DE69125511T2

DE69125511T2 - Aufprallsensor

Info

Publication number: DE69125511T2
Application number: DE69125511T
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Moriyama; Hiroyuki Sada; Takeo Shiozawa
Original assignee: Sensor Technology Co Ltd Japan
Current assignee: Autoliv Japan Ltd
Priority date: 1990-01-29
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1997-11-13
Anticipated expiration: 2011-01-29
Also published as: JP2543839B2; KR950005905B1; KR910014268A; JPH03253441A; EP0440133B1; DE69125511D1; EP0440133A2; US5189311A; EP0440133A3

Description

GRUNDLAGEN DER ERFINDUNG

1. Bereich der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Aufprallsensor zur Verwendung bei der Erfassung eines Aufpralls eines Fahrzeugs mit einem Ausläsesystem fur ein Fahrgast- Sicherheitssystem wie ein Airbag.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Bekanntermaßen werden Aufprallsensoren zur Verwendung bei der Erfassung eines Aufpralls eines Fahrzeugs in Verbindung mit einem Ausläsesystem für ein Fahrgast- Sicherheitssystem wie ein Airbag in zwei Typen unterteilt, einschließlich eines ersten Typs, bei dem eine Erfassungsmasse (Erfassungsgewicht) verwendet wird, und eines zweiten elektronischen Typs, bei dem eine Beschleunigungs-Meßeinrichtung verwendet wird. Bezüglich eines Aufprallsensors vom elektronischen Typ ist ein Aufprallsensor bekannt, der eine zeitliche Integration eines Beschleunigungszeitverlaufs aus einer Beschleunigungs-Meßeinrichtung integriert und die Auslösung des Betriebs des Fahrgast-Sicherheitssystems wie eines Airbags auslöst, wenn der zeitintegrationswert einen vorbestimmten Wert überschreitet. Ein Aufprallsensor dieser Art ist beispielsweise in der U.S.- Patentschrift Nr. 3 701 903 offenbart. Ein abgewandelter Aufprallsensor ist aus der U.S.-Patentschrift Nr. 3 911 391 bekannt, bei dem vor der Durchführung einer zeitlichen Integration eine vorbestimmte Beschleunigung von einem Beschleunigungszeitverlauf subtrahiert wird, so daß das Fahrgast-Sicherheitssystem nicht in den Betriebszustand versetzt wird, wenn ein Beschleunigungszeitverlauf eingegeben wird, der nicht zu einer Verletzung des Fahrgasts führen kann, beispielsweise wenn sich das Fahrzeug auf einer unebenen Straßenoberfläche bewegt.
Ferner ist aus der WO-A-88/00146 ein Rückhaltesystem für Insassen eines Fahrzeugs bei einem Aufprall bekannt, bei dem dem Eingang einer Integrationsschaltung ein Differentialsignal zugeführt wird, das aus der Differenz zwischen einem aus der Beschleunigung abgeleiteten Signal und einem variablen Schwellensignal besteht.
Da jedoch die U.S.-Patentschrift Nr. 3 911 391 einen Aufprallsensor zur Erfassung des Aufpralls eines Fahrzeugs mittels eines Beschleunigungszeitverlaufs einer Beschleunigungs-Meßeinrichtung zur Auslösung eines Fahrgast-Sicherheitssystems wie eines Airbags offenbart, mit einer Einrichtung zum Abschneiden eines Bereichs eines eingegebenen Beschleunigungszeitverlaufs, der größer als ein vorbestimmter Wert ist, einer Einrichtung zum zeitlichen Integrieren eines durch das Spitzenwertabschneiden erhaltenen Werts, und einer Einrichtung zum Vergleichen eines ausgegebenen Werts mit einem vorbestimmten Wert zur Erzeugung eines Auslösesignals, stellt dieser Stand der Technik den nächstkommenden Stand der Technik dar.
Mittels entsprechender Aufprallsensoren kann jedoch der Betrieb des Fahrgast-Sicherheitssystems (Insassen- Rückhaltesystem) nicht immer innerhalb der erforderlichen Zeit bei allen Formen eines Aufpralls, die für ein tatsächliches Fahrzeug vorhersehbar sind, ausgelöst werden. Insbesondere sind Beschleunigungen nach einem Frontalaufprall in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich, bei dem kein Betrieb des Fahrgast- Sicherheitssystems erforderlich ist, und Beschleunigungen bei einem Schrägaufprall oder einem Aufprall auf einen Pfosten in einem hohen Geschwindigkeitsbereich, in dem ein Betrieb des Fahrgast-Sicherheitssystems erforderlich ist, einander sehr ähnlich und können im Anfangszustand eines Aufpralls nicht voneinander unterschieden werden, bis das Fahrgast-Sicherheitssystem ausgelöst wird. Gemäß der Darstellung in Fig. 9 sind ein Beschleunigungszeitverlauf (dargestellt durch eine gestrichelte Linie) bei einem mit niedriger Geschwindigkeit erfolgenden Frontalaufprall, bei dem keine Auslösung des Betriebs des Fahrgast-Sicherheitssystems erforderlich ist, und ein weiterer Beschleunigungszeitverlauf (dargestellt durch eine durchgezogene Linie) bei einem schrägen Aufprall oder einem Aufprall auf einen Pfosten in einem hohen Geschwindigkeitsbereich, bei dem eine Auslösung des Betriebs des Fahrgast-Sicherheitssystems erforderlich ist, sehr ähnlich zueinander während einer Zeitdauer in einem Anfangszustand des Aufpralls, wie er gemäß Fig. 9 im Abschnitt von 1 bis 2 dargestellt ist, wobei innerhalb dieser Zeitdauer bestimmt werden muß, ob eine Ausl:sung des Fahrgast-Sicherheitssystems erfolgen soll. Wie es in Fig. 10 dargestellt ist, ist es schwierig, die Beschleunigungszeitverläufe voneinander zu unterscheiden, auch bei Verwendung eines Aufprallsensors, bei dem eine vorbestimmte Beschleunigung von einem Beschleunigungszeitverlauf subtrahiert und sodann die hierdurch erhaltene Differenz zeitlich integriert wird (V1'). Wird im Ergebnis dem Auslöseerfordernis die Priorität zugeteilt, dann führt dies zu unnötigen Auslösungen des Betriebs in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich. Wird im Gegensatz dazu dem Nichtauslöseerfordernis die Priorität zugeteilt, dann führt dies zu einer Verzögerung oder einer fehlenden Auslösung bei einem schrägen Aufprall oder einem Aufprall auf einen Pfosten mit hoher Geschwindigkeit.

KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektronischen Aufprallsensor bereitzustellen, der mit einer angemessenen Reaktion bei allen Formen eines Aufpralls eines Fahrzeugs betrieben werden kann.
Zur Erzielung der Aufgabe gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Aufprallsensor vorgesehen, der den Aufprall eines Fahrzeugs aus einem Beschleunigungszeitverlauf einer Beschleunigungs Meßeinrichtung ermittelt zur Auslösung des Betriebs einer Fahrgast-Sicherheitsvorrichtung wie eines Airbags, mit einer Einrichtung zum Abschneiden des Spitzenwerts jedes Bereichs des eingegebenen Beschleunigungszeitverlaufs, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, einer Einrichtung zum zeitlichen Integrieren eines durch das Abschneiden des Spitzenwerts erhaltenen Werts, einer Einrichtung zum Subtrahieren eines zeitlich integrierten Werts einer vorbestimmten Funktion von einem Wert, der durch eine derartige Zeitintegration erhalten wird, und einer Einrichtung zum Vergleichen eines durch die Subtraktion erhaltenen Werts mit einem vorbestimmten Zeitfunktionswert zur Erzeugung eines Auslösesignals.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Aufprallsensor vorgesehen, der den Aufprall eines Fahrzeugs aus einem Beschleunigungszeitverlauf einer Beschleunigungs-Meßeinrichtung ermittelt zur Auslösung des Betriebs einer Fahrgast- Sicherheitsvorrichtung wie eines Airbags, mit einer Einrichtung zum Abschneiden des Spitzenwerts jedes Bereichs des eingegebenen Beschleunigungszeitverlaufs, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und zum Subtrahieren eines weiteren vorbestimmten Werts von dem eingegebenen Beschleunigungszeitverlauf, einer Einrichtung zum zeitlichen Integrieren eines durch das Abschneiden des Spitzenwerts und der Subtraktion erhaltenen Werts, und einer Einrichtung zum Vergleichen eines durch die zeitliche Integration erhaltenen Werts mit einem vorbestimmten Zeitfunktionswert zur Erzeugung eines Auslösesignals.
Da der Beschleunigungszeitverlauf eines Frontalaufpralls mit niedriger Geschwindigkeit und eines schrägen Aufpralls mit hoher Geschwindigkeit annähernd in der mittleren Beschleunigung im Anfangszustand des Aufpralls, der mit einer Auslöseanforderungszeit übereinstimmt, gleich sind, weist ein Beschleunigungszeitverlauf eines schrägen Aufpralls mit hoher Geschwindigkeit erhebliche Schwingungskomponenten infolge des Zusammendrückens, von Vibrationen und dergleichen des Fahrzeugaufbaus auf, wie es in Fig. 9 dargestellt ist. Da der größte Anteil der Aufprallenergie bei einem Frontalaufprall mit niedriger Geschwindigkeit durch energieabsorbierende Einrichtungen wie einen Stoßfänger absorbiert werden, sind die Schwingungskomponenten nicht erheblich. Die vorliegende Erfindung ist ausgelegt zum Erkennen einer derartigen Differenz in der Kennlinie zwischen den beiden Beschleunigungszeitverläufen Erfindungsgemäß ist somit ein Beschleunigungszeitverlauf eine zeitlich integrierte Form, bei welcher die unteren Bereiche entweder durch Abschneiden des Spitzenwerts jedes Bereichs eines eingegebenen Beschleunigungszeitverlaufs, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, durch zeitliches Integrieren eines Werts, der erhalten wird durch Abschneiden des Spitzenwerts und Subtrahieren eines zeitlich integrierten Werts einer vorbestimmten Funktion von einem durch eine derartige zeitliche Integration erhaltenen Wert oder durch Abschneiden des Spitzenwerts jedes Bereichs eines eingegebenen Beschleunigungszeitverlaufs, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und Subtrahieren eines weiteren vorbestimmten Werts vom eingegebenen Beschleunigungszeitverlauf, und zeitliches Integrieren eines durch das Abschneiden des Spitzenwerts und die Subtraktion erhaltenen Werts entfernt werden. Somit ist ein derartiger zeitlich integrierter Wert einer Beschleunigung eines schrägen Aufpralls mit hoher Geschwindigkeit, bei dem große Schwingungskomponenten auftreten, größer als der zeitlich integrierte Wert einer lediglichen Differenz einer Beschleunigung von einer festen Beschleunigung. Daher kann eine Unterscheidung zwischen einem Frontalaufprall mit niedriger Geschwindigkeit und einem schrägen Aufprall mit hoher Geschwindigkeit mit einer größeren Genauigkeit erreicht werden. Eine unnötige Auslösung des Betriebs in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich und eine Verzögerung oder eine fehlende Auslösung des Betriebs bei einem schrägen Aufprall oder einem Aufprall auf einen Pfosten mit hoher Geschwindigkeit kann somit verhindert werden.
Da ferner die unteren Bereiche eines Beschleunigungszeitverlaufs abgeschnitten werden, auch wenn eine Beschleunigung von einem ursprünglichen Beschleunigungszeitverlauf subtrahiert wird, die wesentlich größer ist, ist trotzdem eine Unterscheidung möglich, und eine Auslösung einer Fahrgast-Sicherheitsvorrichtung in den Fällen, in denen keine Verletzungsgefahr für den Fahrgast besteht, wie beispielsweise beim Überfahren einer unebenen Straße, kann mit einem höheren Sicherheitsgrad verhindert werden. Da ferner der für die Vergleichseinrichtung zur Erzeugung eines Auslösesignals bereitgestellte Bezugswert kein fester Wert wie in der Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist, sondern eine Zeitfunktion darstellt, ist ferner eine genaue und eindeutige Unterscheidung gewährleistet. Wird ferner der zeitliche Integrationsvorgang zurückgesetzt bei zeitlichen Integrationswerten in der Nähe von Null, dann wird die Zeit (Abstufungen) der Zeitfunktion als Bezugswert mit einem einfachen Ablauf bereitgestellt.
Somit kann ein zeitlicher Einfluß leicht in die Bestimmung eingeführt werden, ob ein Auslösesignal der Fahrgast-Sicherheitsvorrichtung zugeführt werden soll, so daß eine klare Unterscheidung gemäß der vorstehenden Beschreibung möglich wird.
Die vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die nachfolgende Beschreibung und die Patentansprüche in Verbindung mit den zugehörigen Figuren verständlich.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Aufprallsensors zur Veranschaulichung eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2(a) und 2(b) Beschleunigungsdiagramme zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Aufprallsensors gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung einer Änderung des zeitlichen Integrationswerts des Aufprallsensors gemäß Fig. 1;
Fig. 4(a) und 4(b) Blockschaltbilder verschiedener geänderter Aufprallsensoren;
Fig. 5 ein Blockschaltbild eines weiteren Aufprallsensors zur Veranschaulichung eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6(a) und 6(b) Beschleunigungsdiagramme zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Aufprallsensors gemäß Fig. 5;
Fig. 7 ein Blockschaltbild eines weiteren Aufprallsensors zur Veranschaulichung eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8(a) und 8(b) Beschleunigungsdiagramme zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Aufprallsensors gemäß Fig. 7;
Fig. 9 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung einer zeitlichen Änderung von Beschleunigungen; und
Fig. 10 eine grafische Darstellung zur Veranschaulichung einer Änderung des zeitlichen Integrationswerts eines bekannten Aufprallsensors.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Vor der ausführlichen Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsbeispielen ist anzumerken, daß eine Beschleunigung auf der Verzögerungsseite, d. h. eine Verzögerung in der nachstehenden Beschreibung als positiver Wert angegeben ist. Liegt jedoch ein negativer Wert vor, so können ebenfalls gleichartige Ergebnisse erzielt werden, falls eine positive oder negative Logik jeweils in den verschiedenen Blöcken vorgesehen ist.
In Fig. ist ein Aufprallsensor gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der gezeigte Aufprallsensor umfaßt eine Beschleunigungs-Meßeinrichtung 1, die mit einer Rücksetzschaltung 4 und einer Auslöseschaltung 5 durch eine Betätigungsschaltung 3 verbunden ist. Die Auslöseschaltung 5 ist zur Betätigung eines Airbags 6 mit diesem verbunden, wobei der Airbag 6 als Fahrgast Sicherheitsvorrichtung dient. Die Betätigungsschaltung 3 umfaßt einen Block 11 zur Bestimmung eines Zeitpunkts to, bei dem eine mittels der Beschleunigungs-Meßeinrichtung 1 gemessene Beschleunigung G eine vorbestimmte Beschleunigung G1 überschreitet. In einem weiteren Block 12 wird eine Berechnung einer Beschleunigung G2, die größer als eine weitere vorbestimmte Beschleunigung G2 ist, zum Zeitpunkt to gestartet. In diesem Zusammenhang wird eine Beschleunigung, die niedriger als eine Beschleunigung G2 ist, als gleich Null angesehen. In einem weiteren Block 13 wird eine zeitliche Integration der Beschleunigung G3 zur Berechnung eines Integrationswerts V gestartet. In einem weiteren Block 14 wird ein integrierter Wert einer vorbestimmten Funktion vom Integrationswert V subtrahiert. Im Block 14 weist die vorbestimmte Funktion einen festen Wert ΔV auf, und der vorbestimmte Wert ΔV pro Zeiteinheit wird zur Erzielung eines Bezugswerts V1 vom Integrationswert V subtrahiert. In einem weiteren Block 15 wird sodann der Bezugswert V1 mit einem im voraus in einem weiteren Block 16 bestimmten Bezugswert V2 verglichen. Übersteigt der Bezugswert V1 den Bezugswert V2, dann wird ein Signal. vom Block 15 über eine Leitung 17 zur Auslöseschaltung 5 übertragen. Übersteigt demgegenüber der Bezugswert V1 nicht den Bezugswert V2 auf einer weiteren Leitung 18, und wird in einem weiteren Block 19 ermittelt, daß der Bezugswert V1 in der Nähe von Null liegt, d. h. einen negativen Wert oder einen kleinen positiven Wert annimmt, dann wird ein Signal zur Rücksetzschaltung 4 übertragen zur Beendigung des zeitlichen Integrationsvorgangs und zum Rücksetzen des Bezugswerts V1 und der Zeit t auf Null.
Nachstehend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 2(a) und 2(b) die Wirkungsweise der vorstehend angegebenen Blöcke 11 bis 14 beschrieben. Im einzelnen wird zuerst gemäß Fig. 2(a) der Betrieb zu dem Zeitpunkt to gestartet, bei dem die Beschleunigung G den Wert G1 überschreitet. Sodann wird die Beschleunigung G als gleich Null angesehen, wenn sie kleiner als der vorbestimmte Wert G2 ist, und eine zeitliche Integration wird mit der Beschleunigung G durchgeführt, wenn die Beschleunigung G größer als der Wert G2 ist. Sodann wird der vorbestimmte Wert ΔV pro Zeiteinheit entsprechend dem in Fig. 2(a) gezeigten, schraffierten Bereich von der den Wert G2 überschreitenden Beschleunigung G subtrahiert. Dies entspricht der zeitlichen Integration eines schraffierten Bereichs oder von Bereichen in Fig. 2, und es wird der Bezugswert V1 gebildet. Während im einzelnen ein schraffierter Bereich A als negativer Wert addiert wird, wird ein weiterer Bereich B abgeschnitten. Dabei ist zu beachten, daß der vorbestimmte Wert G2 ein positiver Wert einschließlich der Beziehung G1 = G2 ist. Wird die Funktion der vorstehend angegebenen Rücksetzschaltung 4 verwendet, dann kann ein Starten oder Rücksetzen der Integration ohne Kenntnis einer Startzeit durchgeführt werden.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise der vorstehend angegebenen Betätigungsschaltung 3 unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieben. Da ein Ergebnis der zeitlichen Integration einer Differenz einer festen Beschleunigung von Beschleunigung G nur eine geringe Unterscheidung zwischen einem schrägen Aufprall mit hoher Geschwindigkeit und einem Frontalaufprall mit niedriger Geschwindigkeit wie in dem vorstehend beschriebenen Fall gemäß Fig. 10 möglich ist, können die beiden Fälle voneinander gemäß Fig. 3 klar unterschieden werden. Wird der Bezugswert V2 der vorbestimmten Zeitfunktion im voraus gemäß der strichpunktierten Linie in Fig. 3 eingestellt, dann können zwei Anforderungen der Nichtbetätigung entsprechend einem Frontalaufprall mit niedriger Geschwindigkeit und dem Betätigen (Zünden) während einer Auslöseanforderungszeit entsprechend einem schrägen Aufprall oder einem Pfostenaufprall mit hoher Geschwindigkeit erfüllt werden.
In Fig. 4(a) ist eine Abwandlung des in Fig. 1 gezeigten Aufprallsensors gezeigt. Der abgewandelte Aufprallsensor umfaßt eine Geschwindigkeits-Meßeinrichtung 2 zusätzlich zur Beschleunigungs-Meßeinrichtung 1, und die Betätigungsschaltung 3 umfaßt zustzlich eine UND- Schaltung 20A. Im einzelnen stellt die Betätigungsschaltung 3 ein Signal der Auslöseschaltung 5 bereit, wenn jeweils ein Signal zur Angabe, daß der Wert V1 den Wert V2 überschreitet und ein weiteres Signal, daß die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als eine vorbestimmte Geschwindigkeit ist, jeweils von Block und der Geschwindigkeits-Meßeinrichtung der UND- Schaltung 20A zugeführt werden. Somit kann eine Unterscheidung zwischen der Nichtbetätigung entsprechend einem Frontalaufprall mit niedriger Geschwindigkeit und der Auslösung des Betriebs entsprechend einem schrägen Aufprall oder Pfostenaufprall mit hoher Geschwindigkeit desweiteren klar erfolgen.
In Fig. 4(b) ist eine weitere Abwandlung des Aufprallsensors gemäß Fig. 1 gezeigt. Der abgewandelte Aufprallsensor stellt eine Abwandlung des abgewandelten Aufprallsensors gemäß Fig. 4(a) dar, in dem ein zusätzlicher Block 20B zum selektiven Bestimmen eines Bezugswerts V2 in der Betätigungsschaltung 3 anstelle der UND-Schaltung 20A vorgesehen ist. Im einzelnen wird ein Bezugswert V2 selektiv in Block 20B in Abhängigkeit von einem von der Geschwindigkeits-Meßeinrichtung 2 empfangenen Geschwindigkeitspegelsignal bestimmt zur Verbesserung der Genauigkeit bei der Bestimmung einer Auslösung, wenn das Fahrzeug mit einer mittleren Geschwindigkeit fährt. Ist beispielsweise die Geschwindigkeit 5 gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert α, dann wird eine Funktion f&sub1;(t) als Bezugswert bestimmt, und ist jedoch die Geschwindigkeit 5 niedriger als der Wert α, dann wird eine weitere Funktion f&sub2;(t) als Bezugswert bestimmt. Dabei ist anzumerken, daß vorzugsweise ein Wert als von der Geschwindigkeits Meßeinrichtung 2 bereitgestellte Geschwindigkeit verwendet wird, der kurze Zeit vor der Durchführung der zeitlichen Integration liegt.
Ferner kann der vorbestimmte Wert ΔV im Block 14 in den Fig. 1, 4(a) und 4(b) durch einen Wert einer Funktion ersetzt werden, beispielsweise durch einen Wert einer Funktion des Integrationswerts V zu einem Zeitpunkt. Die zeitliche Integration der Beschleunigung G3 im Block 13 kann ersetzt werden durch eine zeitliche Integration der K-ten Potenz (K ≥ 1) der Beschleunigung G oder der n-ten Integration der Beschleunigung G3, oder einer Kombination einer derartigen Zeitintegration und der n-ten Integration zur klaren Unterscheidung zwischen einem schrägen Aufprall in einem Hochgeschwindigkeitsbereich und einem Frontalaufprall mit niedriger Geschwindigkeit. Da ferner ein Signal vom Block 19 bereitgestellt wird, wenn der Wert V1 ungefähr Null wird, kann ein derartiges Signal auch in anderer Weise gebildet werden, wenn der Wert V1 niedriger als ein vorbestimmter Wert V3 wird, oder wenn der Wert V1 niedriger als ein bestimmter Wert V4 einer Funktion der Beschleunigung G3 zu einem Zeitpunkt wird. Ferner kann die in Block 11 verwendete Beschleunigung G durch einen Wert Gx ersetzt werden, der erhalten wird durch Subtrahieren eines durch Verarbeiten der Beschleunigung G mittels eines Filters mit einer Zeitkonstanten, die länger ist als fünf Sekunden, erhaltenen Werts Gf von der Beschleunigung G zum Ausschließen eines möglichen Einflusses der Null-Drift der Beschleunigungs-Meßeinrichtung und damit zur Verbesserung der Betriebsgenauigkeit.
Zur weiteren Erzielung einer klaren Unterscheidung zwischen einer Nichtbetätigung entsprechend einem Frontalaufprall mit niedriger Geschwindigkeit und einer Auslösung während einer Auslöseanforderungszeit entsprechend einem schrägen Aufprall oder Pfostenaufprall mit hoher Geschwindigkeit kann ein Befestigungsaufbau für die Beschleunigungs-Meßeinrichtung 1 in einem Frequenzbereich von 50 bis 2.000 Hz (mit einer Schwingungscharakteristik in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs) zur Verstärkung der Beschleunigung G schwingen. Ferner kann eine elektrische Schaltung der Beschleunigungs- Meßeinrichtung 1 einen Verstärkungsbereich in einem besonderen Frequenzband aufweisen.
In Fig. 5 ist ein Aufprallsensor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Aufprallsensor ist in seinem Aufbau gleich und im einzelnen unterschiedlich zum Aufprallsensor gemäß Fig. 1, in dem er eine abgewandelte Betätigungsschaltung 7 anstelle der Betätigungsschaltung 3 umfaßt.
Im einzelnen umfaßt die abgewandelte Betätigungsschaltung 7 einen Block 11, der gleich dem Block 11 der Betätigungsschaltung 3 ist. In einem nachfolgenden Block 21 wird ein vorbestimmter Wert G1 von der gemessenen Beschleunigung G zur Berechnung eines Werts G13 subtrahiert. In einem weiteren Block 22 wird der Wert G13 in einem Bereich zur Berechnung eines Werts G15 abgeschnitten, der kleiner als ein weiterer vorbestimmter Wert G14, ein normalerweise negativer Wert, ist. In einem nachfolgenden Block 23 wird der Wert G15 zeitlich integriert. Ein damit durch eine derartige zeitliche Integration erhaltener Wert wird danach verarbeitet und in gleicher Weise wie beim Aufprallsensor gemäß Fig. 1 mittels der nachfolgenden Blöcke einschließlich der Blöcke 24, 25 und 28 und durch entsprechende Leitungen 26 und 27, die jeweils den Blöcken 15, 16 und 19 und den Leitungen 18 und 17 entsprechen, zugeführt.
Der Wert G1 im Block 21 wird im voraus als ein Wert entsprechend einer vertikalen Position. G1 gemäß Fig. 6(a) eingestellt. Im Block 23 wird sodann ein schraffierter Bereich oder werden schraffierte Bereiche von Fig. 6(b) integriert. Während im einzelnen der schraffierte Bereich A als negativer Wert in gleicher Weise wie im Fall von Fig. 2(b) addiert wird, wird ein weiterer Bereich B abgeschnitten. Dabei ist zu beachten, daß der vorstehend angegebene vorbestimmte Wert G14 ferner auch ein Funktionswert oder eine Funktion, beispielsweise eines negativen Bereichs des Werts G13 sein kann.
In Fig. 7 ist ein Aufprallsensor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gezeigt. Der Aufprallsensor ist bezüglich seines Aufbaus gleich und in soweit unterschiedlich zum Aufprallsensor gemäß Fig. 1, daß eine abgewandelte Betätigungsschaltung 8 anstelle der Betätigungsschaltung 3 vorgesehen ist. Im einzelnen umfaßt die abgewandelte Betätigungsschaltung 8 einen Block 11, der gleich dem Block 11 der Betätigungsschaltung 3 ist. In einem weiteren Block 31 wird von einer gemessenen Beschleunigung G zur Berechnung eines Werts G23 ein vorbestimmter Wert G1 subtrahiert. Gleichzeitig wird in einem weiteren Block 32 ein Bereich der Beschleunigung G, der kleiner ist als ein vorbestimmter Wert G22, vom vorbestimmten Wert G22 zur Berechnung eines Werts G24 subtrahiert. In einem Addierer 33 wird sodann eine Summe G25 der Werte G23 und G24 berechnet. In einem nachfolgenden Block 34 wird der Wert G25 zeitlich integriert. Der somit erhaltene Wert mittels einer derartigen zeitlichen Integration wird sodann verarbeitet und in gleicher Weise wie beim Aufprallsensor gemäß Fig. 1 durch nachfolgende Blöcke einschließlich der Blöcke 35, 36 und 39 und mittels Leitungen 37 und 38, die jeweils den Blöcken 15, 16 und 19 und den Leitungen 18 und 17 entsprechen, übertragen.
In Fig. 8(a) wird der Wert G23 des Blocks 31 als schraffierter Bereich oder schraffierte Bereiche mit nach rechts unten geneigter Schraffur gezeigt. Sodann wird ein schraffierter Bereich oder werden schraffierte Bereiche von Fig. 8(b) in Block 34 integriert. Während im einzelnen der schraffierte Bereich A als ein negativer Wert in gleicher Weise wie im Fall von Fig. 2(b) addiert wird, wird ein weiterer Bereich B abgeschnitten. Dabei ist zu beachten, daß der vorstehend angegebene vorbestimmte Wert G22 in gleicher Weise wie bei dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel ein Funktionswert sein kann.

Claims

1. Aufprallsensor zur Erfassung eines Aufpralls eines Fahrzeugs aus einem Beschleunigungssignalverlauf einer Beschleunigungs-Meßeinrichtung (1) zum Auslösen des Betriebs einer Fahrgast-Sicherheitsvorrichtung (6) wie einem Airbag, mit

einer Einrichtung (11, 12) zum Abschneiden eines Spitzenwerts jedes Bereichs des eingegebenen Beschleunigungszeitverlaufs, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist,

einer Einrichtung (13) zum zeitlichen Integrieren eines durch das Abschneiden des Spitzenwerts erhaltenen Werts,

einer Einrichtung (14) zum Subtrahieren eines zeitlich integrierten Werts einer vorbestimmten Funktion von einem durch eine derartige zeitliche Integration erhaltenen Wert, und

einer Einrichtung (15) zum Vergleichen eines durch eine derartige Subtraktion erhaltenen Werts mit einem vorbestimmten Zeitfunktionswert zur Bildung eines Auslösesignals.

2. Aufprallsensor zur Erfassung eines Aufpralls eines Fahrzeugs aus einem Beschleunigungszeitverlauf einer Beschleunigungs-Meßeinrichtung (1) zur Auslösung der Betätigung einer Fahrgast-Sicherheitsvorrichtung (6) wie eines Airbags, mit

einer Einrichtung (11, 21, 22) zum Abschneiden eines Spitzenwerts jedes Bereichs des eingegebenen Beschleunigungszeitverlaufs, der kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und zum Subtrahieren eines weiteren vorbestimmten Werts von dem eingegebenen Beschleunigungszeitverlauf,

einer Einrichtung (23) zum zeitlichen Integrieren eines durch Abschneiden des Spitzenwerts und Subtrahieren erhaltenen Werts, und

einer Einrichtung (24) zum Vergleichen eines durch eine derartige zeitliche Integration erhaltenen Werts mit einem vorbestimmten Zeitfunktionswert zur Erzeugung eines Auslösesignals.

3. Aufprallsensor nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einer UND-Schaltung (20A) zum Empfangen eines Signals zur Angabe einer Geschwindigkeit von einer Geschwindigkeits- Meßeinrichtung (2), die größer als. ein vorbestimmter Pegel ist, und eines Signals der Vergleichseinrichtung zur Erzeugung eines Auslösesignals.

4. Aufprallsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der vorbestimmte Zeitfunktionswert in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs aus der Geschwindigkeits- Meßeinrichtung (2) direkt vor einem Aufprall veränderlich ist.

5. Aufprallsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine K- te Potenz eines Beschleunigungszeitverlaufs als Beschleunigungszeitverlauf eingegeben wird.

6. Aufprallsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die zeitliche Integration eine n-te zeitliche Integration ist.

7. Aufprallsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein verstärkter Beschleunigungszeitverlauf als Beschleunigungszeitverlauf eingegeben wird.

8. Aufprallsensor nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Zeitverlauf als Beschleunigungszeitverlauf eingegeben wird, wobei der Zeitverlauf durch Subtrahieren eines Zeitverlaufs, der erhalten wird durch eine Filterverarbeitung des Beschleunigungszeitverlaufs der Beschleunigungs-Meßeinrichtung (1), von dem Beschleunigungszeitverlauf der Beschleunigungs-Meßeinrichtung (1) erhalten wird.

9. Aufprallsensor nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zeitliche Integrationsvorgang zurückgesetzt wird, wenn der zeitliche Integrationswert, der mit dem vorbestimmten Zeitfunktionswert Verglichen wird, einen Wert in der Nähe von Null annimmt.