CN103625406A - 安全气囊装置以及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的安全气囊装置以及其控制方法，是关于包括：加速度传感器，测量车体的前、后方向以及/或所述车体的左、右方向的加速度；角速度传感器，测量所述车体的所述前、后方向以及所述左、右方向与垂直方向的角速度；电子控制装置，利用所述加速度传感器与所述角速度传感器测量的加速度以及角速度，测量的所述车体的所述左、右方向的速度，在已设定值以上的情况，降低安全气囊的展开准许值。

Description

安全气囊装置以及其控制方法
技术领域
本发明一实施例涉及安全气囊装置以及其控制方法是，在预测车辆翻车的情况，降低安全气囊的展开准许值，将展开安全气囊的判断时间提前，保护驾驶员。
背景技术
一般而言，安全气囊控制单元(Airbag Control Unit:ACU,以下称“ACU”)是在车辆发生碰撞事故时，从设置于车体的各种感应部（例如，加速度传感器等）获取的数据为基础，判定是否展开安全气囊的安全装置的控制部。
然后，电子稳定控制部(Electronic Stability Control:ESC,以下称为“ESC”)是，行驶车辆的姿势，从设置于车体的各种感应部（例如，转向角传感器、加速度传感器以及侧翻传感器等）获取的数据为基础判定为侧翻，为了防止翻车控制刹车运作的安全装置的控制部。
一般而言，ACU通过所述加速度传感器，感应正在行驶车辆的X方向以及Y方向的速度变化的加速度后，感应的加速度在超过设定加速度的情况，决定是否展开安全气囊。
在车辆翻车的情况，比起其他车辆事故乘客的负伤情况可能会较为严重。车辆发生翻车事故的情况，安全气囊在车辆翻车后展开，因此发生不能从负伤中保护驾驶员或乘客的情况。从而，快速感应车辆的翻车，且迅速展开安全气囊正在成为重要主题。
发明内容
（要解决的技术问题）
本发明的一实施例其目的在于，提供安全气囊装置以及安全气囊控制方法，为了在车辆翻车事故中保护车辆驾驶员以及乘客。
（解决问题的手段）
本发明一实施例的安全气囊装置，包括：加速度传感器，测量车体的前、后方向（以下称为，“X方向”）以及/或所述车体的左、右方向（以下称为，“Y方向”）的加速度；角速度传感器，测量所述车体的所述X方向、所述Y方向与垂直方向（以下称为，“Z方向”）的角速度；电子控制装置，利用所述加速度传感器与所述角速度传感器测量的加速度以及角速度，测量的所述车体的所述Y方向的速度，在已设定值以上的情况，降低安全气囊的展开准许值。
本发明的一实施例的安全气囊控制方法，包括：测量车体的左、右方向（以下称为，“Y方向”）的加速度的阶段；测量所述车体所述X方向、Y方向与垂直的轴（以下称为，“Z轴”）的角速度的阶段；利用所述加速度以及角速度，检测所述Y方向的速度的阶段；所述Y方向的速度在已设定值以上的情况，降低安全气囊的展开准许值的阶段。
（发明的效果）
本发明的一实施例的安全气囊装置是，提前预测车辆翻车事故且展开安全气囊，可以在负伤中保护车辆的驾驶员以及乘客。
本发明的一实施例的安全气囊装置，反映车辆的Y方向的速度以及车辆的转向角等，更加准确的判断是否翻车可展开安全气囊。
本发明的一实施例的安全气囊装置是，在车辆的Y方向的加速度以及Z轴的角速度，下降到已设定值以下的情况，将测量的Y方向的速度初始化，可以更加准确的预测以后要发生的翻车事故。
本发明的一实施例的安全气囊装置是，在车辆的转向角与Z轴的角速度，在已设定值以上的情况，掌握Y方向的速度，车辆翻车的危险性较高时，使安全气囊展开。
附图说明
图1图示本发明的一实施例的安全气囊装置的构成的框图。
图2图示本发明的一实施例的安全气囊装置的降低安全气囊的展开准许值的示意图。
图3是图示本发明的一实施例的安全气囊控制方法的流程图。
（附图标记说明）
10:电子控制装置
20:加速度传感器
30:角速度传感器
40:转向角传感器
50:安全气囊
具体实施方式
与附图一起参照详细后述的实施例，会明确本发明的优点及特征，还有将其达成的方法。但是，本发明并非限制于在以下公开的实施例，而是可以相互不同且多样的形态实现，并且本实施例只是将本发明更加完全的公开。本发明是为了完整的告知在本发明所属的技术领域具有通常知识的技术人员所提供，并且本发明只是根据权利要求范围所定义。通过说明书整体相同参照符号称为相同构成要素。
根据本发明一实施例的安全气囊装置，包括：加速度传感器20，测量车体的前进、后退方向（称为，“X方向”）以及/或所述车体的左侧、右侧方向（称为，“Y方向”）的加速度；角速度传感器30，测量所述车体的所述X方向、所述Y方向与垂直的Z方向的角速度；电子控制装置，利用所述加速度传感器20与所述角速度传感器30测量的加速度以及角速度，测量的所述车体的所述Y方向的速度，在已设定值以上的情况，降低安全气囊的展开准许值。
以下，参照附图如下说明本发明的实施例。
图1图示本发明一实施例的安全气囊装置的构成的框图。
参照图1，安全气囊装置可与电子稳定控制系统（以下称为，ESC系统）连接。
ESC系统（电子稳定控制系统Electronic Stability Control system）也称为车辆安定性控制系统(VSC:Vehicle Stability Program)，并且车辆向旁边滑动或旋转等急剧转换方向时，适当调整各车轮使其从新找回意图的方向。
作为在ABS进一步进化的ESC系统，汽车在弯道旋转时，传感器感应感应转向装置的位置、车轮旋转速度以及汽车的离心力等所有状况，可自动调整4轮的自动控制与引擎功率。
ESC系统包括刹车模块与各种传感器。ABS主要控制车辆的进行方向，ESC则可以控制车辆的横方向。ESC连接加速度传感器20与角速度传感器30(yaw rate sensor)。角速度传感器30可掌握车辆的垂直方向旋转角度。
加速度传感器20可测量加速度。加速度传感器20，将测量的加速度进行两次积分，可获取从起始位置的相对位置。加速度传感器20获取对于起始角度值的变换角速度，可求得位置变换角速度。加速度传感器20的一种硅加速度传感器20包括，微型机械构造部，接受力度；变换构件部，将所述接受的力度转换为电气性信号；信号处理部，制作额定功率。
加速度传感器20可测量车体的前进、后退方向（以下称为“X方向”）以及/或所述车体的左侧、右侧方向（以下称为“Y方向”）的加速度。
车辆在弯道旋转行驶时，根据路面或加速度状况接受旋转(spin)。汽车的自转速度与公转速度相比稍微快。角速度传感器30(yaw rate sensor)可感应汽车的角速度。ESC系统以角速度传感器30感应的角速度为基础，在汽车的车轮施加能动性的制动使其产生反力，可以将旋转防止于未然。
角速度传感器30作为感应角速度的传感器，积分一次成为角度，因此可在导航系统计算姿势。角速度系的种类有机械式、光学式MEMS形态。机械式角速度传感器30(yaw rate sensor)可以是，使用的振动型角速度传感器30。
角速度传感器30根据科里奥利力(Coriolis Force：也称为，根据地球自转的假想性的力量或转向力）发生另外的振动。机械式角速度传感器30测量根据科里奥利力所发生的质量体的位移(角度），进而测量角速度。角速度传感器30(yaw rate sensor)在上下可包括电极。角速度传感器30(yawrate sensor)用电极可同时测量角速度与加速度。
角速度传感器30可测量车体的X方向、Y方向与垂直的Z方向的角速度。
光学式角速度传感器30测量根据施加角速度时所发生的光的路径差异的位相差（干涉程度），进而测量角速度。MEMS形态的角速度系使用与机械式相似的原理，并且正在以低价或小型将其活跃应用。
角速度传感器30(yaw rate sensor)，在振子施加交流电压，则会产生变形发生振动。振子将一定的振动数左/右摇晃。汽车以一定角速度旋转，传感器的检测者与根据科里奥利力施加振动的方向，以直角倾斜同时输出交流电压。
安全气囊系统可与引擎控制系统(EMS:Engine Management System,称为EMS)连接。EMS是为了有效燃烧燃料，调整吸气与排气的最佳条件，实现低燃费、低公害、高功率的引擎综合管理系统。
安全气囊装置，包括：电子控制装置10，接收所述加速度传感器20与所述角速度传感器30测量的加速度以及角速度，决定是否展开安全气囊50。
电子控制装置10利用测量的加速度值以及角速度值，测量的所述车体的所述Y方向的速度，在已设定值以上的情况，降低展开安全气囊50的准许值。
所述角速度传感器30、加速度传感器20、ESC系统与电子控制装置10，可用CAN通信手段执行相互间的通信，但并非限定于此。
安全气囊装置还包括，转向角传感器40，可检测车辆的转向角。转向角传感器40将对于车辆的转向角的信号传送至ESC系统。
电子控制装置10用CAN总线(CAN BUS)连接于角速度传感器30以及加速度传感器20。电子控制装置10是，车辆的转向角以及Z方向的角速度在已设定值以上的情况，可测量y方向的速度。
电子控制装置10利用车辆的x方向的速度、y方向的加速度以及z轴的角速度，可测量y方向的速度。求y方向的速度的公式如下。
vy(y方向的速度)=∑(ay(y方向的加速度)+vx(x方向的速度)*wz(z轴的角速度))
图2图示本发明的一实施例的安全气囊装置的降低安全气囊50的展开准许值的示意图。
如图2所示，示意图的y轴是车辆的z轴的角速度。示意图的x轴可以是将车辆倾斜程度以角度表示。示意图的黑实线可以是安全气囊50的展开准许值。
参照图2，电子控制装置10是，车辆的y轴速度在已设定值以上的情况，可降低准许展开所述安全气囊50的准许值。电子控制装置10相当于较低准许值的情况，展开安全气囊50在车辆翻车时可保护驾驶员以及乘客的安全。
电子控制装置10是，从所述加速度传感器20以及所述角速度传感器30获取的测量值相当于所述黑实线的情况，可展开安全气囊50。
图3是图示本发明的一实施例的安全气囊控制方法的流程图。
参照图3，一实施例的安全气囊控制方法，包括：测量车辆的前进、后退方向（以下称为，“X方向”）与所述车辆的左侧、右侧方向（以下称为，“Y方向”）的加速度的阶段（S110）；测量所述车辆的所述X方向、所述Y方向与垂直的轴Z轴的角速度的阶段（S120）；利用所述加速度以及角速度检测所述Y方向的速度的阶段（S140）；所述Y方向的速度在已设定值以上的情况，降低安全气囊的展开准许值的阶段（S150）。
加速度传感器20，可测量车辆的前进、后退方向（以下称为，“X方向”）与左侧、右侧方向（以下称为，“Y方向”）的加速度的阶段（S110）。
角速度传感器30，可测量车体的所述X方向、所述Y方向与垂直的轴Z轴的角速度的阶段（S120）。本阶段在流程图上图示在加速度测量阶段之后进行，但是并非限定于此，可提前或同时进行测量加速度。
电子控制装置，接收加速度传感器20与角速度传感器30测量的数据以及车辆的转向角等。电子控制装置是，加速度传感器以及角速度传感器测量的值满足起始条件的情况（S130），可计算y方向的速度。例如，电子控制装置是，车辆的转向角以及角速度在已设定值以上的情（S130），以加速度传感器20以及角速度传感器30测量的数据为基础，检测车辆的y方向的速度。（S140）
车辆的y方向的速度在已设定值以上的情况，降低安全气囊50的展开准许值（S150）。车辆在翻车的情况，展开的安全气囊50用安全气囊50的展开准许值，可反映车辆以长度方向轴（X轴）为中心旋转的性质的滑动(rolling)程度以及每小时的滑动程度。
安全气囊控制方法是，所述Y方向的加速度与所述Z轴的角速度，下降到已设定值以下的情况，还包括将检测的所述Y方向的速度初始化的阶段（S160）。将Y方向的速度数据初始化，以后车辆的角速度与转向角，在已设定值以上的情况，可以更加准确的掌握是否降低安全气囊的展开准许值。
以上，参照附图详细说明，本发明根据车辆发生的事故的安全气囊控制方法的最佳实施例。但是本发明的实施例并非必须现定于上述的最佳实施例，当然可以根据在本发明所述的技术领域具有通常知识的技术人员，进行多样的变形以及在均等范围内的实施。因此，本发明的真正权利范围是根据后述的权利要求范围所定义。

Claims (9)

1.一种安全气囊装置，其特征在于，包括：
加速度传感器，测量车体的前、后方向以及/或所述车体的左、右方向的加速度；
角速度传感器，测量所述车体的垂直方向的角速度；
电子控制装置，利用所述加速度传感器与所述角速度传感器测量的加速度以及角速度，测量的所述车体的所述左、右方向的速度，在已设定值以上的情况，降低安全气囊的展开准许值。
2.根据权利要求1所述的安全气囊装置，其特征在于，还包括：
转向角传感器，测量所述车辆的转向角。
3.根据权利要求1所述的安全气囊装置，其特征在于，
所述电子控制装置是，车辆的转向角以及所述垂直方向的角速度，在已设定值以上的情况，测量所述垂直方向的速度。
4.根据权利要求1所述的安全气囊装置，其特征在于，
所述电子控制装置是，用CAN总线(CAN BUS)连接于所述角速度传感器以及所述加速度传感器。
5.根据权利要求1所述的安全气囊装置，其特征在于，
所述角速度传感器是，包括晶体谐振器的振动型传感器。
6.根据权利要求1所述的安全气囊装置，其特征在于，
所述电子控制装置是，所述左、右方向的加速度与所述垂直方向的角速度，下降到已设定值以下的情况，将检测的所述左、右方向的速度初始化。
7.一种安全气囊控制方法，其特征在于，包括：
测量车辆的左、右方向的加速度的阶段；
测量所述车辆的前、后方向与垂直方向的角速度的阶段；
利用所述加速度以及角速度，检测所述左、右方向的速度的阶段；
所述左、右方向的速度在已设定值以上的情况，降低安全气囊的展开准许值的阶段。
8.根据权利要求7所述的安全气囊控制方法，其特征在于，
在检测所述左、右方向的速度的阶段，
所述车辆的转向角以及所述垂直方向的角速度，在已设定值以上的况，测量所述左、右方向的速度。
9.根据权利要求7所述的安全气囊控制方法，其特征在于，还包括：
所述左、右方向的加速度与所述垂直方向的角速度，下降到已设定值以下的情况，将检测的所述左、右方向的速度初始化的阶段。
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