CN102485548A - 集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元 - Google Patents

集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元 Download PDF

Info

Publication number
CN102485548A
CN102485548A CN2011101296165A CN201110129616A CN102485548A CN 102485548 A CN102485548 A CN 102485548A CN 2011101296165 A CN2011101296165 A CN 2011101296165A CN 201110129616 A CN201110129616 A CN 201110129616A CN 102485548 A CN102485548 A CN 102485548A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sensor
air bag
control unit
safety air
integrated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011101296165A
Other languages
English (en)
Inventor
文圣浩
张宰铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hyundai Motor Co
Kia Corp
Original Assignee
Hyundai Motor Co
Kia Motors Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hyundai Motor Co, Kia Motors Corp filed Critical Hyundai Motor Co
Publication of CN102485548A publication Critical patent/CN102485548A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0132—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

本发明提供了一种集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元。该安全气囊控制单元包括：安全气囊碰撞传感器，其被配置成检测安全气囊碰撞信息；数字传感器，其被配置成检测偏航率和加速度，并且被配置成将检测到的数据转换成数字信号；以及微型计算机，其被配置成识别来自数字传感器的输出和来自安全气囊碰撞传感器的输出是否处于相应传感器的测量范围内。

Description

集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元
技术领域
本发明涉及一种集成有惯性测量单元(inertial measurement unit，IMU)的安全气囊控制单元，并且更特别地，本发明涉及一种用于把形成为分立单元并连接到电子稳定控制(electronic stability control，ESC)单元的偏航率传感器(yaw rate sensor)和垂直/水平重力传感器(G传感器)与安全气囊控制单元(ACU)集成、从而改善车内装置的布局的技术。
背景技术
偏航率传感器和G传感器是执行车辆的转向控制所必需的传感器。具体地，偏航率传感器是测量绕着车辆的竖直轴的车辆偏航率(角速度)的传感器并且被用于车辆的4轮转向控制。也被称为加速度计传感器的G传感器(重力传感器)处理输出信号以测量车辆的运动惯量。
如图1中所示，偏航率传感器和G传感器包括电子稳定控制(ESC)单元10和形成为与ESC单元10分立的分立单元的传感器单元。
如图1中所示，传感器单元(惯性测量单元(IMU))20包括用于检测沿X轴的加速度的垂直G传感器单元40。传感器单元还包括用于检测沿Y轴的加速度和偏航率的水平G/偏航率传感器单元50。
垂直G传感器40包括X轴加速度传感器41和电源单元40。水平G/偏航率传感器单元50包括偏航率传感器51、Y轴加速度传感器52、微型计算机55和电源单元54。在图1中所示的常规设计中，安全气囊控制单元(ACU)30包括：安全气囊碰撞传感器31，其包括加速度传感器和滚速传感器；微型计算机32；和电源单元33。
如图2中所示，由传感器单元20感测到的值被传送给ESC单元10，其中ESC 10的滤波器11和12对感测到的值执行滤波。然后，A/D转换器13将感测到的值转换为数字信号，并且确定单元16通过将数字信号与自测试信号进行比较来确定所转换的数字信号是否是适当的信号。接着，计算单元18进行用于执行校准的计算并且校准单元17对数字信号执行偏移校准(offset calibration)。
因此，在相关技术中，偏航率传感器和垂直/水平G传感器被形成为与ESC单元10分立的分立单元，从而占据车内面积的较大一部分。
另外，由于ESC 10对偏航率传感器和垂直/水平G传感器的输出值执行滤波、校准和确定，所以沉重的负荷被施加到ESC单元10。
发明内容
本发明提供了一种与数字传感器集成的安全气囊控制单元，其中集成了分立的偏航率传感器和分立的垂直/水平重力传感器，使得能够改善车内装置的布局。
另外，偏航率传感器和垂直/水平重力传感器的输出值由安全气囊控制单元的微型计算机处理，使得可以降低施加于ESC单元的负荷。
根据本发明的一方面，提供了一种集成有惯性测量单元(IMU)的安全气囊控制单元。本发明的该实施例中的安全气囊控制单元可以包括：配置成检测安全气囊碰撞信息的安全气囊碰撞传感器；配置成检测偏航率和加速度的数字传感器。安全气囊控制单元中的数字传感器还可以配置成将检测到的数据转换成数字信号。另外，微型计算机可以配置成识别来自数字传感器的输出和来自安全气囊碰撞传感器的输出是否处于相应传感器的可测量范围内。
应该理解的是，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般的机动车辆(诸如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的客车)、包括各种艇和船在内的水运工具、飞行器等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合电动车、氢动力车以及其它代用燃料车(例如从除石油以外的资源中取得的燃料)。如本文中所述，混合动力车是具有两个或更多个动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动力的车辆。
附图说明
根据结合附图给出的以下详细说明，本发明的目的、特征和优点将更加明了，在附图中：
图1是示出安装有偏航率传感器和常规垂直/水平重力传感器的常规配置的图示；
图2是用于说明图1中的常规偏航率传感器和常规垂直/水平重力传感器的输出信号的流的图示；
图3是示出根据本发明的示例性实施例的集成有IMU的安全气囊控制单元的配置的图示；并且
图4是示出图3中的数字传感器和微型计算机的示例性详细配置的图示。
【符号说明】
40：垂直重力传感器单元
41：X轴加速度传感器
42：电源单元
20：垂直重力/偏航率传感器
51：偏航率传感器
52：Y轴加速度传感器
55：微型计算机
54：电源单元
31：安全气囊碰撞传感器
32：微型计算机
33：电源单元
11、12：滤波器
13：A/D转换器
15：滤波器
16：确定单元
17：校准单元
18：计算单元
210：安全气囊碰撞传感器
220：微型计算机
230：电源单元
240：数字传感器
具体实施方式
将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。在所有附图中将始终使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。这里包含的公知的功能和结构的详细描述可能会被省略以避免使本发明的主题变模糊。
应该理解的是，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般的机动车辆(诸如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的客车)、包括各种艇和船在内的水运工具、飞行器等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合电动车、氢动力车以及其它代用燃料车(例如从除石油以外的资源中取得的燃料)。如本文中所述，混合动力车是具有两个或更多个动力源的车辆，例如既有汽油动力又有电动力的车辆。
在下文中，将参考图3和4描述根据本发明的集成有IMU的安全气囊控制单元。
图3是示出根据本发明的示例性实施例的集成有IMU的安全气囊控制单元(ACU)的配置的视图。根据本发明的示例性实施例的集成有IMU的一体化的ACU 200包括安全气囊碰撞传感器210、微型计算机220、电源单元230和数字传感器240。
具体地，安全气囊碰撞传感器210被用来感测加速度和滚速。微型计算机220对安全气囊碰撞传感器210的输出值和数字传感器240的输出值进行滤波和测量，并对其执行数据转换以便使得能够进行控制器局域网(controller area network，CAN)通信。为此，微型计算机220包括SPI接口221、滤波器222、确定单元223和数据转换单元224，如图4中所示。
SPI接口221接收在SPI模式中输出的数字传感器240的输出值。滤波器222对在SPI接口221处接收的数据进行滤波，并且确定单元223通过识别滤波后的数据是否处于传感器的可测量范围内来检测滤波后的数据的错误状态。数据转换单元224将从确定单元223输出的数据转换为遵照CAN通信协议的数据并将所转换的数据传送给电子稳定控制(ESC)单元100。
电源单元230将电力提供给安全气囊碰撞传感器210、微型计算机220和数字传感器240。
数字传感器240测量动态力，诸如绕着车辆的垂直轴的车辆偏航率(角速度)、沿着车辆的X轴和Y轴的加速度以及车辆的振动和冲击。数字传感器然后将检测到的值转换为数字信号，并对所转换的数字信号执行滤波和校准。
为此，数字传感器240可以具有如图4中所示的示例性详细配置。
在图4中，数字传感器240包括用于将数字信号转换为模拟信号的数模转换器(DAC)，电容电压转换(CV)，用于控制所接收的信号的增益的自动增益控制(AGC)，用于将模拟感测值转换成数字信号的模数(AD)转换器，锁相环(PLL)，用于对信号进行滤波的滤波器FILTER，一次性可编程(OTP)300，用于根据车辆设定状况来执行偏移校准的安全控制器(SCON)290，用于根据温度特征来校正输出的温度传感器(TEMP SENS)270，以及用于以SPI模式输出校正后的值的串行外围接口(SPI)280。
数字传感器240将物理地测得的偏航率值和加速度值转换成数字信号，并对数字信号执行滤波和校准以发送给微型计算机220。接着，微型计算机220对校准后的数据进行滤波，识别数据是否处于传感器的可测量范围内，并将数据转换成遵照CAN协议的数据。所转换的数据被输出到CAN通信总线使得该数据被传送给ESC单元100。
如上所述，根据本发明，可以使用一体化的ACU 200的微型计算机220和电源单元230来替代垂直重力传感器单元40的电源单元42及水平重力/偏航率传感器单元50的微型计算机55和电源单元54，从而提供改善的布局并减少部件的数目，这会导致更低的制造成本。
另外，根据本发明，偏航率传感器的输出和垂直/水平重力传感器的输出通过安全气囊控制单元的微型计算机而得到处理，从而使ESC单元的负荷最小化。
尽管已经在上文中详细描述了本发明的示例性实施例，但是应该清楚理解的是，本领域技术人员可能会想到的本文中教导的基本发明概念的许多变型和改型将会仍然落入所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内。

Claims (15)

1.一种集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，所述安全气囊控制单元包括：
安全气囊碰撞传感器，其被配置成检测安全气囊碰撞信息；
数字传感器，其被配置成检测偏航率和加速度，并且被配置成将检测到的数据转换成数字信号；以及
微型计算机，其被配置成识别来自所述数字传感器的输出和来自所述安全气囊碰撞传感器的输出是否处于相应传感器的测量范围内。
2.如权利要求1所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，其中，所述数字传感器对所述数字信号执行滤波、温度校准和偏移校准。
3.如权利要求2所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，其中，所述微型计算机对来自所述数字传感器的校准后的输出进行滤波，执行识别，并将所识别的数据转换成遵照控制器局域网通信协议的数据。
4.如权利要求1所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，其中，所述数字传感器将偏航率感测值以及X轴和Y轴的加速度值转换成相应的数字信号。
5.如权利要求2所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，其中，所述数字传感器将偏航率感测值以及X轴和Y轴的加速度值转换成相应的数字信号。
6.如权利要求3所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，其中，所述数字传感器将偏航率感测值以及X轴和Y轴的加速度值转换成相应的数字信号。
7.如权利要求1所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，还包括：
电源单元，其被配置成将电力提供给所述数字传感器、所述安全气囊碰撞传感器和所述微型计算机。
8.如权利要求2所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，还包括：
电源单元，其被配置成将电力提供给所述数字传感器、所述安全气囊碰撞传感器和所述微型计算机。
9.一种集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，所述安全气囊控制单元包括：
第一传感器，其被配置成检测安全气囊碰撞信息；
第二传感器，其被配置成检测与偏航率和加速度相关的数据，并将检测到的数据转换成数字信号；以及
微型计算机，其被配置成识别来自所述第二传感器的输出和来自所述第一传感器的输出是否处于相应传感器的预定范围内。
10.如权利要求1所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，其中
所述第一传感器是安全气囊控制传感器并且所述第二传感器是数字传感器，
检测到的数据是偏航率和加速度，并且
所述数字传感器对所述数字信号执行滤波、温度校准和偏移校准。
11.如权利要求10所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，其中，所述微型计算机对来自所述数字传感器的校准后的输出进行滤波，执行识别，并将所识别的数据转换成遵照控制器局域网通信协议的数据。
12.如权利要求10所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，其中，所述数字传感器将偏航率感测值以及X轴和Y轴的加速度值转换成相应的数字信号。
13.如权利要求10所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，其中，所述数字传感器将偏航率感测值以及X轴和Y轴的加速度值转换成相应的数字信号。
14.如权利要求10所述的集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元，还包括：
电源单元，其被配置成将电力提供给所述数字传感器、所述安全气囊碰撞传感器和所述微型计算机。
15.一种用于操作集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元的方法，所述方法包括：
通过第一传感器来检测安全气囊碰撞信息；
通过第二传感器来检测与偏航率和加速度相关的数据；
通过所述第二传感器将检测到的数据转换成数字信号；以及
通过微型计算机来识别来自所述第二传感器的输出和来自所述第一传感器的输出是否处于相应传感器的预定范围内。
CN2011101296165A 2010-12-02 2011-05-13 集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元 Pending CN102485548A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2010-0122043 2010-12-02
KR1020100122043A KR20120060509A (ko) 2010-12-02 2010-12-02 Ｉｍｕ 통합 에어백 제어 유닛

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102485548A true CN102485548A (zh) 2012-06-06

Family

ID=46151131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101296165A Pending CN102485548A (zh) 2010-12-02 2011-05-13 集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20120139219A1 (zh)
KR (1) KR20120060509A (zh)
CN (1) CN102485548A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103332160A (zh) * 2013-07-16 2013-10-02 常州先进制造技术研究所 汽车被动保护系统安全气囊控制器
CN109890664A (zh) * 2016-10-31 2019-06-14 罗伯特·博世有限公司 用于运行机动车的安全系统的方法和设备、用于机动车的安全系统

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6042308B2 (ja) * 2013-10-29 2016-12-14 本田技研工業株式会社 車両衝突判定装置
EP3124379B1 (de) 2015-07-29 2019-05-01 Airbus Defence and Space GmbH Hybrid-elektrischer antriebsstrang für vtol drohnen
KR102524291B1 (ko) * 2017-01-25 2023-04-24 현대자동차주식회사 자동차의 에어백 점화 제어 시스템 및 이를 이용한 에어백 점화 제어 방법

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5488368A (en) * 1993-05-28 1996-01-30 Technoview Inc. A/D converter system and method with temperature compensation
KR20000022153A (ko) * 1996-06-24 2000-04-25 드레이어 론니 알 차량 안전 장치용 콘트롤러
US6081215A (en) * 1998-07-06 2000-06-27 Motorola, Inc. High speed interlaced analog interface
DE10344613A1 (de) * 2003-09-25 2005-05-04 Bosch Gmbh Robert Verfahren zur Bildung einer Auslöseentscheidung
DE102005016009A1 (de) * 2005-04-07 2006-10-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Stabilisierung eines Fahrzeugs nach einer Kollision
DE102007000090B4 (de) * 2006-02-15 2014-03-06 Advics Co., Ltd. Bewegungssteuergerät für ein Kraftfahrzeug
US9663052B2 (en) * 2006-03-30 2017-05-30 Ford Global Technologies, Llc Method for operating a pre-crash sensing system to deploy airbags using confidence factors prior to collision
US8554461B2 (en) * 2007-02-19 2013-10-08 Ford Global Technologies, Llc System and method for pre-deploying restraints countermeasures using pre-crash sensing and post-crash sensing
DE102008046957A1 (de) * 2007-10-20 2009-04-23 Continental Teves Ag & Co. Ohg Modular aufgebautes elektronisches Kraftfahrzeugregelungssystem
US9403415B2 (en) * 2009-10-12 2016-08-02 Ford Global Technologies GPS based pitch sensing for an integrated stability control system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103332160A (zh) * 2013-07-16 2013-10-02 常州先进制造技术研究所 汽车被动保护系统安全气囊控制器
CN109890664A (zh) * 2016-10-31 2019-06-14 罗伯特·博世有限公司 用于运行机动车的安全系统的方法和设备、用于机动车的安全系统
CN109890664B (zh) * 2016-10-31 2022-05-17 罗伯特·博世有限公司 用于运行机动车的安全系统的方法和设备以及安全系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120060509A (ko) 2012-06-12
US20120139219A1 (en) 2012-06-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5502404B2 (ja) 車輪荷重を検出するための方法および測定システム
CN103221237B (zh) 用于确定轮胎在车辆上的位置的方法和装置
CN102782506B (zh) 车辆状态检测装置及车辆状态检测系统
CN102341712B (zh) 用于在车辆移动时自动校准安装在所述车辆的轮子上的加速度传感器的方法
CN102485548A (zh) 集成有惯性测量单元的安全气囊控制单元
JP2010066261A5 (zh)
CN103292945B (zh) 包括畸变检测元件的车载装置
CN101349606A (zh) 货车质心高度动态检测方法
EP2572904A1 (en) Tire pressure monitoring system (TPMS) Device
CN103625406A (zh) 安全气囊装置以及其控制方法
KR101921055B1 (ko) 차량사고 확인 시스템 및 차량사고 확인 방법
KR101658101B1 (ko) 3축 가속도 센서를 이용한 사고패턴 기반 차량 사고 유형 판단 방법 및 시스템, 장치
Reze et al. MEMS sensors for automotive vehicle stability control applications
CN109070858B (zh) 用于确定安全关键的车辆横摆运动的方法和设备
CN206740146U (zh) 一种电动自行车异动检测装置
CN103373305A (zh) 乘员保护系统
US20220381603A1 (en) Load detection device
US7359818B2 (en) Sensor apparatus, control system having the same and offset correction method
JP2015223956A (ja) 衝突検知システム
CN109963753B (zh) 用于识别车辆碰撞的方法和设备
US8775021B2 (en) Method for calibrating an adaptive chassis system
US11084441B2 (en) Vehicle airbag firing control system and airbag firing control method using the same
CN103347750B (zh) 用于车辆的灵活的组合传感机构模块
KR101753990B1 (ko) 차량의 전복감지/데이터 수집장치
KR102637830B1 (ko) 위치 결정을 위한 방법, 전자 제어 장치 및 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20120606