CN101652272A - 乘客保护装置的起动装置 - Google Patents

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Abstract

乘客保护装置的起动装置包括：检测车辆行为的角速度或者加速度传感器(11)；计算处理部(131)、(132)，所述计算处理部(131)、(132)对基于来自这些传感器(11)的输出的物理量，进行减法运算量不同的两种以上的计算；比较部(133)，所述比较部(133)比较来自各计算处理部(131)、(132)的输出的绝对值；选择部(134)，所述选择部(134)选择绝对值成为最小的计算处理部(131)、(132)的输出值；以及判定部(135)，该判定部(135)基于选择的输出值，判定是否需要起动乘客保护装置而构成。

Description

乘客保护装置的起动装置
技术领域
本发明涉及气囊等乘客保护装置的起动装置。
背景技术
在从车辆上设置的传感器得到的信号中通常包含漂移分量，该漂移分量由于温度等环境的变化，有时临时会比正常状态要大。作为漂移分量的影响，例如，在对来自角速度传感器的输出进行积分并算出车辆的角度时，该漂移分量也会被积分，因此，相对于实际的角度有时会产生较大的误差。所以，作为积分的预处理，需要去除来自角速度传感器的漂移分量。
以往，为了解决上述的问题，已知有一种漂移校正方法，该方法使用高频去除滤波器提取来自振动陀螺的传感器信号的漂移分量，从传感器信号减去该漂移分量以将其去除(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本专利特开平7-27774号公报
根据专利文献1所披露的技术，虽然漂移分量被去除，但从稳态状态的传感器使用对漂移分量设定的高频去除滤波器的减法运算量较小，因此存在的问题是：去除由于环境变化而临时产生的漂移分量需要花费时间。
因此，需要增大高频去除滤波器的截止频率或阶数，增大达到可以抑制漂移分量的程度的减法运算量。
然而，在将截止频率或阶数设定得较高时，存在的问题是：对于以侧翻等为对象的物理现象，会产生在输出信号的后半部减法运算量相对传感器输出为过量的过冲现象。
在起动车辆的乘客保护装置的起动装置中，过冲量较大时，例如，对于左转的车辆的侧翻现象会产生向右转的过冲分量，此时，有可能会使对应右转用的安装在车辆上的乘客保护装置误起动。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种乘客保护装置的起动装置，该乘客保护装置的起动装置对于由于环境变化而临时产生的漂移分量，可以快速去除漂移分量，且对作为对象的物理现象，可以在输出信号后半部不产生过冲那样去除偏移。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的乘客保护装置的起动装置包括：检测车辆行为的传感器；两种以上的计算处理部，该两种以上的计算处理部对基于来自上述传感器的输出的物理量，进行减法运算量不同的两种以上的计算；比较部，该比较部比较来自上述两种以上的各计算部的输出的绝对值；选择部，该选择部选择上述绝对值成为最小的上述计算处理部的输出值；以及判定部，该判定部基于上述选择的输出值，判定是否需要起动乘客保护装置。
根据本发明，可以提供一种乘客保护装置的起动装置，该乘客保护装置的起动装置对由于环境变化而临时产生的漂移分量，可以快速将漂移分量去除，且对作为对象的物理现象，可以在输出信号后半部不产生过冲那样去除偏移。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的乘客保护装置的起动装置安装在车辆上的情况下的安装形态图。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的乘客保护装置的起动装置的内部结构的方框图。
图3是将图2所示的计算处理装置的内部结构进行功能展开而表示的方框图。
图4是为了说明在图3所示的计算处理部使用提取低频分量的LPF时的计算处理动作而表示的图。
图5是为了说明在图3所示的计算处理部使用将减法运算量作为一定量的加减运算器时的计算处理动作而表示的图。
图6是表示将变动作为一定量时的本发明的实施方式1所涉及的乘客保护装置的起动装置的计算处理的流程的流程图。
图7是表示本发明的实施方式1所涉及的乘客保护装置的起动装置的比较部133和选择部134进行的比较选择处理动作的流程的流程图。
图8是为了说明本发明的实施方式1所涉及的乘客保护装置的起动装置中、计算处理装置的动作而表示的动作示意图。
图9是本发明的实施方式2所涉及的乘客保护装置的起动装置中、将计算处理装置的内部结构进行功能展开而表示的方框图。
图10是示意表示图9所示的计算处理装置的从角速度传感器输出到起动判定的一系列动作的动作示意图。
图11是本发明的实施方式2所涉及的乘客保护装置的起动装置中、将计算处理装置的内部结构进行功能展开而表示的方框图。
图12是示意表示图11所示的计算处理装置的从角速度传感器输出到起动判定的一系列动作的动作示意图。
具体实施方式
下面，为了更详细说明本发明，参照附图说明用于实施本发明的最佳方式。
实施方式1.
图1是表示将本发明的实施方式1所涉及的乘客保护装置的起动装置安装在车辆上的情况下的安装形态图。
作为在车辆侧翻时保护乘客的乘客保护装置的气囊系统，如图1所示，由：进行气囊的起动控制的设置在车辆中央部的主ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)1、和安装在车辆的两个侧面的气囊2构成。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的乘客保护装置的起动装置的内部结构的方框图。
本发明的实施方式1所涉及的乘客保护装置的起动装置安装在图1所示的ECU1，由：角速度传感器11、A/D(Analog/Digital，模/数)转换器12、计算处理装置13、和驱动装置14构成。
在图2的结构中，由角速度传感器11测量的角速度被转换为电压信号，接下来被A/D转换器12转换为数字信号。然后，例如，由微型计算机构成的计算处理装置13通过执行后述的计算处理，判定侧翻的大小。
计算处理装置13根据以角速度ω的波形积分得到的角度分量θ判定通常的侧翻，在积分值超过预先设定的起动阈值时，从驱动装置14输出起动信号，使气囊2工作。
图3是将图2所示的计算处理装置13的内部结构进行功能展开而表示的方框图。
计算处理装置13的功能结构如图3所示，由：计算处理部131、计算处理部132、比较部133、选择部134、和判定部135构成。
在上述结构中，首先，计算处理部131和计算处理部132对通过角速度传感器11、和A/D转换器12得到的输入(角速度)，执行基于不同的两种以上的减法运算量的减法运算处理，分别输出至比较部133。
比较部133对由计算处理部131、计算处理部132输出的值的绝对值进行比较，将其结果提供至选择部134。选择部134在由比较部133比较的绝对值中选择绝对值为最小的，输出至判定部135。判定部135在由选择部134选择的绝对值超过预先设定的阈值(THR)时，判定产生了侧翻，向连接的驱动装置14输出起动信号。
图4是为了说明在图3所示的计算处理部131和计算处理部132使用提取低频分量的LPF时的计算处理动作而表示的动作示意图。
图4(a)表示在角速度传感器11叠加漂移分量时的ω(角速度)对T(时间)的特性，以粗箭头为界，左侧表示计算前的波形，右侧表示计算后的波形。
如图4(a)所示，利用LPF处理，经过一定时间后，减法运算量收敛在与角速度传感器11的输出相同的值。如箭头右侧所示，可知在计算处理后，利用算出的减法运算量进行角速度传感器11输出的减法运算处理，经过一定时间后漂移分量被去除。
图4(b)表示车辆侧翻时的动作。由于在LPF处理中包含延迟特性，因此如箭头右侧所示，在减法运算处理后，产生角速度传感器11输出中不包含的负分量的过冲。减法运算量是根据将LPF的截止频率或阶数作为对象的漂移现象时间常数进行调整，从而例如，在计算处理部131中，将其设定在可以去除稳态漂移分量的程度，另外，减法运算处理部132中将其设定为可以去除临时较大的漂移分量的程度。众所周知，若将截止频率设定得较高则输出信号减小，若设定得较低则输出信号增大。
另外，在上述说明中，是说明了从角速度传感器11的输出减去由LPF算出的低频分量的处理，但这些处理等效于对角速度传感器11的输出直接执行HPF处理的情况，这是不言自明的。
接下来，参照图5、图6，说明作为计算处理部131、计算处理部132将变动作为一定量时的减法运算处理。
图5是为了说明在图3所示的计算处理部131和计算处理部132使用将减法运算量作为一定量的加减运算器时的计算处理动作的动作示意图，与图4一样，图5(a)表示在角速度传感器11叠加漂移分量时的ω(角速度)对T(时间)的关系，以粗箭头为界，左侧表示计算前的波形，右侧表示计算后的波形。
图6是表示将变动作为一定量时的本发明的实施方式1所涉及的乘客保护装置的起动装置的计算处理的流程的流程图。
如图6所示，例如，计算处理部131对角速度传感器11的输出、和设定为一定的减法运算量进行比较(步骤ST61)，在角速度传感器11的输出大于减法运算量时(步骤ST61“是”)，对减法运算量加上一定值(Δ)(步骤ST62)，在角速度传感器11的输出小于减法运算量时(步骤ST61“否”)，执行对减法运算量减去一定值(Δ)的处理(步骤ST63)。计算处理部132的动作也与计算处理部131相同。
这样，通过使变动量为一定量，即使在侧翻现象导致输入值较大时，也可以抑制过量的减法运算，有效应用于可以预先掌握漂移分量的变化量的情况。
因此，根据可以掌握漂移分量的变化量的情况与不能掌握的情况，通过切换使用根据物理量的大小使减法运算量变动的类型(使用LPF)、和预先定义的一定量的减法运算量，可以得到的效果是：即使存在输入假定值以上的漂移分量时也可以抑制输出值的发散，且可以抑制过量的减法运算。
图7是表示本发明的实施方式1所涉及的乘客保护装置的起动装置的比较部133和选择部134进行的比较选择处理动作的流程的流程图。
如图7的流程图所示，比较部133对计算处理部131进行的减法运算处理输出(OUT1)、和减法运算处理部132进行的减法运算处理输出(OUT2)的绝对值的大小进行比较(步骤ST71)，选择部134选择绝对值成为最小的减法运算处理输出(OUT)，提供至判定部135。此处，在|OUT1|＞|OUT2|时(步骤ST71“是”)，选择减法运算处理输出OUT2，提供至驱动装置14(步骤ST72)；在|OUT1|≤|OUT2|时(步骤ST71“否”)，选择减法运算处理输出OUT1，输出至判定部135(步骤ST73)。
图8(a)、(b)、(c)是为了说明本发明的实施方式1所涉及的乘客保护装置的起动装置中计算处理装置13的动作而表示的动作示意图。
下面，参照图8(a)(b)(c)所示的动作示意图，详细说明图2、图3所示的计算处理装置13的动作。
图8(a)表示稳态状态的计算处理装置13的动作。此处可知，计算处理装置13(比较部133及选择部134)通过对计算处理部131、计算处理部132进行的减法运算处理后的绝对值较小一方的输出值(|MIN值|)进行比较选择(此处，由于减法运算处理结果的两者没有差异，因此无论哪个输出都可以)，漂移分量被去除。
另一方面，图8(b)表示产生临时环境变化时的计算处理装置13的动作。此处可知，计算处理装置13(比较部133及选择部134)通过对计算处理部131、计算处理部132进行的减法运算处理后的绝对值较小一方的输出值(|MIN值|)进行比较选择(选择计算处理部132)，可以抑制产生偏移。
另外，图8(c)表示产生侧翻等物理性事态时的计算处理装置13的动作。此处也与图8(b)一样可知，计算处理装置13(比较部133及选择部134)通过对计算处理部131、计算处理部132进行的减法运算处理后的绝对值较小一方的输出值(|MIN值|)进行比较选择(前半部选择计算处理部131、后半部选择计算处理部132)，可以抑制产生过冲。
根据上述的本发明的实施方式1，计算处理装置13通过执行减法运算量不同的两种以上的减法运算处理，选择绝对值成为最小的减法输出，对于由于环境变化而临时产生的漂移分量，可以快速去除漂移分量，另外，对作为对象的物理现象，可以在输出信号后半部不产生过冲那样去除偏移。因此，可以提供可靠性较高的乘客保护装置。
实施方式2.
图9是本发明的实施方式2所涉及的乘客保护装置的起动装置中、将计算处理装置的内部结构进行功能展开而表示的方框图。
与图3所示的实施方式1的差异在于，是在选择部134与判定部135之间，追加插入对由选择部134选择的减法运算处理结果进行积分处理的积分部136。除了追加插入该积分部136以外，由于与图3所示的实施方式1的结构相同，因此下面仅说明积分部136。另外，在图8中，标注与图3所示的方框相同标号的方框具有与图3所示的方框相同的名称以及功能。
图10是关于图9所示的计算处理装置13的动作、示意表示从角速度传感器11的输出到判定部135所进行的气囊2的起动判定的一系列流程的动作示意图。此处，假定多阶段地连续产生侧翻现象的情况进行说明。
如实施方式1中说明的那样，在比较部133对计算处理部131和计算处理部132的减法运算处理输出值ω单纯进行比较时，如图10(b)所示，单次无法达到乘客保护装置的起动阈值的电平，但如图10(c)所示，由于对通过选择部134输出的减法运算处理输出值进行积分处理所带来的累积效果，角度分量θ会超过起动阈值(THR)的电平，据此，驱动装置14可以起动气囊2。
根据上述的本发明的实施方式2所涉及的乘客保护装置的起动装置，通过用积分部136对由选择部134选择的值进行积分处理，提供至判定部135，即使对于单次无法到达起动阈值的情况，但由于物理量的累积结果，也可以起动气囊2。
实施方式3.
图11是表示本发明的实施方式2所涉及的乘客保护装置的起动装置中、将计算处理装置13的内部结构极性功能展开而表示的方框图。
与图3所示的实施方式1的差异在于，是在计算处理部131、计算处理部132的输入级附加了对由角速度传感器11输出的物理量进行积分处理的积分部137。除了附加积分部137以外，由于与图3所示的实施方式1的结构相同，因此下面仅说明积分部137。另外，在图11中，标注与图3所示的方框相同标号的方框具有与图3所示的方框相同的名称以及功能。
图12是关于图11所示的计算处理装置13的动作、示意表示从角速度传感器11的输出到判定部135所进行的气囊2的起动判定的一系列流程的动作示意图。图12中，实线表示侧翻现象(工作条件)，虚线表示没有侧翻返回原来状态的非侧翻现象(非工作条件)。
积分部137通过对图12(a)所示的角速度传感器11的输出进行积分，生成图12(b)的角度(θ)对时间(T)的特性所示的积分波形，提供至计算处理部131、计算处理部132。由于该积分波形与非工作条件的没有差异，因此无法由该积分值识别车辆侧翻。
对于图12(b)所示的积分值，计算处理部131、计算处理部132执行减法运算处理之后的输出值如图12(c)、(d)所示。如图12(c)所示，在减法运算量设定得较少的计算处理部131中，非工作条件在正侧大幅超过起动阈值。与之相对，在减法运算量设定得较大的计算处理部132中，在负侧产生大幅的过冲分量，非工作条件大幅超过负侧的起动阈值。
然而，由于在选择部134中选择绝对值为最小的减法运算处理输出(前半部的输出信号部分为计算处理部132、后半部的输出信号部分为计算处理部131)，如图12(e)所示，只有工作条件超过起动阈值，可以维持非工作区域。
如上所述，根据本发明的实施方式3所涉及的乘客保护装置的起动装置，通过对角速度传感器11的输出进行积分处理，由计算处理部131、计算处理部132进行减法运算处理后对其绝对值进行比较选择，提高侧翻分量和非侧翻分量的识别性，即使未到达起动阈值的条件，也可以根据物理量的累积结果起动乘客保护装置。
如以上说明所示，本发明的乘客保护装置的起动装置例如如图3、图9、图11的实施方式1、2、3分别表示的那样，包括：检测车辆行为的角速度传感器11(或者加速度传感器)；计算处理部131、132，该计算处理部131、132对基于来自这些传感器11的输出的物理量，进行减法运算量不同的两种以上的计算；比较部133，该比较部133比较来自各计算处理部131、132的输出的绝对值；选择部134，该选择部134选择绝对值成为最小的计算处理部131、132的输出值；以及判定部135，该判定部135基于选择的输出值，判定是否需要起动乘客保护装置而构成，可以提供一种乘客保护装置的起动装置，该乘客保护装置的起动装置对由于环境变化而临时产生的漂移分量，可以快速去除漂移分量，对作为对象的物理现象，可以在输出信号后半部不产生过冲那样去除偏移。
另外，如图9的实施方式2所示，通过使用积分部136对由角速度传感器11得到的物理量进行积分处理，提供至计算处理部131、计算处理部132，或者如图11的实施方式3所示，将积分部137追加插入在选择部134与判定部135之间，对计算处理部131、计算处理部132输出进行积分处理，即使对于单次无法到达起动阈值的情况，也可以根据物理量的累积结果起动气囊2，或者提高侧翻分量和非侧翻分量的识别性，即使无法达到起动阈值的条件，也可以根据物理量的累积结果起动乘客保护装置。
另外，在上述的本发明的实施方式1至3中，只例举了角速度传感器11作为检测车辆行为的传感器进行说明，但可以使用加速度传感器，以加速度为对象，用于起动前碰撞用、或者侧面碰撞用的乘客保护装置，这是不言自明的。
另外，上述的本发明的实施方式所涉及的乘客保护装置的起动装置具有的各结构方框的功能可以全部由硬件实现，或者至少一部分由软件实现。例如，计算处理装置13(计算处理部131、计算处理部132、比较部133、选择部134、判定部135、积分部136、137)的数据处理可以利用1个或者多个程序在计算机上实现，另外，其至少一部分也可以由硬件实现。
工业上的实用性
如上所述，本发明所涉及的乘客保护装置的起动装置，由于通过基于减法运算量不同的两种以上的计算处理结果的绝对值成为最小的输出值，判定是否需要起动，从而可以快速去除临时产生的漂移分量，且抑制产生过冲，因此适用于车用的气囊起动装置等。

Claims (5)

1.一种乘客保护装置的起动装置，其特征在于，包括：
检测车辆行为的传感器；
基于所述传感器输出的物理量来进行减法运算量不同的计算的两种以上的计算处理部；
比较部，所述比较部比较来自所述两种以上的计算处理部的各自的输出的绝对值；
选择部，所述选择部选择所述绝对值为最小的所述计算处理部的输出值；以及
判定部，所述判定部基于所述选择的输出值，判定是否需要起动乘客保护装置。
2.如权利要求1所述的乘客保护装置的起动装置，其特征在于，包括
积分部，所述积分部对所述物理量进行积分处理，作为所述计算处理部的输入。
3.如权利要求1所述的乘客保护装置的起动装置，其特征在于，包括
积分部，所述积分部对由所述选择部选择的所述计算处理部的输出值进行积分处理，作为向所述判定部的输入。
4.如权利要求1所述的乘客保护装置的起动装置，其特征在于，
所述计算处理部根据基于所述传感器输出的物理量，使所述减法运算量变动。
5.如权利要求1所述的乘客保护装置的起动装置，其特征在于，
所述计算处理部使所述减法运算量固定来进行计算。
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