CZ286446B6 - method of controlling activities of safety system of vehicle passengers and apparatus for making the same - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu pro ovládání vícestupňové aktivity bezpečnostního systému posádky vozidla s plynovým generátorem. Mimoto se vynález týká ovládacího systému pro provádění tohoto způsobu s měřicím čidlem pro zjišťování tíhy nehody.

Dosavadní stav techniky

Až dosud obvyklé způsoby pro ovládání aktivit bezpečnostního systému posádky vozidla pracují 15 tak, jak je to uvedeno v dalším. Plynule se zjišťuje velikost zpoždění vozidla, čímž se vytváří funkce zrychlení v průběhu času. Tato funkce je plynule odváděna paralelně s měřením zpoždění, takže na podkladě křivky vyjadřující zrychlení za časové období se zjišťuje stoupání křivky zrychlení. Toto stoupání se porovnává s předem stanovenou prahovou hodnotou tohoto stoupání. Od okamžiku dosažení této prahové hodnoty stoupání je bezpečnostní systém posádky 20 vozidla aktivován.

Až dosud používaný popsaný způsob pro ovládání aktivování bezpečnostního systému posádky vozidla má tu nevýhodu, že za určitých okolností může příliš dlouho trvat, než je aktivován druhý stupeň vícestupňového plynového generátoru, protože jeho vybavení se uskuteční teprve 25 při dosažení prahové hodnoty stoupání. Protože různé části vozidla, které jsou po sobě navzájem deformovány, mohou pohltit také různou deformační práci, mohou hodnoty zrychlení velmi značně kolísat. Proto je obvykle stoupání zrychlení pojímáno ve střední hodnotě. Protože popsané, ve střední hodnotě pojímané stoupání narůstá jen relativně pomalu, je za určitých okolností dosažena prahová hodnota stoupání relativně pozdě, takže může dojít ke zpoždění při 30 aktivování bezpečnostního systému.

Z DE 29 44 319 Al je známý vícekomorový plynový vak, který je podle velikosti zpoždění při nehodě nafukován částečně nebo úplně prostřednictvím více za sebou vybavitelných zážehových stupňů. K tomu účelu je upraven systém čidla pro zjišťování zpoždění, který aktivizuje první 35 nebo k němu časově přesazený další zapalovací stupeň plynového generátoru. Jak tento čidlový systém přesně pracuje však není v tomto spise uvedeno.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit způsob, který by zabránil zpožděnému aktivování bezpečnostního systému posádky vozidla. Dále má být vytvořen ovládací systém pro provádění tohoto způsobu, který má měřicí čidlo pro zjišťování tíže nehody.

Vytčený úkol se řeší způsobem v úvodu uvedeného druhu, jehož podstata spočívá v tom, že v první operaci se provede na vozidle senzitivní měření při nárazu vozidla vznikajících rozdílů rychlosti, ve druhé operaci se určí okamžik, od kterého byly rozdíly rychlostí měřeny, ve třetí operaci se určí okamžik, od kterého se dosáhlo předem stanovené první prahové hodnoty rozdílu rychlostí, ve čtvrté operaci se určí intenzita nárazu vozidla z časového rozdílu okamžiků 50 zjištěných ve druhé a třetí operaci, a v páté operaci se vydají různé výstupní signály v závislosti na hodnotách zjištěných ve druhé a třetí operaci pro zavedení různých aktivit bezpečnostního systému podle určené intenzity nárazu vozidla.

Způsob podle vynálezu stanovuje tíži nehody nikoli na podkladě stoupání křivky zrychlení, ale na podkladě časového rozdílu mezi začátkem vzniku diferenčních hodnot rychlosti a mezi dosažením předem stanovené prahové hodnoty rozdílu rychlostí. V závislosti na tom jsou poskytovány různé výstupní signály, které vyvolávají různé stupně aktivity bezpečnostního systému. Pokud se například dosáhne prahové hodnoty rozdílu rychlostí příliš brzy, je vyvolán jeden nebo podle výhodného vytvoření jsou současně vyvolány všechny stupně aktivity. Za určitých okolností se tedy po dosažení první prahové hodnoty již nečeká na to, až se dosáhne druhé prahové hodnoty, ale na podkladě počátečního měření je tak řečeno předpověděn maximální rozdíl rychlosti a tím i tíže nehody. Pokud se dosáhne předem stanoveného rozdílu rychlosti, který je přiřazen nižší intenzitě nárazu vozidla, relativně později, je to poukazem pro méně těžkou nehodu, takže se vyvolá jen jeden stupeň aktivity.

Podle výhodného provedení je přídavně ještě upraveno snímání systému bezpečnostního pásu pro zjištění, zdaje člen posádky vozidla připoután nebo nikoli. Odpovídající signál je přídavně zahrnut do stanovení výstupních signálů. Pokud například není jeden člen posádky vozidla připoután, musí být, i když se jedná případně jen o náraz vozidla s malou intenzitou, vydán odpovídající výstupní signál, který vyvolá stupeň aktivity odpovídající nárazu vozidla s vysokou intenzitou, takže například při využití vícekomorového plynového vaku se naplní všechny komory.

K tomu může také ještě následovat zjištění, zdaje k dispozici sedadlo dítěte nebo nikoli, přičemž se odpovídající signál zahrne do stanovení výstupních signálů. V souladu s tím se zavede stupeň aktivity odpovídající přítomnosti sedadla dítěte, takže příslušným způsobem vytvořený plynový vak je nafouknut jen částečně nebo vůbec ne.

S výhodou se při dosažení předem stanovené prahové hodnoty časové diference prostřednictvím časové diference ze čtvrté operace nejméně zhruba současně zavede více aktivačních stupňů, takže není třeba čekat, až se dosáhne druhé prahové hodnoty rozdílu rychlostí, která je větší než první. Pokud se tak velmi rychle dosáhne prahové hodnoty rozdílu rychlostí, je to jednoznačný poukaz na náraz vozidla s vysokou intenzitou, takže je možné současně zavést všechny stupně aktivity, aby nedošlo k žádné časové ztrátě při nafukování plynového vaku.

Dále je možné v průběhu předem stanoveného krátkého časového intervalu od zavedení prvního stupně aktivity zjistit, zda se mezi tím změnila diference rychlosti a pokud vzrostla, tak je možné návazně zavést druhý stupeň aktivity, přičemž tento druhý stupeň aktivity při dosažení předem stanovené druhé prahové hodnoty diference rychlosti, která je větší než první, se zavede již před uplynutím tohoto předem stanoveného časového intervalu. Mimoto je také možné zavést druhý aktivační stupeň nezávisle na změně rychlosti vždy po uplynutí předem stanoveného krátkého časového intervalu od zavedení prvního aktivačního stupně, pokud se rychlost zřetelně nesníží. Samozřejmě lze i pro tento případ zajistit, že při přítomnosti sedadla dítěte se nezavedou další stupně aktivity.

Úkol vytvoření ovládacího systému s měřicím čidlem pro zjišťování intenzity nárazu vozidla pro provádění způsobu je řešen tak, že měřicí čidlo je vytvořeno jako čidlo stále zjišťující změny rychlosti a že je upravena ovládací jednotka pro porovnávání změn rychlosti s předem stanovenými prahovými hodnotami změny rychlosti, pro stanovování diference doby, pro porovnávání diference doby s předem stanovenými prahovými hodnotami diference doby a pro poskytování různých výstupních signálů. Přitom může čidlo předávat diferenční hodnoty rychlosti samo o sobě buď v pevně stanovených časových intervalech nebo může být ovládací jednotka například v pevně stanovených časových intervalech prostřednictvím čidla dotazována na aktuální hodnoty rychlosti.

Případně může být také upraveno čidlo bezpečnostního pásu, které stanovuje, zda je člen posádky vozidla připoután nebo nikoli. Právě tak může být upraven detektor sedadla dítěte.

-2CZ 286446 B6

Bezpečnostní systém posádky vozidla s popsaným ovládacím systémem má plynový generátor, který je vytvořen tak, že v závislosti na výstupních signálech ovládací jednotky může vytvářet různé vnitřní tlaky v plynovém vaku. Tím je plynový vak více nebo méně nafouknut.

S výhodou je přitom plynový generátor vytvořen jako vícestupňový plynový generátor, který také má ovládající jednotkou regulovatelný výtokový otvor.

Vícekomorový plynový vak má s výhodou stěnové části z tkaniny, která má při narůstajícím vnitřním tlaku plynového vaku menší prostupnost plynu.

Přehled obrázků na výkresech

Další znaky a výhody vynálezu vyplývají z následujícího popisu ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn ovládací systém pro provádění způsobu podle vynálezu.

Na obr. 2 je znázorněn bezpečnostní systém s plynovým vakem, přičemž vícekomorový plynový vak je znázorněn ve zcela nafouknutém stavu.

Na obr. 3 je znázorněn diagram nárůstu rychlosti v závislosti na času se šesti křivkami, které představují průběhy nárazů vozidla s různou intenzitou.

Na obr. 4 je znázorněn časový diagram průběhu vnitřního komorového tlaku, který znázorňuje působení různých stupňů aktivity na vnitřní komorový tlak vícekomorového plynového vaku.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je schematicky znázorněn systém pro ovládání vícestupňového aktivování bezpečnostního systému posádky vozidla s vícekomorovým plynovým vakem. Ovládací systém má měřicí čidlo M pro zjištění rozdílu rychlostí, které plynule zjišťuje změnu rychlosti vozidla v průběhu nárazu. Ovládací systém má dále čidlo P připoutání posádky vozidla, které zjišťuje, zdaje člen posádky vozidla připoután nebo nikoli, jakož i detektor S dětského sedadla, který zjišťuje, zdaje k dispozici dětské sedadlo nebo nikoli. Měřicí čidlo M pro zjištění rozdílu rychlostí, čidlo P připoutání posádky vozidla a detektor S dětského sedadla poskytují odpovídající údaje do ovládací jednotky O, která údaje vyhodnocuje a v závislosti na nich vyvolává různé stupně aktivity vícestupňového plynového generátoru G.

Na obr. 2 je znázorněn vícekomorový plynový vak, se kterým spolupůsobí ovládací systém podle obr. 1. Jak bude v dalším ještě blíže vysvětleno, lze vyvodit jeden nebo více stupňů aktivity pro vícestupňový plynový generátor G, který je přiřazen k vícekomorového plynovému vaku. Tím se ovládá, zda se nafoukne jedna nebo více komor a jaké vnitřní tlaky mají v těchto komorách panovat.

Ovládací systém znázorněný na obr. 1 pracuje tak, jak je to popsáno v dalším. Měřicí čidlo M pro zjištění rozdílů rychlostí s výhodou zjišťuje plynule v průběhu nehody vytvářené rozdíly rychlostí a předává je dále do ovládací jednotky O. Ovládací jednotka O určuje začátek okamžiku, od kterého se měří hodnoty rozdílu rychlostí a přídavně okamžik, kdy se dosáhlo předem stanovené prahové hodnoty rozdílu rychlostí. K. tomu účelu jsou plynule porovnávány dodávané rozdíly rychlostí s prahovou hodnotou těchto diferencí. Ovládací jednotka O určuje časový rozdíl z obou časových bodů a srovnává jej s předem stanovenými prahovými hodnotami časových rozdílů. V závislosti na tom, jakých prahových hodnot časových rozdílů se dosáhlo,

-3 CZ 286446 B6 poskytuje ovládací jednotka O různé výstupní signály pro vyvolání různých stupňů aktivity bezpečnostního systému, převážně vícekomorového plynového vaku.

Čidlem P připoutání posádky vozidla ovládacího systému předávaný signál je zahrnut do výstupních signálů. Pokud například není intenzita nárazu zvláště veliká, takže je nutné zavádět jen jeden stupeň aktivity, tak je předpokládán připoutaný člen posádky vozidla. Pokud by nebyl připoután, jsou vybaveny všechny stupně aktivity nezávisle na intenzitě nárazu.

Pokud je upraveno sedadlo dítěte, je vyvolán například jen jeden stupeň aktivity nebo žádný stupeň aktivity, aby se zabránilo tomu, že by vznikla poranění na podkladě nafouknutého plynového vaku.

V průběhu předem stanoveného krátkého časového intervalu od zavedení prvního stupně aktivity se zjišťuje, zda se mezi tím změnil rozdíl rychlosti, a pokud tomu tak je, vyvolá se návazně druhý stupeň aktivity, přičemž je možné tento druhý stupeň aktivity při dosažení předem stanovené prahové hodnoty druhé diference rychlosti vyvolat také již před uplynutím tohoto předem stanoveného časového intervalu. Alternativně je také možné nezávisle na změně rychlosti vždy po uplynutí předem stanoveného krátkého časového intervalu od vyvolání prvního stupně aktivity zavést také další stupně aktivity, pokud mezi tím rychlost značně nepoklesla.

Na podkladě obr. 3 je způsob blíže vysvětlen se svými různě možnými průběhy, přičemž v tabulce je uveden čas TTF do okamžiku zažehnutí plynového generátoru v milisekundách a znakem N-F je označena situace, kdy k zažehnutí nedojde. Křivkou e je znázorněn průběh nárazu vozidla, to je čelního nárazu na zeď, s velmi malou intenzitou, při kterém se nedosáhne předem stanovené prahové hodnoty, to je první prahové hodnoty rozdílu rychlostí. Tak není plynový vak podle znaků N-F rozvinut. Křivka f znázorňuje změnu Δ V rychlosti při přejetí obrubníku, přesněji řečeno při sjetí z obrubníku. Přitom nesmí být plynový vak rozvinut, jak je to vyznačeno znakem N-F. Průběhy křivek a, b, c, d znázorňují nehody s vysokou intenzitou. Křivka a přitom znázorňuje průběh změny Δ V rychlosti při nárazu vozidla, které jede rychlostí 18,65 km/h, na zeď. Křivka b znázorňuje průběh změny Δ V rychlosti vozidla, které jede rychlostí 18,65 km/h proti sloupu. Křivka c znázorňuje průběh změny Δ V rychlosti při šikmém nárazu vozidla, které jede rychlostí 18,65 km/h, přičemž úhel nárazu má hodnotu 30°. Křivka d znázorňuje průběh změny Δ V rychlosti vozidla, které jede rychlostí 8,08 km/h, při nárazu na zeď.

Při nárazu vozidla podle křivky a je intenzita tak vysoká, že se dosáhne předem stanovené první prahové hodnoty diference rychlostí extrémně brzy, to je v časovém bodě A. Časová diference od začátku měření diferencí rychlostí až do dosažení prahové hodnoty je proto velmi krátká, takže se dosáhne předem stanovené prahové hodnoty časové diference, která odpovídá nárazu vozidla s vysokou intenzitou. V souladu s tím není v časovém bodě A rozvinuta jen první komora plynového vaku, ale současně také druhá komora.

Z přibývající dobou je také vyzdvižena první prahová hodnota diference rychlostí, jak je to patrno na podkladě bodů B, C a D, které jsou přiřazeny ke křivkám b, c, případně d. První prahové hodnoty diference rychlosti se u křivky b dosáhne relativně pozdě. Po dosažení prahové hodnoty se okamžitě zavede první stupeň aktivity. Potom se v průběhu předem stanoveného krátkého časového intervalu, s výhodou 15 ms, vyčká a potom se zjistí, zda se mezi tím diference rychlosti změnila. Pokud diference rychlosti vzrostla, je po uplynutí tohoto krátkého časového intervalu okamžitě vyvolán druhý stupeň aktivity. Protože u křivky b bylo dosaženo druhé prahové hodnoty diference rychlosti, která je větší než první, již před uplynutím předem stanoveného časového intervalu, jak je to znázorněno bodem B’, je druhý stupeň aktivity vyvolán předčasně. U křivky c není dosaženo prahové hodnoty, to je druhé prahové hodnoty diference

-4CZ 286446 B6 rychlosti, takže, protože rychlost mezi tím znatelně nepoklesla, je po uplynutí krátkého časového intervalu vyvolán druhý stupeň aktivity, jak je to znázorněno bodem C’.

V ovládacím systému může být provedena také taková úprava, že po uplynutí krátkého časového intervalu se nejprve zjišťuje, zda od vybavení prvního stupně aktivity vznikající rozdíl rychlosti překročil stanovenou hodnotu. Pokud tomu tak není, tak není po uplynutí předem stanoveného krátkého časového intervalu druhý stupeň aktivity vyvolán. Křivka d znázorňuje takový průběh, u kterého je vyvolán jen první stupeň aktivity, a diference rychlosti po dosažení první prahové hodnoty diference rychlosti již nenarůstá.

Na obr. 4 jsou znázorněny různé vnitřní tlaky K v komoře. Křivka d znázorňuje vnitřní tlak K v komoře. Křivka d znázorňuje vnitřní tlak K v komoře, když došlo k nárazu vozidla s nepatrnou intenzitou. Na rozdíl od toho křivka a znázorňuje průběh vnitřního tlaku K v komoře při vysoké intenzitě, při které je například okamžitě zažehnuto více stupňů plynového generátoru a komora plynového vaku je velmi rychle nafouknuta. Mezi tím jsou možné četné varianty, při kterých je například teprve od dosažení stanovené prahové hodnoty diference rychlosti nebo času T upraven vyšší vnitřní tlak K v komoře.

Pro ovládání těchto vnitřních tlaků může mít plynový generátor ovladatelný výtokový otvor, jehož průřez otvoru se zvětšuje nebo zmenšuje v závislosti na odpovídajících signálech ovládací jednotky.

U vícekomorového plynového vaku, který je znázorněn na obr. 2, mohou být jednotlivé komory nafukovány jednotlivě, přičemž ke každé komoře je přiřazen jeden stupeň aktivity. Stěnové části vícekomorového plynového vaku mají tkaninu, která při narůstajícím vnitřním tlaku plynového vaku má menší prostupnost plynu. Taková tkanina je například tak zvaná tkanina „SmartFabric“.

Claims (16)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob ovládání aktivit bezpečnostního systému posádky vozidla s plynovým vakem, vyznačující se tím, že v první operaci se na vozidle provede senzitivní měření při nárazu vozidla vznikajících rozdílů rychlostí, ve druhé operaci se určí okamžik, od kterého byly rozdíly rychlosti měřeny, ve třetí operaci se určí okamžik, od kterého se dosáhlo předem stanovené první prahové hodnoty rozdílu rychlostí, ve čtvrté operaci se určí intenzita nárazu vozidla z časového rozdílu okamžiků zjištěných ve druhé a třetí operaci a v páté operaci se vydají různé výstupní signály v závislosti na hodnotách, zjištěných ve druhé a třetí operaci pro zavedení různých aktivit bezpečnostního systému podle určené intenzity nárazu vozidla.
2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že přídavně k první a druhé operaci je upraveno snímání systému bezpečnostního pásu pro zjištění, zda je člen posádky vozidla připoután nebo nikoli a odpovídající signál se zahrne do stanovení výstupních signálů.
3. 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že přídavně k první a druhé operaci se ještě zjistí, zda je k dispozici sedadlo dítěte a odpovídající signál se zahrne do stanovení výstupních signálů.
4. 4. Způsob podle některého z nároků laž3, vyznačující se tím, že při dosažení předem stanovené prahové hodnoty časové diference se prostřednictvím časové diference ze čtvrté operace nejméně zhruba současně zavede více stupňů aktivace.

   -5CZ 286446 B6
5. 5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že v průběhu předem stanoveného krátkého intervalu od zavedení prvního stupně aktivity se zjistí, zda se mezi tím změnila diference rychlosti a pokud vzrostla, zavede se návazně druhý stupeň aktivace, přičemž tento druhý stupeň aktivace se při dosažení předem stanovené druhé prahové hodnoty diference rychlosti, která je větší než první, zavede již před uplynutím tohoto předem stanoveného časového intervalu.
6. 6. Způsob podle nároku 5, vyznačující se tím, že druhý stupeň aktivity se nezávisle na změně rychlosti zavede vždy po uplynutí předem stanoveného krátkého časového intervalu od zavedení prvního stupně aktivity, pokud se rychlost zřetelně nesníží.
7. 7. Způsob podle některého z nároků laž6, vyznačující se tím, že první prahová hodnota diference rychlosti se s narůstající dobou od měření hodnot diference rychlosti v předem stanovené míře zvyšuje.
8. 8. Způsob podle některého z nároků laž 7, vyznačující se tím, že výstupní signály se vedou do alespoň jednoho plynového generátoru s různými stupni aktivace a odlišným množstvím vytvořeného plynu.
9. 9. Zařízení k provádění způsobu podle některého z nároků 1 až 8 s měřicím čidlem pro zjišťování intenzity nárazu vozidla, vyznačující se tím, že měřicí čidlo je vytvořeno jako čidlo (M) pro stálé zjišťování změny rychlosti a že je upravena ovládací jednotka (O) pro porovnávání změn rychlosti s předem stanovenými prahovými hodnotami změny rychlosti, pro stanovení časové diference, porovnání této diference s předem stanovenými prahovými hodnotami pro tuto diferenci a pro vydávání různých výstupních signálů.
10. 10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že obsahuje čidlo (P) bezpečnostního pásu pro stanovení, zdaje člen posádky připoután či nikoli.
11. 11. Zařízení podle nároku 10, vyznačující se tím, že čidlo (P) bezpečnostního pásu je čidlo uzávěru bezpečnostního pásu.
12. 12. Zařízení podle některého z nároků 9 až 11, vyznačující se tím, že obsahuje detektor (S) přítomnosti sedadla dítěte.
13. 13. Zařízení podle nároku 12, vyznačující se tím, že plynový generátor (G) pro naplnění vaku plynuje vícestupňový plynový generátor.
14. 14. Zařízení podle nároku 12 nebo 13, vyznačující se tím, že plynový generátor (G) má ovládací jednotkou regulovatelný výtokový otvor.
15. 15. Zařízení podle některého z nároků 12 až 14, vyznačující se tím, že obsahuje vícekomorový plynový vak, jehož komory jsou jednotlivě přiřazeny vždy k jednomu stupni aktivity.
16. 16. Zařízení podle některého z nároků 12 až 15, vyznačující se tím, že vícekomorový plynový vak má stěnové části z tkaniny, která má při narůstajícím vnitřním tlaku plynového vaku menší propustnost pro plyn.