DE19644975A1 - Verfahren zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beur­ teilen einer Fahrzeugkollision, welches beispielsweise in einer Einrichtung zum Schützen eines Passagiers durch Auf­ blasen eines Airbags dann, wenn beurteilt wird, daß eine Kollision eines Fahrzeugs auftritt, verwendet wird.

Ein Verfahren zum Beurteilen einer Fahrzeugkollision umfas­ send die folgenden Schritte ist bereits bekannt. D.h. ein Ausgangssignal von einem Beschleunigungssensor, welcher an einem Fahrzeug angebracht ist, wird durch A/D-Wandlung in digitale Daten konvertiert. Die konvertierten digitalen Daten werden einer Konversion unterzogen, wie beispiels­ weise einer Integration zu Geschwindigkeitsdaten, um bei­ spielsweise eine Beschleunigung (Verzögerung), eine Ge­ schwindigkeit und einen Fahrtweg bei einer Kollision zu bestimmen, worauf beruhend eine Charakteristik einer Wel­ lenform des Ausgangssignals des Beschleunigungssensors ex­ trahiert wird. Die Beurteilung dahingehend, ob eine Kolli­ sion des Fahrzeugs auftritt oder nicht, wird gemäß der ex­ trahierten Charakteristik durchgeführt.

Ein weiteres herkömmliches Verfahren zum Beurteilen einer Fahrzeugkollision ist beispielsweise in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 5-221286 offenbart. Bei diesem Ver­ fahren wird ein Ausgangssignal von einem an einem Fahrzeug installierten Beschleunigungssensor durch A/D-Wandlung in digitale Daten konvertiert. Die konvertierten digitalen Daten werden vermittels einer Fast-Fourier-Transformations­ verarbeitung in Frequenzkomponenten zerlegt. Eine Kolli­ sionsmodus-Beurteilungseinheit wird dazu verwendet, einen Kollisionsmodus gemäß Charakteristiken von Frequenzkompo­ nenten beruhend auf einem Ergebnis der Frequenzzerlegung zu beurteilen. Ferner werden die konvertierten digitalen Daten über ein vorbestimmtes Zeitintervall integriert, um einen Integralwert zu erhalten. Andererseits umfaßt dieses Sy­ stems eine Kollisionsbeurteilungseinheit, in welcher Kolli­ sionsmodi und diesen entsprechende Schwellen gespeichert sind. Eine Schwelle, welche einem durch die Kollisionsmo­ dus-Beurteilungseinheit beurteilten Kollisionsmodus ent­ spricht, wird durch Bezugnahme auf Inhalte des Speichers in der Kollisionsbeurteilungseinheit gelesen. Der vorangehend beschriebene Integralwert wird mit der gelesenen Schwelle verglichen. Wenn der Integralwert die Schwelle überschrei­ tet, dann wird beurteilt, daß eine Kollision auftritt.

Ein Airbag wird dann aufgeblasen, wenn eine Beurteilung eines Auftretens einer Kollision gemäß dem vorangehend be­ schriebenen Verfahren zum Beurteilen einer Kollision ge­ macht wird.

Wenn die Kollision eines Fahrzeugs beurteilt wird, indem das erster herkömmliche Verfahren verwendet wird, dann wird die Charakteristik der Beschleunigungssignalwellenform bei der Kollision ungenügend extrahiert. Daher entsteht ein Problem darin, daß es unmöglich ist, ein Beschleunigungs­ signal, für welches eine Beurteilung getroffen werden soll­ te, daß eine Kollision auftritt, von einem Beschleunigungs­ signal zu unterscheiden, hinsichtlich welchem eine Beurtei­ lung getroffen werden sollte, daß keine Kollision auftritt, insbesondere einem Beschleunigungssignal, welches ausgege­ ben wird, wenn das Fahrzeug auf einer Straße fährt, auf welcher Stöße oder Unregelmäßigkeiten vorhanden sind.

Wenn die Kollision eines Fahrzeugs durch Verwendung des letzteren herkömmlichen Verfahrens durchgeführt wird, dann wird die Wellenform des Beschleunigungssignals durch die Verwendung der Fast-Fourier-Transformationsverarbeitung in Frequenzkomponenten zerlegt. Daher entsteht das folgende Problem. D.h. eine Operation und Multiplikation mit trigo­ nometrischen Funktionen sollte mehrere Male durchgeführt werden, um die Beschleunigungssignalwellenform in die Fre­ quenzkomponenten zu zerlegen. Darüber hinaus wird die Schwelle in Abhängigkeit von dem Kollisionsmodus beruhend auf einem Ergebnis der Zerlegung in die Frequenzkomponenten umgeschaltet. Daher sollte eine Betriebseinheit zum Durch­ führen der Zerlegung in die Frequenzkomponenten die Energie jeder der Frequenzkomponenten erfassen zu können, was zu einer weiteren Zunahme des Verarbeitungsaufwands führt.

Aus diesem Grund entsteht ein Problem darin, daß ein Mikro­ prozessor, wie zum Beispiel ein digitaler Signalprozessor, welcher ausschließlich für diesen Betrieb verwendet wird, und welcher in der rage ist, eine Hochgeschwindigkeitsver­ arbeitung durchzuführen, in unvermeidbarer Weise zu verwen­ den ist, um die Kollision des Fahrzeugs ohne Verzögerung zu beurteilen. Daher entsteht das Problem, daß die Kollisions­ beurteilungseinrichtung teuer wird.

Bei dem herkömmlichen Verfahren wird nur die Schwelle in Abhängigkeit von dem Kollisionsmodus beruhend auf den Cha­ rakteristiken der zerlegten Frequenzkomponenten umgeschal­ tet. Daher entsteht ferner ein Problem darin, daß die Schwelle für die Beurteilung der Kollision einen engen zulässigen Bereich aufweist, und es ist unmöglich, eine ausreichende Sicherheit zwischen einer Beurteilung einer Kollision und einer Beurteilung, daß keine Kollision vorliegt, zu erhalten.

Bei dem herkömmlichen Verfahren kann das Auftreten einer Kollision für bestimmte Typen von Karosseriestrukturen beurteilt werden. Für verschiedene andere Typen von Karosseriestrukturen sollten die Filtercharakteristik und das Verfahren zum Beurteilen der Kollision individuell ge­ setzt und eingestellt werden. Daher entsteht ein Problem darin, daß eine Beurteilungseinrichtung, in welcher das Verfahren zum Beurteilen einer Kollision angewandet wird, entsprechend jedem Typ einer Karosserie entwickelt werden sollte.

Es ist eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Beurteilen einer Fahrzeugkollision vorzuse­ hen, welches es ermöglicht, eine Kollision eines Fahrzeugs ohne Verzögerung zu beurteilen, ohne daß ein digitaler Si­ gnalprozessor verwendet wird, welcher einen Hochgeschwin­ digkeitsbetrieb durchführen kann.

Es ist eine zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Beurteilen einer Fahrzeugkollision vorzuse­ hen, welches es ermöglicht, eine Charakteristik einer Be­ schleunigungssignalwellenform ausreichend zu extrahieren, ausreichend zwischen einem Beschleunigungssignal, bei wel­ chem eine Beurteilung dahin getroffen werden sollte, daß eine Kollision auftritt, und einem Beschleunigungssignal zu unterscheiden, bei welchem eine Beurteilung dahingehend getroffen werden sollte, daß keine Kollision aufgetreten ist, und einen ausreichenden Beurteilungsspielraum zu er­ halten.

Es ist eine dritte der Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision vor­ zusehen, welches bei verschiedenen Typen von Karosserie­ strukturen angewandt werden kann, wodurch es möglich wird, den Abstand zwischen Schwellen zur Beurteilung des Auftre­ tens oder Nichtauftretens einer Kollision zu erweitern.

Die vorangehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Be­ schreibung augenscheinlich, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen betrachtet wird, in welchen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand darstellender Beispiele gezeigt ist.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches ein System einer Ausführungsform einer Kollisionsbeurteilungseinrichtung darstellt, bei welcher eine erste Ausführungsform des Ver­ fahrens zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision gemäß der vorliegenden angewandt wird.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Diagramm, welches zum Erklären einer Beziehung zwischen einer Hadamard-Matrix und Sequen­ zen verwendet werden sollte.

Fig. 3A zeigt schematisch eine Darstellung, welche eine Beziehung zwischen einem Intervallfenster und einer Aus­ gangssignalwellenform von einem Beschleunigungssensor gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, worin das Intervallfenster auf dem Start der Beurteilung einer Kollision beruht.

Fig. 3B zeigt schematisch eine Darstellung, welche eine Beziehung zwischen einem Intervallfenster und einer Aus­ gangssignalwellenform von dem Beschleunigungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt, worin das Intervallfenster durch einen Abtastzyklus bezüglich des Starts der Beurteilung einer Kollision ver­ zögert ist.

Fig. 3C zeigt schematisch eine Darstellung, welche eine Beziehung zwischen einem Intervallfenster und der Ausgangs­ signalwellenform von dem Beschleunigungssensor gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar­ stellt, worin das Intervallfenster bezüglich des Starts der Beurteilung einer Kollision um 15 Abtastzyklen verzögert ist.

Fig. 4A entspricht der Fig. 3A und stellt eine Wellenform dar, welche einem einer Hadamard-Transformation unterzoge­ nen Block entspricht.

Fig. 4B entspricht der Fig. 3B und stellt eine Wellenform dar, welche einem einer Hadamard-Transformation unterzoge­ nen Block entspricht.

Fig. 4C entspricht der Fig. 3C und stellt eine Wellenform dar, welche einem einer Hadamard-Transformation unterzoge­ nen Block entspricht.

Fig. 5A entspricht der Fig. 4A und stellt in erklärender Weise Pegelwerte jeweiliger Frequenzkomponenten dar, welche durch Frequenzzerlegung der in dem in Fig. 3A gezeigten Intervallfenster enthaltenen Wellenform erhalten werden.

Fig. 5B entspricht der Fig. 4B und stellt in erklärender Weise Pegelwerte jeweiliger Frequenzkomponenten dar, welche durch Frequenzzerlegung der in dem in Fig. 3B gezeigten Intervallfenster enthaltenen Wellenform erhalten werden.

Fig. 5C entspricht der Fig. 4C und stellt in erklärender Weise Pegelwerte jeweiliger Frequenzkomponenten dar, welche durch Frequenzzerlegung der in dem in Fig. 3C gezeigten Intervallfenster enthaltenen Wellenform erhalten werden.

Fig. 6 zeigt schematisch eine Wellenform, welche zum Erklä­ ren der Zerlegung der Ausgangssignalwellenform aus dem Be­ schleunigungssensor in Frequenzkomponenten in der ersten Ausführungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Kolli­ sion gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wobei Fig. 5A, 5B und 5C kombiniert und auf der Zeitachse darge­ stellt sind.

Fig. 7A zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklären einer Beurteilung einer Kollision in der ersten Ausfüh­ rungsform des Verfahrens zum Beurteilen einer Fahrzeugkol­ lision gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und welche eine Ausgabe von dem Beschleunigungssensor und Frequenzkomponenten von Y(0) bis Y(2) darstellt.

Fig. 7B zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklären eines Falls verwendet werden, in dem keine Kollision in der ersten Ausführungsform des Verfahrens zum Beurteilen einer Fahrzeugkollision gemäß der vorliegenden Erfindung auf­ tritt, und stellt eine Ausgabe von dem Beschleunigungssen­ sor und Frequenzkomponenten von Y(0) bis Y(2) dar.

Fig. 8A zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklären der Beurteilung einer Kollision in der ersten Ausführungs­ form des Verfahrens zum Beurteilen einer Fahrzeugkollision gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden, und stellt Frequenzkomponenten von Y(3) bis Y(6) dar.

Fig. 8B zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklären des Falls verwendet werden, in dem in der ersten Ausfüh­ rungsform des Verfahrens zur Beurteilung der Fahrzeugkolli­ sion gemäß der vorliegenden Erfindung keine Kollision auf­ tritt, und stellt Frequenzkomponenten von Y(3) bis Y(6) dar.

Die Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm, welches ein System ei­ ner Ausführungsform einer Kollisionsbeurteilungseinrichtung darstellt, bei welcher eine zweite Ausführungsform des Ver­ fahrens zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.

Fig. 10A zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklä­ ren einer Beurteilung einer Kollision in der zweiten Aus­ führungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Fahrzeug­ kollision gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wer­ den, und stellt schematisch eine Ausgabe von einem Be­ schleunigungssensor und Frequenzkomponenten von Y(0) bis Y(1) dar.

Fig. 10B zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklä­ ren eines Falls verwendet werden, in dem in der zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Fahr­ zeugkollision gemäß der vorliegenden Erfindung keine Kolli­ sion auftritt, und stellt eine Ausgabe von dem Beschleuni­ gungssensor und Frequenzkomponenten von Y(0) bis Y(1) dar.

Fig. 11A zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklä­ ren einer Beurteilung einer Kollision in der zweiten Aus­ führungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Fahrzeug­ kollision gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wer­ den, und stellt Frequenzkomponenten von Y(1) bis Y(4) dar.

Fig. 11B zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklä­ ren des Falls verwendet werden, in dem in der zweiten Aus­ führungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Fahrzeug­ kollision gemäß der vorliegenden Erfindung keine Kollision auftritt, und stellt Frequenzkomponenten von Y(2) bis Y(4) dar.

Fig. 12 zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklären von Kollisionsreferenzdaten in der zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision ge­ mäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und stellt die Ausgabe von dem Beschleunigungssensor dar, sowie Wel­ lenformen eines Intervall-Integralwerts, eines unendliches Integral-Werts und eines Differenzwerts, welche beruhend auf der Ausgabe bestimmt werden.

Fig. 13 zeigt ein Flußdiagramm, welches zum Bestimmen von Kollisionsreferenzschwellen in der zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision ge­ mäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

Fig. 14A zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklä­ ren der Beurteilung einer Kollision der zweiten Ausfüh­ rungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Fahrzeugkol­ lision gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und stellt Ausgangssignalwellenformen von dem Beschleuni­ gungssensor dar, um eine Beurteilung des Auftretens einer Kollision durchzuführen.

Fig. 14B zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklä­ ren der Beurteilung einer Kollision in der zweiten Ausfüh­ rungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Fahrzeugkol­ lision gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und stellt Ausgangssignalwellenformen von dem Beschleuni­ gungssensor dar, um eine Beurteilung, daß keine Kollision aufgetreten ist, durchzuführen.

Fig. 15A zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklä­ ren der Beurteilung einer Kollision in der zweiten Ausfüh­ rungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Fahrzeugkol­ lision gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und stellt Ausgangssignalwellenformen von dem Beschleuni­ gungssensor dar, um eine Beurteilung eines Auftretens einer Kollision zu machen.

Fig. 15B zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklä­ ren der Beurteilung einer Kollision in der zweiten Ausfüh­ rungsform des Verfahrens zum Beurteilen einer Fahrzeugkol­ lision gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und stellt Ausgangssignalwellenformen von dem Beschleuni­ gungssensor dar, um eine Beurteilung durchzuführen, daß keine Kollision aufgetreten ist.

Fig. 16A zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklä­ ren der Beurteilung einer Kollision in der zweiten Ausfüh­ rungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Fahrzeugkol­ lision gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und stellt Ausgangssignalwellenformen von dem Beschleuni­ gungssensor dar, um eine Beurteilung des Auftretens einer Kollision zu machen.

Fig. 16B zeigt schematisch Wellenformen, welche zum Erklä­ ren der Beurteilung einer Kollision in der zweiten Ausfüh­ rungsform des Verfahrens zum Beurteilen einer Fahrzeugkol­ lision gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden, und stellt Ausgangssignalwellenformen von dem Beschleuni­ gungssensor dar, um eine Beurteilung durchzuführen, daß keine Kollision aufgetreten ist.

Das Verfahren zum Beurteilen einer Fahrzeugkollision gemäß der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Ausfüh­ rungsformen beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm, welches ein System einer Ausführungsform einer Kollisionsbeurteilungseinrichtung darstellt, bei welcher eine erste Ausführungsform des Ver­ fahrens zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.

Ein Beschleunigungssensor 1, ein Filter 2, ein Mikrocompu­ ter 10A und eine Airbag-Treiberschaltung 11 sind an einem Fahrzeug, das mit unterbrochene Linien in Fig. 1 gezeigt ist, getragen.

Ein Ausgangssignal von dem Beschleunigungssensor 1 wird zu dem Filter 2 geleitet, das zum Vermeiden einer Rückfaltung oder Überlappungsverzerrung vorgesehen ist. Eine Ausgabe von dem Filter 2 wird zu dem Mikrocomputer 10A geleitet.

Der Mikrocomputer 10A umfaßt Funktionen einer A/D-Wandler­ einheit 3 zum Eingeben des Ausgangssignals von dem Filter 2 in dieses und zum Abtasten des Ausgangssignals von dem Fil­ ter 2 mit vorbestimmten Abtastzyklen, um dieses in digitale Daten umzuwandeln, einer Beschleunigungsdatenverarbeitungs­ einheit 4 zum Empfangen der digitalen Daten, welche durch die Umwandlung durch die A/D-Wandlereinheit erhalten wer­ den, und zum Durchführen einer Konversionsverarbeitung, wie beispielsweise die Anwendung eines Bias-Wertes, um einen Wert der Digitaldaten zu setzen, welcher einer Beschleuni­ gung von null entspricht, einer Hadamard-Transformations­ einheit 5 für die Hadamard-Transformation einer Ausgabe von der Beschleunigungsdatenverarbeitungseinheit 4, um diese Ausgabe in Frequenzkomponenten zu zerlegen, einer Schwel­ lenausgabeeinheit 6 zum Ausgeben von Schwellendaten, welche vorher entsprechend dem Fahrzeug gespeichert worden sind, und einer Kollisionsbeurteilungseinheit 8 zum Beurteilen einer Kollision durch Vergleichen von Pegelwerten der Fre­ quenzkomponenten, welche durch Konversion durch die Hada­ mard-Transformationseinheit 5 erhalten werden, mit den von der Schwellenausgabeeinheit 6 ausgegebenen Schwellendaten.

In dieser Ausführungsform wird das Ausgangssignal von dem Beschleunigungssensor 1 als Intervalldatenwellenformen er­ halten, welche während Intervallfenstern ausgegeben werden, die jeweils eine vorbestimmte Intervallbreite von einer Mehrzahl von Abtastzyklen aufweisen und als diejenigen vor­ gesehen sind, die jeweils nachfolgend um einen Abtastzyklus verzögert sind. Die Hadamard-Transformationseinheit 5 führt eine Hadamard-Transformation der Intervalldatenwellenform jedes Intervallfensters durch und zerlegt diese in Fre­ quenzkomponenten. Die Schwellenausgabeschaltung 6 liefert Schwellendaten, welche für jede der vorbestimmten Frequenz­ komponenten eingerichtet sind, entsprechend dem Fahrzeug. Die Kollisionsbeurteilungseinheit 8 vergleicht den Pegel­ wert für jede der Frequenzkomponenten, welche durch die Hadamard-Transformationseinheit 5 zerlegt worden sind, mit den von der Schwellenausgabeeinheit 6 ausgegebenen Schwel­ lendaten, so daß eine Ausgabe einer Beurteilung des Auftre­ tens einer Kollision ausgegeben wird, wenn der Pegelwert der Frequenzkomponente höher ist als die Schwellendaten.

Die Ausgabe von der Kollisionsbeurteilungseinheit 8 wird zu der Airbag-Treiberschaltung 11 geleitet. Ein Airbag wird beruhend auf der Ausgabe von der Kollisionsbeurteilungsein­ heit 8 aufgeblasen, welche ausgegeben wird, wenn die Beur­ teilung des Auftretens einer Kollision gemacht wird.

Zunächst wird die Hadamard-Transformation erklärt. Im all­ gemeinen ist ein Verfahren zum Umwandeln diskreter Zeitsi­ gnale verfügbar, worin X und Y als Spaltenvektoren gegeben sind, welche Elemente von N Einzelwerten von Daten sowie Lineartransformationskoeffizienten derselben umfassen. Die Spaltenvektoren X und Y sind durch die folgenden Ausdrücke (1) bzw. (2) gegeben.

worin X und Y Matrizen jeweils mit n Zeilen und einer Spalte sind.

Sowohl X als auch Y kann durch eine lineare Transformation, die in dem folgenden Ausdruck (3) gezeigt ist, durch Ver­ wendung einer Transformationsmatrix A ausgedrückt werden, welche N Zeilen und N Spalten aufweist.

Y=AX (3).

Die Hadamard-Transformation verwendet als die Transforma­ tionsmatrix A eine normierte Matrix umfassend Elemente von Walsh-Funktionen, umfassend lediglich (1, -1). Die Hada­ mard-Transformation umfaßt verschiedene Typen; es wird jedoch diese Ausführungsform beschrieben, während die Hada­ mard-Transformation auf den sogenannten Standardtyp be­ schränkt ist. Es wird nun angenommen, daß die Hadamard-Ma­ trix, welche N Zeilen und N Spalten aufweist, durch [Hn] wiedergegeben ist. Eine minimale Hadamard-Matrix ist qua­ dratisch und ist durch den folgenden Ausdruck (4) gegeben.

Eine quadratische Hadamard-Matrix [H₄) wird dadurch erhal­ ten, daß [H₂] 1 entspricht, und durch Ermöglichen, daß [-H₂) in der rechten Seite des Ausdrucks (4) -1 entspricht, was durch den folgenden Ausdruck (5) gegeben ist.

In der gleichen Art und Weise, wie vorangehend beschrieben, ist eine Hadamard-Matrix des Grads acht [H₈) durch die fol­ gende Gleichung (6) gegeben.

Wie vorangehend beschrieben, ist eine Hadamard-Matrix des Grads 2ⁿ (n ist eine positive ganze Zahl) durch eine Rekur­ sionsformel wiedergegeben, und somit kann der Grad der Transformationsmatrix auf diese Art und Weise erhöht wer­ den. Die Hadamard-Matrix ist eine quadratische Matrix, in welcher alle Zeilenvektoren oder Spaltenvektoren orthogonal zueinander stehen. Die Fourier-Transformation verwendet trigonometrische Funktionen als die orthogonalen Funktio­ nen, während die Hadamard-Transformation Walsh-Funktionen verwendet.

Wie vorangehend beschrieben, ist im Falle der Hadamard- Transformation jede Zeile der Hadamard-Matrix eine Walsh- Funktion, in der gleichen Art und Weise wie diejenigen, die im Falle der Fourier-Transformation durch trigonometrische Funktionen wiedergegeben sind. Die Walsh-Funktion weist Eigenschaften auf, welche denjenigen der trigonometrischen Funktion gleichen.

Die Reihenfolge der jeweiligen Zeilen in der Hadamard-Ma­ trix stimmt nicht mit der Reihenfolge der Frequenzkomponen­ ten in dem Zeilenvektor überein. Eine Anzahl an Wiederho­ lungen, mit welcher null in dem Zeilenvektor gekreuzt wird, ist als "Sequenz" bezeichnet. Für die Walsh-Funktion ist 1/2 (aufgerundet) der Anzahl an Wiederholungen, mit welcher null gekreuzt wird, als Sequenz bezeichnet. Die Sequenz entspricht der Frequenz der trigonometrischen Funktion.

Sequenzen, welche auf ersteren beruhen und den jeweiligen Zeilen in der Hadamard-Matrix entsprechen, können wir folgt bestimmt werden. Eine Erklärung wird beispielhaft mit Bezug auf die Hadamard-Matrix des Grads 8 unter Bezugnahme auf die Tabelle 1 gegeben.

Nun werden die Inhalte der Beschreibung in jeder Spalte in Tabelle 1 erklärt.

Die mit "Reihenfolge" (Ordnung) in Tabelle 1 bezeichnete Spalte zeigt unter Verwendung einer Zahl von oben her, die Reihenfolge bzw. Ordnung der Zeilenvektoren der Hadamard- Matrix. Die mit "ausgedrückt durch binäre Zahl" in Tabelle 1 bezeichnete Spalte drückt durch Verwendung einer binären Zahl die Zahl aus, welche die Reihenfolge bzw. Ordnung von oben her der Zeilenvektoren der Hadamard-Matrix anzeigt. Die mit "Bit-Konversion" in Tabelle 1 bezeichnete Spalte wird durch Sortieren von Bits der binären Zahl, welche in der Spalte "ausgedrückt durch binäre Zahl" beschrieben ist, in einer Letzte-Rein-Erste-Raus-Reihenfolge der Bits erhal­ ten. Die mit "Ausdrücken der Sequenz durch binäre Zahl" bezeichnete Spalte in Tabelle 1 wird durch Beschreiben ei­ nes Werts von MSB der binären Zahl, welche in der mit "Bit- Konversion" bezeichneten Spalte angegeben ist, als einen Wert von MSB (Most Significant Bit), so wie er ist, erhal­ ten, durch Beschreiben eines Wertes, der zu MSB der binären Zahl wird, die in der Spalte "Ausdrücken der Sequenz durch binäre Zahl" wiedergegeben ist, wenn er zusammen mit einem Wert von (MSB - 1) der binären Zahl, welche in der Spalte "Bit-Konversion" angegeben ist, einer Exklusiv-ODER-Opera­ tion unterzogen wird, als ein Wert von (MSB-1) in der durch Ausdrücken der Sequenz durch binäre Zahl" bezeichneten Spalte, durch Beschreiben eines Wertes, welcher zu (MSB-1) der binären Zahl wird, welche in der Spalte "Ausdrücken der Sequenz durch binäre Zahl" wiedergegeben ist, wenn dieser zusammen mit einem Wert von (MSB-2 = LSB (Least Significant Bit)) der binären Zahl, welche in der Spalte "Bit-Konver­ sion" wiedergegeben ist, einer Exklusiv-ODER-Operation un­ terzogen wird, als ein Wert von (MSB-2 = LSB) in der mit "Ausdrücken der Sequenz durch binäre Zahl" bezeichneten Spalte. Die mit "Reihenfolge der Sequenzen" in der Tabelle 1 bezeichnete Spalte ist durch Umwandeln der binären Zahl, welche in der mit "Ausdrücken der Sequenz durch binäre Zahl" bezeichneten Spalte wiedergegeben ist, als eine Dezi­ malzahl ausgedrückt.

Wenn die Reihenfolge der Sequenzen bestimmt ist, dann kann die Transformation von denjenigen von "Bit-Konversion" in diejenigen von "Ausdrücken der Sequenz durch binäre Zahl" gemäß Operationen, welche auf den folgenden Ausdrücken (7) und (8) beruhen, durchgeführt werden.

bL = gL (7)

bk + 1 = gk ⊕ bk (8)

In den Ausdrücken (7) und (8) ist jedes der Bits der binä­ ren Zahl, mit Ausnahme für MSB in der mit "Bit-Konversion" bezeichneten Spalte wiedergegeben durch gk(k = 1, 2, . . . L -1) und MSB ist wiedergegeben durch gL. Jedes der Bits der binären Zahl, mit Ausnahme für MSB in der mit "Ausdrücken der Sequenz der binären Zahl" bezeichneten Spalte ist wie­ dergegeben durch bk (k = 1, 2, . . . L - 1) und MSB ist wie­ dergegeben durch bL. In dem Ausdruck (8) bezeichnet das Symbol, welches durch ein "+" in einem Kreis dargestellt ist, ein exklusives ODER.

Gemäß der vorangehenden Operation ist es möglich, die Rei­ henfolge der Sequenzen bezüglich der Reihenfolge der Zei­ lenvektoren der Hadamard-Matrix zu kennen. Daher sind Er­ gebnisse der Hadamard-Transformation Y(0) bis Y(7) des Da­ tenfelds x(0) bis x(7) wie in Fig. 2 gezeigt durch Verwen­ dung des Ausdrucks (6) bestimmt. In Fig. 2 sind die auf der rechten Seite dargestellten in Übereinstimmung mit der Se­ quenz oder Reihenfolge der Sequenzen angeordnet. Der Koef­ fizient (1/2), welcher allgemein mit den Ausdrücken (4) bis (6) multipliziert wird, wird vernachlässigt.

Die Ergebnisse der in Fig. 2 gezeigten Hadamard-Transforma­ tion sind durch die folgenden Ausdrücke (9-1) bis (9-8) wiedergegeben.

Y(0)=X(0)+X(1)+X(2)+X(3)+X(4)+X(5)+X(6)+X(7) (9-1)

Y(7)=X(0)-X(1)+X(2)-X(3)+X(4)-X(5)+X(6)-X(7) (9-2)

Y(3)=X(0)+X(1)-X(2)-X(3)+X(4)+X(5)-X(6)-X(7) (9-3)

Y(4)=X(0)-X(1)-X(2)+X(3)+X(4)-X(5)-X(6)+X(7) (9-4)

Y(1)=X(0)+X(1)+X(2)+X(3)-X(4)- X(5)-X(6)-X(7) (9-5)

Y(6)=X(0)-X(1)+X(2)-X(3)-X(4)+X(5)-X(6)+X(7) (9-6)

Y(2)= X(0)+X(1)-X(2)-X(3)-X(4)-X(5)+X(5)+X(7) (9-7)

Y(5)=X(0)-X(1)-X(2)+X(3)-X(4)+X(5)+X(6)-X(7) (9-8).

Die Ausdrücke (9-1) bis (9-8) enthalten eine Reihenfolge von Sequenzen, in welcher die Frequenz beginnend vom Aus­ druck (9-1) zu den Ausdrücken (9-5), (9-7), (9-3), (9-4), (9-8), (9-6) und (9-2) sukzessive erhöht wird. Y(0) gibt eine Gleichstromkomponente wieder (oder einen Änderungsbe­ trag der Geschwindigkeit pro Zeiteinheit im Falle einer Kollision G einer Karosserie). Y(1) gibt eine Komponente wieder, welche einer Sinuswelle mit einer Frequenz ent­ spricht, die der Gleichstromkomponente folgt. Y(2) gibt eine Komponente wieder, welche einer Kosinuswelle mit einer Frequenz entspricht, die der Gleichstromkomponente folgt. Höhere Frequenzkomponenten sind gemäß einem Übergang auf Y(3), Y(4), y(5), Y(6) und Y(7) gegeben. Jeder der Werte von Y(0) bis Y(7) entspricht einem Pegelwert der Frequenz­ komponente.

Wie aus den Ausdrücken (9-1) bis (9-8), welche vorangehend beschrieben sind, klar hervorgeht, beruht die Frequenzana­ lyse durch Verwendung der Hadamard-Transformation auf der Operation, welche durch Verwendung lediglich einer Addition oder Subtraktion durchgeführt werden kann. Daher kann die Verarbeitung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden. Als Ergebnis daraus ist es nicht erforderlich, einen Hoch­ geschwindigkeits-Digitalprozessor zu verwenden, welcher ansonsten zur Durchführung der herkömmlichen Fourier-Trans­ formation erforderlich wäre.

Beruhend auf der vorangehenden Erklärung wird nachfolgend die Beurteilung der Fahrzeugkollision gemäß dieser Ausfüh­ rungsform beschrieben.

Das Ausgangssignal von dem Beschleunigungssensor, welches durch das Filter 2 eingegeben wird, wird in 16-Bit-Daten in der A/D-Wandlereinheit 3 umgewandelt. Die umgewandelten 16- Bit-Daten werden einer Konversionsverarbeitung auf der Grundlage einer Beschleunigung von null in der Beschleuni­ gungsdatenverarbeitungseinheit 4 unterzogen. Die der Be­ schleunigungskonversionsverarbeitung unterzogenen 16-Bit- Daten werden mit einer Hadamard-Matrix des Grads 16 in der Hadamard-Transformationseinheit 5 einer Hadamard-Transfor­ mation unterzogen und in Frequenzkomponenten zerlegt.

Die Hadamard-Matrix des Grads 16 [H₁₆] ist durch den fol­ genden Ausdruck (10) gegeben.

Ergebnisse der Hadamard-Transformation mit der Hadamard- Matrix des Grads 16 sind durch die folgenden Ausdrücke (11- 1) bis (11-16) gegeben.

Im Vorangehenden ist die Reihenfolge der Sequenzen Y(0), Y(1) bis Y(15).

Nachfolgend wird die Hadamard-Transformation speziell be­ schrieben.

Die Ausgangsdaten von der A/D-Wandlereinheit 3, welche eine Zeitbreite von 16 Abtastzyklen aufweisen und während der Intervallfenster ausgegeben werden, von welchen jedes nach­ folgend durch einen Abtastzyklus verzögert ist, werden der Beschleunigungskonversionsverarbeitung in der Beschleuni­ gungsdatenverarbeitungseinheit 4 unterzogen. Die Ausgangs­ daten von der Beschleunigungsdatenverarbeitungseinheit 4 werden vermittels der Hadamard-Transformation in Frequenzen zerlegt. D.h. ein Datenfeld X(k) (k=0-15), welches 16 auf­ einanderfolgenden Abtastungen entspricht, wird als ein Block verwendet. Somit wird ein Datenfeld Y(k) (k=0-15), welches der Frequenzzerlegung vermittels der Hadamard- Transformation des Grads 16 unterzogen ist, erhalten.

Der Pegelwert der Frequenzkomponente wird nachfolgend als "Hadamard-Transformationsdaten (K)" oder als "Pegelwert der Frequenzkomponente (K)" bezeichnet, wenn nötig.

Nachfolgend wird eine Datenmenge, welche 16 aufeinanderfol­ genden Abtastungen entspricht, die um einen Abtastzyklus verzögert sind, als ein Block verwendet, um eine Zerlegung in Frequenzkomponenten durch Verwendung der Hadamard-Matrix des Grads 16 durchzuführen. Die Operation wird sukzessive in der vorangehend beschriebenen Art und Weise wiederholt. Die Pegelwerte der Frequenzkomponenten, welche durch die Hadamard-Transformation erhalten werden, werden als Kolli­ sionsbeurteilungsdaten verwendet, welche, wie nachfolgend separat beschrieben, zur Beurteilung einer Kollision her­ angezogen werden.

Zustände der Frequenzzerlegung beruhend auf der Hadamard- Transformation werden mit Bezug auf die Fig. 3A bis 3C, Fig. 4A bis 4C und Fig. 5A bis 5C beschrieben.

Die Fig. 3A bis 3C zeigen schematisch die Beziehung zwi­ schen Intervallfenstern und der Wellenform des Ausgangssi­ gnals von dem Beschleunigungssensor 1, welches durch die Beschleunigungsdatenverarbeitungseinheit 4 zur Hadamard- Transformationseinheit 5 geleitet wird. Die Fig. 3A zeigt ein Intervallfenster mit einer Zeitbreite von 16 Abtastzy­ klen auf der Basis des Starts der Beurteilung einer Kolli­ sion. Ein Intervallfenster, welches in Fig. 3B gezeigt ist, ist um einen Abtastzyklus bezüglich des in Fig. 3A gezeig­ ten Intervallfensters verzögert. Ein in Fig. 3C gezeigtes Intervallfenster ist um 15 Abtastzyklen bezüglich des in Fig. 3A gezeigten Intervallfensters verzögert.

Die Fig. 4A, 4B und 4C entsprechen den Fig. 3A, 3B bzw. 3C und stellen jeweils eine Ausgangssignalwellenform von dem Beschleunigungssensor dar, welche einem Block entspricht, der der Hadamard-Transformation zu unterziehen ist.

Die Fig. 5A, 5B und 5C entsprechen den Fig. 4A, 4B bzw. 4C und stellen jeweils Pegelwerte jeweiliger Frequenzkomponen­ ten, die durch Frequenzzerlegung der in dem in den Fig. 3A, 3B und 3C erhaltenen Intervallfenster enthaltenen Wellen­ formen und durch Anordnen der erhaltenen Ergebnisse in der Reihenfolge (Ordnung) der Frequenzen erhalten werden. Wenn die Pegelwerte durch Ausrichten derselben in der Richtung der Zeitachse dargestellt werden, dann wird eine Reihen­ folge der Sequenzen von Y(0), Y(1), . . . Y(15) erhalten, wie in Fig. 6 gezeigt.

Nachfolgend wird die Beurteilung einer Kollision erklärt. Die Fig. 7A zeigt eine Wellenform eines Ausgangssignals von dem Beschleunigungssensor 1, das erhalten wird, wenn das Fahrzeug bei der ersten Ausführungsform in eine Kollision verwickelt ist. Eine Beurteilung des Auftretens einer Kol­ lision muß innerhalb einer Zeit T ab dem Beginn der Kolli­ sion durchgeführt, werden.

Die Wellenform des Ausgangssignals von dem Beschleunigungs­ sensor 1, welche in Fig. 7A gezeigt ist, wird einer Fre­ quenzzerlegung mit der Hadamard-Matrix des Grads 16 unter­ zogen, um die Konversionsergebnisse zu erhalten. Unter die­ sen sind 7 Pegelwerte von Frequenzkomponenten, welche von denjenigen mit niedrigeren Frequenzen {jeweilige Werte von Y(0) bis Y(6)} reichen, in Fig. 7A durch Wellenformen a1 bis a3 gezeigt und in Fig. 8A durch Wellenformen a1 bis a4. D.h. die Wellenformen a1 bis a3 in Fig. 7A und die Wellen­ formen a1 bis a4 in Fig. 8A geben die jeweiligen Pegelwerte Y(0) bis Y(6) in der Richtung der Zeitachse in Fig. 6 wie­ der.

Andererseits speichert die Schwellenausgabeeinheit 6 vorher bereits Schwellen TH(0) bis TH(6) für die Frequenzkomponen­ ten, welche Y(0) bis Y(6) entsprechen, so wie für das Fahr­ zeug spezifiziert. Die entsprechenden Schwellen TH(0) bis TH(6) werden durch die Kollisionsbeurteilungseinheit 8 mit den entsprechenden Pegelwerten der Frequenzkomponenten ver­ glichen, d. h. den Werten Y(0) bis Y(6). Wenn der Pegelwert der Frequenzkomponente nicht kleiner als die Schwelle ist, dann wird eine Beurteilung dahingehend getroffen, daß eine Kollision des Fahrzeugs aufgetreten ist.

Andererseits gibt eine in Fig. 7B gezeigte Wellenform b eine Wellenform eines Ausgangssignals von dem Beschleuni­ gungssensor 1 wieder, die erhalten wird, wenn das Fahrzeug in dieser Ausführungsform nicht in eine Kollision verwic­ kelt ist, beispielsweise wenn das Fahrzeug auf einen Geh­ steig auf fährt.

Die Wellenform des Ausgangssignals von dem Beschleunigungs­ sensor 1, welche in Fig. 7B gezeigt ist, wird ebenso einer Frequenzzerlegung mit der Hadamard-Matrix des Grads 16 un­ terzogen, um die Konversionsergebnisse zu erhalten. Unter diesen sind 7 Pegelwerte von Frequenzkomponenten, die von denjenigen mit niedrigeren Frequenzen her reichen (jewei­ lige Werte von Y(0) bis Y(6)) durch Wellenformen b1 bis b3 in Fig. 7B gezeigt und sind durch Wellenformen b1 bis b4 in Fig. 8B gezeigt. Die Wellenformen b1 bis b3 in Fig. 7B und die Wellenformen b1 bis b4 in Fig. 8B werden in der glei­ chen Art und Weise erhalten, wie die Wellenformen a1 bis a3 in Fig. 7A und die Wellenformen a1 bis a4 in Fig. 8A.

Die entsprechenden Schwellen TH(0) bis TH(6) werden mit den Pegelwerten der Frequenzkomponenten verglichen, welche für die Wellenform des Ausgangssignals von dem Beschleunigungs­ sensor 1 erhalten werden, das als die Wellenform b in Fig. 7b gezeigt ist, d. h. den Werten von Y(0) bis Y(6). Wenn der Pegelwert der Frequenzkomponente nicht kleiner ist als die Schwelle, dann wird eine Beurteilung dahingehend getroffen, daß eine Fahrzeugkollision aufgetreten ist.

Die Ergebnisse der vorangehenden Beurteilung sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

In Tabelle 2 gibt die Anzeige "an" wieder, daß eine Beur­ teilung des Auftretens einer Kollision innerhalb der Zeit T durchgeführt wird. Die Anzeige "aus" gibt an, daß kein Ab­ schnitt vorhanden ist, der die Schwelle überschreitet und keine Beurteilung des Auftretens einer Kollision durchge­ führt wird. Daher ist es selbstverständlich, daß der Beur­ teilungsstandard betreffend die Kollision durch die Werte von Y(2), Y(5) und Y(6) bezüglich des Fahrzeugs, wie vor­ angehend beschrieben, erfüllt ist.

Daher können im Falle des vorangehend beschriebenen Fahr­ zeugs die folgenden Operationen zufriedenstellend sein. D.h. die Schwellen von TH(2), TH(5) und TH(6) werden in der Schwellenausgabeeinheit 6 gesetzt. Die Werte von Y(2), Y(5) und Y(6) werden von der Hadamard-Transformationseinheit 5 ausgegeben. Somit wird die Kollisionsbeurteilungseinheit 8 zum Vergleichen der Schwellen TH(2), TH(5) und TH(6) mit den Werten von Y(2), Y(5) und Y(6) verwendet.

Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Ausgangssignalwellenform von dem Beschleunigungs­ sensor 1 durch die Hadamard-Transformation in Frequenzkom­ ponenten zerlegt. Charakteristiken der Wellenform bei einer Kollision werden im wesentlichen von den erhaltenen Ergeb­ nisses extrahiert, um die Beurteilung, daß eine Kollision aufgetreten ist, durchzuführen. Daher wird keine fehler­ hafte Beurteilung durchgeführt, wenn die Beurteilung, ob eine Kollision aufgetreten ist oder nicht, durchgeführt wird. Ferner wird die Zerlegung in Frequenzkomponenten ver­ mittels der Hadamard-Transformation durchgeführt. Daher werden nur Additions- und Subtraktionsoperationen zur Zer­ legung in die Frequenzkomponenten benötigt. Wenn die Zerle­ gung in die Frequenzkomponenten mit der gleichen Geschwin­ digkeit durchgeführt wird, wie diejenige des herkömmlichen Verfahrens, dann kann die Beurteilung, ob eine Kollision aufgetreten ist, ohne Verwendung eines digitalen Signalpro­ zessors zur Durchführung von Hochgeschwindigkeitsverarbei­ tungen durchgeführt werden, welcher ansonsten für das her­ kömmliche Verfahren erforderlich wäre.

Die Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm, das ein System einer Ausführungsform einer Einrichtung darstellt, an welcher eine zweite Ausführungsform des Verfahrens zum Beurteilen einer Fahrzeugkollision gemäß der vorliegenden Erfindung angewandt wird.

Ein Beschleunigungssensor 1, ein Filter 2, ein Mikrocompu­ ter 10B und eine Airbag-Treiberschaltung 11 sind an einem mit gestrichelten Linien in Fig. 9 gezeigten Fahrzeug ge­ tragen.

Ein Ausgangssignal von dem Beschleunigungssensor 1 wird in das Filter 2 eingegeben, welches zum Verhindern einer Rück­ faltung bzw. Überfaltungsverzehrung vorgesehen ist. Eine Ausgabe von dem Filter 2 wird in den Mikrocomputer 10B ein­ gegeben.

Der Mikrocomputer 10B umfaßt Funktionen einer A/D-Wandler­ einheit 3 zum Eingeben des Signals von dem Filter 2 in die­ se und zum Umwandeln der Ausgabe von dem Filter 2 in digi­ tale Daten, einer Beschleunigungsdatenverarbeitungseinheit 4 zum Empfangen der digitalen Daten, welche durch Konver­ tieren durch die A/D-Wandlereinheit 3 und durch Durchführen einer Konversionsverarbeitung erhalten werden, wie zum Bei­ spiel der Anwendung eines Bias-Wertes, um einen Wert der digitalen Daten zu setzen, welcher einer Beschleunigung von null entspricht, einer Hadamard-Transformationseinheit 5 zur Durchführung einer Hadamard-Transformation an der Aus­ gabe von der Beschleunigungsdatenverarbeitungseinheit 4, um diese in Frequenzkomponenten zu zerlegen, einer Kollisions­ referenzdaten-Erzeugungseinheit 9 zum Erzeugen von Kolli­ sionsreferenzdaten beruhend auf der Ausgabe von der Be­ schleunigungsdatenverarbeitungseinheit 4, einer Schwellen­ berechnungseinheit 7 zum Berechnen einer Kollisionsbeurtei­ lungsschwelle beruhend auf einem Wert der Kollisionsrefe­ renzdaten, welche durch die Kollisionsreferenzdaten-Erzeu­ gungseinheit 9 erzeugt werden, und einer Kollisionsbeurtei­ lungseinheit 8 zum Vergleichen von Pegelwerten der Fre­ quenzkomponenten als Kollisionsbeurteilungsdaten, welche durch die Konversion durch die Hadamard-Transformationsein­ heit 5 erhalten werden, mit der Kollisionsbeurteilungs­ schwelle, welche durch die Schwellenberechnungseinheit 7 berechnet wird, so daß eine Beurteilung des Auftretens ei­ ner Kollision stattfindet, wenn der Pegelwert als die Kol­ lisionsbeurteilungsdaten die Kollisionsbeurteilungsschwelle überschreitet.

Die Ausgabe von der Kollisionsbeurteilungseinheit 8 wird zu der Airbag-Treiberschaltung 11 geleitet. Ein Airbag wird beruhend auf der Ausgabe von der Kollisionsbeurteilungsein­ heit 8 aufgeblasen, welche ausgegeben wird, wenn eine Beur­ teilung getroffen wird, daß eine Kollision aufgetreten ist.

Die gleiche Verarbeitung, wie diejenige, welche in der er­ sten Ausführungsform des Verfahrens zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision gemäß der vorliegenden Erfindung durch­ geführt wird, wird für die Verarbeitung der Beschleuni­ gungskonversion in der Beschleunigungsdatenverarbeitungs­ einheit 4 und die Verarbeitung der Hadamard-Transformation in der Hadamard-Transformationseinheit 5 durchgeführt, wie mit Bezug auf die Fig. 2, 3A bis 3C, 4A bis 4C, 5A bis 5C und 6 beschrieben. Daher wird eine Erklärung dieser Verar­ beitung hier weggelassen, um Wiederholungen zu vermeiden. Es wird nachfolgend eine Erklärung für die Verarbeitung zum Erzeugen der Kollisionsreferenzdaten gegeben, welche in der Kollisionsreferenzdaten- Erzeugungseinheit 9 durchgeführt wird, die Verarbeitung für die Berechnung der Schwelle, welche in der Schwellenberechnungseinheit 7 durchgeführt wird, und die Verarbeitung für die Beurteilung einer Kolli­ sion, welche in der Kollisionsbeurteilungseinheit 8 durch­ geführt wird.

Wellenformen a, b in den Fig. 10A und 10B geben Wellenfor­ men des Ausgangssignals von dem Beschleunigungssensor 1 in der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wie­ der.

Die Wellenformen des Ausgangssignals von dem Beschleuni­ gungssensor 1, welche durch das Symbol a in Fig. 10A be­ zeichnet ist, ist eine Wellenform des Ausgangssignals von dem Beschleunigungssensor 1, die erhalten wird, wenn das Fahrzeug in eine Kollision eintritt. Eine Beurteilung des Auftretens einer Kollision muß innerhalb einer Zeit T ab dem Beginn der Kollision durchgeführt werden. Die Wellen­ form des Ausgangssignals von dem Beschleunigungssensor 1, welche durch das Symbol a in Fig. 10A wiedergegeben ist, wird der Frequenzzerlegung mit der Hadamard-Matrix des Grads 16 unterzogen, um die Umwandlungsergebnisse zu erhalten. Unter diesen sind 5 Pegelwerte von Frequenzkom­ ponenten, welche von denjenigen mit niedrigeren Frequenzen bis zu denjenigen mit höheren Frequenzen reichen {jeweilige Werte Y(0) bis Y(4)} als Wellenformen a1 bis a2 in Fig. 10A und als Wellenformen a1 bis a3 in Fig. 11A gezeigt. D.h. die Wellenformen a1 bis a2 in Fig. 10A und die Wellenformen a1 bis a3 in Fig. 11A geben die jeweiligen Werte der Pegel­ werte Y(0) bis Y(4) der Frequenzkomponenten wieder, welche in der Fig. 6 in Richtung der Zeitachse angegeben sind.

Andererseits ist eine Wellenform eines Ausgangssignals von dem Beschleunigungssensor 1, welche erhalten wird, wenn beurteilt werden sollte, daß das Fahrzeug nicht in eine Kollision verwickelt ist, beispielsweise wenn das Fahrzeug auf einen Gehsteig auffährt, in Fig. 10B durch eine Wellen­ form b gezeigt.

Die Wellenform des Ausgangssignals von dem Beschleunigungs­ sensor 1, welche durch die Wellenform b in Fig. 10B gezeigt ist, wird ebenso der Frequenzzerlegung mit der Hadamard- Matrix des Grads 16 unterzogen, um die Umwandlungsergeb­ nisse zu erhalten. Unter diesen sind 5 Pegelwerte von Fre­ quenzkomponenten, welche von denjenigen mit niedrigerer Frequenz her reichen {jeweilige Werte von Y(0), Y(1), Y(2), Y(3), Y(4)} durch Wellenformen b1 bis b2 in Fig. 10B und durch Wellenformen b1 bis b3 in Fig. 11B gezeigt. Die Wel­ lenformen b1 bis b2 in Fig. 10B und die Wellenformen b1 bis b3 in Fig. 11B werden in der gleichen Art und Weise wie die Wellenformen a1 bis a2 in Fig. 10A und die Wellenformen a1 bis a3 in Fig. 11A erhalten.

Diese Ausführungsform verwendet als die Kollisionsbeurtei­ lungsdaten den Pegelwert Y(2) der Frequenzkomponente, wel­ cher aus den Pegelwerten der Frequenzkomponenten ausgewählt worden ist.

Nachfolgend wird die Verarbeitung zum Erzeugen der Kolli­ sionsreferenzdaten beschrieben, welche durch die Kolli­ sionsreferenzdaten-Erzeugungseinheit 6 durchgeführt wird.

Ein Intervall-Integralwert, ein unendliches Integral-Wert und ein Differenzwert des Intervall-Integrals werden aus der Beschleunigungssignalwellenform beruhend auf den von der Beschleunigungsdatenbearbeitungseinheit 4 ausgegebenen Daten berechnet.

Der Intervall-Integralwert wird gemäß der in den Ausdrücken (12-1), (12-2) gezeigten Operation erhalten.

Der Ausdruck (12-1) ist durch eine Form eines analogen Si­ gnals wiedergegeben. G(t) gibt das Ausgangssignal von dem Beschleunigungssensor 1 wieder, und ein Ergebnis wird durch Integration von der momentanen Zeit d über ein Intervall mit konstanter Breite erhalten, welche durch w wiedergege­ ben ist. Die konstante Zeitbreite w entspricht beispiels­ weise dem Zeitintervall des in Fig. 3 gezeigten Intervall­ fensters. Ferner wird angenommen, daß der Abtastzyklus Δt ist. Eine Integration wird von einer Zeit (t+Δt), welche nachfolgend um einen Abtastzyklus verzögert ist, über das Intervall mit der konstanten Zeitbreite w durchgeführt. Nachfolgend wird in der vorangehend beschriebenen Art und Weise eine Integration über das Intervall durchgeführt, das den Fig. 3A, 3B, 3C entspricht, mit jeweils einer Abwei­ chung von einem Abtastzyklus Δt, um Intervall-Integral-Wer­ te zu bestimmen.

Selbstverständlich ist die in der Referenzdatenerzeugungs­ einheit 9 durchgeführte Operation eine Operation, welche auf der Verwendung von diskreten Werten beruht, welche bei­ spielsweise durch den Ausdruck (12-2) . . . wiedergegeben sein können. Wie aus dem Ausdruck (12-2) ferner hervorgeht, entsprechen die Ausdrücke (12-1), (12-2) . . . der Zeitbreite des in Fig. 3 dieser Ausführungsform gezeigten Intervall­ fensters.

Der Pegelwert Y(0) der Frequenzkomponente kann als der In­ tervall-Integral-Wert verwendet werden, anstelle des Inter­ vall-Integral-Wertes, welcher auf den Ausdrücken (12-1), (12-2) beruht. Nachfolgend wird ein unendliches Integral- Wert durch aufeinanderfolgendes Hinzufügen von Beschleuni­ gungswerten erhalten, beginnend von der Abtaststartzeit = 0 für das Ausgangssignal von dem Beschleunigungssensor 1. Der unendliches Integral-Wert wird gemäß einer Operation be­ stimmt, welche in den folgenden Ausdrücken (13-1), (13-2) gezeigt ist. In dieser zweiten Ausführungsform wird, um irgendeinen Versatz, welcher aufgrund einer Dispersion des Beschleunigungssensors 1 erzeugt wird, zu entfernen, ein Wert verwendet, der durch Subtraktion eines Betrags von 1G erhalten wird. Wenn der unendliches Integral-Wert kleiner als 0 ist, dann wird 0 als ein unendliches Integral-Wert verwendet. Hinsichtlich des hier verwendeten Ausdrucks "un­ endliches Integral" ist anzumerken, daß dieser Ausdruck unendliches Integral verwendet wird, da das Zeitintervall für die Integration nicht beschränkt ist, im Vergleich zu dem Intervall-Integral.

Der Ausdruck (13-1) ist in einer analogen Form wiedergege­ ben, während der Ausdruck (13-3) für diskrete Werte steht.

Ferner wird der Differenzwert des Intervall-Integrals be­ stimmt, wie in den folgenden Ausdrücken (14-1), (14-2) ge­ zeigt. D.h. der Differenzwert wird durch Berechnen eines Werts einer Differenz zwischen einem ersten Intervall-Inte­ gral-Wert, welcher durch Integration von einer momentanen Zeit t über ein Intervall mit einer konstanten Zeitbreite w₁ erhalten wird, und einem zweiten Intervall-Integral-Wert erhalten, der durch Integration von einer bestimmten Zeit t_-w1-1 über ein Intervall einer konstanten Zeitbreite w₂ er­ halten wird. In dieser Verarbeitung können die Zeitbreiten w₁ und w₂ einen identischen Wert aufweisen.

Der Ausdruck (14-1) ist in analoger Form wiedergegeben, während der Ausdruck (14-2) für diskrete Werte steht.

Der Intervall-Integral-Wert, welcher gemäß der vorangehend beschriebenen Operation für das Ausgangssignal von dem Be­ schleunigungssensor 1 erhalten wird, das durch eine Wellen­ form a in Fig. 12 gezeigt ist, ist durch eine Wellenform b in Fig. 12 gezeigt. Der unendliches Integral-Wert ist durch eine Wellenform c in Fig. 12 gezeigt, und der Differenzwert des Intervall-Integrals ist durch eine Wellenform d in Fig. 12 gezeigt. Die Wellenform a in Fig. 12 ist die gleiche wie die Wellenform a in Fig. 10A. Irgendeiner der Werte Inter­ vall-Integral-Wert, unendliches Integral-Wert und Diffe­ renzwert des Intervall-Integrals kann als die Kollisions­ referenzdaten verwendet werden.

Nachfolgend wird ein Verfahren zur Beurteilung einer Kolli­ sion beruhend auf der Verwendung der Kollisionsreferenzda­ ten und der Kollisionsbeurteilungsdaten erklärt.

In dieser Ausführungsform wird der Differenzwert des Inter­ vall-Integrals als der Wert der Kollisionsreferenzdaten verwendet, der Pegelwert Y(2) der Frequenzkomponente wird als der Wert der Kollisionsbeurteilungsdaten verwendet, drei Pegel von Kollisionsbeurteilungsschwellen TH1 bis TH3 (TH1 < TH2 < TH3) und drei Pegel von Kollisionsreferenz­ schwellen SW1 bis SW3 (SW1 < SW2 < SW3) sind vorgesehen.

Zunächst wird die Verarbeitung zum Berechnen der Kolli­ sionsbeurteilungsschwelle in der Kollisionsberechnungsein­ heit 7 und der Beurteilung, daß eine Kollision stattgefun­ den hat, mit Bezug auf die Fig. 13, 14A und 14B beschrie­ ben.

In einer Kollisionsreferenzschwellen-Berechnungsroutine wird überprüft, ob der Wert der Kollisionsreferenzdaten die untere Grenzkollisionsreferenz schwelle SW1 überschreitet oder nicht (Schritt S1). Wenn in dem Schritt S1 beurteilt wird, daß der Wert der Kollisionsreferenzdaten kleiner ist als die untere Grenzkollisionsreferenzschwelle (SW1), dann wird nach dem Schritt S1 die obere Grenzkollisionsbeurtei­ lungsschwelle TH3 gesetzt (Schritt S2). Wenn der Schritt S2 durchgeführt ist, dann ist der Wert der Kollisionsreferenz­ daten kleiner als die untere Grenzkollisionsreferenzschwel­ le. Daher wird die obere Grenzkollisionsbeurteilungs­ schwelle TH3 gesetzt, welche auf einer Seite liegt, auf welcher keine Kollision auftritt.

Wenn in dem Schritt S1 beurteilt wird, daß der Wert der Kollisionsreferenzdaten die untere Grenzkollisionsreferenz­ schwelle SW1 überschreitet, dann wird nach dem Schritt S1 überprüft, ob der Wert der Kollisionsreferenzdaten die mittlere Kollisionsreferenzschwelle SW2 überschreitet oder nicht (Schritt S3). Wenn in dem Schritt S3 beurteilt wird, daß der Wert der Kollisionsreferenzdaten kleiner ist als die mittlere Kollisionsreferenzschwelle SW2, dann wird überprüft, ob die vorhergehende Kollisionsbeurteilungs­ schwelle die obere Grenzkollisionsbeurteilungsschwelle TH3 ist oder nicht (Schritt S4).

Wenn in dem Schritt S4 beurteilt wird, daß die vorherge­ hende Kollisionsbeurteilungsschwelle die obere Grenzkolli­ sionsbeurteilungsschwelle TH3 ist, dann wird nach dem Schritt S4 der Schritt S2 durchgeführt. D.h. die Einstel­ lung der oberen Grenzkollisionsbeurteilungsschwelle TH3 wird beibehalten (Schritt S2).

Wenn in dem Schritt 4 beurteilt wird, daß die vorhergehende Kollisionbeurteilungsschwelle nicht die obere Grenzkolli­ sionsbeurteilungsschwelle TH3 ist, dann wird die mittlere Kollisionsbeurteilungsschwelle TH2 nach dem Schritt S4 ge­ setzt (Schritt S5).

Wenn in dem Schritt S3 beurteilt wird, daß der Wert der Kollisionsreferenzdaten die mittlere Kollisionsreferenz­ schwelle SW2 überschreitet, dann wird nach dem Schritt S3 überprüft, ob der Wert der Kollisionsreferenzdaten die obe­ re Grenzkollisionsreferenzschwelle SW3 überschreitet oder nicht (Schritt S6). Wenn in dem Schritt S6 beurteilt wird, daß der Wert der Kollisionsreferenzdaten kleiner ist als die obere Grenzkollisionsreferenzschwelle SW3, dann wird nach dem Schritt S6 überprüft, ob die vorhergehende Kolli­ sionsbeurteilungsschwelle die untere Grenzkollisionsbeur­ teilungsschwelle TH1 ist oder nicht (Schritt S7).

Wenn in dem Schritt S7 beurteilt wird, daß die vorherge­ hende Kollisionsbeurteilungsschwelle nicht die untere Grenzkollisionsbeurteilungsschwelle TH1 ist, dann wird nach dem Schritt S7 der Schritt S5 durchgeführt. D.h. die mittlere Kollisionsbeurteilungsschwelle TH2 wird als die Kollisionsbeurteilungsschwelle gesetzt (Schritt S5).

Wenn in dem Schritt S6 beurteilt wird, daß der Wert der Kollisionsreferenzdaten die obere Grenzkollisionsreferenz­ schwelle SW3 überschreitet, dann wird nach dem Schritt S6 die untere Grenzkollisionsbeurteilungsschwelle TH1 gesetzt (Schritt S8). Wenn in dem Schritt S7 beurteilt wird, daß die vorhergehende Kollisionsbeurteilungsschwelle die untere Grenzkollisionsbeurteilungsschwelle TH1 ist, dann wird der Schritt S8 nach dem Schritt S7 durchgeführt und die untere Grenzkollisionsbeurteilungsschwelle TH1 wird als die Kolli­ sionsbeurteilungsschwelle gesetzt.

Wie vorangehend beschrieben, wird die Kollisionsbeurtei­ lungsschwelle auf der Basis des Werts der Kollisionsrefe­ renzdaten und der Kollisionsreferenzschwelle ausgewählt. Die Durchführung der Schritte S4 und S7 verzögert die Ver­ ringerung der Kollisionsbeurteilungsschwelle, wenn der Wert der Kollisionsreferenzdaten möglicherweise zunehmen wird. Eine Durchführung der Schritte S4 und S7 verzögert ebenso eine Zunahme der Kollisionsbeurteilungsschwelle, wenn der Wert der Kollisionsreferenzdaten möglicherweise abnimmt. Dementsprechend wird ein Effekt erhalten, welcher äquiva­ lent zu denjenigen ist, die dadurch erhalten werden, daß die Kollisionsbeurteilungsschwelle eine Hysterese aufweist.

Auswahlzustände der Kollisionsbeurteilungsschwelle, welche durch die Durchführung der jeweiligen Schritte, die im Flußdiagramm der Fig. 13 gezeigt sind, hervorgerufen werden, sind in den Fig. 14A und 14B gezeigt. Wellenformen a, b in Fig. 14A betreffen die Wellenform des Ausgangssignals von dem Beschleunigungssensor 1 im Falle der Beurteilung, daß eine Kollision auftritt. Wellenformen a1, b1 in Fig. 14B betreffen die Wellenformen des Ausgangssignals von dem Beschleunigungssensor 1, in dem Fall der Beurteilung, daß keine Kollision auftritt.

Die Wellenform a in Fig. 14A wird durch Addieren der Kollisionsreferenzschwellen SW1 bis SW3 zu der Aufzeichnung des Differenzwertes des Intervall-Integrals erhalten, welcher durch die Wellenform d in Fig. 12 wiedergegeben ist. Die Wellenform b in Fig. 14A wird erhalten durch Ad­ dieren der Kollisionsbeurteilungsschwellen TH1 bis TH3, welche auf der Basis der Kollisionsreferenzschwelle ausge­ wählt worden sind, zu der Aufzeichnung der Kollisionsbeur­ teilungsdaten, welche durch die Wellenform a1 in Fig. 11A wiedergegeben ist.

Wenn der Wert der Kollisionsreferenzdaten die Kollisions­ referenzschwelle, welche wie vorangehend beschrieben einge­ richtet ist, überschreitet, dann beurteilt die Kollisions­ beurteilungseinheit 8, daß eine Kollision auftritt. Der Airbag wird daher aufgeblasen.

Andererseits wird die Wellenform a1 in Fig. 14B durch Ad­ dieren der Kollisionsreferenzschwellen SW1 bis SW3 zu der Aufzeichnung des Differenzwertes des Intervall-Integrals erhalten, welche auf der Ausgangssignalwellenform von dem Beschleunigungssensor 1 beruht, wiedergegeben durch die Wellenform b in Fig. 10B. Die Wellenform b1 in Fig. 14B wird durch Addieren der Kollisionsbeurteilungsschwellen TH1 bis TH2, welche auf der Basis der durch die Wellenform a1 in Fig. 14B gezeigten Kollisionsreferenzdaten ausgewählt worden sind, zu der Aufzeichnung der Kollisionsbeurtei­ lungsdaten erhalten, welche durch die Wellenform b1 in Fig. 11B wiedergegeben ist. In diesem Falle überschreitet der Pegelwert Y(2) der Frequenzkomponente die Kollisionsbeur­ teilungsschwelle nicht. Daher beurteilt die Kollisionsbeur­ teilungseinheit 8, daß keine Kollision auftritt. Der Airbag wird somit nicht aufgeblasen.

Wie aus den Fig. 14A und 14B ferner hervorgeht, wird die hohe Kollisionsbeurteilungsschwelle dann ausgewählt, wenn der Wert der Kollisionsreferenzdaten klein ist, während die niedere Kollisionsbeurteilungsschwelle dann ausgewählt wird, wenn der Wert der Kollisionsreferenzdaten groß ist. Daher kann für die Kollisionsbeurteilung ein großer Sicherheitsspielraum vorgesehen werden. Somit tritt eine fehlerhafte Beurteilung bei der Beurteilung, daß eine Kol­ lision auftritt, nicht auf.

Wenn die Beurteilung einer Kollision für ein Fahrzeug mit einem anderen Typ einer Karosseriestruktur durchgeführt wird, dann kann die Kollisionsreferenzschwelle auf einen optimalen Wert für die Kollisionsreferenzdaten gesetzt wer­ den, und die Kollisionsreferenzschwelle kann auf einen op­ timalen Wert für die Kollisionsreferenzschwelle gesetzt werden, entsprechend dem Fahrzeug, das einer Kollisionsbe­ urteilung zu unterziehen ist. Daher ist es leicht, ver­ schiedene Fahrzeuge mit verschiedenen Strukturtypen einer Kollisionsbeurteilung zu unterziehen.

Vorangehend ist der Fall beispielhaft dargestellt worden, in welchem der Differenzwert des Intervall-Integrals als die Kollisionsreferenzdaten bei der Auswahl der Kollisions­ beurteilungsschwelle verwendet werden. Die Kollisions­ schwelle kann jedoch ebenso in der gleichen Art und Weise wie vorangehend beschrieben durch Verwendung des Intervall- Integral-Werts oder des unendliches Integral-Wertes an­ stelle des Differenzwertes des Intervall-Integrals ausge­ wählt werden.

Nachfolgend wird ein Verfahren zum Setzen der Kollisions­ beurteilungsschwelle erklärt.

Es wird angenommen, daß die Kollisionsbeurteilungsschwelle als eine lineare Funktion gegeben ist, welche den Wert der Kollisionsreferenzdaten als eine Variable verwendet. Die lineare Funktion ist durch einen linearen Ausdruck gegeben, der durch den folgenden Ausdruck (15) wiedergegeben ist.

TH = As + B . . . (15).

In dem Ausdruck (15) gibt TH die Kollisionsbeurteilungs­ schwelle wieder, s gibt den Wert der Kollisionsreferenzda­ ten wieder und A und B sind Konstanten.

Der Differenzwert des Intervall-Integrals wird als der Wert der Kollisionsreferenzdaten s verwendet, und der Pegelwert Y(2) der Frequenzkomponente wird für die Kollisionsbeurtei­ lungsdaten verwendet. In diesem Zustand ist A derart ge­ setzt, daß gilt: (-1) A < 0, und B ist derart gesetzt, daß gilt: B < 0, betreffend den Wert der Kollisionsrefe­ renzdaten: s 0, wogegen A derart gesetzt ist, daß für den Wert der Kollisionsreferenzdaten s < 0 gilt: A = 0.

Unter dem Zustand der vorangehenden Einstellung geben die Wellenform a in Fig. 15A, die Wellenform a1 in Fig. 15B, die Wellenform b in Fig. 15A und die Wellenform b1 in Fig. 15B die gleichen Kollisionsreferenzdaten und die Kolli­ sionsbeurteilungsdaten wieder, wie diejenigen, die durch die Wellenform a in Fig. 14A, die Wellenform a1 in Fig. 14B, die Wellenform b in Fig. 14A und die Wellenform b1 in Fig. 14B wiedergegeben sind. Die Wellenform b in Fig. 15A und die Wellenform b1 in Fig. 15B werden durch Überlagern der Kollisionsbeurteilungsschwelle TH1 gemäß dem Ausdruck (15) über die Kollisionsbeurteilungsdaten erhalten.

Wie aus der Wellenform b in Fig. 15A und der Wellenform b1 in Fig. 15B hervorgeht, ist die Kollisionsbeurteilungs­ schwelle hoch, wenn der Wert der Kollisionsreferenzdaten klein ist, wogegen die Kollisionsbeurteilungsschwelle klein ist, wenn der Wert der Kollisionsreferenzdaten groß ist. Daher ist ein großer Sicherheitsspielraum für die Kolli­ sionsbeurteilung vorgesehen. Es ist somit möglich, eine Kollisionsbeurteilung ohne irgendeinen Fehler durchzufüh­ ren.

Vorangehend ist eine Erklärung durch Verwendung des Inter­ vall-Integral-Wertes, des unendliches Integral-Wertes oder des Differenzwertes des Intervall-Integrals als dem Wert der Kollisionsreferenzdaten gegeben worden. Es ist jedoch ebenso möglich, den Pegelwert der Frequenzkomponente, welche sich von der Frequenzkomponente, die für die Kollisionsbeurteilungsdaten verwendet wird, unterscheidet, als die Kollisionsreferenzdaten zu verwenden.

Nachfolgend wird eine Kombination der Kollisionsreferenzda­ ten und der Kollisionsbeurteilungsdaten mit Bezug auf die Fig. 16A und 16B erklärt.

Die Wellenform a in Fig. 16A und die Wellenform a1 in Fig. 16B geben die gleichen Kollisionsreferenzdaten (Differenz­ wert des Intervall-Integrals) wieder, wie diejenigen die durch die Wellenform a in Fig. 15A und die Wellenform a1 in Fig. 15B wiedergegeben sind. Die Wellenformen a1, b1 in Fig. 16B geben die gleichen Kollisionsbeurteilungsdaten (Pegelwert Y(2) der Frequenzkomponente) wieder, wie dieje­ nigen, die durch die Wellenform a1 in Fig. 11A und die Wel­ lenform b1 in Fig. 11B wiedergegeben sind.

Ein Kreuzkorrelationswert wird durch Multiplizieren eines Wertes der Kollisionsreferenzdaten zu jeder Zeit, die durch die Wellenform a in Fig. 16A wiedergegeben sind, mit einem Wert zu jeder Zeit der Kollisionsbeurteilungsdaten be­ stimmt, die durch die Wellenform b in Fig. 16A wiedergege­ ben sind. Der Kreuzkorrelationswert, der durch die Multi­ plikation bestimmt wird, ist durch eine Wellenform c in Fig. 16A wiedergegeben. In der gleichen Art und Weise wie vorangehend beschrieben, wird ein Kreuzkorrelationswert durch Multiplizieren eines Wertes der Kollisionsreferenzda­ ten zu jeder Zeit, die durch die Wellenform a1 in Fig. 16B wiedergegeben sind, mit einem Wert zu jeder Zeit der Kolli­ sionsbeurteilungsdaten erhalten, die durch die Wellenform b1 in Fig. 16B wiedergegeben sind. Der Kreuzkorrelations­ wert, der durch die Multiplikation bestimmt wird, ist durch eine Wellenform c1 in Fig. 16B wiedergegeben.

Bei dieser Prozedur ergeben Wellenformen, die eine starke gegenseitige Korrelation aufweisen, einen hohen Kreuzkorre­ lationswert. Im Gegensatz dazu ergeben Wellenformen, die nur eine schwache gegenseitige Korrelation aufweisen, einen kleinen Kreuzkorrelationswert. Somit wird eine Kombination der Kollisionsreferenzdaten und der Kollisionsbeurteilungs­ daten ausgewählt, so daß eine Wellenform, die derart beur­ teilt wird, daß sie eine Kollision wiedergibt, einen großen Kreuzkorrelationswert vorsieht, wogegen eine Wellenform, die derart beurteilt wird, daß sie keine Kollision auf­ weist, einen kleinen Kreuzkorrelationswert vorsieht. Die Kombination der Kollisionsreferenzdaten und der Kollisions­ beurteilungsdaten, welche wie vorangehend beschrieben aus­ gewählt wird, sieht eine optimale Kombination vor, welche einen großen Schwellabstand zwischen der Beurteilung, daß eine Kollision auftritt, und der Beurteilung, daß keine Kollision auftritt, ergibt.

Gemäß der zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Beur­ teilung einer Fahrzeugkollision der vorliegenden Erfindung kann die Kollisionsbeurteilungsschwelle für die Kollisions­ beurteilungsdaten gemäß der Größe des Werts der Kollisions­ referenzdaten und der verschiedenen Kombinationen des Werts der Kollisionsbeurteilungsdaten und des Werts der Kolli­ sionsreferenzdaten, welche aus der Ausgabe von dem Be­ schleunigungssensor erhalten werden, verändert werden. Da­ her wird ein derartiger Effekt erhalten, daß das Fahrzeug bei verschiedenen Typen von Karosseriestrukturen verwendet werden kann, und es ist möglich, den Abstand zwischen den Schwellen zur Beurteilung eines Auftretens bzw. eines Nichtauftretens einer Kollision zu vergrößern.

Gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Zerlegung in die Frequenzkomponenten durch die Hadamard-Transformation durchgeführt. Daher bein­ haltet die für die Hadamard-Transformation erforderliche Operation lediglich die Addition und die Subtraktion. Es wird aufgrund der Hadamard-Transformation somit ein derar­ tiger Effekt erhalten, daß keine Notwendigkeit für einen digitalen Signalprozessor besteht, der in der Lage ist, Hochgeschwindigkeitsoperationen durchzuführen.

Ferner kann die Kollisionsbeurteilungsschwelle für die Kol­ lisionsbeurteilungsdaten gemäß der Größe des Wertes der Kollisionsreferenzdaten und der Kombination des Werts der Kollisionsreferenzdaten und des Werts des Kollisionsbeurtei­ lungsdaten verändert werden. Daher kann ein derartiger Effekt erhalten werden, daß das Verfahren bei verschiedenen Typen von Karosseriestrukturen angewandt werden kann, und es ist möglich, die Beurteilung einer Kollision mit einem großen Spielraum zwischen der Beurteilung des Auftretens einer Kollision und der Beurteilung, daß keine Kollision auftritt, durchzuführen.

Bei einem Verfahren zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Ausgangssignal von einem Beschleunigungssensor (1), der an einem Fahrzeug getragen ist, das von einem Beginnzeitpunkt einer Kolli­ sionsbeurteilung an erhalten wird, während Intervall-Fen­ stern ausgegeben, die jeweils eine vorbestimmte Zeitbreite einer Mehrzahl von Abtastzyklen aufweisen und die aufein­ anderfolgend um einen Abtastzyklus verzögert worden sind. Eine Wellenform des Ausgangssignals wird einer Hadamard- Transformation unterzogen und für jedes Intervall-Fenster unter Verwendung einer Hadamard-Transformationseinheit (5) in Frequenzkomponenten zerlegt. Ein Schwellenwert, welcher für eine vorbestimmte Frequenzkomponente gesetzt wird und von einer Schwellenausgabeeinheit (6) ausgegeben wird, wird mit einem Pegelwert der vorbestimmten Frequenzkomponente, welche aus den durch die Zerlegung in der Hadamard-Trans­ formationseinheit erhaltenen Frequenzkomponenten ausgewählt wird, durch Verwendung einer Kollisionsbeurteilungseinheit (8) verglichen. Das Auftreten einer Kollision des Fahrzeugs wird auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses beurteilt.

Claims (12)

1. Verfahren zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision, umfassend die Schritte: Zerlegen einer Wellenform ei­ nes Ausgangssignals, welches von einem an einem Fahr­ zeug getragenen Beschleunigungssensor (1) ausgegeben wird, in Frequenzkomponenten, und Beurteilen der Fahr­ zeugkollision beruhend auf einem Pegelwert (Y) der zerlegten Frequenzkomponenten, worin die Zerlegung in die Frequenzkomponenten gemäß einer Hadamard-Transfor­ mation durchgeführt wird.

2. Verfahren zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision, umfassend die Schritte: Abtasten von Ausgangssignalen von einem an einem Fahrzeug getragenen Beschleuni­ gungssensor (1) mit einem vorbestimmten Abtastzyklus, Sammeln der Abtastungsdaten in einer Menge, welche einer Mehrzahl von vorbestimmten fortlaufenden Abtast­ zyklen entspricht, um eine einem Intervallfenster ent­ sprechende Datengruppe zu erhalten, Vorbereiten der Datengruppen, welche den Intervall-Fenstern entspre­ chen, von welchen jedes nachfolgend um einen Abtastzy­ klus verzögert ist, Zerlegen jeder der Datengruppen, welche jedem der Intervall-Fenster entsprechen, in Frequenzkomponenten gemäß einer Hadamard-Transforma­ tion, Vergleichen eines Pegelwerts (Y) der zerlegten Frequenzkomponente mit einem vorbestimmten Schwellen­ wert, der für die Frequenzkomponente gesetzt ist, und Beurteilen des Auftretens der Fahrzeugkollision auf der Grundlage eines Ergebnisses des Vergleichs.

3. Verfahren zur Beurteilung einer Fahrzeugkollision, umfassend die Schritte: Bestimmen von Kollisionsrefe­ renzdaten auf der Grundlage eines Ausgangssignals von einem an einem Fahrzeug vorgesehenen Beschleunigungs­ sensor (1), Bestimmen einer Kollisionsbeurteilungs­ schwelle (TH1, TH2, TH3) beruhend auf einem Wert der bestimmten Kollisionsreferenzdaten, Zerlegen einer Wellenform des Ausgangssignals von dem Beschleuni­ gungssensor (1) in Frequenzkomponenten, Verwenden ei­ nes Pegelwerts (Y) von jeder vorbestimmten Frequenz­ komponente, welche aus den zerlegten Frequenzkomponen­ ten ausgewählt worden ist, als Kollisionsbeurteilungs­ daten, und Beurteilen des Auftretens einer Kollision, wenn der Wert der Kollisionsbeurteilungsdaten die Kol­ lisionsbeurteilungsschwelle (TH1, TH2, TH3) über­ schreitet.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenform des Ausgangssignals von dem Beschleuni­ gungssensor (1) mit einer Zerlegung in Frequenzkompo­ nenten vermittels einer Hadamard-Transformation in die Frequenzkomponenten zerlegt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Kollisionsbeurteilungsschwelle (TH1, TH2, TH3) in Abhängigkeit von dem Wert der Kollisionsrefe­ renzdaten variabel ist.

6. Verfahren nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kollisionsreferenzdaten ein Inte­ gral-Wert sind, der durch Integrieren des Ausgangssi­ gnals von dem Beschleunigungssensor (1) erhalten wird, welcher Wert auf null gesetzt wird, wenn der Integral- Wert kleiner als null ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollisionsreferenzdaten ein Integral-Wert sind, der durch Integrieren eines Aus­ gangssignals von dem Beschleunigungssensor (1) über ein vorbestimmtes Zeitintervall erhalten wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollisionsreferenzdaten ein Wert einer Differenz zwischen einem Integral-Wert, der durch Integrieren des Ausgangssignals des Beschleuni­ gungssensors (1) über ein vorbestimmtes erstes Zeit­ intervall erhalten wird, und einem Integral-Wert sind, der durch Integrieren des Ausgangssignals von dem Be­ schleunigungssensor (1) über ein vorbestimmtes zweites Zeitintervall erhalten wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollisionsreferenzdaten ein Pegelwert (Y) einer Frequenzkomponente sind, welche sich von der Frequenzkomponente, die als Kollisions­ beurteilungsdaten verwendet wird, unterscheidet.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert der Kollisionsreferenzda­ ten mit wenigstens einer vorbestimmten Kollisionsrefe­ renzschwelle (SW1, SW2, SW3) verglichen wird, um eine Größe des Werts der Kollisionsreferenzdaten zu unter­ scheiden, und daß die Kollisionsbeurteilungsschwelle (TH1, TH2, TH3) zur Durchführung eines Vergleichs mit den Kollisionsbeurteilungsdaten beruhend auf der un­ terschiedenen Größe der Kollisionsreferenzdaten ver­ ändert wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kollisionsbeurteilungsschwelle (TH1, TH2, TH3) durch eine lineare Funktion gegeben ist, beruhend auf der Verwendung des Werts der Kolli­ sionsreferenzdaten als eine Variable.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kreuzkorrelationswert bezüglich der Kollisionsreferenzdaten und der Kolli­ sionsbeurteilungsdaten berechnet wird, und daß eine Kombination der Kollisionsreferenzdaten und der Kolli­ sionsbeurteilungsdaten ausgewählt wird, so daß der berechnete Kreuzkorrelationswert groß ist, wenn es erforderlich ist, zu beurteilen, daß eine Kollision auftritt, und der berechnete Kreuzkorrelationswert klein ist, wenn es erforderlich ist zu beurteilen, daß keine Kollision auftritt.