DE102004036692B4

DE102004036692B4 - Beschleunigungserfassungseinrichtung und diese verwendendes Insassen-Schutzsystem

Info

Publication number: DE102004036692B4
Application number: DE102004036692A
Authority: DE
Inventors: Toshiyuki Yamashita
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-09-30
Filing date: 2004-07-29
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2024-07-30
Also published as: US20050071063A1; CN1603843A; JP2005106664A; CN100375897C; DE102004036692A1

Abstract

Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung, umfassend:
einen Beschleunigungssensor (1) zum Erfassen einer Beschleunigung in einem vorbestimmten Bereich (G); und
eine Beschleunigungs-Korrektureinrichtung (6) zur Berechnung einer Beschleunigung, wenn sie außerhalb des vorbestimmten Bereichs (G) liegt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Beschleunigungen und ein Schutzsystem für Fahrzeug-Insassen mit einer Einrichtung zur Erfassung und Korrektur von Beschleunigungen des Fahrzeuges.

Aus der DE 197 24 101 A1 ist ein Einrichtung zur Extrapolation eines Beschleunigungsverlaufs bekannt, wobei ein ermitteltes Beschleunigungsverhalten eines Fahrzeuges zur Steuerung eines Sicherheitssystems für die Insassen des Fahrzeuges herangezogen wird. Aus einem erfassten Beschleunigungsverlauf wird dabei auf einen erwarteten Beschleunigungsverlauf extrapoliert und dieser ggf. korrigiert.

Aus der DE 44 09 711 A1 wird offenbart, ein Beschleunigungssignal eines beschleungsempfindlichen Sensors zur Bildung eines Korrekturwertes einer Korrektureinrichtung zuzuführen, wobei der Korrekturwert additiv oder multiplikativ mit dem Signalwert des Sensors verknüpft wird.

Die DE 199 59 554 A1 offenbart die Ermittlung einer Beschleunigung als Fahrdynamikgröße und hieraus abgeleiteten Prüfgröße, welche auf Überschreiten oder Unterschreiten eines Schwellwertes überprüft wird und zur Bildung eines Korrekturwertes dient.

Als Insassen-Schutzsystem zum Schützen der Insassen eines Fahrzeuges im Falle einer Kollision dienen beispielsweise Airbags, welche von einem Beschleunigungssensor des Fahrzeuges gesteuert wird.

Die JP 2002-331903 offenbart ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem, das in der Lage ist, die Verzögerung bei dem Fahrzeugzusammenstoß ohne Hinzufügen irgendeines großen Verarbeitungsabschnittes zu berechnen. Das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem kann die Verzögerung exakter berechnen, weil es verhindert, dass die Beschleunigungsintegration im normalen Fahrbetrieb akkumuliert wird. Das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem legt einen Bereich von einem Referenzwert GL bis GH fest, der im normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs erwartet werden für eine aus einem bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs erzeugten Aufprallbeschleunigungs-Erfassungssignal berechnete physikalische Größe.

Die JP 2003-89341 offenbart eine Fahrzeugaufprall-Erfassungseinrichtung zum Zuführen eines Aufprallsignals zu einer Fahrzeuginsassen-Schutzeinrichtung wie z.B. einem Airbag als ein Startsignal beim Aufprall des Fahrzeugs. Die Fahrzeugaufprall-Erfassungseinrichtung schließt einen integrierenden Abschnitt zum Integrieren der Ausgangsgröße eines Beschleunigungssensors, wenn seine Ausgangsgröße einen berechneten Startpegel überschreitet; einen Aufprall- Erfassungsabschnitt zum Ausgeben eines Aufprallsignals ansprechend auf eine Tatsache, dass das durch den integrierenden Abschnitt berechnete Integral einen Schwellwert überschreitet; einen differenzierenden Abschnitt zum Differenzieren der Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors; und einen Korrekturabschnitt zum Korrigieren eines Schwellwertes ansprechend auf einen Differentialwert, der durch den differenzierenden Abschnitt berechnet worden ist. Sie kann unabhängig von der Ernsthaftigkeit des Aufpralls eine bedarfsgesteuerte, exakte Aufprallentscheidung treffen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung und ein sie verwendendes Insassen-Schutzsystem zu schaffen, die in der Lage sind, einen weiten Beschleunigungsbereich zu erfassen unter Beibehaltung hoher Auflösung bei geringer Beschleunigung.

Erfindungsgemäß wir diese Aufgabe mit einer Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung nach dem Patentanspruch 1 bzw. mit einem Insassen-Schutzsystem nach dem Patentanspruch 9 gelöst.

Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den diesen Ansprüchen jeweils nachgeordneten Unteransprüchen.

Insbesondere wird gemäß der vorliegenden Erfindung eine Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung bereitgestellt, die einschließt: einen Beschleunigungssensor zum Erfassen von Beschleunigung; und einen Beschleunigungs-Korrekturabschnitt, um, wenn eine Beschleunigung außerhalb eines von dem Beschleunigungssensor erfassbaren Bereich einwirkt, die Beschleunigung außerhalb des Bereichs durch Berechnung zu erhalten.

Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung die Beschleunigung außerhalb des von dem Beschleunigungssensor erfassbaren Bereichs einwirkt, erhält die Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung die Beschleunigung außerhalb des Bereichs durch Berechnung. Folglich kann sie einen weiten Bereich von Beschleunigung in einer abschätzenden Weise erfassen unter Beibehalten der hohen Auflösung für niedrige Beschleunigung, was die Eigenschaft eines Schmalbereichs-Beschleunigungssensors ist. Zusätzlich kann die Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung, da der Schmalbereichs-Beschleunigungssensor nicht teuer ist, unter niedrigen Kosten konfiguriert werden.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
In den Zeichnungen zeigen:
1 ein Blockdiagramm eines schematischen Aufbaus eines Insassen-Schutzsystems, auf welches eine Ausführungsform 1 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung anwendbar ist;
2 ein Ablaufdiagramm eines Haupt-Ablaufprogramms bei einer Beschleunigungs-Korrektureinrichtung gemäß einer Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung;
3 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung von Details des Ablaufprogramms von 2;
4 ein weiteres Ablaufdiagramm zur Erläuterung von Details des Ablaufprogramms in 2;
5 ein Diagramm der Korrekturverarbeitung der Beschleunigung in der Ausführungsform 1 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
6 ein Diagramm der Korrekturverarbeitung der Beschleunigung in einer Ausführungsform 2 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
7 ein Ablaufdiagramm der Korrekturverarbeitung in einer Beschleunigungs-Korrektureinrichtung in einer Ausführungsform 3 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
8 ein Diagramm zum Erläutern der Korrekturverarbeitung in der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung in der Ausführungsform 3 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
9 ein Diagramm zum Erläutern der Korrekturverarbeitung in der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung in einer Ausführungsform 4 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
10 ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der allgemeinen Verarbeitung in der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung in einer Ausführungsform 5 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
11 eine Grafik zum Erläutern einer von der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung in der Ausführungsform 5 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Korrekturfunktion;
12 eine Grafik zum Erläutern der Korrekturverarbeitung in der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung in der Ausführungsform 5 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
13 ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung des Ablaufs in der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung in einer Ausführungsform 6 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
14 eine Grafik zum Erläutern einer von der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung in der Ausführungsform 6 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Korrekturfunktion;
15 eine Grafik zum Erläutern der Korrekturverarbeitung in der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung in der Ausführungsform 6 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung; und
16 ein Beispiels, bei welchem eine Ausführungsform der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung an einem Fahrzeug montiert ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun detailliert unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
1 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines schematischen Aufbaus eines Insassen-Schutzsystems, in welchem eine Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Das Insassen-Schutzsystem umfasst einen Beschleunigungssensor 1, einen A/D-Umsetzer 2, eine Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6, eine Recheneinrichtung 3, eine Antriebseinheit 4 und eine Steuereinheit 5.
Der Beschleunigungssensor 1, der A/D-Umsetzer 2, die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6, die Recheneinrichtung 3 und die Treibereinheit 4 bilden eine Steuereinheit beispielsweise für einen Airbag oder einem ABS. Die Steuereinheit 5 besteht aus einem gesteuerten System wie z.B. einem Airbag oder ABS, die von der Steuereinheit zu steuern sind. Der A/D-Umsetzer 2, die Recheneinrichtung 3 und die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 sind Bestandteile eines Mikrocomputers.
Der Beschleunigungssensor 1 ist an der Frontpartie oder an einer Seite eines nicht dargestellten Fahrzeugs montiert und gibt ein Beschleunigungssignal mit einer Spannung aus, die der Beschleunigung entspricht, der das Fahrzeug ausgesetzt wird, z. B. bei einem Aufprall. Wenn die Beschleunigung größer ist ein maximaler Wert GH der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung ist, gibt der Beschleunigungssensor 1 ein Signal mit einem maximalen Wert GH aus. Wenn sie demgegenüber kleiner ist als der minimale Wert GL der Beschleunigung, die von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbar ist, gibt der Beschleunigungssensor 1 seinen minimalen Wert GL aus. Das von dem Beschleunigungssensor 1 ausgegebene Beschleunigungssignal wird dem A/D-Umsetzer 2 zugeführt.
Der A/D-Umsetzer setzt das von dem Beschleunigungssensor 1 eingespeiste Beschleunigungssignal in Digitaldaten um durch Abtasten des Beschleunigungssignals zu vorbestimmten Zeitintervallen, d.h., mit einer Abtastzeit Δt. Die von dem A/D-Umsetzer 2 erzeugten Digitaldaten werden der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 als Beschleunigungswert zugeführt.
Die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 führt eine spezifizierte Verarbeitung des von dem A/D-Umsetzer 2 als Digitaldaten zugeführten Beschleunigungswertes aus, wodurch die von dem Beschleunigungssensor 1 erfasste Beschleunigung korrigiert wird. Insbesondere führt die Beschleunigungs- Korrektureinrichtung 6 eine Wiederherstellungsverarbeitung des Beschleunigungswertes in Bereichen aus, in welchen die Beschleunigung größer ist als der maximale Wert GH oder kleiner als der minimale Wert GL der Beschleunigung, die von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbar sind Details davon werden später beschrieben. Der von der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 korrigierte Beschleunigungswert wird der Recheneinrichtung 3 zugeführt.
Die Recheneinrichtung 3 führt die Rechenverarbeitung aus zum Entscheiden des Bedarfs für das Antreiben der Steuereinheit 5 als Reaktion auf den von der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 eingespeisten Beschleunigungswert. Die Rechenverarbeitung wird für jeden abgetasteten Datenwert des Beschleunigungswertes ausgeführt. Wenn entschieden wird, dass das Antreiben der Steuereinheit 5 erforderlich ist als ein Ergebnis der Rechenverarbeitung, führt die Recheneinrichtung 3 ein Treibersignal der Treibereinheit 4 zu. Die Treibereinheit 4 treibt die Steuereinheit 5 in Abhängigkeit von dem von der Recheneinrichtung 2 zugeführte Treibersignal an.
Als nächstes wird der Betrieb der Ausführungsform 1 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung beschrieben mit einer schwerpunktmäßigen Beschreibung der Verarbeitung durch die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6.
2 ist ein allgemeines Ablaufdiagramm zum Erläutern der Hauptverarbeitung durch die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6. Mit dem Beschleunigungswert (Digitaldatenwert) von dem Beschleunigungssensor 1, der über den A/D-Umsetzer 2 empfangen wird, führt die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 eine Steigungs- bzw. Neigungsberechnungs-Verarbeitung durch zum Berechnen der Neigung J einer Wellenform des Signals der Beschleunigung. Die Neigungsberechnungs-Verarbeitung erfolgt durch eine Neigungsberechnungseinrichtung LG1 gemäß der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der Details der Neigungsberechnungs-Verarbeitung. In der Neigungsberechnungs-Verarbeitung prüft die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 zuerst, ob die Eingangsgröße G, also der von dem A/D-Umsetzer 2 als Digitaldatenwert zugeführte Beschleunigungswert, gleich dem Maximalwert GH der Beschleunigung ist, die von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbar ist (Schritt ST1). Wenn entschieden wird, dass die Eingangsgröße G gleich dem Maximalwert GH ist, wird erkannt, dass die Beschleunigung jenseits des von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Bereich (von nun an "G-Bereich" genannt) liegt und führt den Ablauf zu der Hauptverarbeitung ohne Berechnung der Neigung J.
Andererseits, wenn die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 eine Entscheidung trifft bei Schritt ST1, dass die Eingangsgröße G nicht gleich dem Maximalwert GH ist, prüft sie, ob die Eingangsgröße G gleich dem Minimalwert GL der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung ist (Schritt ST2). Wenn sie die Entscheidung trifft, dass die Eingangsgröße G gleich dem Minimalwert GL ist, erkennt sie, dass die Beschleunigung geringer ist als der G-Bereich und führt die Abfolge zurück zur Hauptverarbeitung ohne Berechnung der Neigung J.
Wenn der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 eine Entscheidung trifft, dass die Eingangsgröße G nicht gleich dem Minimalwert GL ist beim Schritt ST2, erkennt sie, dass die Beschleunigung innerhalb des G-Bereichs des Beschleunigungssensors 1 liegt und führt die Verarbeitung zum Berechnen der Neigung J der Beschleunigung durch (Schritte ST3-ST5). In der Verarbeitung bewegt der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 den in einem Momentanwertregister gespeicherten Momentanwert G0 der Beschleunigung zu einem Zuvorwert-Register als einen vorangegangenen Wert G1 (Schritt ST3). Obwohl sowohl das Momentanwert-Register auch als das Zuvorwert-Register nicht dargestellt sind, sind sie in der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 vorgesehen.
Daraufhin legt der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 den Eingangswert G in dem Momentanwert-Register als Momentanwert G0 fest (Schritt ST4). Dann berechnet die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 die Neigung J der Wellenform der Signals der Beschleunigung in Übereinstimmung mit dem folgenden Ausdruck (1) (Schritt ST5). Neigung J = (G1 – G0)/Δt (1)
Anschließend wird die Programmabfolge zurückgeführt zu der Hauptverarbeitung. Wenn die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 eine Entscheidung trifft bei Schritt ST1, dass die Eingangsgröße G gleich dem Maximalwert GH ist oder gleich dem Minimalwert GL bei Schritt ST2, überspringt sie die Verarbeitung zum Berechnen der Neigung J der Beschleunigung. Demgemäß hält die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 die Neigung J der unmittelbar zuvor berechneten Beschleunigung, d.h., die Neigung J der Beschleunigung unmittelbar vor dem maximalen Wert GH oder dem minimalen Wert GL der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung.
In einer nächsten Stufe führt die Hauptverarbeitung die Beschleunigungs-Korrekturverarbeitung mittels einer Korrekturwert-Berechnungseinrichtung aus zum Korrigieren der Beschleunigung unter Verwendung der durch die Neigungsberechnungs-Verarbeitung berechneten Neigung J der Wellenform der Beschleunigung. Die Beschleunigungs-Korrekturverarbeitung durch die Korrekturwert-Berechnungseinrichtung LG2 entspricht der Vorgehensweise gemäß der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der Details der Beschleunigungs-Korrekturverarbeitung. In der Beschleunigungs-Korrekturverarbeitung LG2 prüft der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6, ob die Eingangsgröße G, der von dem A/D-Umsetzer 2 als Digitaldatenwert gelieferte Beschleunigungswert, gleich dem minimalen Wert GL der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung ist oder nicht (Schritt ST10). Wenn die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 entscheidet, dass der Eingangswert G nicht gleich dem minimalen Wert GL ist, erkennt er, dass die Beschleunigung innerhalb des G-Bereichs des Beschleunigungssensors 1 liegt und löscht die in einem Minimalwertdauerregister 7 gespeicherte Minimalwertdauer TL auf Null (Schritt ST11). Das Minimalwertdauerregister 7 wird in der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 bereitgestellt. Daraufhin führt die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 die Programmabfolge zu Schritt ST13.
Andererseits, wenn die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 eine Entscheidung trifft, dass die Eingangsgröße G gleich dem minimalen Wert GL ist bei Schritt ST10, erkennt sie, dass die Beschleunigung außerhalb des G-Bereichs des Beschleunigungssensors 1 liegt. Demnach fügt sie die Abtastzeit Δt zu der Minimalwertdauer TL hinzu, die in dem Minimalwertdauer-Register 7 gespeichert ist (Schritt ST12) und zweigt dann die Programmabfolge ab zu Schritt ST13.
Die Verarbeitung von Schritt ST10 bis Schritt ST12 versorgt das Minimalwertdauer-Register 7 mit der Dauer, in welcher der Beschleunigungswert auf dem Minimalwert GL gehalten wird, d.h., mit der Minimalwertdauer TL. Das Minimalwertdauer-Register 7 entspricht einem Teil einer Messeinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Daraufhin prüft die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6, ob die Eingangsgröße G gleich dem maximalen Wert GH der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung ist (Schritt ST13). Wenn sie eine Entscheidung trifft, dass die Eingangsgröße G nicht gleich dem Maximalwert GH ist, erkennt sie, dass die Beschleunigung innerhalb des G-Bereichs des Beschleunigungssensors 1 liegt und führt die in einem Maximalwertdauer-Register 8 gespeicherte Maximalwertdauer TH auf Null zurück (Schritt ST14). Das Maximalwertdauer-Register 8 ist in der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 vorgesehen. Daraufhin geht die Programmabfolge zu Schritt ST16.
Andererseits, wenn die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 eine Entscheidung trifft, dass die Eingangsgröße G gleich dem Maximalwert GH ist bei Schritt ST13, erkennt sie, dass die Beschleunigung einen G-Bereich des Beschleunigungssensors 1 übersteigt und fügt die Abtastzeit Δt zu der in dem Maximalwertdauer-Register 8 gespeicherten Maximalwertdauer TH hinzu (Schritt ST15). Daraufhin zweigt die Programmabfolge zu Schritt ST16 ab.
Die Verarbeitung von Schritt ST13 bis Schritt ST15 versorgt das Maximalwertdauer-Register 8 mit einem Signal entsprechend der Dauer, in welcher der Beschleunigungswert auf einem Maximalwert GH beibehalten wird, d.h., der Maximalwertdauer TH.
Das Maximalwertdauer-Register 8 entspricht einem weiteren Teil der Messeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In der vorliegenden Beschreibung werden die Maximalwertdauer TH und die Minimalwertdauer allgemein als "Dauer T" bezeichnet ("Dauer t" in 5).
Daraufhin korrigiert die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 die Eingangsgröße G in Übereinstimmung mit dem folgenden Ausdruck (2) unter Verwendung des durch die vorangegangene Verarbeitung in dem Minimalwertdauer-Register 7 gespeicherten Minimalwertdauer TL und der durch die vorangegangene Verarbeitung in dem Maximalwertdauer-Register 8 gespeicherten Maximalwertdauer TH und der durch die vorangegangene Neigungsberechnungs-Verarbeitung erhaltenen Neigung J der Beschleunigung, wodurch der korrigierte Wert G berechnet wird (Schritt ST16). G (korrigiert) = G (Eingabewert) + k × (TH + TL) × J (2) wobei k ein Korrekturkoeffizient ist.
Daraufhin kehrt die Programmabfolge zu der Hauptverarbeitung zurück. Dann führt die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 jedes Mal, wenn der Beschleunigungswert von dem Beschleunigungssensor 1 bereitgestellt wird, die Neigungsberechnungs-Verarbeitung mittels LG1 und die Beschleunigungs-Korrekturverarbeitung mittels LG2 aus zum Korrigieren des Beschleunigungswertes in Echtzeit.
Übrigens wird, wie aus der vorangegangenen Verarbeitung von Schritt ST10 bis ST15 verstanden werden kann, einer der Werte der Minimalwertdauer TL und der Maximalwertdauer TH ausnahmslos "0".
Der Korrekturkoeffizient k variiert in Abhängigkeit von der Eingangsschwingungsform, die als Beschleunigungswert zugeführt angenommen wird. Wenn die Eingangswellenform eine Dreieck-Wellenform ist wie in der Ausführungsform 1 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung, wird ein Wert "0,5" als Korrekturkoeffizient k verwendet. Dies ermöglicht die Ausgabe einer Beschleunigungswellenform mit einem korrigierten Wert G, der dasselbe Integral (Fläche) hat wie der Wert der Eingangsschwellenform der Beschleunigung.
Als nächstes, zum Vertiefen des Verständnisses der vorliegenden Erfindung, werden die durch die in den Ablaufdiagrammen von 2 bis 4 erläuterte Verarbeitung implementierten Funktionen unter Bezugnahme auf 5 in beispielhafter Weise beschrieben, in welcher die Eingangsschwingungsform eine Dreiecksschwingung ist. Wenn der Beschleunigungssensor 1 die Beschleunigung jenseits des G-Bereichs empfängt, wie in 5(A) dargestellt, kann er die Beschleunigung in dem Bereich jenseits des maximalen Wertes GH des G-Bereichs (schattierter Abschnitt) nicht erfassen, wie in 5(B) dargestellt. In diesem Fall gibt der Beschleunigungssensor 1 den Maximalwert GH in dem Bereich jenseits des maximalen Wertes GH des G-Bereichs aus, wie in 5(C) gezeigt.
Der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 führt die Korrekturverarbeitung der Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors 1 aus. Zuerst berechnet die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 (im Folgenden auch als Beschleunigungs-Korrekturabschnitt bezeichnet) in dem Intervall a, wie in 5(D) gezeigt, da die Ausgangsgröße G des Beschleunigungssensors 1 innerhalb des G-Bereiches liegt (GL < G < GH), die Neigung J.
Dann führt die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung 6 in dem Intervall b, da die Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors 1 gleich dem Maximalwert GH ist, die Beschleunigungs-Korrektur durch Hinzufügen eines Korrekturwertes A[t, J], welcher berechnet wird aus der unmittelbar vorhergehenden Neigung J und der Dauer T des Maximalwertes GH, wie in 5(E) gezeigt, zu der Beschleunigung in dem von dem Beschleunigungssensor 1 nicht erfassbaren Bereich durch.
Daraufhin berechnet der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 in dem Intervall c, in welchem die Ausgangsgröße G des Beschleunigungssensors 1 innerhalb des G-Bereiches liegt (GL < G < GH), die Neigung J ohne Ausführen der Korrektur.
Demnach ermöglicht das Korrigieren der Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors 1 das Berechnen des Bereichs (Geschwindigkeitskomponente) der Beschleunigungskomponente ohne einen Verlust, wie in 5(E) unten dargestellt. Demgegenüber, wenn die Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors 1 nicht korrigiert wird, wird die Berechnung ausgeführt unter Verlust eines Teils des Bereichs (Geschwindigkeitskomponente) der Beschleunigungskomponente, wie in 5(C) unten dargestellt.
Wie oben beschrieben in bezug auf die Beschleunigung außerhalb des von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Bereichs, erhält die Ausführungsform 1 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung sie durch die Berechnung. Demzufolge kann sie einen weiten Beschleunigungsbereich in schätzender Weise unter Beibehaltung der Charakteristik eines Schmalbereichs-Beschleunigungssensors erfassen, dass sie eine hohe Auflösung für eine geringe Beschleunigung hat. Zusätzlich, da der Schmalbereichs-Beschleunigungssensor nicht teuer ist, kann die Beschleunigungs- Erfassungseinrichtung mit niedrigen Kosten aufgebaut werden.
Obwohl die vorangegangene Ausführungsform in beispielhafter Weise beschrieben worden ist, wobei die Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors 1 den Maximalwert GH übersteigt, ist es auch in dem Fall, in dem die Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors 1 geringer als der minimale Wert GL ist, ebenfalls möglich, die Beschleunigung außerhalb des G-Bereichs durch ihr Korrigieren zu erhalten.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
Die Ausführungsform 2 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung verwendet 2/π als Korrekturkoeffizient k des Ausdrucks (2) in dem Beschleunigungs-Korrekturabschnitt der Ausführungsform 1 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung.
Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Schwingungsform der durch den Beschleunigungssensor 1 erzeugten Beschleunigung eine Sinusschwingung einschließt. Wenn die Eingangsschwingungsform eine Sinusschwingung ist, kann das Ersetzen des Korrekturkoeffizienten k durch 2/π im Ausdruck (2) die Schwingungsform der Beschleunigung mit dem korrigierten G ausgeben, das dasselbe Integral (Fläche) hat wie die Eingangsschwingungsform der Beschleunigung, wie in 6 gezeigt. Demnach ermöglicht das Einstellen des Korrekturkoeffizienten k auf einen geeigneten Wert in Übereinstimmung mit den Eigenschaften der in den Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 eingegebenen Schwingungsform eine exakte Korrektur.
AUSFÜHRUNGSFORM 3
Die vorangehende Ausführungsform 1 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung ist derart aufgebaut, dass sie den Beschleunigungswert von dem Beschleunigungssensor in Echtzeit korrigiert. Demgegenüber ist die vorliegende Ausführungsform 3 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung derart aufgebaut, dass sie temporär eine Vielzahl von Beschleunigungswerten in einem Aufzeichnungsabschnitt aufzeichnet und die aufgezeichneten Beschleunigungswerte korrigiert.
Die vorliegende Ausführungsform 3 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung hat denselben Aufbau wie die in 1 gezeigte Ausführungsform 1. Hier schließt der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 einen Aufzeichnungsabschnitt 9 ein zum Aufzeichnen von (n + 1) Beschleunigungswerten Gn – G0. Der Beschleunigungswert Gn ist der älteste Beschleunigungswert und der Beschleunigungswert G0 ist der neueste Beschleunigungswert.
7 ist ein Ablaufdiagramm zum Erläutern der Korrekturverarbeitung in dem Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 der Ausführungsform 3 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung.
In der Korrekturverarbeitung speichert der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 die Eingangsgröße G, den von dem A/D-Umsetzer 2 als Digitaldatenwert zugeführten Beschleunigungswert, in dem Aufzeichnungsabschnitt als neuesten Beschleunigungswert G0 (Schritt ST20). Daraufhin prüft der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6, ob die Eingangsgröße G gleich dem minimalen Wert GL der von dem Beschleunigungssensor erfassbaren Beschleunigung ist oder nicht (Schritt ST21). Wenn eine Entscheidung getroffen wird, dass die Eingangsgröße G gleich dem minimalen Wert GL ist, zweigt die Abfolge ab zu Schritt ST23.
Wenn der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 eine Entscheidung trifft, dass die Eingangsgröße G nicht gleich dem minimalen Wert GL ist bei Schritt ST21, prüft sie, ob die Eingangsgröße G gleich dem maximalen Wert GH der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung ist oder nicht (Schritt ST22). Wenn eine Entscheidung getroffen wird, dass die Eingangsgröße G gleich dem Maximalwert GH ist, zweigt die Abfolge ab zu Schritt ST23.
Wenn der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 eine Entscheidung trifft, dass die Eingangsgröße G nicht gleich dem maximalen Wert GH ist bei Schritt ST22, wird der älteste Beschleunigungswert Gn dem Berechnungsabschnitt 3 als Ausgangsgröße G zugeführt (Schritt ST24). Daraufhin speichert der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 die Vielzahl von Beschleunigungswerten Gn-1 – G0 in dem Aufzeichnungsabschnitt als Beschleunigungswerte Gn – G1 (Schritt ST25).
Bei Schritt ST23 führt der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 die Korrekturverarbeitung der Beschleunigungswerte Gn – G0 in Übereinstimmung mit der im voraus berechneten Maximalwertdauer TH oder der Minimalwertdauer TL (Dauer T) und der Neigung J der Beschleunigung aus. Daraufhin zweigt die Abfolge zum Schritt ST24 ab.
Wenn die Eingangsgröße G zwischen dem minimalen Wert GL und dem maximalen Wert GH liegt, wird die Verarbeitung durch die Schritte ST20 → ST21 → ST22 → ST24 → ST25 sukzessive ohne Korrektur ausgeführt, so dass der n-te vorhergehende Beschleunigungswert Gn ausgegeben wird. Wenn die Eingangsgröße G gleich dem minimalen Wert GL oder dem maximalen Wert GH wird, führt der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 die Korrektur aus und gibt den korrigierten n-ten vorhergehenden Beschleunigungswert Gn aus.
8 ist ein Diagramm zum Erläutern der Korrekturverarbeitung in dem Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 der Ausführungsform 3 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung: 8(A) zeigt die Eingangsgröße des Beschleunigungs-Korrekturabschnittes 6; und 8(B) zeigt die Ausgangsgröße des Beschleunigungs-Korrekturabschnittes 6. Gemäß der Ausführungsform 3 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung kann der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6, wenn eine Dreiecksschwingung eingegeben wird, die Korrektur einer Schwingungsform ähnlich der Eingangsschwingungsform durchführen, hierdurch in der Lage seiend, die Eingangsschwingungsform ohne Beeinträchtigung der Eigenschaft der Eingangsschwingungsform zu korrigieren.
Übrigens führt die Ausführungsform 3 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung die Korrektur in Übereinstimmung mit der Schwingungsform ähnlich der angenommenen Eingangsschwingungsform aus. Wenn beispielsweise die Eingangsschwingungsform als eine Sinuswelle angenommen wird, wird die Korrektur basierend auf der Sinuswelle ausgeführt.
AUSFÜHRUNGSFORM 4
Die Ausführungsform 4 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung führt die Korrektur in Übereinstimmung mit der Neigung J1 der Beschleunigung unmittelbar vor dem Maximalwert GH oder dem Minimalwert GL der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung aus (was der ersten Neigung gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht), der Neigung J2 unmittelbar nach dem Zurückkehren von dem Maximalwert oder dem Minimalwert der Beschleunigung (was der zweiten Neigung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung entspricht), und der Maximalwertdauer TH oder der Minimalwertdauer TL.
9 ist ein Diagramm zum Erläutern der Korrekturverarbeitung durch dem Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 der vorliegenden Ausführungsform 4 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 führt die Korrektur durch Addieren eines Korrekturwertes V[t, J1, J2] = J1 × J2/(J1 + J2) × T × T/2 entsprechend dem schattierten Abschnitt der 9 aus und dient als Korrekturfunktion für die Beschleunigung in dem von dem Beschleunigungssensor 1 nicht erfassbaren Bereich. Im übrigen ermöglicht die Verwendung einer Korrekturfunktion entsprechend der angenommenen Eingangsschwingungsform eine exaktere Korrektur.
AUSFÜHRUNGSFORM 5
Die vorliegende Ausführungsform 5 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung ist derart aufgebaut, dass sie die Korrektur unter Verwendung nicht nur der unmittelbar vorangehenden Neigung J der Beschleunigung und der maximalen Dauer TH oder der minimalen Dauer TL durchführt, sondern auch der unmittelbar vorangehenden Frequenzcharakteristik F.
Der Aufbau der vorliegenden Ausführungsform 5 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung ist derselbe wie der der Ausführungsform 1, wie in 1 gezeigt.
10 ist ein Ablaufdiagramm zum schematischen Erläutern der Verarbeitung des Beschleunigungs-Korrekturabschnittes 6. Den Beschleunigungswert (Digitaldatenwert) vom Beschleunigungssensor 1 über den A/D-Umsetzer 2 empfangend, führt der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 eine Neigungsberechnungs-Verarbeitung LG10 aus zum Berechnen der Neigung J der Beschleunigung. Die Neigungsberechnungs-Verarbeitung LG10 ist dieselbe wie die Neigungsberechnungs-Verarbeitung LG1 in der Ausführungsform 1 und entspricht dem Neigungsberechnungsabschnitt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Daraufhin führt der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 eine Frequenzberechnungsverarbeitung LG11 durch, die dem Frequenzberechnungsabschnitt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung entspricht. In der Frequenzberechnungsverarbeitung LG11 erhält der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 die Frequenzkomponente F der Beschleunigung unmittelbar vor dem maximalen Wert GH oder dem minimalen wert GL der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung.
Bezüglich der Frequenzkomponente F kann der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 sie erhalten durch Durchführen einer schnellen Fourier-Transformation (FFT) des Beschleunigungswertes in einem festen Intervall unmittelbar vor dem Maximalwert GH oder dem Minimalwert GL.
Darauffolgend führt der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 die Beschleunigungskorrektur-Verarbeitung LG12 aus, welche dem Korrekturwert-Berechnungsabschnitt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung entspricht. In der Beschleunigungs-Korrekturverarbeitung LG12 berechnet der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 eine Sinusschwingungskomponente von der in der Neigungsberechnungs-Verarbeitung LG10 erhaltenen Neigung J und der in der Frequenzberechnungsverarbeitung LG11 erhaltenen Frequenzkomponente F und führt die Korrektur durch Hinzufügen der berechneten Sinusschwingungskomponente zu der Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors 1 aus.
11 ist eine Grafik zum Erläutern eines Beispiels der von dem Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 verwendeten Korrekturfunktion. Unter der Annahme, dass die Eingangsschwingungsform eine Sinusschwingung ist, kann der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 die Schwingungsform aus der Frequenzkomponente F der Beschleunigung unmittelbar vor dem maximalen Wert GH oder dem minimalen Wert GL der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung und der Neigung J der Beschleunigung unmittelbar vor dem maximalen Wert GH oder minimalen Wert GL durch den folgenden Ausdruck (3) berechnen. G [J, F, t] = √(J/2πF)2 + GH2]sin (2πFt) (3)
Die auf einer solchen Korrekturfunktion basierende Korrektur ermöglicht, dass die Eingangsgröße G, wie in 12(A) gezeigt, korrigiert wird wie durch den schattierten Abschnitt in 12(B) dargestellt, wenn die Eingangsgröße G den maximalen Wert GH oder den minimalen Wert GL der Beschleunigung annimmt.
Da die Korrekturfunktion sich aus der unmittelbar vorhergehenden Neigung J der Beschleunigung und der unmittelbar vorhergehenden Frequenzkomponente F der vorliegenden Ausführungsform 5 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung zusammensetzt, kann sie die Beschleunigung in Echtzeit korrigieren.
AUSFÜHRUNGSFORM 6
Die vorliegende Ausführungsform 6 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist derart konfiguriert, dass sie die Korrektur unter Verwendung der unmittelbar vorhergehenden Frequenzcharakteristik F statt der unmittelbar vorhergehenden Neigung J der Beschleunigung in der vorangegangenen Ausführungsform 3 ausführt.
Der Aufbau der vorliegenden Ausführungsform 6 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung ist derselbe wie der der Ausführungsform 1, wie in 1 gezeigt.
13 ist ein Ablaufdiagramm zum schematischen Darstellen der Verarbeitung des Beschleunigungs-Korrekturabschnittes 6. Auf den Empfang des Beschleunigungswertes (Digitaldatenwert) von dem Beschleunigungssensor 1 über den A/D-Umsetzer 2 führt der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 Frequenzberechnungsverarbeitung LG20 zum Erhalten der Frequenzkomponente F der Beschleunigung unmittelbar vor dem maximalen Wert GH oder minimalen Wert GL der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung aus. Die Frequenzberechnungsverarbeitung LG20 ist dieselbe wie die Frequenzberechnungsverarbeitung LG11 der Ausführungsform 5 und entspricht dem Frequenzberechnungsabschnitt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung.
Daraufhin führt der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 die Beschleunigungs-Korrekturverarbeitung LG21, die dem Korrekturwert-Berechnungsabschnitt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung entspricht, aus. In der Beschleunigungs-Korrekturverarbeitung LG21 berechnet der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 eine Sinusschwingungskomponente aus der Frequenzkomponente F, die in der Frequenzberechnungsverarbeitung LG20 erhalten worden ist und führt die Korrektur durch Hinzufügen der berechneten Sinusschwingungskomponente zu der Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors 1 durch.
14 ist eine Grafik zum Erläutern eines Beispiels der Korrekturfunktion, die von dem Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 verarbeitet wird. Angenommen, dass die Eingangsschwingungsform eines Sinusschwingung ist, kann der Beschleunigungs-Korrekturabschnitt 6 die Schwingungsform aus der unmittelbar vorhergehenden Frequenzkomponente F und der Dauer T, die aus der Maximalwertdauer TH oder Minimalwertdauer TL besteht, gemäß dem folgenden Ausdruck (4) berechnen. G [T, F, t] = GH/cos πFT × sin2πt (4)
Die auf einer solchen Korrekturfunktion basierende Korrektur kann, wenn die Eingangsgröße G gleich dem maximalen Wert GH oder minimalen Wert GL der Beschleunigung wird, wie in 15(A) gezeigt, die Eingangsgröße G wie durch den schattierten Abschnitt in 15(B) gezeigt, korrigieren.
Die vorangegangenen Ausführungsformen 1–6 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung sind geeignet zum Aufbau des Insassen-Schutzsystems durch Anordnen von ihnen in der sogenannten Aufprallzone im Frontbereich des Fahrzeugs, wie in 16 gezeigt, welche bei einem Zusammenstoß des Fahrzeugs wahrscheinlich einer großen Beschleunigung unterzogen wird als ein (elektronischer) Fahrzeugfrontsensor. Die Ausführungsformen 1–6 der Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung sind auch anwendbar auf einen Innensensor des Fahrzeugs durch Anordnen von ihnen in der Mitte des Fahrzeugs, welche einer geringeren Beschleunigung unterzogen wird als die Aufprallzone bei dem Zusammenstoß und sind anwendbar als (elektronische) Seitensensoren des Fahrzeugs durch Anordnen von ihnen auf der Seit des Fahrzeugs.
Obwohl in den vorangegangenen Ausführungsformen 1–4 die Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung derart aufgebaut ist, dass sie die Neigung (Steigung) der Beschleunigung aus den beiden Beschleunigungswerten unmittelbar vor dem maximalen Wert GH oder minimalen Wert GL der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung berechnen, ist dies nicht wesentlich. Beispielsweise ist ein solcher Aufbau auch möglich, der die Neigung J durch das Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate von zwei oder mehr Beschleunigungswerten berechnet, die von dem Beschleunigungssensor 1 eingeholt worden sind vor dem maximalen Wert GH oder minimalen Wert GL der von dem Beschleunigungssensor 1 erfassbaren Beschleunigung. Der Aufbau kann eine exaktere Neigung J erhalten.

Claims

Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung, umfassend: einen Beschleunigungssensor (1) zum Erfassen einer Beschleunigung in einem vorbestimmten Bereich (G); und eine Beschleunigungs-Korrektureinrichtung (6) zur Berechnung einer Beschleunigung, wenn sie außerhalb des vorbestimmten Bereichs (G) liegt.
Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung (6) umfasst: eine Neigungsberechnungseinrichtung (LG1) zum Berechnen einer Neigung einer Wellenform der Beschleunigung in einem Wellenform-Abschnitt, der unmittelbar vor einem maximalen Wert (GH) oder einem minimalen Wert (GL) der Beschleunigung in dem von dem Beschleunigungssensor (1) erfassbaren Bereich (G) liegt; eine Messeinrichtung (7, 8) zum Messen der Dauer, während der die Beschleunigung auf einem Wellenformpegel anhält, der mindestens so hoch ist wie der maximale Wert (GH) oder mindestens so tief ist wie der minimale Wert (GL) der Beschleunigung in dem Bereich (G); und eine Korrekturwert-Berechnungseinrichtung (LG2) zum Berechnen eines Korrekturwertes aus der durch die Neigungsberechnungseinrichtung (LG1) berechneten Neigung der Wellenform der Beschleunigung und aus der durch die Messeinrichtung (7, 8) gemessenen Dauer sowie zum Durchführen der Korrektur durch Hinzufügen des Korrekturwertes zu einer Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors (1).
Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 2, bei welcher die Korrekturwert-Berechnungseinrichtung (LG2) den Korrekturwert berechnet auf der Basis folgender Größen: der Neigung der durch die Neigungsberechnungseinrichtung (LG1) berechneten Neigung der Wellenform der Beschleunigung, der durch die Messeinrichtung (7, 8) gemessene Dauer, und einem Korrekturkoeffizienten.
Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung (6) umfasst: eine Neigungsberechnungseinrichtung (LG1) zum Berechnen einer ersten Neigung einer Wellenform der Beschleunigung und einer zweiten Neigung der Wellenform der Beschleunigung, wobei die erste Neigung der Wellenform der Beschleunigung unmittelbar vor einem maximalen Wert (GH) oder einem minimalen Wert (G1) der Beschleunigung in dem von dem Beschleunigungssensor (1) erfassbaren Bereich (G) liegt, und wobei die zweite Neigung der Wellenform der Beschleunigung unmittelbar nach einem maximalen Wert (GH) oder einem minimalen Wert (G1) der Beschleunigung in dem von dem Beschleunigungssensor (1) erfassbaren Bereich (G) liegt; eine Messeinrichtung (7, 8) zum Messen der Dauer, während der die Beschleunigung auf einem Wellenformpegel anhält, der mindestens so hoch ist wie der maximale Wert (GH) oder mindestens so tief ist wie der minimale Wert (GL) der Beschleunigung in dem Bereich (G); und eine Korrekturwert-Berechnungseinrichtung (LG2) zum Berechnen eines Korrekturwertes aus der durch die Neigungsberechnungseinrichtung (LG1) jeweils berechneten ersten und zweiten Neigung der Wellenform der Beschleunigung, und aus der durch die Messeinrichtung (7, 8) gemessenen Dauer sowie zum Durchführen der Korrektur durch Hinzufügen des Korrekturwertes zu einer Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors (1).
Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung (6) umfasst: eine Neigungsberechnungseinrichtung (LG10) zum Berechnen einer Neigung einer Wellenform der Beschleunigung in einem Wellenform-Abschnitt unmittelbar vor einem maximalen Wert (GH) oder einem minimalen Wert (G1) der Beschleunigung in dem von dem Beschleunigungssensor (1) erfassbaren Bereich (G); eine Frequenzberechnungseinrichtung (LG11) zum Berechnen einer Frequenzkomponente (F) der unmittelbar vor dem maximalen Wert oder dem minimalen Wert auftretenden, von dem Beschleunigungssensor (1) erfassbaren Beschleunigung; und eine Korrekturwert-Berechnungseinrichtung (LG12) zum Berechnen einer Sinuswellenkomponente aus der von der Neigungsberechnungseinrichtung (LG10) berechneten Neigung der Beschleunigung und aus der von der Frequenzberechnungseinrichtung (LG11) berechneten Frequenzkomponente (F), sowie zum Durchführen einer Korrektur durch Hinzufügen der Sinuswellenkomponente zu einer Wellenform des Ausgangssignals des Beschleunigungssensors (1).
Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2, 4 und 5, bei welcher die Neigungsberechnungseinrichtung (LG1; LG10) eine Größe der Neigung erhält, die bestimmt wird durch ein Verfahren der kleinsten Fehlerquadrate von mindestens zwei Beschleunigungswerten, die von dem Beschleunigungssensor (1) erfasst werden, bevor die Beschleunigung den maximalen Wert (GH) oder den minimalen Wert (GL) in dem von dem Beschleunigungssensor (1) erfassbaren Bereich (G) erreicht.
Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung (6) umfasst: eine Frequenzberechnungseinrichtung (LG20) zum Berechnen einer Frequenzkomponente (F) der Beschleunigung, die unmittelbar vor dem maximalen Wert (GH) oder dem minimalen Wert (GL) der von dem Beschleunigungssensor (1) erfassbaren Beschleunigung auftritt; eine Messeinrichtung (7, 8) zum Messen einer Zeitdauer, die eine Beschleunigungswellenform mit einer von der Frequenzberechnungseinrichtung (LG20) berechneten Frequenzkomponente (F) benötigt, um den maximalen Wert (GH) oder den minimalen Wert (GL) der Beschleunigung zu erreichen; und eine Korrekturwert-Berechnungseinrichtung (LG21) zum Berechnen einer Sinuswellenkomponente aus der von der Frequenzberechnungseinrichtung (LG20) berechneten Frequenzkomponente (F) und aus der von dem Messabschnitt (7, 8) gemessenen Zeitdauer, sowie zum Durchführen einer Korrektur durch Hinzufügen der Sinusschwingungskomponente zu einer Ausgangsgröße des Beschleunigungssensors (1).
Beschleunigungs-Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, außerdem umfassend: eine Aufzeichnungseinrichtung (9) zum Aufzeichnen von Beschleunigungs-Ausgangsgrößen aus dem Beschleunigungssensor (1) während einer vorbestimmten Zeitdauer, wobei bei Auftreten einer Beschleunigung außerhalb des durch den Beschleunigungssensor (1) erfassbaren Bereiches (G) die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung (6) die Beschleunigung außerhalb des Bereiches (G) erhält durch eine Berechnung auf der Basis von Beschleunigungsgrößen, die durch die Aufzeichnungseinrichtung (9) aufgezeichnet wurden.
Schutzsystem zum Schutz von Insassen eines Fahrzeugs, umfassend: eine in dem Fahrzeug installierte Insassen-Schutzeinrichtung (5); ein Beschleunigungssensor (1) zum Erfassen von Beschleunigungen, welche das Fahrzeug ausführt; eine Beschleunigungs-Korrektureinrichtung (6), welche bei Auftreten einer Beschleunigung außerhalb eines durch den Beschleunigungssensor (1) erfassbaren Bereiches (G) die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung (6) die Beschleunigung außerhalb des Bereiches (G) durch Berechnung erhält; und eine Treibereinheit (4) zum Betrieb der Insassen-Schutzeinrichtung in Abhängigkeit von der Beschleunigungs-Korrektureinrichtung (6) erhaltenen Information über eine auftretende Beschleunigung.
Insassen-Schutzsystem nach Anspruch 9, bei welcher die Beschleunigungs-Korrektureinrichtung (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet ist.
Insassen-Schutzsystem nach Anspruch 9 oder 10, bei welcher der Beschleunigungssensor (1) in einer Aufprallzone des Fahrzeugs angeordnet ist.