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Verwandte
Anmeldung
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Die
vorliegende Anmeldung ist eine Teilfortsetzungsanmeldung (Continuation-in-Part)
der US-Seriennummer 09/829320 von Foo u. A. "Method and Apparatus for Controlling
An Actuable Restraining Device Using Switched Thresholds Based On Crush
Zone Sensors", eingereicht
am 9. April 2001.
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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Steuerung einer betätigbaren
Fahrzeuginsassenrückhaltevorrichtung
und ist insbesondere auf das Erreichen einer Sicherheits- bzw. Absicherungsfunktion
für eine
solche Anordnung gerichtet.
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Hintergrund
der Erfindung
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Airbag-Rückhaltesysteme
in Fahrzeugen für Fahrzeuginsassen
sind in der Technik bekannt. Eine Airbag-Rückhaltevorrichtung kann eine
mehrstufige Aufblasvorrichtung aufweisen, wo die Stufen zu unterschiedlichen
Zeiten ansprechend auf Fahrzeugaufprallbedingungen betätigt werden.
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Das
US-Patent 5 935 182 von Foo u. A. offenbart ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Unterscheidung einer Fahrzeugaufprallbedingung unter Verwendung
von virtueller Abfühlung.
Das US-Patent 6 036 225 von Foo u. A. offenbart ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Steuerung eines mehrstufigen betätigbaren Rückhaltesystems in einem Fahrzeug unter
Verwendung von Aufprallstärkeindexwerten. Das
US-Patent 6 186 539 von Foo u. A. offenbart ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Steuerung einer mehrstufigen betätigbaren Rückhaltevorrichtung unter Verwendung
von Aufprallstärkein dex-
und Knautschzonensensoren.
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Es
ist auch in der Technik bekannt, eine Aufprallbedingung unter Verwendung
von mehr als einem Sensor abzufühlen.
Ein erster Aufprallsensor kann zur Unterscheidungsabfühlung verwendet
werden, und ein zweiter Aufprallsensor kann zur Absicherung verwendet
werden. Typischerweise werden Aufprallwerte aus Ausgangssignalen
von Sensoren bestimmt, und die bestimmten Werte werden mit assoziierten
Schwellen verglichen. Nur wenn sowohl die Unterscheidungs- als auch
die Absicherungsbestimmung übereinstimmen,
dass ein Einsatzaufprallereignis auftritt, wird die assoziierte
betätigbare Rückhaltevorrichtung
betätigt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Vorsehen einer Absicherungsfunktion für ein betätigbares Rückhaltesystem unter Verwendung
von Knautschzonensensoren gerichtet.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, um ein
betätigbares
Fahrzeuginsassenrückhaltesystem
zu steuern, welches einen Unterscheidungsaufprallsensor aufweist,
um eine Fahrzeugaufprallbedingung abzufühlen und ein Unterscheidungsaufprallsignal
zu liefern, welches diese anzeigt. Ein erster Knautschzonensensor
ist an einer ersten Fahrzeugknautschzonenstelle gelegen und liefert
ein erstes Knautschzonensignal, welches eine Aufprallbeschleunigung
anzeigt, die von dem ersten Knautschzonensensor abgefühlt wird.
Ein zweiter Knautschzonensensor ist an einer zweiten Fahrzeugknautschzonenstelle
gelegen und liefert ein zweites Knautschzonensignal, welches die
Aufprallbeschleunigung anzeigt, die von dem zweiten Knautschzonensensor abgefühlt wird.
Knautschzonenabsicherungsbestimmungsmittel überwachen den ersten Knautschzonensensor
und den zweiten Knautschzonensensor und liefern ein Knautschzonenabsicherungssignal ansprechend
darauf, dass eines der ersten und zweiten Knautschzonensensorsignale
eine erste Schwelle über schreitet
und das andere der ersten und zweiten Knautschzonensensorsignale
fehlerhaft ist. Eine Steuervorrichtung überwacht das Unterscheidungsaufprallsignal
und das Knautschzonenabsicherungssignal und steuert eine betätigbare
Rückhaltevorrichtung
ansprechend darauf.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, um ein
betätigbares
Fahrzeuginsassenrückhaltesystem
zu steuern, welche einen Unterscheidungsaufprallsensor aufweist,
um eine Fahrzeugaufprallbedingung abzufühlen, und um einen Unterscheidungsaufprallsignal
zu liefern, welches diese anzeigt. Ein erster Knautschzonensensor
ist an einer ersten Fahrzeugknautschzonenstelle gelegen und liefert
ein erstes Knautschzonensignal, welches die Aufprallbeschleunigung
anzeigt, die von dem ersten Knautschzonensensor abgefühlt wird.
Ein zweiter Knautschzonensensor ist an einer zweiten Fahrzeugknautschzonenstelle
gelegen und liefert ein zweites Knautschzonensignal, welches die
Aufprallbeschleunigung anzeigt, die von dem zweiten Knautschzonensensor abgefühlt wird.
Knautschzonenabsicherungsbestimmungsmittel überwachen den ersten Knautschzonensensor
und den zweiten Knautschzonensensor und liefern ein Knautschzonenabsicherungssignal ansprechend
darauf, dass eines der ersten und zweiten Knautschzonensensorsignale
eine erste Schwelle überschreitet
und das andere der ersten und zweiten Knautschzonensensorsignale
fehlerhaft ist, und liefern auch ein Knautschzonenabsicherungssignal ansprechend
darauf, dass mindestens eines der ersten und zweiten Knautschzonensensorsignale
eine zweite Schwelle überschreitet,
wobei die zweite Schwelle größer als
die erste Schwelle ist. Eine Steuervorrichtung überwacht das Unterscheidungsaufprallsignal
und das Knautschzonenabsicherungssignal und steuert eine betätigbare
Rückhaltevorrichtung
ansprechend darauf.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur
Steuerung eines betätigbaren
Fahrzeuginsassenrückhaltesystems
die Schritte auf, eine Fahrzeugaufprallbedingung abzufühlen und
ein Unterscheidungsaufprallsignal zu liefern, welches diese anzeigt,
weiter die Über wachung
der Aufprallbeschleunigung an einer ersten Fahrzeugknautschzone
und die Lieferung eines ersten Knautschzonensignals, welches die
abgefühlte
Aufprallbeschleunigung an der ersten Fahrzeugknautschzone anzeigt,
die Überwachung
der Aufprallbeschleunigung an einer zweiten Fahrzeugknautschzone
und die Lieferung eines zweiten Knautschzonensignals, welches die
abgefühlte
Aufprallbeschleunigung an der zweiten Fahrzeugknautschzone anzeigt,
die Überwachung
des ersten Knautschzonensignals und des zweiten Knautschzonensignals
und die Lieferung eines Knautschzonenabsicherungssignals ansprechend
darauf, dass eines der ersten und zweiten Knautschzonensignale eine
erste Schwelle überschreitet
und das andere der ersten und zweiten Knautschzonensignale fehlerhaft ist,
und die Überwachung
des Unterscheidungsaufprallsignals und des Knautschzonenabsicherungssignals
und die Steuerung einer betätigbaren
Rückhaltevorrichtung
ansprechend darauf.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur
Steuerung eines betätigbaren
Fahrzeuginsassenrückhaltesystems
die Schritte auf, eine Fahrzeugaufprallbedingung abzufühlen und
ein Unterscheidungsaufprallsignal zu liefern, welches diese anzeigt,
weiter die Überwachung
der Aufprallbeschleunigung an einer ersten Fahrzeugknautschzone
und die Lieferung eines ersten Knautschzonensignals, welches die
abgefühlte
Aufprallbeschleunigung an der ersten Fahrzeugknautschzone anzeigt,
die Überwachung
der Aufprallbeschleunigung an einer zweiten Fahrzeugknautschzone
und die Lieferung eines zweiten Knautschzonensignals, welches die
abgefühlte
Aufprallbeschleunigung an der zweiten Fahrzeugknautschzone anzeigt,
die Überwachung
des ersten Knautschzonensignals und des zweiten Knautschzonensignals
und die Lieferung eines Knautschzonenabsicherungssignals ansprechend
darauf, dass eines der ersten und zweiten Knautschzonensignale eine
erste Schwelle überschreitet
und das andere der ersten und zweiten Knautschzonensignale fehlerhaft ist,
und auch die Lieferung eines Knautschzonenabsicherungssignals ansprechend
darauf, dass mindestens eines der ersten und zweiten Knautschzonensignale
eine zweite Schwelle überschreitet,
wobei die zweite Schwelle größer als die
erste Schwelle ist, und die Überwachung
des Unterscheidungsaufprallsignals und des Knautschzonenabsicherungssignals
und die Steuerung einer betätigbaren
Rückhaltevorrichtung
ansprechend darauf.
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Kurze
Beschreibung der Zeichnungen
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Die
vorangegangenen und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
dem Fachmann bei einer Betrachtung der folgenden Beschreibung der
Erfindung und der beigefügten
Zeichnungen offensichtlich, in denen die Figuren folgendes darstellen:
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1 eine
schematische Abbildung eines Fahrzeugs mit einem betätigbaren
Insassenrückhaltesystem
mit einer Steueranordnung;
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2 ein
schematisches Blockdiagramm des betätigbaren Insassenrückhaltesystems,
das in 1 gezeigt ist;
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3 ein
funktionelles Blockdiagramm des betätigbaren Insassenrückhaltesystems
der 2, welches die Steueranordnung mit Absicherungsfunktion
zeigt;
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4 grafische
Darstellungen von bestimmten mit dem Aufprall in Beziehung stehenden
Werten und Schwellen, die in der Steueranordnung der 1 verwendet
werden;
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5 eine
grafische/schematische Darstellung eines Teils der Steuerlogik,
die in der Steueranordnung der 1 verwendet
wird, die eine Absicherungsfunktion gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ein
schematisches Blockdiagramm, welches die Steuerlogik zur Durchführung der
Absicherungsfunktion in 3 gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt;
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7 ein
schematisches Blockdiagramm, welches die Steuerlogik zur Durchführung der
in 3 gezeigten Absicherungsfunktion gemäß einem beispielhaften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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8 ein
schematisches Blockdiagramm, welches die Steuerlogik zeigt, um die
in 3 gezeigte Absicherungsfunktion gemäß einem
beispielhaften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zu erhalten.
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Beschreibung
von bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Mit
Bezug auf die 1 und 2 ist ein beispielhaftes
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung in einem betätigbaren Insassenrückhaltesystem 10 eines
Fahrzeugs 12 gezeigt. Das Insassenrückhaltesystem 10 kann
eine mehrstufige vordere betätigbare
Rückhaltevorrichtung 14 für die Fahrerseite
und eine mehrstufige vordere betätigbare Rückhaltevorrichtung 18 für die Beifahrerseite
aufweisen. Andere betätigbare
Rückhaltevorrichtungen könnten vorgesehen
sein, wie beispielsweise eine betätigbare Seitenrückhaltevorrichtung 16 der
Fahrerseite und eine betätigbare
Seitenrückhaltevorrichtung 20 der
Beifahrerseite. Das betätigbare
Insassenrückhaltesystem 10 könnte weiter
einen Vorspanner 22 der Fahrerseite und einen Vorspanner 24 der Beifahrerseite
aufweisen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Anwendung
mit einem Airbag-Rückhaltesystem
eingeschränkt,
sondern ist auf irgendeine betätigbare
Rückhaltevorrichtung
anwendbar.
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Das
System 10 weist mindestens eine Aufprall- oder Kollisionssensoranordnung 30 auf,
die gemäß einem
beispielhaften Ausführungsbeispiel
an einer im Wesentlichen zentralen Stelle des Fahrzeugs gelegen
ist. Die Sensoranordnung 30 weist einen ersten Aufprallbeschleunigungssensor 32 auf,
und zwar mit einer im Wesentlichen senkrecht orientierten Empfindlichkeitsachse,
um die Aufprallbeschleunigung in X-Richtung des Fahrzeugs (d. h.
parallel zur Vorwärts-Rückwärts-Achse
des Fahrzeugs) abzufühlen,
der ein Aufprallbeschleunigungssignal liefert, welches hier als
CCU_1X bezeichnet wird. Die Sensoranordnung 30 kann weiter
einen zweiten Aufprallbeschleunigungssensor 34 aufweisen,
dessen Empfindlichkeitsachse im Wesentlichen orientiert ist, um
die Aufprallbeschleunigung in der Y-Richtung des Fahrzeugs abzufühlen (d.
h. senkrecht zur Vorwärts-Rückwärts-Achse
des Fahr zeugs), der ein Aufprallbeschleunigungssignal liefert, welches
hier als CCU_1Y bezeichnet wird. Die Sensoranordnung 30 kann
weiter einen dritten Aufprallbeschleunigungssensor 36 aufweisen,
dessen Empfindlichkeitsachse im Wesentlichen orientiert ist, um
eine Aufprallbeschleunigung in der X-Richtung des Fahrzeugs abzufühlen (d.
h. parallel zur Vorwärts-Rückwärts-Achse des Fahrzeugs)
der ein Aufprallbeschleunigungssignal liefert, welches hier als
CCU_2X bezeichnet wird.
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Die
Aufprallbeschleunigungssignale von den Aufprallsensoren 32, 34, 36 können irgendeine
von verschiedenen Formen annehmen. Jedes der Aufprallbeschleunigungssignale
kann weiter Amplitude, Frequenz, Impulsdauer usw. oder irgendwelche
anderen elektrischen Charakteristiken haben, die als eine Funktion
der abgefühlten
Aufprallbeschleunigung variieren. Gemäß einem beispielhaften Ausführungsbeispiel
haben die Aufprallbeschleunigungssignale Frequenz- und Amplitudencharakteristiken,
die die abgefühlte
Aufprallbeschleunigung anzeigen.
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Zusätzlich zu
den Aufprallbeschleunigungssensoren 32, 34, 36 weist
das System vorne gelegene Knautschzonensensoren 40, 42 auf,
die an assoziierten Knautschzonenstellen des Fahrzeugs 12 gelegen
sind. Der Sensor 40 ist beispielsweise auf der Fahrerseite
(links) des Fahrzeugs gelegen, und seine Empfindlichkeitsachse ist
im Wesentlichen orientiert, um die Aufprallbeschleunigung parallel
zur X-Achse des Fahrzeugs abzufühlen.
Der Sensor 42 ist beispielsweise auf der Beifahrerseite
(rechts) des Fahrzeugs gelegen, und seine Empfindlichkeitsachse
ist im Wesentlichen orientiert, um die Aufprallbeschleunigung parallel
zur X-Achse des Fahrzeugs abzufühlen.
Das Signal von dem Knautschzonensensor 40 der Fahrerseite
wird hier als CZX_3X bezeichnet, und das Signal von dem Knautschzonensensor 42 der
Beifahrerseite wird hier als CZS_4X bezeichnet.
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Die
Signale von den Knautschzonensensoren 40, 42 haben
auch elektrische Charakteristiken, beispielsweise Frequenz und Amplitude,
die die Aufprallbeschleunigung anzeigen, die an diesen Sensorstellen
des Fahrzeugs auf treten. Die Knautschzonensensoren sind vorzugsweise
auf oder nahe der Stelle des Kühlers
des Fahrzeugs montiert und dienen zur besseren Bestimmung von gewissen
Arten von Aufprallbedingungen durch Übermittlung der Anzeigen, die
von den Beschleunigungssensoren 32, 34, 36 geliefert
werden. Die Knautschzonensensoren werden auch verwendet, um eine
Absicherungsfunktion für den
Einsatzsteuerprozess auszuführen,
wie unten beschrieben.
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Ein
Aufprallbeschleunigungssensor 46 der Fahrerseite ist an
der Fahrerseite des Fahrzeugs montiert und hat eine Empfindlichkeitsachse,
die im Wesentlichen orientiert ist, um eine Aufprallbeschleunigung
parallel zur Y-Achse des Fahrzeugs abzufühlen (d. h. senkrecht zur Vorwärts-Rückwärts-Achse des
Fahrzeugs). Der Aufprallbeschleunigungssensor 46 liefert
ein Aufprallbeschleunigungssignal, welches hier als RAS_1Y bezeichnet
wird, und zwar mit elektrischen Charakteristiken, beispielsweise
Frequenz und Amplitude, die die Aufprallbeschleunigung in der Y-Achsenrichtung
anzeigen, wobei eine Beschleunigung in die Fahrerseite des Fahrzeugs
einen positiven Wert hat. Ein Aufprallbeschleunigungssensor 48 der
Beifahrerseite ist auf der Beifahrerseite des Fahrzeugs montiert
und ist orientiert, um die Aufprallbeschleunigung parallel zur Y-Achse
des Fahrzeugs abzufühlen.
Der Aufprallbeschleunigungssensor 48 liefert ein Aufprallbeschleunigungssignal,
welches hier als RAS_2Y bezeichnet wird, und zwar mit elektrischen
Charakteristiken, beispielsweise Frequenz und Amplitude, die die
Aufprallbeschleunigung in der Y-Achsenrichtung anzeigen, wobei eine
Beschleunigung in die Beifahrerseite des Fahrzeugs einen positiven
Wert hat.
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Die
Aufprallbeschleunigungssignale CCU_1X, CCU_1Y, CCU_2X, CZS_3X, CZS_4X, RAS_1Y
und RAS_2Y werden an einer Steuervorrichtung 50 durch jeweilige
assoziierte Hochpass/Tiefpass-Hardware-Filter bzw. Hochpass/Tiefpass-Komponentenfilter 52, 54, 56, 58, 60, 62 und 64 geliefert.
Die Steuervorrichtung 50 ist vorzugsweise einen Mikrocomputer.
Obwohl das bevorzugte Ausführungsbeispiel
der Erfindung einen Mikrocomputer verwendet, ist die Erfindung nicht
auf die Anwendung eines Mikrocomputers eingeschränkt. Die vorliegende Erfindung
zieht in Betracht, dass die Funktionen, die von dem Mikrocomputer
ausgeführt
werden, von einer anderen digitalen Schaltung und/oder einer analogen
Schaltung ausgeführt
werden könnten
und auf einer oder mehreren Schaltungsplatinen zusammengestellt
werden können,
oder als eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung ("ASIC" = application specific
integrated circuit).
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Die
Filter 52, 54, 56, 58, 60, 62 und 64 filtern die
Aufprallbeschleunigungssignale, um Frequenzkomponenten zu entfernen,
die bei der Bestimmung der Existenz eines Fahrzeugaufprallereignisses
nicht nützlich
sind, beispielsweise Frequenzkomponenten, die aus Straßengeräuschen resultieren.
Frequenzen, die für
die Aufprallbeschleunigung nützlich
sind, können
durch einen empirischen Test einer Fahrzeugplattform von Interesse
bestimmt werden.
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Die
Steuervorrichtung 50 überwacht
die gefilterten Aufprallbeschleunigungssignale und führt einen
oder mehrere Aufprallalgorithmen aus, um zu bestimmen, ob ein Einsatz-Aufprallereignis
oder ein Nicht-Einsatz-Aufprallereignis
des Fahrzeugs auftritt. Jeder Aufprallalgorithmus misst und/oder
bestimmt Werte des Aufprallereignisses aus den Aufprallbeschleunigungssignalen.
Diese Werte werden bei Einsatz- und Betätigungsentscheidungen verwendet. Solche
gemessenen und/oder bestimmten Aufprallwerte werden auch als "Aufprallmessgrößen" bezeichnet und weisen
die Aufprallbeschleunigung, die Aufprallenergie, die Aufprallgeschwindigkeit,
die Aufprallversetzung, den Aufprallsprung usw. auf. Basierend auf
den Aufprallbeschleunigungssignalen bestimmt die Steuervorrichtung 50 weiter
Aufprallstärkenindexwerte
für ein
Aufprallereignis unter Verwendung der Aufprallstärkenmessgrößen (unten beschrieben) und
verwendet die bestimmten Aufprallstärkenindexwerte bei der Steuerung
der betätigbaren
Rückhaltevorrichtungen 14, 18.
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Andere
mit dem Fahrer assoziierte Sensoren werden verwendet, um Merkmale
des Fahrers zu detektieren, die von der Steuervorrichtung 50 in
ihrem Steueralgorithmus verwendet werden oder verwendet werden könnten, um
die betätigbaren
Rückhaltevorrichtungen 14 und 16 zu
steuern. Die Sensoren weisen einen Schlossschaltersensor 70 für den Fahrer
auf, der ein Signal an die Steuervorrichtung 50 liefert,
welches zeigt, ob der Fahrer seinen Sitzgurt geschlossen hat. Fahrergewichtssensoren 72,
die in dem Fahrersitz 74 gelegen sind, liefern ein Signal, welches
das abgefühlte
Gewicht des Fahrers anzeigt. Andere mit dem Fahrer assoziierte Sensoren 76 liefern
andere mit dem Fahrer in Beziehung stehende Informationen an die
Steuervorrichtung 50, wie beispielsweise die Position,
die Höhe,
den Umfang, die Bewegung usw.. Solche anderen Sensoren könnten Ultraschallsensoren,
Kameras, Infrarotsensoren usw. aufweisen.
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Andere
mit dem Beifahrer assoziierte Sensoren werden verwendet, um Merkmale
des Beifahrers zu detektieren, die von der Steuervorrichtung 50 in
ihrem Steueralgorithmus verwendet werden könnten, um die betätigbaren
Rückhaltevorrichtungen 18 und 20 zu
steuern. Diese Sensoren weisen einen Schlossschaltersensor 80 für den Beifahrer
auf, der ein Signal an die Steuervorrichtung 50 liefert,
welches zeigt, ob der Beifahrer seinen Sitzgurt geschlossen hat.
Beifahrergewichtssensoren 82, die im Beifahrersitz 84 gelegen
sind, liefern ein Signal, welches das abgefühlte Gewicht des Beifahrers
anzeigt. Andere mit dem Beifahrer assoziierte Sensoren 86 liefern
andere Insasseninformationen an die Steuervorrichtung 50,
die mit dem Beifahrer in Beziehung stehen, wie beispielsweise die
Position, die Größe, den Umfang,
die Bewegung usw.. Andere Sensoren 88 liefern Signale an
die Steuervorrichtung 50, die anzeigen, ob ein Beifahrer
auf dem Sitz 84 vorhanden ist, ob ein Kindersitz auf dem
Sitz 84 vorhanden ist usw.. Solche anderen Sensoren könnten Ultraschallsensoren,
Kameras, Infrarotsensoren usw. aufweisen.
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Gemäß einem
beispielhaften Ausführungsbeispiel
eines Insassenrückhaltesystems 10 weist die
Airbag-Rückhaltevorrichtung 14 eine
erste betätigbare
Stufe 90 und eine zweite betätigbare Stufe 92 auf,
beispielsweise zwei getrennte Quellen von Aufblasströmungsmittel
in Strömungsmittelverbindung mit
einer einzigen Airbag-Rückhaltevorrichtung 14. Jede
Stufe 90, 92 hat einen (nicht gezeigten) assoziierten
Sprengsatz, der, wenn er mit ausreichend Strom für eine ausreichende Zeitperiode
erregt wird, einen Strömungsmittelfluss
von einer assoziierten Strömungsmittelquelle
einleitet. Wenn eine Stufe betätigt
wird, tritt ein Prozentsatz von weniger als 100% der maximalen möglichen
Aufblaswirkung des Airbags auf. Um eine Aufblaswirkung von 100%
des Airbags zu erreichen, muss die zweite Stufe in einem vorbestimmten
Zeitraum von der Betätigung
der ersten Stufe betätigt
werden. Insbesondere führt
die Steuervorrichtung 50 einen Aufprallalgorithmus unter Verwendung
von bestimmten Aufprallmessgrößen aus
und gibt ein oder mehrere Signale an die betätigbare Rückhaltevorrichtung 14 aus,
um eine Betätigung
von einer oder von beiden betätigbaren
Aufblasstufen 90 und 92 zu entsprechenden Zeiten
zu bewirken, um ein erwünschtes
Aufblasprofil und einen erwünschten
Aufblasdruck zu erreichen. Wie erwähnt, könnten andere betätigbare
Rückhaltevorrichtungen,
wie beispielsweise ein Vorspanner 22 oder andere Vorrichtungen,
wie beispielsweise Seitenrückhaltevorrichtungen 16,
gemäß der vorliegenden Erfindung
gesteuert werden.
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Wie
erwähnt,
weist jede der betätigbaren Stufen 90, 92 einen
(nicht gezeigten) assoziierten Sprengsatz der Bauart auf, die in
der Technik wohlbekannt ist. Jeder Sprengsatz ist betriebsmäßig mit
einer assoziierten Quelle für
Gaserzeugungsmaterial und/oder mit einer Flasche mit unter Druck
gesetztem Gas verbunden. Die Sprengsätze werden gezündet durch
Leiten einer vorbestimmten Menge von elektrischem Strom für eine vorbestimmte
Zeitdauer durch sie hindurch. Jeder Sprengsatz zündet sein assoziiertes Gaserzeugungsmaterial
und/oder durchstößt seine
assoziierte Flasche für
unter Druck gesetztes Gas. Die Menge des Gases, die in den Airbag bzw.
Sack freigegeben wird (Prozentsatz der maximal möglichen Aufblaswirkung) ist
eine Funktion der Anzahl der betätigten
Stufen und der Zeitdauer ihrer Betätigung. Je mehr Stufen während vorbestimmten Zeitperioden
betätigt
werden, desto mehr Gas ist im Airbag vorhanden. Gemäß einem
beispielhaften Ausführungsbeispiel
weist die Airbag-Rückhaltevorrichtung 14 zwei
betätigbare
Stufen auf. Wenn nur eine Stufe betätigt wird, tritt 40% des maximal
möglichen Aufblasdruckes
auf. Wenn zwei Stufen innerhalb von 5 ms nach einander betätigt werden,
treten 100% des maximal möglichen
Aufblasdruckes auf. Wenn die Stufen ungefähr 20 ms voneinander getrennt
betätigt werden,
tritt ein anderer, geringerer Prozentsatz der maximal möglichen
Aufblaswirkung auf. Durch Steuerung der Betätigungszeit der Vielzahl von
Stufen wird das dynamische Profil des Airbags bzw. Sackes gesteuert,
beispielsweise die Aufblasgeschwindigkeit, der Aufblasdruck usw.
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Die
Rückhaltevorrichtung 18 der
Beifahrerseite weist eine erste betätigbare Stufe 94 und
eine zweite betätigbare
Stufe 96 auf, die so gesteuert werden, wie oben mit Bezug
auf die Rückhaltevorrichtung 14 der
Fahrerseite beschrieben, um den Prozentsatz des maximal möglichen
Aufblasdruckes des Airbags zu steuern.
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Eine
Einsatzsteuervorrichtung 100 in der Steuervorrichtung 50 steuert
die Betätigung
der ersten betätigbaren
Stufen 90, 94 und der zweiten betätigbaren
Stufen 92, 96 unter Verwendung von bestimmten
Aufprallmessgrößen und
anderen überwachten
Sensoreingangsgrößen.
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Die
zwei im Wesentlichen mittig gelegenen Beschleunigungssensoren 32, 36 fühlen die
Aufprallbeschleunigung in der X-Richtung ab. Der erste Beschleunigungssensor 32 wird
verwendet, um Aufprallmessgrößenwerte
zu bestimmen, die mit einem nicht angeschnallten Fahrzeuginsassen
assoziiert sind. Der zweite Beschleunigungssensor 36 wird
verwendet, um Aufprallmessgrößenwerte
zu bestimmen, die mit einem angeschnallten Fahrzeuginsassen assoziiert
sind.
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Mit
Bezug auf die 3 und 4 stellt
ein funktionelles Blockdiagramm schematisch gewisse Steuerfunktionen
dar, die von der Steuervorrichtung 50 zur Steuerung der
mehrstufigen Rückhaltevorrichtung 14 der
Fahrerseite ausgeführt
werden. Es sei bemerkt, dass die mehrstufige Rückhaltevorrichtung 18 der
Beifahrerseite in ähnlicher
Weise gesteuert wird, und zwar mit den unten erwähnten Unterschieden. Vorzugsweise
ist die Steuervorrichtung 50, wie erwähnt, ein Mikrocomputer, der
programmiert ist, um diese veran schaulichten Funktionen auszuführen. Die
Beschreibung von "Funktionen", die von der Steuervorrichtung 50 ausgeführt werden,
kann hier auch als "Schaltungen" bezeichnet werden.
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Der
Beschleunigungssensor 32, vorzugsweise ein Beschleunigungsmesser,
gibt ein Beschleunigungssignal aus, welches hier als CCU_1X bezeichnet
wird, und zwar mit einer Charakteristik (beispielsweise Frequenz
und Amplitude), die die Aufprallbeschleunigung des Fahrzeugs beim
Auftreten eines Aufprallereignisses anzeigt. Das Beschleunigungssignal
wird vorzugsweise durch einen Hochpass/Tiefpass-Filter 52 (HPF/LPF,
HPF = high pass filter, LPF = low pass filter) aus Hardware bzw.
Komponenten (d. h. getrennt von der Steuervorrichtung 50)
gefiltert, um Frequenzen zu eliminieren, die aus äußeren Fahrzeugbetriebsereignissen
resultieren, und/oder Eingangssignale, die aus Straßengeräuschen resultieren.
Die Frequenzkomponenten, die durch Filterung entfernt werden, zeigen
nicht das Auftreten eines Aufprallereignisses, für welches ein Einsatz der Rückhaltevorrichtung 14 erwünscht ist.
Empirische Tests werden verwendet, um die Frequenzwerte von relevanten
Aufprallereignissen für
eine spezielle Fahrzeugplattform von Interesse zu bestimmen. Äußere Signalkomponenten,
die in dem Aufprallbeschleunigungssignal vorhanden sein können, werden in
geeigneter Weise gefiltert, und Signalcharakteristiken, die ein
Einsatzaufprallereignis anzeigen, werden zur weiteren Verarbeitung
weitergeleitet.
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Der
Beschleunigungsmesser 32 hat vorzugsweise eine nominelle
Empfindlichkeit von ±100
g (wobei g der Wert für
die Beschleunigung auf Grund der Erdschwerkraft ist, d. h. 32 Fuß pro Sekunde
zum Quadrat oder 9,8 m/s2). In einem mehrstufigen
betätigbaren
Rückhaltesystem
ist es wünschenswert, eine
Aufprallbeschleunigung auf Grund des Aufprallereignisses fortzusetzen,
auch nachdem eine erste oder anfängliche
Auslöserschwelle
erreicht wurde. Da eine Betätigung
der ersten Stufe auf das Auftreten einer Aufprallbeschleunigung
deutlich innerhalb von ±100
g erwünscht
ist, wird die weitere Notwendigkeit zum Abfühlen erleichtert, wobei der
Beschleunigungsmesser 32 eine nominelle Empfindlichkeit
von ±100
g hat.
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Das
gefilterte Ausgangssignal 110 wird zu einem Analog/Digital-Wandler 112 geliefert,
der vorzugsweise in der Steuervorrichtung 50 liegt (beispielsweise
zu einem Analog/Digital- bzw. A/D-Eingang eines Mikrocomputers)
oder zu einem externen A/D-Wandler. Der A/D-Wandler 112 wandelt
das gefilterte Aufprallbeschleunigungssignal 110 in ein
digitales Signal um. Der Ausgang des A/D-Wandlers 114 wird
vorzugsweise mit einem anderen Hochpass/Tiefpass-Filter 116 gefiltert,
und zwar mit Filterwerten, die empirisch zum Zwecke der Eliminierung von
kleinen Abweichungen und Versetzungen bestimmt werden, und die mit
der A/D-Umwandlung assoziiert sind. In einem Mikrocomputer-Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung könnte
der Filter 116 digital in dem Mikrocomputer eingerichtet
sein. Eine Bestimmungsfunktion 118 der Steuervorrichtung 50 bestimmt
zwei Aufprallmessgrößenwerte,
die hier als Vel_Rel_1X ("Aufprallgeschwindigkeit") und als Displ_Rel_1X
("Aufprallversetzung") bezeichnet werden,
aus diesem gefilterten Aufprallbeschleunigungssignal. Dies wird
durch erste und zweite Integrationen des Beschleunigungssignals
getan.
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Der
Aufprallversetzungswert und der Aufprallgeschwindigkeitswert werden
vorzugsweise unter Verwendung eines virtuellen Aufprallabfühlprozesses
bestimmt, der vollständig
im US-Patent 6 186 539 von Foo u. A. und im US-Patent 6 036 225 von Foo u. A. beschrieben
wurde, und zwar unter Verwendung eines Federmassenmodells für den Insassen,
um die Federkräfte
und die Dämpfungskräfte zu berücksichtigen.
Eine detaillierte Erklärung
eines Federmassenmodells ist im US-Patent 5 935 182 von Foo u. A.
zu finden.
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Die
Werte, die in der Funktion 118 bestimmt werden, werden
verwendet, um den Wert Vel_Rel_1X als eine Funktion von Displ_Rel_1X
gegenüber
Aufprallversetzungsvariationsschwellen in einer Vergleichsfunktion 124 und
in einer Absicherungsimmunitätsboxbestimmungsfunktion 128 zu vergleichen.
Die Vergleichsfunktion 124 vergleicht den Wert Vel_Rel_1X
mit einer LOW-Schwelle 130 oder
einer SWITCHED LOW-Schwelle 132 und vergleicht auch den
Wert Vel_Rel_1X mit einer HIGH-Schwelle 134. Die Schwellen 130, 132 und 134 werden
für einen
Zustand mit einem nicht angeschnallten Insassen ausgewählt und
damit assoziiert, wie von dem Schlossschalter 70 des Fahrers
abgefühlt.
Es ist gemäß der vorliegenden
Erfindung wünschenswert,
die erste Stufe 90 einzusetzen, wenn Vel_Rel_1X die LOW-Schwelle 130 oder
die SWITCHED LOW-Schwelle 132 für den Zustand mit einem nicht
angeschnallten Insassen überschreitet
(abhängig
davon, was von der Steuervorrichtung 50 verwendet wird,
wie unten beschrieben). Die zweite Stufe 92 wird als eine
Funktion der Zeit zwischen einem Durchgang durch eine LOW-Schwelle
(oder einer SWITCHED LOW-Schwelle) und einem Durchgang durch eine
HIGH-Schwelle betätigt,
die durch die Aufprallstärkenindex-A-Funktion 140 für den Zustand
mit einem nicht angeschnallten Insassen bestimmt wird. Alle drei
Schwellen 130, 132 und 134 variieren
als eine Funktion des Aufprallversetzungswertes Displ_Rel_1X und
werden empirisch für
eine spezielle Fahrzeugplattform von Interesse bestimmt.
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Eine
Absicherungsimmunitätsbox 142 wird als
eine Funktion der Aufprallgeschwindigkeit Vel_Rel_1X und der Aufprallversetzung Displ_Rel_1X
definiert, wie in 4 gezeigt. Die Absicherungsimmunitätsboxbestimmungsfunktion 128 bestimmt,
ob der Aufprallgeschwindigkeitswert Vel_Rel_1X als eine Funktion
des Aufprallversetzungswertes Displ_Rel_1X innerhalb oder außerhalb der
Immunitätsbox 142 ist.
Wenn der Geschwindigkeitswert außerhalb der Immunitätsbox ist,
wird ein HIGH- oder TRUE-Absicherungsimmunitätsboxsignal 144 geliefert.
Anderenfalls ist das Absicherungsimmunitätsboxsignal 144 LOW
oder FALSE.
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Das
Auftreten des Durchgangs der Schwellen, wie in der Funktion 124 bestimmt,
wird durch die Latch-Schaltung 148 verriegelt (latched).
Der Aufprallstärkenindexwert
A für den
Zustand mit einem nicht angeschnallten Insassen wird in der Funktion 140 bestimmt,
wenn HIGH von einer UND-Funktion 150 empfangen wird. Die
UND-Funktion 150 ist ON oder HIGH, wenn zwei Absicherungsfunktionen
erfüllt
sind, eine basierend auf dem Signal CCU_1X und die andere basierend
auf dem Signal CCU_2X. Die Ausgabe der Absicherung-A-Bestimmungsfunktion 128 ist
eine Eingangsgröße der UND-Funktion 150.
Im Allgemeinen arbeitet die Absicherungsfunktion 150 als
ein Steuermechanismus, um die Betätigung der ersten und zweiten
Stufen 90 und 92 durch die assoziierten Aufprallstärkenindexfunktionen 140 und 190 einzuschalten
oder auszuschalten.
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Die
Aufprallstärkenindexfunktion
A 140 wird als eine Funktion der Zeitperiode von dem Zeitpunkt, wenn
der bestimmte Aufprallgeschwindigkeitswert Vel_Rel_1X die LOW-Schwelle 130 oder
die SWITCHED LOW-Schwelle 132 überschreitet, bis zu dem Zeitpunkt,
wenn er die HIGH-Schwelle 134 überschreitet, bestimmt, und
wird hier als die "Δt-Messung" bezeichnet. Dieser
Wert ist ein Maß für die Aufprallintensität. Je kürzer die
Zeitperiode ist, desto stärker
ist der Fahrzeugaufprall. Es ist dieses Maß von Δt, welches bei der Steuerung
der zweiten Stufe 92 für
den Zustand mit einem nicht angegurteten Insassen verwendet wird.
Diese zweite Stufe wird nicht notwendigerweise zum Zeitpunkt des
Durchgangs durch die HIGH-Schwelle eingesetzt, sondern als eine
Funktion der Δt-Messung,
wie vollständig
in den oben erwähnten
Patenten von Foo u. A. beschrieben. Die Aufprallstärkenindexfunktion 140 kann
eine Nachschautabelle bzw. ein Kennfeld aufweisen, die bzw. das
verwendet wird, um die Δt-Messung
in einen Einsatzzeitwert umzuwandeln, der verwendet wird, um die
Zeit der Betätigung
der zweiten Stufe zu steuern.
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Der
Beschleunigungssensor 32 und die Vergleichsfunktion 124 werden
zur Aufprallunterscheidung verwendet, wenn der Fahrzeuginsasse in
einem nicht angeschnallten Zustand ist. In einem nicht angeschnallten
Zustand sind die Schwellen 130, 132 und 134 insgesamt
niedrigere Werte als jene, die verwendet werden würden, wenn
der Fahrzeuginsasse angeschnallt wäre. Der Schlossschalter 70 des
Fahrers wird von der Steuervorrichtung 50 zur Anwendung
bei der Betrachtung der Vergleichsfunktion 124 überwacht.
Die Steuerung der Beifahrerrückhaltevorrichtung 18 wird
in ähnlicher
Weise gesteuert, wobei ein angeschnallter oder nicht angeschnallter
Zustand durch Überwachung
des Zustandes des Schlossschalters 80 des Beifahrers berücksichtigt
wird.
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Der
Bescheinigungssensor 36, vorzugsweise ein Beschleunigungsmesser,
gibt ein Beschleunigungssignal aus, welches hier als CCU_2X bezeichnet
wird, und zwar mit einer Charakteristik (beispielsweise Frequenz
und Amplitude), die die Fahrzeugaufprallbeschleunigung parallel
zur X-Achse des Fahrzeugs beim Auftreten eines Aufprallereignisses anzeigt.
Das Beschleunigungssignal wird vorzugsweise durch einen Hochpassfilter/Tiefpassfilter ("HPF/LPF") 56 aus
Hardware bzw. Komponenten (d. h. getrennt von der Steuervorrichtung 50)
gefiltert, um Frequenzen zu eliminieren, die von äußeren Fahrzeugbetriebesereignissen
und/oder Eingangssignalen herrühren,
die von Straßengeräuschen kommen.
Die Frequenzkomponenten, die durch Filterung entfernt werden, zeigen
nicht das Auftreten eines Aufprallereignisses, für welches ein Einsatz der Rückhaltevorrichtung 14 erwünscht ist.
Empirische Tests werden verwendet, um die Frequenzwerte von relevanten
Aufprallsignalen für
die spezielle Fahrzeugplattform von Interesse zu bestimmen. Äußere Signalkomponenten,
die in dem Aufprallbeschleunigungssignal vorhanden sein können, werden
in geeigneter Weise gefiltert, und Frequenzen, die ein Einsatzaufprallereignis
anzeigen, werden zur weiteren Verarbeitung weitergeleitet.
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Der
Beschleunigungsmesser 36 hat vorzugsweise eine nominelle
Empfindlichkeit von ±100
g (wobei g der Wert der Beschleunigung aufgrund der Erdschwerkraft
ist, d. h. 32 Fuß pro
Sekunde zum Quadrat oder 9,8 m/s2). In einem
mehrstufigen betätigbaren
Rückhaltesystem
ist es wünschenswert,
die Aufprallbeschleunigung während
des Aufprallereignisses weiter abzufühlen, auch nachdem ein erster oder
anfänglicher
Auslöserwert
erreicht wurde. Da eine Betätigung
der ersten Stufe auf das Auftreten einer Aufprallbeschleunigung
deutlich innerhalb ±100
g erwünscht
ist, wird die weitere Notwendigkeit der Abfühlung erleichtert, wenn der
Beschleunigungsmesser 36 eine nominelle Empfindlichkeit
von ±100
g hat.
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Das
gefilterte Ausgangssignal 160 wird zu einem Analog/Digital-Wandler
(A/D-Wandler) 162 geliefert, der vorzugsweise innerhalb
der Steuervorrich tung 50 ist (beispielsweise an einen A/D-Eingang
eines Mikrocomputers) oder zu einem externen A/D-Wandler. Der A/D-Wandler 162 wandelt
das gefilterte Aufprallbeschleunigungssignal 160 in ein
digitales Signal um. Die Ausgangsgröße 164 des A/D-Wandlers
wird vorzugsweise mit einem anderen Hochpass/Tiefpass-Filter 166 gefiltert,
und zwar mit Filterwerten, die empirisch zum Zweck des Eliminierens
von kleinen Abweichungen und Versetzungen bestimmt wurden, die mit
der A/D-Umwandlung assoziiert sind. In einem Mikrocomputer-Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung würde
der Filter 166 digital in dem Mikrocomputer eingerichtet
werden. Die Bestimmungsfunktion 168 der Steuervorrichtung 50 bestimmt
zwei Aufprallmesswerte, die hier als Vel_Rel_2X ("Aufprallgeschwindigkeit") und als Displ_Rel_2X
("Aufprallversetzung") bezeichnet werden,
aus diesem gefilterten Aufprallbeschleunigungssignal CCU_2X in ähnlicher
Weise wie die Bestimmung, die in der Funktion 118 vorgenommen
wurde. Dies wird durch erste und zweite Integrationen des gefilterten
Beschleunigungssignals CCU_2X getan.
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Diese
Werte der Aufprallversetzung und Aufprallgeschwindigkeit werden
vorzugsweise unter Verwendung von virtueller Aufprallabfühlverarbeitung bestimmt,
die im US-Patent 6 186 539 von Foo u. A. und im US-Patent 6 036
225 von Foo u. A. beschrieben werden, und zwar unter Verwendung
eines Federmassenmodells des Insassen, um Federkräfte und
Dämpfungskräfte zu berücksichtigen.
Eine detaillierte Erklärung
eines Federmassenmodells ist im US-Patent 5 935 182 von Foo u. A.
zu finden.
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Die
Werte, die durch die Funktion 168 bestimmt werden, werden
verwendet, um den Wert Vel_Rel_2X als eine Funktion von Displ_Rel_2X
gegenüber
Aufprallversetzungsvariationsschwellen in einer Vergleichsfunktion 174 und
in einer Absicherungsimmunitätsboxbestimmungsfunktion 178 zu
vergleichen. Die Vergleichsfunktion 174 vergleicht den
Wert Vel_Rel_2X mit einer LOW-Schwelle 180 oder einer SWITCHED
LOW-Schwelle 182 und vergleicht den Wert Vel_Rel_2X mit
einer HIGH-Schwelle 184. Die Schwellen 180, 182 und 184 werden
für einen
Zustand mit angegurtetem Insassen ausgewählt und damit assoziiert, wie
von dem Schlossschalter 70 des Fahrers überwacht. Es ist gemäß der vorliegenden
Erfindung wünschenswert,
die erste Stufe 90 einzusetzen, wenn Vel_Rel_2X die LOW-Schwelle 180 oder
die SWITCHED LOW-Schwelle 182 (abhängig davon, welche verwendet
wird) für
den Zustand mit angegurtetem Insassen überschreitet. Die zweite Stufe
wird als eine Funktion der Zeit von dem LOW-Schwellendurchgang (oder
dem SWITCHED LOW-Schwellendurchgang) zum HIGH-Schwellendurchgang betätigt, die durch
die Aufprallstärkenindex-B-Funktion 190 für den Zustand
mit angegurtetem Insassen bestimmt wird. Alle drei Schwellen 180, 182 und 184 variieren als
eine Funktion des Wertes Displ_Rel_2X und werden empirisch für einen
Zustand mit angegurtetem Insassen bestimmt. Eine Absicherungsimmunitätsbox 192 ist
als eine Funktion von Vel_Rel_2X und Displ_Rel_2X definiert, wie
in 4 gezeigt. Wenn der Wert Vel_Rel_2X außerhalb
der Immunitätsbox 192 ist,
wird ein HIGH- oder TRUE-Absicherungsimmunitätsboxsignal 194 zum
zweiten Eingang der UND-Funktion 150 geliefert. Anderenfalls
ist das Absicherungsimmunitätsboxsignal 194 LOW
oder FALSE. Wenn beide Absicherungsimmunitätsboxeingänge in die UND-Funktion 150 HIGH
sind, ist der Ausgang der UND-Funktion 150 HIGH, was beide
Aufprallstärkenindexfunktionen 140, 190 einschalten wird.
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Das
Auftreten des Durchgangs durch die Schwellen, wie in der Funktion 174 bestimmt,
wird durch die Latch-Schaltung 198 verriegelt bzw. gelatcht,
und der Aufprallstärkenindexwert
B für den
Zustand mit angegurtetem Insassen wird in der Funktion 190 bestimmt,
wenn HIGH von der UND-Funktion 150 aufgenommen wird.
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Die
Aufprallstärkenfunktion
B wird als eine Funktion der Zeitperiode von dem Zeitpunkt, wenn der
bestimmte Geschwindigkeitswert Vel_Rel_2X die LOW-Schwelle 180 oder
die SWITCHED LOW-Schwelle 182 überschreitet, bis zu dem Zeitpunkt
bestimmt, wenn er die HIGH-Schwelle 184 überschreitet,
und wird hier als die "Δt-Messung" bezeichnet. Dieser
Wert ist eine Messung der Aufprallintensität. Je kürzer die Zeitperiode ist, desto
intensiver ist der Fahr zeugaufprall. Es ist diese Messung von Δt, die bei
der Steuerung der zweiten Stufe für den Zustand mit angegurtetem
Insassen verwendet wird. Die Schwelle für die Vergleiche im angegurteten
Zustand in der Funktion 174 sind typischerweise höhere Werte
als jene für
den nicht angegurteten Zustand, die in der Vergleichsfunktion 124 verwendet werden.
Wie in ähnlicher
Weise mit Bezug auf die Funktion 140 beschrieben wurde,
könnte
die Aufprallstärkenindex-B-Funktion
eine Nachschautabelle aufweisen, um die Δt-Messung zu einer Betätigungszeit für die Steuerung
der zweiten Stufe 92 umzuwandeln.
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Wenn
die Knautschzonensensoren 40, 42 gewisse Ereignisse
detektieren, werden die LOW-Schwellen 130, 180 zu
den SWITCHED LOW-Schwellen 132, 182 umgeschaltet,
um den Einsatz der ersten Stufe 90 zu steuern, und zur
Bestimmung der Δt-Messung,
die in den Aufprallstärkenfunktionen 140, 190 verwendet
wird, die wiederum verwendet werden, um die zweite Stufe 92 zu
steuern. Die Knautschzonensensoren 40, 42 werden auch
verwendet, um eine Absicherungsfunktion zur Betätigung der betätigbaren
Rückhaltevorrichtungen 14 und 18 vorzusehen.
Wie unten beschrieben, ist die Betätigung der betätigbaren
Vorrichtungen 14 und 18 weiter abhängig von
einer HIGH- oder TRUE-Einsatzaufprallbestimmung
von einem der Knautschzonensensoren.
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Der
Knautschzonensensor 40 ist vorzugsweise ein Beschleunigungsmesser,
der ein Signal liefert, welches hier als CZS_3X bezeichnet wird,
und zwar mit einer Charakteristik (beispielsweise Frequenz und Amplitude),
die die Aufprallbeschleunigung des Fahrzeugs beim Auftreten eines
Aufprallereignisses anzeigt, wie an der vorderen linken Stelle des
Fahrzeugs abgefühlt.
Das Beschleunigungssignal CZS_3X wird durch einen Hochpassfilter/Tiefpassfilter
("HPF/LPF") 58 gefiltert,
um Frequenzen zu eliminieren, die aus äußeren Fahrzeugbetriebesereignissen
resultieren und/oder Eingangsgrößen, die
vom Straßengeräusch herkommen.
Die Frequenzkomponenten, die durch die Filterung entfernt werden,
sind jene Frequenzen, die nicht das Auftreten eines Aufprallereignisses
anzeigen. Empirische Tests werden verwendet, um einen Frequenzbereich oder
Frequenzbereiche der relevanten Aufprallsignale einzurichten, so
dass äußeren Signalkomponenten,
die in dem Aufprallbeschleunigungssignal vorhanden sind, gefiltert
werden können,
und Frequenzen, die ein Aufprallereignis anzeigen, zur weiteren Verarbeitung
weitergeleitet werden. Der Beschleunigungsmesser 40 hat
vorzugsweise eine nominelle Empfindlichkeit von ±250 g.
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Das
gefilterte Ausgangssignal 210 wird zu einem Analog/Digital-Wandler
("A/D-Wandler") 212 geliefert.
Der A/D-Wandler 212 wandelt das gefilterte Aufprallbeschleunigungssignal 210 in
ein digitales Signal um. Gemäß einem
beispielhaften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung liefert der A/D-Wandler 212 1-255
Zählungen
im vollen Maßstab,
die so angeordnet sind, dass eine Zahl 1 eine maximale negative
Beschleunigung ist, dass eine Zahl 255 eine maximale positive
Beschleunigung ist und dass eine Zahl 128 Null g oder einer
Anzeige für eine
Beschleunigung von Null darstellt. Vorzugsweise sind der Knautschzonensensor 40,
der Filter 58 und der A/D-Wandler 212 alle Teile einer
einzigen anwendungsspezifischen integrierten Schaltung ("ASIC") 237. Eine
Diagnoseschaltung 238 ist auch Teil der anwendungsspezifischen
integrierten Schaltung bzw. ASIC 237 und überwacht
den Betrieb der ASIC unter Verwendung von derartigen Dingen wie der
regulierten Referenzspannung für
den A/D-Wandler 212 und der Zeit, die der A/D-Wandler 212 für eine Umwandlung
braucht. Wenn die Referenzspannung außerhalb eines vorbestimmten
Bereiches ist, oder wenn die Umwandlung länger als eine vorbestimmte
Zeitperiode dauert, wird die ASIC 237, die den Knautschzonensensor 40 trägt, als
fehlerhaft angesehen. Die vorliegende Erfindung zieht andere Diagnosen
in Betracht, die von der Diagnoseschaltung 238 ausgeführt werden
können.
Falls irgendein Fehler oder Fehlerzustand durch die Diagnoseschaltung 238 detektiert
wird, wird im Allgemeinen in Betracht gezogen, dass der Knautschzonensensor 40 fehlerhaft
ist. Wenn die Diagnosefunktion 238 bestimmt, dass ein Fehler
oder ein Fehlerzustand in dem Knautschzonensensor 40 existiert, steuert
sie den A/D-Wandler 212,
um eine Ausgabe mit einer Zahl Null zu erzwingen, um eine Anzeige
eines Diagnosefehlers oder eines Fehlerzustandes der Steuervor richtung 50 vorzusehen.
In diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel
ist die Zahl Null für diesen
Zweck reserviert worden. Die Ausgabe des A/D-Wandlers 212 wird vorzugsweise
mit einem anderen Hochpass/Tiefpass-Filter 214 gefiltert, und zwar
mit Filterwerten, die empirisch für den Zweck des Eliminierens
von kleinen Abweichungen und Versetzungen bestimmt wurden, die aus
der Umwandlung resultieren. In einem Mikrocomputer Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung würde
der Filter 214 digital in dem Mikrocomputer eingerichtet werden.
Die Filterfunktion 214 gibt ein gefiltertes Beschleunigungssignal 216 aus.
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Die
Steuervorrichtung 50 bestimmt einen Beschleunigungswert,
der hier als A_MA_CZS_3X bezeichnet wird. Dieser Wert wird bestimmt
durch Berechnung eines gleitenden Mittelwertes des gefilterten Beschleunigungssignals
vom ersten Knautschzonensensor 40. Ein gleitender Mittelwert
ist eine Summe der zuletzt bestimmten Anzahl von Aufnahmen des gefilterten
Beschleunigungssignals. Der Mittelwert wird aktualisiert durch Entfernung
des ältesten Wertes,
durch Ersatz dieses Wertes mit der letzten Aufnahme und dann durch
Bestimmung des neuen Mittelwertes. Es ist bestimmt worden, dass
vier bis 32 Aufnahmen bzw. Samples einen guten Mittelwert liefern.
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Dieser
bestimmte Wert A_MA_CZS_3X wird in eine Knautschzonenabsicherungsbestimmungsfunktion 218 eingegeben.
Der bestimmte Knautschzonensensorbeschleunigungswert A_MA_CZS_3X als
eine Funktion des bestimmten Versetzungswertes Displ_Rel_2X wird
mit einer Schwelle 220 im nicht angegurteten Zustand und
einer Schwelle 222 im angegurteten Zustand in einer Schwellenvergleichsfunktion 226 verglichen.
Die Schwelle 222 im angegurtetem Zustand und die Schwelle 220 im
nicht angegurteten Zustand variieren als eine Funktion von Displ_Rel_2X
in vorbestimmter Weise, um die erwünschte Steuerung zu erreichen.
Die Schwellen können
empirisch für
eine spezielle Fahrzeugplattform von Interesse bestimmt werden.
Wenn der Wert A_MA_CZS_3X die Schwelle 220 im nicht angegurteten
Zustand überschreitet,
wird die untere Schwelle, die in der Vergleichsfunktion 124 verwendet
wird, auf die SWITCHED LOW-Schwelle 132 umgeschaltet.
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Wenn
der Wert A_MA_CZS_3X die Schwelle 222 für den angegurteten Zustand überschreitet,
wird die untere Schwelle, die in der Vergleichsfunktion 174 verwendet
wird, auf die SWITCHED LOW-Schwelle 182 umgeschaltet.
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Der
Knautschzonensensor 42 ist vorzugsweise ein Beschleunigungsmesser,
der ein Signal liefert, welches hier als CZS_4X bezeichnet wird,
und zwar mit einer Charakteristik (beispielsweise Frequenz und Amplitude),
die die Aufprallbeschleunigung des Fahrzeugs beim Auftreten eines
Aufprallereignisses anzeigt, wie dies an der nach vorne gerichteten
vorderen rechten Stelle des Fahrzeugs abgefühlt wird. Das Beschleunigungssignal
CZS_4X wird durch einen Hochpassfilter/Tiefpassfilter ("HPF/LPF") 60 gefiltert,
um Frequenzen zu eliminieren, die aus äußeren Fahrzeugbetriebsereignissen resultieren,
und/oder Eingangsgrößen, die
aus dem Straßengeräusch resultieren.
Die Frequenzkomponenten, die durch Filterung entfernt werden, sind
jene Frequenzen, die nicht das Auftreten eines Aufprallereignisses
anzeigen. Empirische Tests werden verwendet, um einen Frequenzbereich
oder Frequenzbereiche der relevanten Aufprallsignale einzurichten, so
dass äußere Signalkomponenten,
die in dem Aufprallbeschleunigungssignal vorhanden sind, gefiltert werden
können,
und das Frequenzen, die ein Aufprallereignis anzeigen, zur weiteren
Verarbeitung weitergeleitet werden. Der Beschleunigungsmesser 42 hat
eine nominelle Empfindlichkeit von ±250 g.
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Das
gefilterte Ausgangssignal 230 wird zu einem Analog/Digital-Wandler
("A/D-Wandler") 232 geliefert.
Der A/D-Wandler 232 wandelt das gefilterte Aufprallbeschleunigungssignal 230 in
ein digitales Signal um. Gemäß einem
beispielhaften Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung liefert der A/D-Wandler 232 eine
volle Skala von 1-255 Zählern, die
so angeordnet sind, dass eine Zahl 1 eine maximale negative Beschleunigung
ist, dass eine Zahl 255 eine maximale positive Beschleunigung
ist, und dass eine Zahl 128 Null g oder einer Anzeige einer Beschleunigung
von Null darstellt. Vorzugsweise sind der Knautschzonensensor 42,
der Filter 60 und der A/D-Wandler 232 alle Teile
einer einzigen anwendungsspezifischen integrierten Schaltung ("ASIC") 239. Eine
Diagnoseschaltung 240 ist auch Teil der ASIC 239 und überwacht
den Betrieb der ASIC, was solche Dinge mit einschließt, wie
die regulierte Referenzspannung für den A/D-Wandler 232 und
die Zeit, die der A/D-Wandler 232 für eine Umwandlung braucht.
Wenn die Referenzspannung außerhalb
eines vorbestimmten Bereiches ist, oder wenn die Umwandlung länger als
eine vorbestimmte Zeitperiode dauert, wird die ASIC 239,
die den Knautschzonensensor 42 trägt, als fehlerhaft angesehen.
Die vorliegende Erfindung zieht andere Diagnosen in Betracht, die
von der Diagnoseschaltung 240 ausgeführt werden können. Wenn
irgendein Fehler oder ein Fehlerzustand detektiert wird, wird im
Allgemeinen in Betracht gezogen, dass der Knautschzonensensor 42 fehlerhaft
ist. Wenn die Diagnosefunktion 240 bestimmt, dass ein Fehler
oder ein Fehlerzustand in dem Knautschzonensensor 42 vorhanden
ist, steuert sie den A/D-Wandler 232, um eine Ausgabe der
Zahl Null zu erzwingen, um eine Anzeige eines Diagnosefehlers oder
eines Fehlerzustandes für
die Steuervorrichtung 50 vorzusehen. In diesem beispielhaften Ausführungsbeispiel
ist die Zahl Null für
diesen Zweck reserviert worden. Die Ausgangsgröße des A/D-Wandlers 232 wird
vorzugsweise mit einem anderen Hochpass/Tiefpass-Filter 234 mit
Filterwerten bestimmt, die empirisch zum Zwecke des Eliminierens
von kleinen Abweichungen und Versetzungen bestimmt wurden, die aus
der Umwandlung resultieren. In einem Mikrocomputer-Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung würde
der Filter 234 digital in dem Mikrocomputer eingerichtet
werden. Die Filterfunktion 234 gibt ein gefiltertes Beschleunigungssignal 236 aus.
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Die
Steuervorrichtung 50 bestimmt einen Beschleunigungswert,
der hier als A_MA_CZS_4X bezeichnet wird. Dieser Wert wird bestimmt
durch Berechnung eines gleitenden Mittelwertes des gefilterten Beschleunigungssignals
des Knautschzonensensors 42. Ein gleitender Mittelwert
ist eine Summe von der letzten vorbestimmten Anzahl von Aufnahmen des
gefilterten Beschleunigungssignals. Der Mittelwert wird aktualisiert
durch Entfernung des ältesten Wertes,
durch dessen Ersatz mit der letzten Aufnahme und dann durch Bestimmung
des neuen Mittelwertes. Es wurde bestimmt, dass 4 bis 32 Aufnahmen
einen guten Mittelwert liefern.
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Dieser
bestimmte Wert A_MA_CZS_4X wird in die Knautschzonenabsicherungsbestimmungsfunktion 218 eingegeben.
Der bestimmte Knautschzonensensorbeschleunigungswert A_MA_CZS_4X als
eine Funktion des bestimmten Versetzungswertes Displ_Rel_2X wird
mit einer Schwelle 250 für einen nicht angegurteten
Zustand und einer Schwelle 252 für den angegurteten Zustand
in einer Schwellenvergleichsfunktion 256 verglichen. Die
Schwelle 252 für
den angegurteten Zustand und die Schwelle 250 für den nicht
angegurteten Zustand variieren als eine Funktion von Displ_Rel_2X
in vorbestimmter Weise, um die erwünschte Steuerung zu erreichen. Die
Werte können
empirisch für
eine spezielle Fahrzeugplattform von Interesse bestimmt werden.
Wenn der Wert A_MA_CZS_4X die Schwelle 250 für den nicht
angegurteten Zustand überschreitet,
wird die untere Schwelle, die in der Vergleichsfunktion 124 verwendet
wird, auf die SWITCHED LOW-Schwelle 132 umgeschaltet.
Wenn der Wert A_MA_CZS_4X die Schwelle 252 für den angegurteten
Zustand überschreitet,
wird die niedrigere Schwelle, die in der Vergleichsfunktion 174 verwendet
wird, auf die SWITCHED LOW-Schwelle 182 umgeschaltet.
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Der
mittige Y-Achsenbeschleunigungsmesser 34 gibt ein Beschleunigungssignal,
welches hier als CCU_1Y bezeichnet wird, an einen Filter 54 aus. Das
Filtersignal vom Filter 54 wird durch einen A/D-Wandler 260 umgewandelt
und digital vom Filter 262 in ähnlicher Weise gefiltert, wie
oben bezüglich der
Verarbeitung der Signale von den Beschleunigungsmessern 40, 42 beschrieben.
Aus diesem gefilterten Beschleunigungssignal wird ein gleitender mittlerer
Beschleunigungswert, der hier als der Wert A_MA_CCU_1Y bezeichnet
wird, unter Verwendung einer Technik für einen gleitenden Mittelwert
bestimmt, und ein Geschwindigkeitswert, der hier als der Wert VEL_CCU_1Y
bezeichnet wird, wird durch Integration in der Bestimmungsfunktion 264 bestimmt.
In der Vergleichsfunktion 266 wird der bestimmte Beschleunigungswert
A_MA_CCU_1Y als eine Funktion des bestimmten Versetzungswertes Displ_Rel_2X
mit einer Schwelle 268 verglichen. Wenn der Wert A_MA_CCU_1Y
die Schwelle 268 überschreitet,
wird die LOW-Schwelle,
die in der Vergleichsfunktion 124 verwendet wird, auf die SWITCHED
LOW-Schwelle 132 umgeschaltet, und die LOW-Schwelle, die
in der Vergleichsfunktion 174 verwendet wird, wird auf
die SWITCHED LOW-Schwelle 182 umgeschaltet.
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Der
Wert A_MA_CCU_1Y wird auch mit einer Immunitätsbox 276 verglichen,
die durch einen vorbestimmten Wert A_MA_CCU_1Y und einen Wert Displ_Rel_2X
definiert wird, wie in 4 gezeigt, und zwar durch eine
Seitenimmunitätsboxabsicherungsvergleichsfunktion 278.
Wenn der Wert A_MA_CCU_1Y außerhalb
der Immunitätsbox 276 ist,
wird ein HIGH-Absicherungsimmunitätsboxsignal zur
Anwendung mit einem Seitenaufprallunterscheidungsalgorithmus vorgesehen,
der unten beschrieben wird. Anderenfalls ist das Absicherungsimmunitätsboxsignal
LOW.
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Der
Seitenbeschleunigungssensor 46 für den Fahrer liefert ein Beschleunigungssignal,
welches hier als RAS_1Y bezeichnet wird, an einen Filter 62,
welches durch den A/D-Wandler 280 umgewandelt wird. Das
digitalisierte Beschleunigungssignal wird weiter digital durch den
Filter 282 gefiltert, und das gefilterte Beschleunigungssignal
wird zu einer Seitenunterscheidungsfunktion 284 der Fahrerseite
geliefert.
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Der
Seitenbeschleunigungssensor 48 für den Beifahrer liefert ein
Beschleunigungssignal, welches hier als RAS_2Y bezeichnet wird,
an einen Filter 64, welches durch den A/D-Wandler 290 umgewandelt
wird. Das digitalisierte Beschleunigungssignal wird weiter digital
durch den Filter 292 gefiltert, und das gefilterte Beschleunigungssignal
wird zu einer Seitenunterscheidungsfunktion 294 der Beifahrerseite
geliefert.
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Die
Seitenunterscheidungsfunktion für
den Fahrer und die Seitenunterscheidungsfunktion für den Beifahrer
können
irgendeine von verschiedenen Formen für die Unterscheidung und Steuerung
der jeweiligen Seitenrückhaltevorrichtungen 16, 20 an
nehmen. Gemäß einem
beispielhaften Ausführungsbeispiel
werden ein Seitenbeschleunigungswert für den Fahrer, der hier als
A_MA_RAS_1Y bezeichnet wird, und ein Seitenbeschleunigungswert für den Beifahrer,
der hier als A_MA_RAS_2Y bezeichnet wird, unter Verwendung eines
Verfahrens für
den gleitenden Mittelwert in ähnlicher
Weise bestimmt, wie oben mit Bezug auf andere Bestimmungen der gleitenden durchschnittlichen
Beschleunigung. Diese bestimmten Seitenbeschleunigungswerte als
eine Funktion des bestimmten Seitengeschwindigkeitswertes, der hier
als VEL_CCU_1Y bezeichnet wird, sowohl in positiver als auch in
negativer Richtung, werden mit assoziierten variablen Schwellen
verglichen. Wenn die Werte ihre assoziierten Schwellen überschreiten
und das Seitenabsicherungssignal von der Funktion 278 HIGH
ist, wird die entsprechende Seitenrückhaltevorrichtung 16, 20 betätigt.
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Die
Aufprallstärke
INDEX_A 140 und die Aufprallstärke INDEX_B 190 sind
mit einer Einstellfunktion 300 verbunden. Die Einstellfunktion 300 nimmt weitere
Eingangssignale vom Gewichtssensor 72 des Fahrers und von
den anderen assoziierten Sensoren 76 des Fahrers auf, die
oben erwähnt
wurden. Die Einstellfunktion 300 stellt die Aufprallstärkenindexwerte
A oder B ansprechend auf die Sensoren 72, 76 ein.
Abhängig
von dem abgefühlten
Gewicht des Insassen und von anderen abgefühlten Charakteristiken oder
Attributen werden die Indexwerte A, B vergrößert, verringert oder ohne
weitere Einstellung gelassen.
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Die
eingestellten Aufprallstärkenindexwerte werden
zu einer Aufblasvorrichtungsübertragungsvorrichtung 310 geleitet,
die weitere Einstellungen an den Aufprallstärkenwerten für die spezielle
Aufblasvorrichtung oder die Aufblasvorrichtungsbauart macht, die
bei der Fahrzeugplattform von Interesse verwendet wird. Die Übertragungsvorrichtung
kann verwendet werden, um Einsatzzeiten der zweiten Stufe basierend
darauf auszuwählen,
ob die LOW-Schwelle
oder die SWITCHED LOW-Schwelle für
die Steuerung der ersten Stufe verwendet wird. Es sei beispielsweise
angenommen, dass eine Δt-Zeit 25
ms war. Wenn die SWITCHED LOW-Schwelle verwendet wird, könnte die
zweite Stufe 25 ms nach der Betätigung
der ersten Stufe betätigt
werden. Wenn jedoch die "normale" LOW-Schwelle (130, 180)
für die
Steuerung der ersten Stufe mit dem gleichen Δt verwendet wird, könnte die
zweite Stufe 40 ms nach der Betätigung der ersten Stufe betätigt werden.
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Die
speziellen "Aufblasvorrichtungsdaten" können in
die Steuervorrichtung 50 durch geeignete Sensoren eingegeben
werden oder können
zum Zeitpunkt der anfänglichen
Programmierung der Steuervorrichtung 50 vorgespeichert
werden. Auf diese Weise könnte
der Einsatz der ersten Stufe 90 und der zweiten Stufe 92 ansprechend
auf die Aufblasvorrichtungsbauart vorgestellt oder verzögert werden. Beispielsweise
kann ein Fahrzeug eine aufeinander folgende Aktivierung innerhalb
von 5 ms erfordern, um eine Aufblaswirkung von 100% zu erreichen.
Ein anderes Fahrzeug kann eine aufeinander folgende Aktivierung
innerhalb von 7 ms erfordern, um eine Aufblaswirkung von 100% zu
erreichen, und zwar wegen einem Unterschied bei der Aufblasvorrichtungsbauart.
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Die
Ausgabe der Übertragungsvorrichtung 310,
die der eingestellte Δt-Wert
ist, wird zu der Einsatzsteuervorrichtung 100 geleitet.
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Die
Einsatzsteuervorrichtung 100 betätigt die erste betätigbare
Stufe 90 (einem möglichen
Vorstellvorgang oder einer Verzögerung
durch die Einstellungsfunktion 300 und/oder die Übertragungsvorrichtung 310 unterworfen)
für die
mehrstufige Rückhaltevorrichtung 14 des
Fahrers, wenn die Ausgabe der Knautschzonenabsicherungsfunktion 218 HIGH
oder TRUE ist, und die Schwelle 130 überschritten ist und der Schlossschalter 70 des
Fahrers anzeigt, dass der Fahrer nicht angegurtet ist und weder
die Schwelle 220 noch 250 für den nicht angegurteten Zustand
um A_MA_CZS_3X bzw. A_MA_CZS_4X überschritten wurde
und A_MA_CCU_1Y nicht die Schwelle 268 überschritten hat.
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Die
Einsatzsteuervorrichtung 100 betätigt die erste betätigbare
Stufe 90 (einem möglichen
Vorstellvorgang oder einer Verzögerung
durch die Einstellungsfunktion 300 und/oder die Übertragungsvorrichtung 310 unterworfen)
für die
mehrstufige Rückhaltevorrichtung 14 des
Fahrers, wenn die Ausgabe der Knautschzonenabsicherungsfunktion 218 HIGH
oder TRUE ist, und die Schwelle 180 überschritten ist und der Schlossschalter 70 des
Fahrers anzeigt, dass der Fahrer angegurtet ist und weder die Schwelle 222 noch 252 für den angegurteten
Zustand um A_MA_CZS_3X bzw. A_MA_CZS_4X überschritten wurde und A_MA_CCU_1Y
nicht die Schwelle 268 überschritten
hat.
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Die
Einsatzsteuervorrichtung 100 betätigt die erste betätigbare
Stufe 90 (einem möglichen
Vorstellvorgang oder einer Verzögerung
durch die Einstellungsfunktion 300 und/oder die Übertragungsvorrichtung 310 unterworfen)
für die
mehrstufige Rückhaltevorrichtung 14 des
Fahrers, wenn die Ausgabe der Knautschzonenabsicherungsfunktion 218 HIGH
oder TRUE ist, und die Schwelle 132 überschritten ist und der Schlossschalter 70 des
Fahrers anzeigt, dass der Fahrer nicht angegurtet ist und weder
die Schwelle 220 noch 250 für den nicht angegurteten Zustand
um A_MA_CZS_3X bzw. A_MA_CZS_4X überschritten wurde
und A_MA_CCU_1Y die Schwelle 268 überschritten hat.
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Die
Einsatzsteuervorrichtung 100 betätigt die erste betätigbare
Stufe 90 (einem möglichen
Vorstellvorgang oder einer Verzögerung
durch die Einstellungsfunktion 300 und/oder die Übertragungsvorrichtung 310 unterworfen)
für die
mehrstufige Rückhaltevorrichtung 14 des
Fahrers, wenn die Ausgabe der Knautschzonenabsicherungsfunktion 218 HIGH
oder TRUE ist, und die Schwelle 182 überschritten ist und der Schlossschalter 70 des
Fahrers anzeigt, dass der Fahrer angegurtet ist und weder die Schwelle 222 noch 252 für den angegurteten
Zustand um A_MA_CZS_3X bzw. A_MA_CZS_4X überschritten wurde und A_MA_CCU_1Y
die Schwelle 268 überschritten
hat.
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Wenn
das Rückhaltesystem
einen Vorspanner 22 aufweist, dann wird der Vorspanner
betätigt, wenn
die erste Stufe 90 betätigt
wird, wenn der Schlossschalter anzeigt, dass der Fahrer angegurtet ist.
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Dann
werden die bestimmten Δt-Zeiten
verwendet, um zu steuern, wann die zweite Stufe 92 betätigt wird.
Dies nimmt natürlich
einen HIGH- oder TRUE- Zustand
der Absicherungsfunktionsausgangsgröße der Knautschzonenabsicherungsfunktion 218 an.
Die Einsatzsteuervorrichtung 100 steuert die Betätigung der
zweiten Stufe 92 ansprechend auf geeignete eingestellte
Aufprallstärkenindexwerte
Index A oder Index B abhängig
von dem angegurteten Zustand des Insassen. Die Steuervorrichtung 50 verwendet
eine Nachschautabelle mit vorbestimmten gespeicherten Betätigungszeiten
für die
Steuerung des Einsatzes der zweiten Stufe ansprechend auf den geeigneten
Aufprallstärkenindexwert.
Diese gespeicherten Werte werden durch empirische Verfahren für eine spezielle
Fahrzeugplattform von Interesse bestimmt.
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Mit
Bezug auf die 5 und 6 wird die Knautschzonenabsicherungsfunktion 218 dargestellt.
Wie erwähnt,
werden die bestimmten Werte A_MA_CZS_3X und A_MA_CZS_4X durch die
Absicherungsfunktion 218 überwacht. Eine erste Bestimmung
wird gemacht, und zwar ob der Wert A_MA_CZS_3X eine ausfallsichere
(failed-safe) Schwelle 298 überschritten hat und dieses
Ergebnis als eine erste Eingabe 300 in eine UND-Funktion 302 liefert.
Eine zweite Bestimmung wird gemacht, und zwar ob der Wert A_MA_CZS_4X
eine Anzeige eines fehlerhaften Sensors hat, wie dies bei einer
Ausgabe der Zahl Null aus dem A/D-Wandler 232 auftritt,
was von einem Fehler herrührt,
der durch die Diagnosefunktion 240 detektiert wird, und
dieses Ergebnis als eine zweite Eingangsgröße 304 an die UND-Funktion 302 liefert.
Die Ausgabe der UND-Funktion 302 ist eine erste Eingabe
in eine ODER-Funktion 310. Eine dritte Bestimmung wird
vorgenommenen, und zwar ob der Wert A_MA_CZS_4X eine ausfallsichere Schwelle 314 überschritten
hat und dieses Ergebnis als eine erste Eingabe 316 in eine
UND-Funktion 320 liefert.
Eine vierte Bestimmung wird vorgenommenen, ob der Wert A_MA_CZS_3X
eine Anzeige eines fehlerhaften Sensors geliefert hat, wie dies
durch eine Ausgabe einer Zahl Null aus dem A/D-Wandler 212 auftritt,
was von einem Fehler herrührt,
der durch die Diagnosefunktion 238 detektiert wird und
dieses Ergebnis als eine zweite Eingabe in die UND-Funktion 320 liefert.
Die Ausgabe der UND-Funktion 320 ist eine zweite Eingabe
in die ODER-Funktion 310. Wenn entweder die UND-Funktion 302 oder
die UND-Funktion 320 HIGH sind, dann wird die Ausgabe der
Oder- Funktion 310 HIGH
oder TRUE. Dies bedeutet, dass es ein mögliches Versagen von einem der
Knautschzonensensoren 40, 42 oder ein Versagen
bei den Satellitenmodulen 237, 239 gibt.
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Zusätzlich zu
den Diagnosefunktionen 238 und 240, die eine Überwachung
bezüglich
fehlerhafter Sensoren 40 bzw. 42 ausführen, kann
die Steuervorrichtung 50 auch die A_MA-Werte der gefilterten Knautschzonensensorausgangsgrößen 216, 226 überwachen
und bestimmen, ob einer der zwei Sensoren oder ASIC-Module fehlerhaft
geworden ist. Wenn beispielsweise einer der zwei Sensoren eine Rail-Spannung
bzw. Schienenspannung für
eine vorbestimmte Zeitperioden ausgibt, würde die Steuervorrichtung bestimmen,
dass der Knautschzonensensor fehlerhaft geworden ist, und würde dies
als eine Ausgabe der Zahl Null behandeln, wodurch nur erforderlich
ist, dass die Ausgangsgröße des anderen
Knautschzonensensors die untere ausfallsichere Schwelle durchkreuzt,
um ein Absicherungssignal zu liefern. Die Steuervorrichtung 50 führt auch
eine zyklische Redundanzüberprüfung ("CRC" = cyclic redundancy
check) an den Daten aus, die sie empfängt, die die Knautschzonensensorauslesungen
darstellen. Wenn es einen Fehler in der CRC gibt, wird die Steuervorrichtung 50 einen
Zustand der Zahl Null für diesen
Sensor einnehmen, wodurch angenommen wird, dass der Sensor fehlerhaft
ist.
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Die
Ausgabe der ODER-Funktion 310 ist eine erste Eingangsgröße der ODER-Funktion 330. Die
Absicherungsfunktion 218 überwacht auch den Wert A_MA_CZS_3X
und bestimmt, ob er den Knautschzonensensorschwellenwert 340 überschreitet
und liefert die Ergebnisse 334 dieser Bestimmung als eine
zweite Eingangsgröße in die ODER-Funktion 330.
Die Absicherungsfunktion 218 überwacht auch den Wert A_MA_CZS_4X
und bestimmt, ob er einen normalen Knautschzonensensorschwellenwert 344 überschreitet
und liefert die Ergebnisse 348 der Bestimmung als eine
zweite Eingangsgröße an die
ODER-Funktion 330. Die Ausgangsgröße 350 der ODER-Funktion 330 ist
die Ausgangsgröße der Knautschzonenabsicherungsfunktion 218.
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Die
Ausgangsgröße 350 wird
HIGH oder TRUE sein, wenn die Ausgangsgröße von 310 HIGH ist
oder entweder der Wert A_MA_CZS_3X seine normale Knautschzonensensorschwelle 340 überschreitet
oder A_MA_CZS_4X seine normale Knautschzonensensorschwelle 344 überschreitet.
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In
dem speziellen, in 6 gezeigten beispielhaften Ausführungsbeispiel
wird das Betätigungssignal
der ersten Airbag-Stufe geliefert, wenn der Wert CCU_2X den LOW-Schwellenwert 180 überschreitet
ODER der Wert CCU_2X die SWITCHED LOW-Schwelle 182 überschreitet
UND entweder der Wert A_MA_CZS_3X die geschaltete Schwelle 222 überschreitet
ODER der Wert A_MA_CZS_4X die geschaltete Schwelle 252 überschreitet.
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In
dem speziellen, in 7 gezeigten beispielhaften Ausführungsbeispiel
wird das Betätigungssignal
der ersten Airbag-Stufe geliefert, wenn der Wert CCU_1X den LOW-Schwellenwert 130 überschreitet
ODER der Wert CCU_2X die SWITCHED LOW-Schwelle 132 überschreitet
UND entweder der Wert A_MA_CZS_3X die geschaltete Schwelle 220 überschreitet
ODER der Wert A_MA_CZS_4X die geschaltete Schwelle 250 überschreitet.
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Mit
Bezug auf 8 ist die Knautschzonenabsicherungsfunktion 218 gemäß der vorliegenden Erfindung
mit irgendeiner Bauart eines Airbag-Rückhaltesystems
mit einer bekannten Aufprallabfühlanordnung 360 und
einer Aufprallunterscheidungsfunktion 366 gezeigt, die
die Aufprallsensoren 360 überprüft und bestimmt, ob ein Einsatzaufprallereignis auftritt.
Die Knautschzonenabsicherungsfunktion bestimmt ein Absicherungsergebnis
und gibt dieses Ergebnis als Signal 350 in einer oben beschriebenen Weise
aus. Die Unterscheidungsbestimmung wird von der Unterscheidungsfunktion 366 durch UND-Funktion
ausgeführt,
und zwar mit dem Ergebnis, dass die Knautschzonenabsicherungsfunktion den
Einsatz des Rückhaltesystems
steuert. Das betätigbare
Rückhaltesystem,
welches so gesteuert wird, kann irgendein bekanntes betätigbares
Rückhaltesystem
sein, wie beispielsweise ein einstufiger Airbag, ein Sitzgurtvorspanner,
ein Kniehalter usw..
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Andere
Sensoren 88 könnten
verwendet werden, um weitere Steuereinstellungen zu machen. Wenn
beispielsweise ein nach hinten weisender Kindersitz auf dem Beifahrersitz 84 detektiert
wird, könnte
die Betätigung
der ersten und zweiten Stufen 94, 96 verhindert
werden.
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Aus
der obigen Beschreibung der Erfindung wird der Fachmann Verbesserungen,
Veränderungen und
Modifikationen wahrnehmen. Solche Verbesserungen, Veränderungen
und/oder Modifikationen innerhalb der Fähigkeiten des Fachmanns sollen
von den beigefügten
Ansprüchen
abgedeckt werden.
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Zusammenfassung
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Die
vorliegende Erfindung ist auf eine Vorrichtung zur Steuerung eines
betätigbaren
Fahrzeuginsassenrückhaltesystems
gerichtet, welches einen Unterscheidungsaufprallsensor aufweist,
um eine Fahrzeugaufprallbedingung abzufühlen und ein Unterscheidungsaufprallsignal
zu liefern, welches diese anzeigt. Ein erster Knautschzonensensor
ist an einer ersten Fahrzeugknautschzonenstelle gelegen und liefert
ein erstes Knautschzonensignal, welches eine Aufprallbeschleunigung
anzeigt, die von dem ersten Knautschzonensensor abgefühlt wird.
Ein zweiter Knautschzonensensor ist an einer zweiten Fahrzeugknautschzonenstelle
gelegen, um ein zweites Knautschzonensignal zu liefern, welches
die Aufprallbeschleunigung anzeigt, die von dem zweiten Knautschzonensensor
abgefühlt
wird. Eine Knautschzonenabsicherungsbestimmungsfunktion der Steuervorrichtung überwacht
den ersten Knautschzonensensor und den zweiten Knautschzonensensor
und liefert ein Knautschzonenabsicherungssignal ansprechend darauf,
dass eines der ersten und zweiten Knautschzonensensorsignale eine erste
Schwelle überschreitet
und das andere der ersten und zweiten Knautschzonensensorsignale
fehlerhaft ist. Das Knautschzonenabsicherungssignal wird auch ansprechend
darauf geliefert, dass eines der ersten und zweiten Knautschzonensensorsignale eine
zweite Schwelle überschreitet,
wobei die zweite Schwelle größer als
die erste Schwelle ist. Eine Steuervorrichtung überwacht das Unterscheidungsaufprallsignal
und das Knautschzonenabsicherungssignal zur Steuerung einer betätigbaren
Rückhaltevorrichtung
ansprechend darauf.