Eingang (114) des
Komparators (112) verbunden ist und einen vorgegebenen
Spannungswert bereitgestellt, mit dem der Wert des gewandelten
RMS-Effektivwertes des Signals der
Beschleunigungsmeßeinrichtung (24) verglichen wird, mit einer
Einmal-Betätigungseinrichtung (124), die mit dem Ausgang (122) des Komparators (112)
verbunden ist, um ein Pulssignal (126) mit vorgegebener Länge
bereitzustellen, wenn das genannte Komparator-Ausgangssignal
(122) anzeigt, daß der Effektivwert des Signals der
Beschleunigungsmeßeinrichtung (24) größer ist als der vorgegebene
Spannungswert, und einem elektronischen Schalter (128), der
wirkungmäßig zwischen eine Quelle elektrischer Energie (V) und
eine Zündladung (38) für das air bag-Rückhaltesystem geschaltet
ist und der gesteuert wird durch den Ausgang (126) der
genannten
Einmal-Betätigungseinrichtung (124), so daß die Zündladung
(138) mit ausreichend elektrischer Energie versorgt wird, um
die Zündladung (38) zu betätigen, wenn der Komparatorausgang
(122) anzeigt, daß der Effektivwert der
Beschleunigungsmeßeinrichtung (24) größer ist als der vorgegebene Wert.
14. Verfahren zum Steuern der Betätigung eines Fahrzeug-air
bag(Luftsack)-Rückhaltesystems, wobei das Verfahren die
folgenden Schritte aufweist:
a) Ermitteln (24) einer Fahrzeugverzögerung;
b) Bereitstellen eines elektrischen Signals (26), das einen
Wert aufweist, der abhängt von der ermittelten
Verzögerung;
c) Vergleichen (112) des ermittelten Verzögerungssignals mit
einem vorgegebenen Wert (114); und
d) Betätigen (36, 38) des air bag-Rückhaltesystems, wenn der
genannte Vergleichsschritt anzeigt, daß der Wert der
ermittelten Fahrzeugverzögerung (26) größer ist als der
vorgegebene Wert (114);
dadurch gekennzeichnet, daß
der genannte Schritt der Bereitstellung eines elektrischen
Signals beinhaltet, daß ein elektrisches Signal bereitgestellt
wird, welches eine RMS-Effektivwert aufweist, der funktionell
abhängt von der ermittelten Verzögerung; und wobei weiterhin
folgender Schritt vorgesehen ist:
e) Umwandeln (28) des genannten bereitgestellten elektrischen
Signals (26) in einen Effektivwert, wobei der genannte
Schritt des Vergleichens beinhaltet, daß der Wert des
gewandelten Effektivwertes verglichen wird mit dem
vorgegebenen Wert (114), und wobei der vorgegebene Wert (114)
einen vorgegebenen Fahrzeug-Verzögerungwert wiedergibt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Wandelschritt
beinhaltet, daß thermisch das elektrische Signal (26), welches für
die ermittelte Verzögerung repräsentativ ist, gewandelt wird in
ein elektrisches Signal (30), dessen gewandelter Wert
funktionell abhängt von dem Effektivwert desjenigen Signals, welches
die ermittelte Fahrzeugverzögerung wiedergibt, und wobei der
genannte Betätigungsschritt beinhaltet, daß eine Zündladung
(38) verbunden (128) wird mit einer elektrischen Energiequelle
(V), die ausreicht, um die Zündladung zu zünden, wenn der
Vergleichsschritt anzeigt, daß die Fahrzeugverzögerung größer ist
als der vorgegebene Maximalwert der Fahrzeugverzögerung.
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