DE102006018547B4

DE102006018547B4 - Fahrzeugkollisionserfassungssystem

Info

Publication number: DE102006018547B4
Application number: DE102006018547A
Authority: DE
Inventors: Shingo Kariya Wanami; Toshihito Kariya Nonaka
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-04-26
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2026-04-22
Also published as: DE102006018547A1; JP2006306160A; US20060236749A1; US7380437B2

Abstract

Fahrzeugkollisionserfassungssystem zum Erfassen einer Kollision eines Fahrzeugs, aufweisend:
ein Fahrzeugkörperteil (50), in welchem ein vorbestimmter Raum (1) ausgebildet ist, wobei der vorbestimmte Raum (1) durch eine Kollision des Fahrzeugs verformbar ist;
eine Relativdruckerfassungseinrichtung (10, 60) zum Erfassen eines Druckunterschieds zwischen einem Druck innerhalb des vorbestimmten Raums (1) und einem Druck außerhalb des vorbestimmten Raums (1);
eine Kollisionsbestimmungseinrichtung (34, 35, 82) zum Bestimmen einer Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Druckunterschied, welcher durch die Relativdruckerfassungseinrichtung (10, 60) erfasst wird;
ferner eine Absolutdruckerfassungseinrichtung (20, 70) zum Erfassen eines Absolutdrucks innerhalb oder außerhalb des vorbestimmten Raums (1), wobei die Kollisionsbestimmungseinrichtung (34, 35, 82) eine Kollision des Fahrzeugs basierend auf folgendem bestimmt:
dem Druckunterschied, welcher durch die Relativdruckerfassungseinrichtung (10, 60) erfasst wird; und
dem Absolutdruck, welcher durch die Absolutdruckerfassungseinrichtung (20, 70) erfasst wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugkollisionserfassungssystem zum Erfassen einer Kollision eines Fahrzeugs nach dem Anspruch 1.
Aus der DE 196 19 468 C1 ist ein Verfahren zum Auslösen eines Rückhaltemittels zum Seitenaufprallschutz in einem Fahrzeug bekannt. Das Rückhaltemittel wird bei diesem bekannten Verfahren dann ausgelöst, wenn ein in einem Fahrzeugseitenteil aufgenommenes Druckanstiegssignal einen Schwellenwert überschreitet, oder wenn ein aus dem Druckanstiegssignal durch Mittelwertbildung berechnetes mittleres Drucksignal einen zweiten Schwellenwert und gleichzeitig ein durch die Steigung des Druckanstiegsignals bestimmtes Differenzdrucksignal einen dritten Schwellenwert überschreiten.
Aus der DE 198 50 851 C1 ist eine Einrichtung für den Insassenschutz in einem Fahrzeug bekannt, welche einen druckempfindlichen Sensor in einem Abschnitt eines flüssigkeitsbasierten Fahrzeugkühlsystems angeordnet enthält. Eine Auswerteinrichtung steuert ein Insassenschutzmittel abhängig von dem aufgenommenen Druck. Beim Eindringen eines Hindernisses in den Kühler ändert sich der Innendruck des Kühlsystems. Die Messung des Kühlsysteminnendrucks erlaubt somit Rückschlüsse auf einen Aufprall.
Aus der DE 102 37 162 A1 ist eine Vorrichtung zum Erfassen eines Aufpralls bekannt, die mittels eines Drucks einen Aufprall erkennt, wobei einem Prozessor zur Auswertung des Drucksignals ein normiertes Signal bereitgestellt wird. Diese Normierung erfolgt entweder in einem Drucksensor durch das Sensorelement selbst oder durch eine Signalvorverarbeitung oder sie erfolgt im Prozessor.
Ferner ist aus der DE 10 2004 008 616 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen und Verarbeiten des Luftdruckes in einem Fahrzeug bekannt. Diese be kannte Vorrichtung umfasst eine Sensoreinrichtung zur Erfassung des absoluten Luftdruckes und eines relativen Luftdruckunterschiedes innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls. Ferner ist eine erste Steuereinrichtung vorhanden, um den erfassten relativen Luftdruckunterschied zu verarbeiten und um ein Ansteuersignal in Abhängigkeit von dem erfassten relativen Luftdruckunterschied auszugeben. Eine Airbag-Einrichtung wird ausgelöst, wenn das Ansteuersignal auftritt. Ferner ist eine zweite Steuereinrichtung zur Verarbeitung des erfassten absoluten Luftdruckes vorgesehen und auch zur Ausgabe eines Ansteuersignals in Abhängigkeit von dem absoluten Luftdruck.
Eine vorhergehend vorgeschlagene Art des Aktivierens einer Insassenschutzvorrichtung ist die Verwendung eines Drucksensors, welcher als eine Kollisionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kollision des Fahrzeugs (siehe z. B. die Japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift H2-249740 ) dient. Die Japanische ungeprüfte Patentoffenlegungsschrift Nr. H2-249740 gibt z. B. ein System wieder, welches einen luftdichten Luftbehälter, der in einem Innenraum einer Tür eines Fahrzeugs angeordnet ist, sowie einen Drucksensor enthält, welcher einen Druck in dem Luftbehälter erfasst. In diesem System wird bestimmt, dass eine Kollision des Fahrzeugs aufgetreten ist, und eine Schutzvorrichtung, wie z. B. ein Airbag aktiviert, wenn der durch den Drucksensor erfasste Druck in dem Luftbehälter größer oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert ist.
Es muss jedoch ein Aufnahmeraum zum Aufnehmen des Luftbehälters in dem Innenraum der Fahrzeugtür vorgesehen sein. Die Begrenzungen bzw. Beschränkungen bei dem Entwerfen der Fahrzeugtür und dem Luftbehälter sind deshalb erhöht. Das Vorsehen des Luftbehälters führt des weiteren zu einer Zunahme der Herstellungskosten. In Anbetracht dessen ist es vorstellbar, den Luftbehälter wegzulassen und den Druck in dem Innenraum der Fahrzeugtür mit dem Drucksensor direkt zu messen, um die Kollision des Fahrzeugs zu erfassen. D. h. die Kollision kann durch Vergleichen des Drucks in dem Innenraum der Tür des Fahrzeugs mit dem vorbestimmten Schwellwert bestimmt werden.
Der Druck in dem Innenraum der Fahrzeugtür ändert sich jedoch wesentlich, wenn sich der atmosphärische Druck aufgrund einer wesentlichen Änderung in einer Höhe und/oder dem Wetter eines gegenwärtigen Orts des Fahrzeugs wesentlich ändert. Wenn die Kollision des Fahrzeugs durch Vergleichen des Drucks des Innenraums der Fahrzeugtür mit dem vorbestimmten Schwellwert bestimmt wird, besteht die Möglichkeit, dass die Kollision des Fahrzeugs nicht zuverlässig erfasst werden kann. Dies gilt ebenso für den Fall, in welchem der Luftbehälter in der Fahrzeugtür vorgesehen ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Fahrzeugkollisionserfassungssystem zu schaffen, welches eine zuverlässigere Erfassung einer Kollision eines Fahrzeugs unabhängig von einer Änderung des atmosphärischen Drucks, die durch eine Änderung einer Höhe und/oder des Wetters eines gegenwärtigen Ortes des Fahrzeugs entsteht, ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugkollisionserfassungssystems ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das Fahrzeugkollisionserfassungssystem nach der Erfindung enthält ein Fahrzeugkörperteil, eine Relativdruckerfassungseinrichtung und eine Kollisionsbestimmungseinrichtung. Das Fahrzeugkörperteil bildet darin einen vorbestimmten Raum aus. Der vorbestimmte Raum ist durch die Kollision des Fahrzeugs verformbar. Die Relativdruckerfassungseinrichtung dient zum Erfassen eines Druckunterschieds zwischen einem Druck innerhalb des vorbestimmten Raums und einem Druck außerhalb des vorbestimmten Raums. Die Kollisionsbestimmungseinrichtung dient zum Bestimmen der Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Druckunterschied, welcher durch die Relativdruckerfassungseinrichtung erfasst wird.
Die Erfindung, zusammen mit ihren zusätzlichen Zielen, Merkmalen und Vorteilen ist anhand der nachfolgenden Beschreibung, den beigefügten Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigt:
1 ein Blockdiagramm, welches ein Fahrzeugkollisionserfassungssystem einer ersten Ausführungsform zeigt;
2 eine Querschnittsansicht einer Fahrzeugtür;
3 eine vergrößerte Ansicht eines Kreisabschnitts III in 2;
4 ein Diagramm zum Beschreiben einer Kollisionsbestimmung des Fahrzeugs in einem Komparator einer Airbag-ECU und dem Angeben eines dritten Signals relativ zu einer verstrichenen Zeit seit der Kollision des Fahrzeugs;
5 eine vergrößerte Ansicht entsprechend einer ersten Modifikation der ersten Ausführungsform ähnlich der 3;
6 eine Querschnittsansicht einer Fahrzeugtür entsprechend einer zweiten Modifikation der ersten Ausführungsform;
7 eine vergrößerte Ansicht eines Kreisabschnitts VII in 6;
8 ein Blockdiagramm, welches ein Fahrzeugkollisionserfassungssystem einer zweiten Ausführungsform zeigt; und
9 ein Diagramm zum Beschreiben eines Signalverarbeitungsvorgangs in einem Relativdrucksensor und zum Angeben einer Spannung eines fünften Signals und einer Spannung eines siebten Signals relativ zu der verstrichenen Zeit seit der Kollision des Fahrzeugs.
Im folgenden werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
(1. Ausführungsform)
Ein Fahrzeugkollisionserfassungssystem entsprechend einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die 1 bis 4 beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm, welches ein Fahrzeugkollisionserfassungssystem der ersten Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Querschnittsansicht einer Fahrzeugtür. 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Kreisabschnitts III in 2. 4 ist ein Diagramm zum Beschreiben einer Kollisionsbestimmung des Fahrzeugs, welche durch einen Komparator 35 einer Airbag-ECU 30 durchgeführt wird.
Wie in 1 gezeigt enthält das Fahrzeugkollisionserfassungssystem der ersten Ausführungsform einen Relativdrucksensor 10, einen Absolutdrucksensor 20 und die Airbag-ECU (nachstehend als eine A/B-ECU bezeichnet) 30.
Der Relativdrucksensor (eine Relativdruckerfassungseinrichtung) 10 ist ein Sensor, welcher einen Druckunterschied zwischen einem Absolutdruck in einem Türinnenraum 1 und einem Absolutdruck in einem Fahrgastraum 2 erfasst. Der Relativdrucksensor 10 erfasst mit andern Worten eine Druckunterschied zwischen einem Absolutdruck innerhalb des Türinnenraums 1 und einem Absolutdruck außerhalb des Türinnenraums 1. Der Absolutdrucksensor (eine Absolutdruckerfassungsvorrichtung) 20 ist ein Sensor, welcher den Absolutdruck in dem Fahrgastraum 2 erfasst. Die Positionen des Relativdrucksensors 10 und des Absolutdrucksensors 20 werden im folgenden mit Bezug auf die 2 und 3 beschrieben. Der Relativdrucksensor 10 und der Absolutdrucksensor 20 sind wie in 3 gezeigt integral ausgebildet. Der Aufbau, welcher den integrierten Relativdrucksensor 10 und den Absolutdrucksensor 20 enthält, wird nachstehend als ein Integralsensormodul 40 bezeichnet. Das Integralsensormodul 40 ist weitestgehend in dem Türinnenraum 1 angeordnet, welcher in einem Inneren der Fahrzeugtür (ein Beispiel eines Fahrzeugkörperteils der vorliegenden Erfindung) 50, wie in den 2 und 3 gezeigt, angeordnet ist. Das Integralsensormodul 40 ist insbesondere weitestgehend in dem Türinnenraum 1 angeordnet, welcher zwischen einem Innenpanel 51 und einem Außenpanel 52 ausgebildet ist, welche die Fahrzeugtür 50 bilden. Das Integralsensormodul 40 ist ferner insbesondere an einer Außenpanel(52)seitigen Oberfläche des Innenpanels 51 verbaut.
Wie in 3 gezeigt nimmt das Integralsensormodul 40 den Relativdrucksensor 10 und den Absolutdrucksensor 20 auf, und zwei Erfassungslöcher, d. h. erste und zweite Erfassungslöcher 41, 42 sind in dem Integralsensormodul 40 ausgebildet. Das erste Erfassungsloch 41 stellt zwischen einer Seitenoberfläche (einer rechten Seitenoberfläche in 3) des Relativdrucksensors 10 und einer Türinnenraumseitigen Erfassungsöffnung 41a eine Verbindung her, welche zu dem Türinnenraum 1 hin offen ist. D. h. die rechte Seitenoberfläche des Relativdrucksensors 10 der 3 nimmt den Absolutdruck des Türinnenraums 1 von der Türinnenraumseitigen Erfassungsöffnung 41a durch das erste Erfassungsloch 41 auf. Das zweite Erfassungsloch 42 stellt zwischen der anderen Seitenoberfläche (einer linken Seitenoberfläche in 3) des Relativdrucksensors 10 und einer fahrgastraumseitigen Erfassungsöffnung 42a eine Verbindung her, welche zu dem Fahrgastraum 2 hin offen ist. D. h. die linke Seitenoberfläche des Relativdrucksensors 10 der 3 nimmt den Absolutdruck des Fahrgastraums 3 von der fahrgastraumseitigen Erfassungsöffnung 42a durch das zweite Erfassungsloch 42 auf. Das zweite Erfassungsloch 42 weist eine Abzweigung (branch) auf, durch welche eine Verbindung mit dem Absolutdrucksensor 20 hergestellt ist. D. h. der Absolutdrucksensor 20 nimmt den Absolutdruck des Fahrgastraums 2 von der fahrgastraumseitigen Erfassungsöffnung 42a durch das zweite Erfassungsloch 42 auf.
Das Innenpanel 51 ist ein Panel, welches eine Trennung zwischen dem Türinnenraum 1 und dem Fahrzeugfahrgastraum 2 bildet. Das Außenpanel 52 ist ein Panel, welches eine Trennung zwischen dem Türinnenraum 1 und einem Raum an einem äußeren 3 des Fahrzeugs bildet. Wenn z. B. ein Seitenkollisionsaufprall lateral in einer Teilrichtung in 3 von einem externen Hindernis (z. B. einem Straßenmast) 90, welcher an dem Äußeren bzw. außerhalb 3 des Fahrzeugs auf das Außenpanel 52 angewendet wird, wird das Außenpanel 52 verformt (siehe eine Änderung in 3 von einer gestrichelten Linie vor der Kollision in eine durchgezogene Linie nach der Kollision). Aufgrund der Verformung des äußeren Panels 52, welche durch die Anwendung des Seitenkollisionsaufpralls bewirkt wird, wird ebenfalls der Türinnenraum 1 verformt.
Im folgenden erfolgt die Beschreibung mit Bezug auf 1. Wie in 1 gezeigt enthält der Relativdrucksensor 10, welcher in der oben beschriebenen Weise angeordnet ist, einen Relativdrucksensorchip (eine Erfassungsschaltung) 11, eine Verstärkerschaltung 12 und einen Analog/Digital Wandler 13. Der Relativdrucksensorchip 11 enthält Diffusionswiderstände, welche auf einer Membran, die durch dünnes Verarbeiten eines Mittenabschnitts eines Siliziumchips erzeugt wird, eine Wheatstone-Brücke ausbilden. Wenn auf den Relativdrucksensorchip 11 Druck angewendet wird, um eine Verformung der Membran zu bewirken, ändert sich eine elektrische Potentialdifferenz zwischen einem linken Ende und einem rechten Ende des Relativdrucksensorchips 11 in 1. Der Relativdrucksensorchip 11 gibt anschließend ein Signal (ein die Druckdifferenz angebendes Signal) aus, welches die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende des Drucksensorchips 11 in 1 angibt. Eine Oberflächenseite der Membran des Relativdrucksensorchips 11 stellt mit dem Türinnenraum 1 eine Verbindung her und die andere Oberflächenseite der Membran stellt mit dem Fahrgastraum 2 eine Verbindung her. D. h. Die Membran des Relativdrucksensorchips 11 wird in Reaktion auf einen Druckunterschied zwischen dem Absolutdruck des Türinnenraums 1, welcher von der türinnenraumseitigen Erfassungsöffnung 42a bereitgestellt wird und dem Absolutdruck des Fahrgastraumes 2, welcher von der fahrgastraumseitigen Erfassungsöffnung 42a bereitgestellt wird, verformt. Die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende des Relativdrucksensorchips 11 in 1 entspricht mit anderen Worten dem Druckunterschied zwischen dem Absolutdruck des Türinnenraums 1 und dem Absolutdruck des Fahrgastraums 2.
Die Verstärkerschaltung 12 verstärkt das Signal, welches von dem Relativdrucksensorchip 11 ausgegeben wird und gibt die elektrische Potentialdifferenz an. Das Signal, welches durch die Verstärkerschaltung 12 verstärkt wird, wird anschließend durch den Analog/Digital Wandler 13 einer Analog/Digital Wandlung unterzogen. Der Ana log/Digital Wandler 13 gibt daraufhin ein Signal (ein erstes Signal) S1, welches analog/digital gewandelt ist, an die A/B-ECU 30 aus.
Der Absolutdrucksensor 20 enthält einen Absolutdrucksensorchip 21, eine Verstärkerschaltung 22 und einen Analog/Digital Wandler 23. Ähnlich dem Relativdrucksensorchip 11 enthält der Absolutdrucksensorchip 21 Diffusionswiderstände, welche auf einer Membran, die durch dünnes Verarbeiten eines Mittenabschnitts eines Silikonchips erzeugt wird, eine Wheatstone-Brücke bilden. Wenn der Druck auf den Absolutdrucksensorchip 21 angewendet wird, um eine Verformung der Membran zu bewirken, ändert sich eine elektrische Potentialdifferenz eines linken Endes und eines rechten Endes des Absolutdrucksensorchips 21 in 1. Der Absolutdrucksensorchip 21 gibt anschließend ein Signal (ein Absolutdruck angebendes Signal) aus, welches die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende des Absolutdrucksensorchips 21 in 1 angibt. Die eine Seite der Membran des Absolutdrucksensorchips 21 stellt hier mit dem Fahrgastraum 2 eine Verbindung her und die andere Seite der Membran des Absolutdrucksensorchips 21 bildet zwischen der anderen Seite der Membran und einem Glassockel (glas pedestal) einen Vakuumraum. D. h. die Membran des Absolutdrucksensorchips 21 wird in Reaktion auf den Absolutdruck des Fahrgastraums, welcher von der fahrgastraumseitigen Erfassungsöffnung 42a bereitgestellt wird, verformt. Die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende des Absolutdrucksensorchips 21 in 1 entspricht mit anderen Worten dem Absolutdruck des Fahrgastraums 2.
Die Verstärkerschaltung 22 verstärkt das Signal des Absolutdrucks, welches von dem Absolutdrucksensorchip 21 ausgegeben wird. Das Signal, welches durch die Verstärkerschaltung 22 ausgegeben wird, wird durch den Analog/Digital Wandler 23 einer Analog/Digital Wandlung unterzogen. Der Analog/Digital Wandler 23 gibt daraufhin ein Signal (ein zweites Signal) S2, welches analog/digital gewandelt ist, an die A/B ECU 30 aus.
Die A/B ECU 30 bestimmt, basierend auf dem von dem Relativdrucksensor 10 und dem Absolutdrucksensor 20 bereitgestellten Signalen S1, S2, ob ein Seitenairbag 4 eingesetzt werden sollte. Die A/B ECU 30 enthält einen ersten Tiefpassfilter 31, eine zweiten Tiefpassfilter 32, einen Schwellwertspeicher 33, eine Schwellwerteinstellanordnung 34 und einen Komparator 35.
Der erste Tiefpassfilter 31 führt ein Tiefpassfiltern des ersten Signals S1 durch, welches von dem Relativdrucksensor 10 bereitgestellt wird, bei einer ersten Sperrfrequenz (cutoff frequency) durch, so dass ein drittes Signal (ein erstes gefiltertes Signal) S3 erzeugt wird. Die erste Grenzfrequenz ist hier eingestellt, höher als die Frequenz des Druckunterschieds zwischen dem Türinnenraum 1 und dem Fahrgastraum 2 zum Zeitpunkt der Fahrzeugkollision zu sein. Die erste Grenzfrequenz ist des Weiteren eingestellt, geringer als die Frequenz des Hochfrequenzrauschens zu sein, um das Hochfrequenzrauschen zu entfernen.
Der zweite Tiefpassfilter 32 führt das Tiefpassfiltern des zweiten Signals S2, welches von dem Absolutdrucksensor 20 bereitgestellt wird, bei einer zweiten Grenzfrequenz durch, so dass ein viertes Signal (ein zweites gefiltertes Signal) S4 erzeugt wird. Die zweite Grenzfrequenz ist hier eingestellt, geringer als die Frequenz des Hochfrequenzrauschens zu sein, um das Hochfrequenzrauschen zu entfernen. Der Absolutdruck, welcher durch den Absolutdrucksensor 20 erfasst wird, ist der Absolutdruck des Fahrgastraums 2. Die Fahrzeugkollision bewirkt deshalb keine wesentliche Änderung des erfassten Absolutdrucks des Absolutdrucksensors 20.
Der Schwellwertspeicher 33 speichert eine Vielzahl von Schwellwerten TH, welche zum Bestimmen der Kollision des Fahrzeugs verwendet werden. Ein entsprechender der Schwellwerte TH dient als Referenzwert, welcher mit dem dritten Signal S3, das durch den ersten Tiefpassfilter 31 erzeugt wird, verglichen wird, um die Kollision des Fahrzeugs zu bestimmen. Der Schwellwertspeicher 33 speichert ein Schwellwertkennfeld, welches die Schwellwerte TH enthält, die mit dem vierten Signal S4 korrellieren, das durch den zweiten Tiefpassfilter 32 erzeugt wird. Ein gesamter möglicher Span nungsbereich des vierten Signals S4 (der gesamte mögliche Spannungsbereich des vierten Signals S4, welcher einem möglichen Absolutdruckbereich entspricht) ist in eine Vielzahl von Spannungsunterbereichen unterteilt. Jeder der Spannungsunterbereiche ist mit einem entsprechenden der Schwellwerte TH verbunden. Einer der Schwellwerte TH, welcher mit dem Spannungsunterbereich P1 bis P2 des vierten Signals S4 verbunden ist, ist z. B. auf TH1 gesetzt und ein nächster der Schwellwerte TH, welcher mit dem Spannungsunterbereich P2 bis P3 des vierten Signals S4 verbunden ist, ist auf TH2 gesetzt, sowie ein nächster der Schwellwerte TH, welcher mit dem Spannungsunterbereich P3 bis P4 des vierten Signals verbunden ist, ist auf TH3 gesetzt.
Die Schwellwerteinstellanordnung (eine Kollisionsbestimmungseinrichtung) 34 modifiziert und ersetzt den Schwellwert TH, welcher bei der Kollisionsbestimmung des Fahrzeugs verwendet wird, basierend auf dem vierten Signal S4, das durch den zweiten Tiefpassfilter 32 erzeugt wird, sowie dem in dem Schwellwertspeicher 33 gespeicherten Schwellwertkennfeld. Die Schwellwerteinstellanordnung 34 wählt den entsprechenden Schwellwert TH, welcher dem Spannungsbereich entspricht, der das vierte Signal S4 umfasst bzw. einschließt, insbesondere aus dem Schwellwertkennfeld aus und modifiziert, sowie ersetzt diesen als den Schwellwert TH, der bei der Kollisionsbestimmung des Fahrzeugs verwendet wird.
Der Komparator (die Kollisionsbestimmungseinrichtung) 35 vergleicht das durch den ersten Tiefpassfilter 31 erzeugte dritte Signal S3 mit dem durch die Schwellwerteinstellanordnung 34 gesetzten Schwellwert TH. Wenn bestimmt wird, dass das dritte Signal S3 den Schwellwert TH überschreitet, bestimmt der Komparator 35, dass eine Kollision des Fahrzeugs aufgetreten ist. Wenn bestimmt wird, dass die Kollision des Fahrzeugs aufgetreten ist, gibt der Komparator 35 ein Signal zum Einsatz des Seitenairbags 4 aus.
Die Kollisionsbestimmung des Fahrzeugs in dem Komparator 35 wird im folgenden ausführlich mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 ist ein Diagramm, welches den Spannungswert des dritten Signals S3 (welches dem Druckunterschied zwischen dem Absolutdruck des Türinnenraums 1 und dem Absolutdruck des Fahrgastraums 2 entspricht) relativ zu der verstrichenen Zeit seit der Kollision des Fahrzeugs zeigt. In 4 geben eine durchgezogenen Linie S3_1, eine Strich-Punktlinie S3_2, sowie eine gepunktete Linie S3_3 eine Änderung des dritten Signals S3 für jeweils drei unterschiedliche atmosphärische Drücke zum Zeitpunkt des Anwendens des gleichen Aufpralls auf das Fahrzeug an. Die durchgezogene Linie S3_1 gibt insbesondere einen Zustand eines hohen atmosphärischen Drucks an. Die gepunktete Linie S3_3 gibt einen Zustand eines geringen atmosphärischen Drucks an. Die Strich-Punktlinie S3_2 gibt einen Zustand eines mittleren atmosphärischen Drucks an, welcher zwischen dem hohen atmosphärischen Druck und den geringen atmosphärischen Druck liegt.
Im folgenden werden die Gründe, warum sich das dritte Signal S3 in der in 4 gezeigten Weise ändert, beschrieben. Das dritte Signal S3 ist das Signal, welches dem Druckunterschied zwischen dem Absolutdruck des Türinnenraums 1 und dem Absolutdruck des Fahrgastraums 2, der durch den Relativdrucksensor 10 erfasst wird, entspricht. Der Druckunterschied zwischen dem Absolutdruck des Türinnenraums und dem Absolutdruck des Fahrgastraums 2, welcher durch den Relativdrucksensor 10 erfasst wird, beträgt im Wesentlichen bis kurz vor der Kollision des Fahrzeugs Null. Das dritte Signal S3 beträgt deshalb bis kurz vor der Kollision des Fahrzeugs im Wesentlichen Null. Die durchgezogene Linie S3_1, die Strich-Punktlinie S3_2 und die gepunktete Linie S3_3 in 4 betragen demzufolge zum Zeitpunkt des Auftretens der Kollision des Fahrzeugs (Zeitpunkt Null) sämtliche Null. Dies ist in dem Fall, in welchem die Änderung des atmosphärischen Drucks auftritt, zutreffend.
Wenn die Kollision des Fahrzeugs auftritt, wird wie im Fall von 3 das Außenpanel 52 verformt, und dadurch ebenfalls der Türinnenraum 1 verformt. Der Absolutdruck des Türinnenraums 1 nimmt demzufolge zu. Der Absolutdruck des Fahrgastraums 2 ändert sich dagegen im Vergleich zu vor und nach der Kollision des Fahrzeugs nicht wesentlich. Der durch den Relativdrucksensor 10 erfasste Druckunterschied kurz nach der Kollision des Fahrzeugs, erhöht sich deshalb aufgrund der Erhöhung des Absolutdrucks des Türinnenraums 1 schnell.
Bei unterschiedlichen atmosphärischen Drücken variiert eine Änderungsrate des dritten Signals S3 zum Zeitpunkt der Kollision des Fahrzeugs. Die Änderungsrate (eine Erhöhungsrate) des dritten Signals S3 nimmt insbesondere zu, wenn der atmosphärische Druck zunimmt. Die Änderungsrate (Die Erhöhungsrate) des dritten Signals S3 nimmt ebenfalls ab, wenn der atmosphärische Druck abnimmt. D. h. wie in 4 gezeigt ist die Änderungsrate bei der durchgezogenen Linie S3_1, welche das dritte Signal S3 bei hohem atmosphärischen Druck angibt, relativ groß, und die Änderungsrate der gepunkteten Linie S3_3, welche das dritte Signal S3 bei geringem atmosphärischen Druck angibt, relativ gering.
Der Absolutdruck des Fahrgastraums 2 entspricht hier im Wesentlichen dem atmosphärischen Druck. D. h. wenn sich der atmosphärische Druck ändert, ändert sich der Absolutdruck des Fahrgastraums 2 in Reaktion auf die Änderung des atmosphärischen Drucks. Das Schwellwertkennfeld in dem Schwellwertspeicher 33 speichert die Schwellwerte TH, welche mit dem vierten Signal S4 verbunden sind, dass in Reaktion auf der absoluten atmosphärischen Druck des Fahrgastraums 2 variiert, der durch den Absolutdrucksensor 20 erfasst wird. D. h. das in dem Schwellwertspeicher 33 gespeicherte Schwellwertkennfeld speichert mehrere Schwellwerte TH, welche jeweils den verschiedenen atmosphärischen Drücken entsprechen. Der Schwellwert TH wird im Falle des hohen atmosphärischen Drucks in dem Schwellwertkennfeld z. B. auf TH1 gesetzt, und der Schwellwert TH im Falle des geringen atmosphärischen Drucks wird auf TH3 gesetzt, sowie der Schwellwert TH im Falle des mittleren atmosphärischen Drucks zwischen dem hohen atmosphärischen Drucks und dem geringen atmosphärischen Druck wird auf TH2 gesetzt. Wie in 4 gezeigt, wird im Falle des hohen atmosphärischen Drucks das dritte Signal S3 deshalb dass durch die durchgezogene Linie S3_1 angegebene Signal und der mit diesem Signal verglichene Schwellwert TH wird auf TH1 gesetzt. D. h. der Komparator 35 bestimmt, ob die durchgezogenen Linie S3_1 den Schwellwert TH1 überschreitet. Wenn bestimmt wird, dass die durchgezogene Linie S3_1 den Schwellwert TH1 überschreitet bestimmt der Komparator, dass die Kollision des Fahrzeugs aufgetreten ist. Wenn der Komparator 35 dagegen bestimmt, dass die durchgezogene Linie S3_1 den Schwellwert TH1 überschreitet, wird bestimmt, was die Kollision des Fahrzeugs nicht aufgetreten ist. Die Strich-Punktlinie S_2 und die gepunktete Linie S3_3 werden des weiteren jeweils mit dem Schwellwert TH2 und dem Schwellwert TH3 verglichen, um die Kollision des Fahrzeugs zu bestimmen.
Wie oben beschrieben beträgt der Druckunterschied zwischen dem Absolutdruck des Türinnenraums 1 und dem Absolutdruck des Fahrgastraums 2, welcher durch den Relativdrucksensor 10 erfasst wird, bis kurz vor der Kollision des Fahrzeugs im Wesentlichen Null. Dieser Druckunterschied ändert sich nicht, selbst wenn sich der atmosphärische Druck ändert. Die Kollision des Fahrzeugs wird somit basierend auf diesem Druckunterschied bestimmt, welcher bis kurz vor der Kollision des Fahrzeugs selbst zum Zeitpunkt des Auftretens der Änderung des atmosphärischen Drucks im Wesentlichen Null beträgt. Die Kollision des Fahrzeugs kann deshalb ohne Einfluss durch die Änderung des atmosphärischen Drucks bestimmt werden.
Wenn sich der atmosphärische Druck ändert, ändert sich des weiteren die Änderungsrate des durch den Relativdrucksensor 10 erfassten Druckunterschieds. Die Schwellwerteinstellanordnung 34 setzt jedoch den Schwellwert TH, welcher dem vierten Signal entspricht, dass in Reaktion auf eine Änderung des durch den Absolutdrucksensor 20 erfassten Absolutdrucks des Fahrgastraums 2 variiert. Der Absolutdruck des Fahrgastraums 2 entspricht dem atmosphärischen Druck. D. h. der Schwellwert TH, welcher mit dem dritten Signal S3 verglichen wird, dass dem Druckunterschied entspricht, ändert sich und wird basierend auf dem atmosphärischen Druck gesetzt bzw. eingestellt. Die Kollision des Fahrzeugs kann somit zuverlässig erfasst werden.
Im folgenden wird eine erste Modifikation des Fahrzeugkollisionserfassungssystem der ersten Ausführungsform mit Bezug auf 5 beschrieben. 5 ist eine vergrößerte Ansicht, welche ähnlich wie 3 ist und die erste Modifikation zeigt. In der ersten Modifikation der ersten Ausführungsform unterscheidet sich der Aufbau des Integralsensormoduls 40 und des zweiten Tiefpassfilters 32 der A/B ECU 30 von dem der ersten Ausführungsform. Es werden die Unterschiede zwischen der ersten Modifikation und der obigen Ausführungsform beschrieben.
Die Unterschiede sind wie folgt. D. h. der Absolutdrucksensor 20 erfasst in der ersten Ausführungsform den Absolutdruck des Türinnenraums 1 und die zweite Grenzfrequenz des zweiten Tiefpassfilters 30 wird geringer als die der ersten Ausführungsform festgelegt. Diese Punkte werden ausführlich beschrieben.
Wie in 5 gezeigt ist das Integralsensormodul 40 größtenteils in dem Türinnenraum 1 angeordnet, welcher zwischen dem Innenpanel 51 und dem Außenpanel 52 ausgebildet ist, welche die Fahrzeugtür 50 ausbilden. Ferner ist das Integralsensormodul 40 insbesondere an einer außenpanelseitigen Oberfläche des Innenpanels 51 verbaut.
Wie in 5 gezeigt nimmt das Integralsensormodul 40 den Relativdrucksensor 10 sowie den Absolutdrucksensor 20 auf, und zwei Erfassungslöcher, d. h. ein erstes und ein zweites Erfassungsloch 43, 44 sind in dem Integralsensormodul 40 ausgebildet. Das erste Erfassungsloch 43 stellt zwischen einer Seitenoberfläche (einer rechten Seitenoberfläche in 5) des Relativdrucksensors 10 und einer türinnenraumseitigen Erfassungsöffnung 43a eine Verbindung her, welche zu dem Türinnenraum 1 hin offen ist. D. h. die rechte Seitenoberfläche des Relativdrucksensors 10 der 5 nimmt den Absolutdruck des Türinnenraums 1 von der türinnenraumseitigen Erfassungsöffnung 43a durch das erste Erfassungsloch 43 auf. Das erste Erfassungsloch 43 weist eine Verzweigung auf, welche mit dem Absolutdrucksensor 20 eine Verbindung bildet. D. h. der Absolutdrucksensor 20 nimmt den Absolutdruck des Türinnenraums 1 von der türinnenraumseitigen Erfassungsöffnung 43a durch das erste Erfassungsloch 43 auf. Das zweite Erfassungsloch 44 stellt eine Verbindung zwischen der anderen Seitenoberfläche (einer linken Seitenoberfläche in 5) des Relativdrucksensors 10 und einer fahrgastraumseitigen Erfassungsöffnung 44a her, welche zu dem Fahrgastraum 2 hin offen ist. D. h. Die linke Seitenoberfläche des Relativdrucksensors 10 der 5 nimmt den Absolutdruck des Fahrgastraums 2 von der fahrgastraumseitigen Erfassungsöffnung 44a durch das zweite Erfassungsloch 44 auf.
Wie oben beschrieben erfasst der Absolutdrucksensor 20 den Absolutdruck des Türinnenraums 1. Der Absolutdrucksensor 20 erfasst somit den Absolutdruck des Türinnenraums 1, welcher in Reaktion auf die Kollision des Fahrzeugs verformt wird. D. h. das zweite Signal S2, welches von dem Absolutdrucksensor 20 ausgegeben wird, ändert sich aufgrund der Kollision des Fahrzeugs schnell.
Der zweite Tiefpassfilter 32 führt ein Tiefpassfiltern des zweiten Signals S2, welches von dem Absolutdrucksensor 20 bereitgestellt wird, an der zweiten Grenzfrequenz durch, so dass ein viertes Signal S4 erzeugt wird. Die zweite Grenzfrequenz wird geringer als die Frequenz des Absolutdrucks des Türinnenraums 1 festgelegt, welche sich zum Zeitpunkt der Fahrzeugkollision schnell ändert. Das zweite Signal S2, welches an den zweiten Tiefpassfilter 32 bereitgestellt wird, entspricht dem Absolutdruck des Türinnenraums 1, welcher sich aufgrund der Kollision des Fahrzeugs schnell ändert. Das zweite Signal S2 enthält somit die Frequenzkomponente des Absolutdrucks des Türinnenraums 1, welcher sich aufgrund der Kollision des Fahrzeugs schnell ändert. Das Tiefpassfiltern wird in dem zweiten Tiefpassfilter 32 an der zweiten Grenzfrequenz durchgeführt, welche geringer als die Frequenz des Absolutdrucks des Türinnenraums 1 festgelegt wird, welcher sich aufgrund der Kollision des Fahrzeugs schnell ändert. Das vierte Signal S4 enthält somit nicht die Frequenzkomponente des Absolutdrucks des Türinnenraums 1, welcher sich aufgrund des Kollisionsfahrzeugs schnell ändert. D. h. das vierte Signal S4 der ersten Modifikation ist im Wesentlichen gleich dem Signal S4 der ersten Ausführungsform. Der Schwellwert TH wird in der Schwellwerteinstellanordnung 34 geändert und in Reaktion auf das vierte Signal S4 eingestellt.
Wie oben beschrieben, kann selbst in dem Fall, in welchem der Absolutdruck, der durch den Absolutdrucksensor 20 gemessen wird, der Absolutdruck des Türinnenraums 1 ist, die Kollision des Fahrzeugs zuverlässig erfasst werden.
Im folgenden wird eine zweite Modifikation des Fahrzeugkollisionserfassungssystems der ersten Ausführungsform mit Bezug auf die 6 und 7 beschrieben. 6 ist eine Querschnittsansicht der Fahrzeugtür entsprechend der zweiten Modifikation. 7 ist eine vergrößerte Ansicht eines Kreisabschnitts VII in 6. Die zweite Modifikation unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in der Position des Relativdrucksensors 10 und der Position des Absolutdrucksensors 20. Die zweite Modifikation wird nachstehend lediglich in Bezug auf die Unterschiede relativ zur ersten Ausführungsform beschrieben.
In der ersten Ausführungsform sind der Relativdrucksensor 10 und der Absolutdrucksensor 20 integral ausgebildet. Anders als in der ersten Ausführungsform ist der Relativdrucksensor 10 in der zweiten Modifikation separat von dem Absolutdrucksensor 20 ausgebildet und ist an einer unterschiedlichen Stelle angeordnet, welche sich von der Stelle des Absolutdrucksensors 20 unterscheidet.
Der Relativdrucksensor 10 ist insbesondere in dem Sensormodul 45 aufgenommen. Wie in den 6 und 7 gezeigt, ist das Sensormodul 45 in dem Türinnenraum angeordnet, welcher zwischen dem Innenpanel 51 und dem Außenpanel 52 ausgebildet ist, welche die Fahrzeugtür 50 ausbilden. Das Sensormodul 45 ist ferner insbesondere an der außenpanelseitigen Oberfläche des Innenpanels 51 verbaut.
Wie in 7 gezeigt nimmt das Sensormodul 45 den Relativdrucksensor 10 auf, und zwei Erfassungslöcher, d. h. das erste Erfassungsloch 46 und das zweite Erfassungsloch 47 sind in dem Sensormodul 45 ausgebildet. Das erste Erfassungsloch 46 stellt zwischen einer Seitenoberfläche (einer rechten Seitenoberfläche) in 7 des Relativdrucksensors 10 und einer türinnenraumseitigen Erfassungsöffnung 46a, welche zu dem Türinnenraum 1 hin offen ist, eine Verbindung her. D. h. die rechte Seitenoberfläche des Relativdrucksensors 10 der 7 nimmt den Absolutdruck des Türinnenraums 1 von der türinnenraumseitigen Erfassungsöffnung 46a durch das erste Erfassungsloch 46 auf. Das zweite Erfassungsloch 47 stellt eine Verbindung zwischen der Oberfläche der anderen Seite (eine Oberfläche der linken Seite in 7) des Relativdrucksensors 10 und einer fahrgastraumseitigen Erfassungsöffnung 47a her, welche zu dem Fahrgastraum 2 hin offen ist. D. h. die Oberfläche der linken Seite des Relativdrucksensors 10 der 7 nimmt den Absolutdruck des Fahrgastraums 2 von der fahrgastraumseitigen Erfassungsöffnung 47a durch das zweite Erfassungsloch 47 auf. Der Absolutdrucksensor 20 ist auf einem Boden des Fahrgastraums 2 angeordnet. D. h. der Absolutdrucksensor 20 erfasst den Absolutdruck des Fahrgastraums 2, welcher sich nach der Kollision des Fahrzeugs nicht ändert. Der Absolutdrucksensor 20 kann in diesem Fall separat von der A/B-ECU 30 vorgesehen sein. Der Absolutdrucksensor 20 kann alternativ integral mit der A/B-ECU 30 vorgesehen sein. Wenn der Absolutdrucksensor und die A/B-ECU 30 integriert sind kann eine Signalleitung, welche den Absolutdrucksensor 20 und die A/B-ECU 30 verbindet, verkleinert bzw. verkürzt werden, um eine Verringerung der Herstellungskosten zu ermöglichen.
(zweite Ausführungsform)
Im folgenden wird ein Fahrzeugkollisionserfassungssystem entsprechend einer zweiten Ausführungsform mit Bezug auf die 8 und 9 beschrieben. 8 ist ein Blockdiagramm, welches das Fahrzeugkollisionserfassungssystem der zweiten Ausführungsform zeigt. 9 ist ein Diagramm zum Beschreiben eines Signalverarbeitungsvorgangs in einem Relativdrucksensor 60. In der zweiten Ausführungsform werden komponentenähnlich den in der ersten Ausführungsform beschriebenen Komponenten durch gleiche Bezugszeichen angegeben und werden nicht weiter beschrieben.
Wie in 8 gezeigt enthält das Fahrzeugkollisionserfassungssystem der zweiten Ausführungsform den Relativdrucksensor 60, einen Absolutdrucksensor 70 und eine A/B-ECU 80. Der Relativdrucksensor 60 und der Absolutdrucksensor 70 sind ähnlich wie der Relativdrucksensor 10 und der Absolutdrucksensor 20 der ersten Ausführungsform in dem Integralsensormodul 40 aufgenommen und sind in der außenpanelseitigen Oberfläche des Innenpanels 51 vorgesehen. D. h. der Relativdrucksensor 60 nimmt den Absolutdruck des Türinnenraums 1 und den Absolutdruck des Fahrgastraums 2 auf. Der Absolutdrucksensor 70 nimmt des weiteren den Absolutdruck des Fahrgastraums 2 auf.
Der Relativdrucksensor 60 enthält einen Relativdrucksensorchip 11, eine Verstärkerschaltung 61 und den Analog/Digital-Wandler 13.
Der Relativdrucksensorchip 11 der zweiten Ausführungsform ist ähnlich dem Relativdrucksensorchip 11 der ersten Ausführungsform. D. h. der Relativdrucksensorchip 11 enthält Difusionswiderstände, welcher auf der Membran, die durch dünnes Verarbeiten eines Mittenabschnitts eines Siliziumchips erzeugt wird, eine Wheatstone-Brücke bilden. Der Relativdrucksensorchip 11 gibt ein Signal (ein fünftes Signal) S5 aus, welches eine elektrische Potentialdifferenz zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende des Relativdrucksensorchips 11 der 8 angibt, welches dem Druckunterschied zwischen dem Absolutdruck des Türinnenraums 1 und dem Absolutdruck des Fahrgastraums 2 entspricht.
Die Verstärkerschaltung 61 nimmt das fünfte Signal S5 auf, welches von dem Relativdrucksensor 11 ausgegeben wird, und die elektrische Potentialdifferenz angibt. Die Verstärkerschaltung 61 nimmt des weiteren ebenfalls ein sechstes Signal S6 auf, welches von einer Verstärkerschaltung 71 des Absolutdrucksensors 70 ausgegeben wird. Die Verstärkerschaltung 61 verstärkt das fünfte Signal S5 in Anbetracht des sechsten Signals S6 und erzeugt dadurch ein siebtes Signal S7. Mit Zunahme des Spannungswerts des sechsten Signals S6 wird insbesondere in der Verstärkerschaltung 61 ein Verstärkungsgrad geringer. Mit Abnahme des Spannungswerts des sechsten Signals S6 wird der Verstärkungsgrad dagegen höher. Wie nachstehend ausführlich beschrieben wird, entspricht das sechste Signal S6 im wesentlichen dem atmosphärischen Druck. Der Verstärkungsgrad in der Verstärkerschaltung 61 wird deshalb mit höher werdendem atmosphärischem Druck geringer. Wenn der atmosphärische Druck dagegen abnimmt, wird der Verstärkungsgrad in der Verstärkerschaltung 61 höher. Eine Beziehung zwischen dem fünften Signal S5 und dem siebten Signal S7 wird nachstehend beschrieben. Das siebte Signal S7, welches durch die Verstärkerschaltung 61 verstärkt wird, wird durch den Analog/Digital-Wandler 13 analog/digital gewandelt und wird anschließend an die A/B-ECU 80 bereitgestellt.
Der Absolutdrucksensor 70 enthält den Absolutdrucksensorchip 21 und die Verstärkerschaltung 71. Der Absolutdrucksensorchip 21 ist dem Absolutdrucksensorchip 21 der ersten Ausführungsform ähnlich. Das heißt, der Absolutdrucksensorchip 21 enthält Diffusionswiderstände, welche auf einer Membran, die durch dünnes Verarbeiten eines Mittenabschnitts des Siliziumchips erzeugt wird, eine Wheatstone-Brücke ausbilden. Der Absolutdrucksensorchip 21 gibt ein Signal aus, welches die elektrische Potentialdifferenz zwischen dem linken Ende und dem rechten Ende des Absolutdrucksensorchips 21 in 8 angibt und dem Absolutdruck des Fahrgastraums 2 entspricht. Der Absolutdruck des Fahrgastraums 2 entspricht hier im wesentlichen dem atmosphärischen Druck.
Die Verstärkerschaltung 71 verstärkt das Signal des Absolutdrucks, welches von dem Absolutdrucksensorchip 21 ausgegeben wird und erzeugt dadurch das sechste Signal S6. Die Verstärkerschaltung 71 gibt das verstärkte sechste Signal S6 an die Verstärkerschaltung 61 des relativen Drucksensors 60 aus.
Im folgenden wird die Verstärkung durch die Verstärkerschaltung 61 des Drucksensors 60 in Bezug auf 9 beschrieben. 9 ist ein Diagramm, welches die Spannung des fünften Signals S5 und die Spannung des siebten Signals S7 relativ zu der verstrichenen Zeit seit der Kollision des Fahrzeugs zeigt. In 8 geben eine dünne durchgezogene Linie S5_1, eine dünne Strich-Punkt-Linie S5_2 und eine dünne gepunktete Linie S5_3 eine Änderung des fünften Signals S5 für jeweils drei unterschiedliche atmosphärische Drücke zum Zeitpunkt des Anwendens des Aufpralls auf das Fahrzeug an. Die dünne durchgezogene Linie S5_1 gibt insbesondere einen Zustand eines hohen atmosphärischen Drucks an. Die dünne gepunktete Linie S5_3 gibt einen Zustand eines geringen atmosphärischen Drucks an. Die dünne Strich-Punkt-Linie S5_2 gibt einen Zustand eines mittleren atmosphärischen Drucks an, welcher zwischen dem hohen atmosphärischen Druck und dem geringen atmosphärischen Druck liegt. Eine fette durchgezogene Linie S7 gibt das Verhalten (Änderung) des siebten Signals S7 an, welches durch Verstärken der fünften Signale S5_1 bis S5_3 erzeugt wird.
Die Änderung des fünften Signals S5 in 9 in Reaktion auf den atmosphärischen Druck tritt aufgrund ähnlicher als die mit Bezug auf 4 beschriebenen Gründe auf und wird daher nicht weiter beschrieben. Das fünfte Signal S5 ist bis kurz vor der Kollision des Fahrzeugs kurzum Null, selbst wenn der atmosphärische Druck variiert, und die Änderungsrate des fünften Signals S5 kurz nach der Kollision des Fahrzeugs in Abhängigkeit von dem atmosphärischen Druck variiert.
Das siebte Signal S7 zeigt dagegen die gleiche Änderung unabhängig von dem atmosphärischen Druck, solange das Fahrzeug den gleichen Aufprall aufnimmt. Dies ist aufgrund der Tatsache, dass sich der Verstärkungsgrad in der Verstärkerschaltung 61 in Reaktion auf das von der Verstärkerschaltung 71 des Absolutdrucksensors 70 ausgegebene sechste Signal S6 ändert. Der Verstärkungsgrad in der Verstärkerschaltung 61 nimmt insbesondere mit zunehmender Spannung des sechsten Signals S6 ab. Wenn die Spannung des sechsten Signals S6 dagegen geringer wird, wird der Verstärkungsgrad der Verstärkerschaltung 61 höher. Wie oben beschrieben entspricht das sechste Signal S6 im Wesentlichen dem atmosphärischen Druck. Wenn der atmosphärische Druck deshalb höher wird, wird der Verstärkungsgrad in der Verstärkerschaltung 61 geringer. Wenn der atmosphärische Druck dagegen geringer wird, wird der Verstärkungsgrad in der Verstärkerschaltung 61 höher. In dem Fall, in welchem der gleiche Aufprall auf das Fahrzeug angewendet wird, wird das siebte Signal S7 in solch einer Weise verstärkt, dass das siebte Signal S7 das gleiche Verhalten (Änderung), unabhängig von dem atmosphärischen Druck zeigt.
Im folgenden erfolgt eine Beschreibung mit Bezug auf 8. Die A/B-ECU 80 bestimmt, ob der Seitenairbag 4 basierend auf dem von dem Relativdrucksensor 60 empfangenen siebten Signal S7 eingesetzt werden sollte. Die A/B-ECU 80 enthält den ersten Tiefpassfilter 31, einen Schwellwertspeicher 81 und einen Komparator 82.
Der erste Tiefpassfilter 31 führt ein Tiefpassfilter des Signals, welches von dem Relativdrucksensor 60 bereitgestellt wird, bei einer ersten Grenzfrequenz durch. Die erste Grenzfrequenz ist hier höher als die Frequenz des Druckunterschieds zwischen dem Absolutdruck des Türinnenraums 1 und dem Absolutdruck des Fahrgastraums 2 zum Zeitpunkt der Fahrzeugkollision eingestellt. Die erste Grenzfrequenz ist ferner geringer als die Frequenz des Hochfrequenzrauschens eingestellt, um das Hochfrequenzrauschen zu entfernen.
Der Schwellwertspeicher 81 speichert einen Schwellwert TH, welcher zum Bestimmen der Kollisionen des Fahrzeugs verwendet wird. Der Schwellwert TH dient als ein Referenzwert, welcher mit dem Signal verglichen wird, das durch den ersten Tiefpassfilter 31 erzeugt wird, um die Kollision des Fahrzeugs zu bestimmen.
Der Komparator (die Kollisionsbestimmungseinrichtung) 82 vergleicht das durch den ersten Tiefpassfilter 31 erzeugte Signal mit dem in dem Schwellwertspeicher 81 gespeicherten Schwellwert TH. Wenn bestimmt wird, dass das durch den ersten Tiefpassfilter 31 erzeugte Signal den Schwellwert TH überschreitet, bestimmt der Komparator 82, dass eine Kollision des Fahrzeugs aufgetreten ist. Wenn bestimmt wird, dass die Kollision des Fahrzeugs aufgetreten ist, gibt der Komparator 82 ein Signal zum Einsetzen des Seitenairbags 4 aus.
Das Signal, welches durch den ersten Tiefpassfilter 31 erzeugt wird, wird in dem Komparator 82 der zweiten Ausführungsform mit dem einzelnen Schwellwert TH verglichen, um die Kollision des Fahrzeugs zu bestimmen. Wie oben beschrieben, zeigt hier das von dem Relativdrucksensor ausgegebene Signal selbst in den verschiedenen Fällen, in welchen der atmosphärische Druck voneinander unterschiedlich ist, das gleiche Verhalten (Änderung), solange der gleiche Aufprall auf das Fahrzeug angewendet wird. Die Kollision des Fahrzeugs kann somit unabhängig von dem atmosphärischen Druck durch Vergleichen des von dem ersten Tiefpassfilter 31 erzeugten Signals mit dem Schwellwert TH zuverlässig erfasst werden.
Im folgenden wird eine Modifikation der zweiten Ausführungsform beschrieben. In der zweiten Ausführungsform ist der Absolutdrucksensor 70 angeordnet, den Absolutdruck des Fahrgastraums 2 zu erfassen. Der Absolutdrucksensor 70 kann alternativ den Absolutdruck des Türinnenraums 1 erfassen. In einem solchen Fall ändert sich der Absolutdruck des Türinnenraums 1 aufgrund der Kollision des Fahrzeugs jedoch schnell. Das Tiefpassfiltern sollte somit durch Verwenden der Grenzfrequenz, welche geringer als die Frequenz des Absolutdrucks des Türinnenraums 1 ist, die sich aufgrund der Kollision des Fahrzeugs schnell ändert, durchgeführt werden. Auf diese Weise wird das Signal, welches nach Durchführung des Tiefpassfilterns des Absolutdrucks des Türinnenraums 1 erzeugt wird, dem Signal, das dem Absolutdruck des Fahrgastraumes 2 entspricht, im wesentlichen ähnlich.
Im folgenden werden andere Modifikationen der obigen Ausführungsformen beschrieben. In den obigen Ausführungsformen wird das Signal, welches durch den Absolutdrucksensor 20, 70 erzeugt wird, an die A/B-ECU 30 oder den Relativdrucksensor 60 ausgegeben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dies begrenzt. Das Signal, welches durch den Absolutdrucksensor 20, 70 erzeugt wird, kann z. B. durch eine Steuervorrichtung eines anderen Systems als dem Fahrzeugkollisionserfassungssystem, wie z. B. eine Steuervorrichtung, welche eine Kraftstoffeinspritzmenge in einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugs steuert, ausgegeben werden. Es sollte jedoch beachtet werden, dass der Absolutdrucksensor 20, 70 wünschenswerterweise ein Sensor ist, welcher einen Absolutdruck erfassen kann, der durch die Kollision des Fahrzeugs wahrscheinlich nicht beeinflusst wird. Der Absolutdrucksensor 20, 70 kann z. B. den Absolutdruck des Fahrgastraums 2 erfassen. Das Signal, welches durch den Absolutdrucksensor 20 der 6 erzeugt wird, der in dem Fahrgastraum 2 vorgesehen ist, kann insbesondere an eine Kraftstoffeinspritzsteuer-ECU 100 der 6 zum Steuern der Kraftstoffeinspritzung des Motors bereitgestellt werden.
Der Absolutdruck des Türinnenraums 1 der Fahrzeugtür 50 wird des weiteren in der obigen Ausführungsform an den Relativdrucksensor 10, 60 der obigen Ausführungsformen und den Absolutdrucksensor 20 der ersten Modifikation der ersten Ausführungsform bereitgestellt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dies begrenzt. Diese Sensoren 10, 20, 60 können z. B. einen Druck eines anderen geeigneten Raums, welcher durch die Kollision des Fahrzeugs verformt wird, aufnehmen. D. h. diese Sensoren 10, 20, 60 können den Druck des Raums, in welchem sich der Absolutdruck des Raums aufgrund der Kollision des Fahrzeugs ändert, aufnehmen.
Des weiteren werden in jeder der obigen Ausführungsformen der Relativdrucksensor 10, 60 und der Absolutdrucksensor 20, 70 verwendet. Alternativ kann nur der Relativdrucksensor ohne den Absolutdrucksensor verwendet werden. In einem solchen Fall ist es jedoch nicht möglich, einer Änderung der Änderungsrate des Druckunterschieds in Reaktion auf den atmosphärischen Druck zu entsprechen.
In der obigen Ausführungsform wird des weiteren das Schwellkennfeld in dem Schwellwertspeicher 33 gespeichert und der entsprechende Schwellwert TH wird durch die Schwellwerteinstellanordnung 34 ausgewählt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf dies begrenzt. Der Schwellwertspeicher 33 und die Schwellwerteinstellanordnung 34 können z. B. durch eine Schwellwertberechnungsanordnung ersetzt werden. Die Schwellwertberechnungsanordnung kann z. B. den Schwellwert TH basierend auf einem entsprechenden relationalen Ausdruck, welcher den Schwellwert TH proportional zu dem von dem Absolutdrucksensor 20 empfangenen Signal ändert, berechnen.
Zusätzliche Vorteile und Modifikationen sind dem Fachmann ersichtlich. Die Erfindung im weiteren Sinne ist deshalb nicht auf die obigen spezifischen Details und die darstellenden Beispiele begrenzt.

Claims

Fahrzeugkollisionserfassungssystem zum Erfassen einer Kollision eines Fahrzeugs, aufweisend: ein Fahrzeugkörperteil (50), in welchem ein vorbestimmter Raum (1) ausgebildet ist, wobei der vorbestimmte Raum (1) durch eine Kollision des Fahrzeugs verformbar ist; eine Relativdruckerfassungseinrichtung (10, 60) zum Erfassen eines Druckunterschieds zwischen einem Druck innerhalb des vorbestimmten Raums (1) und einem Druck außerhalb des vorbestimmten Raums (1); eine Kollisionsbestimmungseinrichtung (34, 35, 82) zum Bestimmen einer Kollision des Fahrzeugs basierend auf dem Druckunterschied, welcher durch die Relativdruckerfassungseinrichtung (10, 60) erfasst wird; ferner eine Absolutdruckerfassungseinrichtung (20, 70) zum Erfassen eines Absolutdrucks innerhalb oder außerhalb des vorbestimmten Raums (1), wobei die Kollisionsbestimmungseinrichtung (34, 35, 82) eine Kollision des Fahrzeugs basierend auf folgendem bestimmt: dem Druckunterschied, welcher durch die Relativdruckerfassungseinrichtung (10, 60) erfasst wird; und dem Absolutdruck, welcher durch die Absolutdruckerfassungseinrichtung (20, 70) erfasst wird.
Fahrzeugkollisionserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei die Kollisions bestimmungseinrichtung (34, 35) folgendes enthält: eine Vergleichseinrichtung (35) zum Vergleichen des Druckunterschieds, welcher durch die Relativdruckerfassungseinrichtung (10, 60) erfasst wird mit einem vorbestimmten Schwellwert (TH), um eine Kollision zu bestimmen; und eine Schwellwerteinstelleinrichtung (34) zum Ändern und Einstellen des Schwellwerts (TH) basierend auf dem Absolutdruck, welcher durch die Absolutdruckerfassungseinrichtung (20) erfasst wird.
Fahrzeugkollisionserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei: die Relativdruckerfassungseinrichtung (60) folgendes enthält: eine Erfassungsschaltung (11), welche ein den Druckunterschied anzeigendes Signal ausgibt, das dem Druckunterschied entspricht; und eine Verstärkerschaltung (61), welche das von der Erfassungsschaltung (11) empfangene, den Druckunterschied anzeigende Signal um einen vorbestimmten Verstärkungsgrad verstärkt und dadurch ein verstärktes Signal erzeugt; die Verstärkerschaltung (61) den Verstärkungsgrad basierend auf dem Absolutdruck ändert, welcher durch die Absolutdruckfassungseinrichtung (70) erfasst wird; und die Kollisionsbestimmungseinrichtung (82) eine Kollision basierend auf dem verstärkten Signal bestimmt, welches durch die Verstärkerschaltung (61) verstärkt wird.
Fahrzeugskollisionserfassungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die Relativdruckerfassungseinrichtung (10) ein den Druckunterschied anzeigendes Signal basierend auf dem Druckunterschied ausgibt; die Absolutdruckerfassungseinrichtung (20) ein den Absolutdruck anzeigendes Signal ausgibt, welches dem Absolutdruck innerhalb des vorbestimmten Raums (1) entspricht; das Fahrzeugkollisionserfassungssystem ferner aufweist: einen ersten Tiefpassfilter (31), welcher eine Tiefpassfilterung des von der Relativdruckerfassungseinrichtung (10), den Druckunterschied anzeigenden Signals bei einer ersten Grenzfrequenz durchführt und dadurch ein erstes gefiltertes Signal erzeugt; und ein zweiter Tiefpassfilter (32), der eine Tiefpassfilterung des von der Absolutdruckerfassungseinrichtung (20) den Absolutdruck anzeigenden Signals bei einer zweiten Grenzfrequenz durchführt, welche geringer als die erste Grenzfrequenz ist und dadurch ein zweites gefiltertes Signal erzeugt; und die Kollisionsbestimmungseinrichtung (34, 35) eine Kollision basierend auf dem ersten gefilterten Signal und dem zweiten gefilterten Signal bestimmt.
Fahrzeugkollisionserfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Relativdruckerfassungseinrichtung (10, 60) und die Absolutdruckerfassungseinrichtung (20, 70) integral ausgebildet sind.
Fahrzeugkollisionserfassungssystem nach Anspruch 5, wobei: die Relativdruckerfassungseinrichtung (10, 60) eine Erfassungsöffnung (42a) enthält, durch welche der Druck außerhalb des vorbestimmten Raums (1) in die Relativdruckerfassungseinrichtung (10, 60) zugeführt wird; und die Absolutdruckerfassungseinrichtung (20, 70) den Absolutdruck außerhalb des vorbestimmten Raums (1) von der Erfassungsöffnung (42a) aufnimmt.
Fahrzeugkollisionserfassungssystem nach Anspruch 5, wobei: die Relativdruckerfassungseinrichtung (10) eine Erfassungsöffnung (43a) enthält, durch welche der Druck innerhalb des vorbestimmten Raums (1) in die Relativdruckerfassungseinrichtung (10) zugeführt wird; und die Absolutdruckerfassungseinrichtung (20) den Absolutdruck innerhalb des vorbestimmten Raums (1) von der Erfassungsöffnung (43a) aufnimmt.
Fahrzeugkollisionserfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Absolutdruckerfassungseinrichtung (20) außerhalb des vorbestimmten Raums (1) positioniert ist und den Absolutdruck außerhalb des vorbestimmten Raums (1) erfasst.
Fahrzeugkollisionserfassungssystem nach Anspruch 8, wobei die Absolutdruckerfassungseinrichtung (20) den erfassten Absolutdruck an eine andere Steuereinrichtung als die Kollisionsbestimmungseinrichtung (33) ausgibt.
Fahrzeugkollisionserfassungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Fahrzeugkörperteil (50) eine Fahrzeugtür (50) ist.
Fahrzeugkollisionserfassungssystem nach Anspruch 10, wobei: die Relativdruckerfassungseinrichtung (10, 60) an einem Türinnenpanel (51) der Fahrzeugtür (50) installiert ist; der vorbestimmte Raum (1) ein Türinnenraum (1) der Fahrzeugtür (50) ist; und die Außenseite des vorbestimmten Raums (1) eine Innenseite eines Fahrzeugfahrgastraums (2) ist, welcher an einer Fahrzeuginnenseite des Türinnenpanels (51) angeordnet ist.