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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Airbagsteuerung, um das Entfalten
eines Airbags zu steuern, der in einem Fahrzeug angebracht ist und insbesondere
betrifft sie eine Airbagsteuerung, die ein nebensächliches
Entfalten von Seitenairbags, verursacht durch eine andere Kollision
als eine Seitenkollision, wie beispielsweise eine Frontalkollision, abstellt.
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Stand der Technik
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Konventionell
erfolgte eine Steuerung, die mit Seitenaufprallsensoren, die an
Seiten der Vordersitze (oder Rücksitze)
angebracht sind, über
die Höhe
der lateralen Komponente der Kollisionsbeschleunigung eines Fahrzeugs
eine Entscheidung, fällt
und Seitenairbags/Kopfairbags entfaltet, wenn der Stoß groß ist (siehe
JP 2001-138856 ).
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Alternativ
ist eine Technik bekannt, die Frontalaufprallairbags steuert, wenn
das integral über
die Ausgabe der Längsbeschleunigungssensoren
gleich oder größer ist
als ein niedriger Grenzwert und gleich oder geringer als ein hoher
Grenzwert und wenn das stückweise
integral über
die Seitenbeschleunigungssensoren gleich oder größer als ein niedriger Grenzwert
ist (siehe z. B.
JP 2004-130842 ).
Eine andere Technik ist bekannt, die das Entfalten von Airbags bei einer
Kollision verhindert, bei der es sich um keine Frontalkollision
handelt (siehe z. B.
JP 7-165004/1995 ).
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Aus
der
WO 03/042006
A1 und der
DE
101 55 662 A1 ist ein Verfahren zum Aktivieren von Sicherheitseinrichtungen
mit einem ersten Aufprallsensor zum Bereitstellen eines die Bewegung
des Fahrzeugs in der longitudinalen Bewegungsrichtung wiedergebenden
Bewegungssignals und einem zweiten Aufprallsensor zum Bereitstellen
eines die Bewegung des Fahrzeugs in lateraler Richtung wiedergebenden
Bewegungssignals und einer Verarbeitungseinrichtung zum Aktivieren
der Sicherheitseinrichtungen bekannt.
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Die
vorstehenden herkömmlichen
Vorrichtungen steueren das Entfalten der Airbags auf Grundlage der
Höhe der
rechten und linken Komponente in der lateralen Richtung. Somit können sich die
Airbags selbst im Falle einer Frontalkollision entfalten, wenn ein
großer
Stoß in
der lateralen Richtung erfolgt. Da sich bei der Frontalkollision
Insassen üblicherweise
nach vorne bewegen, hat das Entfalten der Seitenairbags nur einen
geringen schützenden Effekt
für die
Insassen mit dem Problem hoher Reparaturkosten.
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Die
vorliegende Erfindung wurde entwickelt, um die vorstehenden Probleme
zu lösen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Airbagsteuerung
vorzuschlagen, die in der Lage ist das unbeabsichtigte bzw. nebensächliche
Entfalten der Seitenairbags in einem Fall zu verhindern, in dem
der schützende
Effekt für
die Insassen gering ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Eine
Airbagsteuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst: eine Beschleunigungserfassungseinrichtung zum
Erfassen der Beschleunigung in einer Längsrichtung und einer lateralen
Richtung eines Fahrzeug; eine Kollisionsbeurteilungseinrichtung,
um gemäß den Erfassungsausgaben
der Beschleunigungserfassungseinrichtung auf eine Frontalkollision
oder eine Seitenaufprallkollision des Fahrzeugs zu schließen; und
eine Treibereinrichtung zum Entfalten der Airbags, die in der Front
oder den Seiten des Fahrzeugs angebracht sind, auf ein Urteil der Kollisionsbeurteilungseinrichtung,
wobei die Kollisionsbeurteilungseinrichtung die Entscheidung auf eine
Seitenaufprallkollision in Einklang mit Kollisionsinformationen
in Längsrichtung
des Fahrzeugs, die in den Erfassungsausgaben der Beschleunigungserfassungseinrichtung
enthalten sind, ausblendet.
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Die
vorliegende Erfindung bietet den Vorteil ein unbeabsichtigtes bzw.
nebensächliches
Entfalten der Seitenairbags oder Kopfairbags in einem Fall zu verhindern,
in dem, bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs, der schützende Effekt
für die
Insassen gering ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
ein Diagramm, das den gesamten Aufbau einer Airbagsteuerung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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2 ist
ein Blockdiagramm, das den Aufbau der Airbagsteuerung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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3 ist
ein Blockdiagramm, das den detaillierten Aufbau eines Hauptabschnitts
der Airbagsteuerung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 ist
ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Airbagsteuerung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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5 ist
ein Flussdiagramm über
die Zeit, das den Betrieb der Airbagsteuerung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Beste Möglichkeit zum Ausführen der
Erfindung
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Die
beste Möglichkeit
zum Ausführen
der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben, um die vorliegende Erfindung genauer zu erläutern.
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Ausführungsform
1
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1 ist
ein Diagramm, das den Aufbau der Airbagsteuerung gemäß Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung zeigt.
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In 1 weist
die Airbagsteuerung der Ausführungsform
1 der vorliegenden Erfindung folgendes auf: Frontalaufprallsensoren
(Vorwärtsbeschleunigungserfassungseinrichtung) 2 und 3,
die in der Front eines Fahrzeugs 1 angebracht sind und
als Längsbeschleunigungssensoren
zum Erfassen der Längsbeschleunigung
des Fahrzeugs 1 dienen; Seitenaufprallsensoren (Seitenbeschleunigungserfassungseinrichtungen) 4 und 5,
die auf der rechten und linken Seite des Fahrzeugs 1 angebracht
sind und als Seitenbeschleunigungssensoren zum Erfassen der Seitenbeschleunigung
des Fahrzeugs 1 dienen; Frontairbags 6 und 7,
die als Frontalkollisionsairbags zum Schutz der Insassen bei einer
Frontalkollision dienen; Seitenairbags 8 und 9,
die als Seitenaufprallkollisionsairbags zum Schutz der Insassen
bei einer Seitenaufprallkollision dienen; und eine Haupt-ECU (Electric
Control Unit) 10, die in der Mitte des Fahrzeugs 1 angebracht
ist, um entsprechend auf die Erfassungsausgaben der Frontalaufprallsensoren 2 und 3 und
der Seitenaufprallsensoren 4 und 5 eine Treibersteuerung
der Frontairbags 6 und 7 und Seitenairbags 8 und 9 durchzuführen.
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2 zeigt
eine konkrete Schaltung der Airbagsteuerung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden
Erfindung. Sie weist folgendes auf: eine Beschleunigungserfassungseinrichtung 11,
die die Aufprallsensoren 2 und 3 und 4 und 5,
die an der Front- und der rechten und linken Seite des Fahrzeugs 1 angebracht
sind, umfasst und den Stoß auf
das Fahrzeug 1 in Spannungssignale umwandelt; eine Kollisionsbeurteilungseinrichtung
(eine Kollisionsbeurteilungstreibereinrichtung) 12, um
durch Berechnen der Spannungssignale von der Erfassungseinrichtung 11 auf
die Höhe
der Aufprallbeschleunigung zu schließen; eine Treibereinrichtung
(Kollisionsbeurteilungstreibereinrichtung) 13 zum Erzeugen
eines Treibersignals zum Auslösen
des Airbags auf das Kollisionsbeurteilungsergebnis von der Kollisionsbeurteilungseinrichtung 12;
und eine Insassenschutzeinrichtung 14 umfassend die Frontairbags 6 und 7 und
Seitenairbags 8 und 9, die durch das Treibersignal
von der Treibereinrichtung 13 ausgelöst werden. Hierbei bilden die
Kollisionsbeurteilungseinrichtung 12 und die Treibereinrichtung 13 praktisch
die ECU 10 in 1, die aus einem Mikrocomputer
und elektronischen Komponenten aufgebaut ist. Darüber hinaus
schließt die
Kollisionsbeurteilungseinrichtung 12 normalerweise gemäß dem integral über die
Wellenform der Beschleunigungserfassungsausgabe (äquivalent
zur Geschwindigkeit) über
die Höhe
des Stoßes.
Genauer gesagt erfolgt ein Urteil, dass der Aufprall groß ist, wenn
das Integral einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. In diesem Fall
gibt die Treibreinrichtung 13 auf das Kollisionsbeurteilungsergebnis
das Treibersignal zum Auslösen
der Airbags aus, um die Airbags 14 auszulösen.
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3 ist
ein Diagramm, das eine konkrete Schaltung der Kollisionsbeurteilungseinrichtung 12 aus 2 zeigt.
Die Kollisionsbeurteilungseinrichtung 12 weist folgendes
auf: einen arithmetischen Verarbeitungsabschnitt 12a zum
Ausführen
einer arithmetischen Verarbeitung der Höhe der Beschleunigung G1, die
durch die Beschleunigungserfassungseinrichtung 11 als Beschleunigungsinformationen
in Längsrichtung
des Fahrzeugs erfasst wird, wenn eine Frontalkollision auftritt;
einen arithmetischen Verarbeitungsabschnitt 12b zum Ausführen einer
arithmetischen Verarbeitung der Höhe der Beschleunigung G2, die
durch die Beschleunigungserfassungseinrichtung 11 als Beschleunigungsinformation
in der lateralen Richtung des Fahrzeugs erfasst wird, wenn eine
Seitenaufprallkollision auftritt; eine Vergleichseinrichtung 12c zum
Vergleichen des arithmetischen Verarbeitungsabschnitts 12a mit
einem vorbestimmten Frontalkollisionsbeurteilungsgrenzwert Vth1
und um zu verursachen, dass, wenn der Ausgabewert des arithmetischen
Verarbeitungsabschnitts 12a größer als der Grenzwert Vth1
ist die Treibereinrichtung 13 zum Auslösen des Frontairbags über das
Ausgabesignal OUT1 der Vergleichseinrichtung 12c ein Treibersignal
erzeugt; eine Vergleichseinrichtung 12d, um den Ausgabewert
des arithmetischen Verarbeitungsabschnitts 12b mit einem
Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwert Vth2, der gemäß dem Ausgabewert
der Vergleicheinrichtung 12c variabel ist, zu vergleichen
und um zu verursachen, dass, wenn der Ausgabewert des arithmetischen
Verarbeitungsabschnitts 12b größer als der Grenzwert Vth2
ist, die Treibereinrichtung 13 über das Ausgabesignal OUT2
der Vergleichseinrichtung 12d ein Treibersignal zum Auslösen eines
Seitenairbags erzeugt; und einen Niveaueinstellabschnitt 12e zum
Einstellen der Höhe
des Grenzwerts Vth2 der Vergleichseinrichtung 12e gemäß dem Wert des
Ausgabesignals OUT1 der Vergleichseinrichtung 12c.
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Hierbei
wird der Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwert Vth2 der
Vergleichseinrichtung 12d von einem niedrigen Niveau auf
ein hohes Niveau angehoben, wenn die Beschleunigung G1 in Längsrichtung
des Fahrzeugs zunimmt, d. h. wenn eine Frontalkollisionsentscheidung
der vorliegenden Ausführungsform
vorliegt. Mit anderen Worten wird er durch den Niveaueinstellabschnitt 12e angehoben auf
den die Ausgabe der Vergleicheinrichtung 12c angewandt
wird, wenn der Ausgabewert des arithmetischen Verarbeitungsabschnitt 12a den
Frontalkollisionsbeurteilungsgrenzwert Vth1 der Vergleichseinrichtung 12c überschreitet.
Eine solche Ausgestaltung ermöglicht
es das unbeabsichtigte bzw. nebensächliche Entfalten der Seitenairbags 8 und 9 durch temporäres Erhöhen des
Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwerts Vth2 der Vergleichseinrichtung 12d bei
einer Frontalkollision zu verhindern.
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Als
nächstes
wird der Betrieb unter Bezugnahme auf die 4 und 5 erläutert.
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4 ist
ein Flussdiagramm, das die arithmetische Verarbeitung der Kollisionsbeurteilung
errechnet in der Kollisionsbeurteilungseinrichtung 12, die
aus einem Mikrocomputer aufgebaut ist, darstellt. Es wird hierbei
angenommen, dass der Mikrocomputer eine Entscheidung über das
Entfalten/Nicht-Entfalten des Airbags in Einklang mit der Beschleunigungsinformation
gesampelt in Intervallen von mehreren 100 Mikrosekunden trifft.
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In
dem Schritt ST1 in 4 verarbeitet der arithmetische
Verarbeitungsabschnitt 12a der Kollisionsbeurteilungseinrichtung 12 die
Beschleunigungsinformationen in Längsrichtung der Frontalaufprallsensoren 2 und 3 (1),
die durch die Beschleunigungserfassungseinrichtung 11 erfasst
werden und die Vergleichseinrichtung 12c vergleicht den
Ausgabewert des arithmetischen Verarbeitungsabschnitts 12a mit
dem Frontalkollisionsbeurteilungsgrenzwert Vth1, um eine Frontalkollisionsentscheidung
zu treffen. Tritt eine Frontalkollision auf, wird der Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwert
Vth2 der Vergleichseinrichtung 12d der Kollisionserfassungseinrichtung 12,
der normalerweise auf einem niedrigen Niveau steht, im Schritt ST2
auf ein hohes Niveau angehoben. Zusätzlich wird eine Timerzeit
derart zurückgesetzt,
dass der Zeitpunkt, an dem der Grenzwert Vth2 umgestellt wird, den
Zeitpunkt Null definiert.
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Im
nächsten
Schritt ST3 führt
der arithmetische Verarbeitungsabschnitt 12b der Kollisionserfassungseinrichtung 12 die
Verarbeitung der Beschleunigungsinformationen in der lateralen Richtung
der Seitenaufprallsensoren 4 und 5 (1),
erfasst durch die Beschleunigungserfassungseinrichtung 11, durch.
Zusätzlich
vergleicht die Vergleichseinrichtung 12d den Ausgabewert
des arithmetischen Verarbeitungsabschnitts 12b mit dem
Seitenaufprallkollisionserfassungsgrenzwert Vth2, um eine Seitenaufprallkollisionsentscheidung über das
Auftreten einer Seitenaufprallskollision zu treffen. In diesem Stadium wird
jedoch keine Seitenaufprallskollision erfasst, weil der Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwert
Vth2 der Vergleichseinrichtung 12d im Schritt ST2 auf das
hohe Niveau angehoben wurde und die Verarbeitung kehrt zum Schritt
ST1 zurück.
Nachfolgend wird beim Schritt ST4 nachdem die Entscheidung über die
Frontalkollision erfolgt ist, der Grenzwert Vth2 der Vergleichseinrichtung 12d für eine vorbestimmte
Zeitdauer auf dem hohen Niveau gehalten.
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Im
Schritt ST4 wird nach der Entscheidung über die Frontalkollision (Nein
im Schritt ST1), wenn die Timerzeit innerhalb einer vorbestimmten
Zeitdauer liegt, z. B. einige hundert Millisekunden, die Timerzeit
im Schritt ST5 erhöht
ohne den Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwert Vth2 der
Vergleichseinrichtung 12d zu ändern. Da der Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwert
Vth2 in diesem Fall auch im Schritt ST2 auf dem hohen Niveau liegt,
wird beim Schritt ST3 keine Seitenaufprallkollision erfasst und die
Verarbeitung geht zum Schritt ST1 zurück. Auf diese Art und Weise
erfolgt beim Schritt ST4 eine Beurteilung, ob die Timerzeit die
vorbestimmte Zeitdauer überschreitet
oder nicht und es sei denn sie ist überschritten, wird die Verarbeitung
die Timerzeit im Schritt ST5 in mehreren hundert Millisekundenintervallen
wiederholt erhöhen. Überschreitet
die Timerzeit einen vorbestimmten Wert, d. h. wenn sie die vorbestimmte
Zeitdauer nach der Frontalkollision überschreitet, führt der
Niveaueinstellabschnitt 12e im Schritt ST6 den Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwert Vth2
der Vergleicheinrichtung 12d auf seinen ursprünglichen
Wert (niedriges Niveau) zurück.
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Wurde
der Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwert Vth2 auf diese
Art und Weise zu seinem ursprünglichen
Wert (niedriges Niveau) zurückgeführt, erfolgt
im Schritt ST3 die Seitenaufprallkollisionsbeurteilung der Kollisionsbeurteilungseinrichtung 12.
Ist der Ausgabewert des arithmetischen Verarbeitungsabschnitts 12b größer als
der Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwert Vth2 der Vergleichseinrichtung 12d (niedriges
Niveau) verursacht die Vergleicheinrichtung 12d, dass die
Treibereinrichtung 13 das Treibersignal zum Auslösen des
Seitenairbags auf das Ausgabesignal OUT2 der Vergleichseinrichtung 12d erzeugt,
um die Seitenairbags 8 und 9 zu entfalten.
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5 ist
ein Zeitdiagramm, das die Zeitabläufe bei der Frontalkollision
darstellt.
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Im
Allgemeinen wird bei einer versetzten Kollision oder bei einer schrägen Kollision
nach einem Stoß in
Längsrichtung
des Fahrzeugs ein großer Stoß in der
seitlichen Richtung auf das Fahrzeug aufgebracht. Folglich überschreitet
der arithmetische Wert der Seitenaufprallkollisionsbeurteilung den
vorbestimmten Grenzwert erst nachdem die Frontalkollisionsentscheidung
ON wird.
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Somit
kann die vorliegende Ausführungsform
das unnötige
Entfalten der Seitenairbags oder Kopfairbags bei einer Frontalkollision
durch Ändern des
Seitenaufprallkollisionserfassungsgrenzwerts Vth2 der Vergleicheinrichtung 12d vom
niedrigen Niveau auf das hohe Niveau und Halten des hohen Niveaus
von der Zeit, zu der die Frontalkollisionsentscheidung ON unter
Verwendung der ON-Timerverarbeitung,
wie sie in 5 dargestellt ist, erfolgt,
für die
vorbestimmte Zeitdauer.
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Wie
es oben beschrieben wurde, tritt bei einer Frontalkollision, insbesondere
einer asymmetrischen Kollision, wie beispielsweise einer versetzten Kollision
oder schrägen
Kollision ebenso ein großer Stoß in der
seitlichen Richtung des Fahrzeugs auf. Wenn der Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwert
niedrig ist, ist es folglich wahrscheinlich, dass sich die Seitenairbags/Kopfairbags
zu einem Zeitpunkt entfalten, in dem sich die Insassen im Fahrzeug
nach vorne bewegen und so wird kein die Insassen schützender
Effekt erzielt, selbst wenn die Seitenairbags entfaltet werden.
Die vorliegende Ausführungsform
kann jedoch das unnötige
Entfalten der Seitenairbags oder Kopfairbags bei der Frontalkollision
durch Unterdrücken
der Seitenaufprallkollisionsentscheidung, bei einem starken Stoß in der
seitlichen Richtung während
einer Kollision, bei der es sich um keine Seitenaufprallkollision
handelt, wie beispielsweise einer versetzten Kollision oder einer schrägen Kollision,
wodurch es ermöglicht
wird überflüssige Reparaturkosten,
die anfallen, zu reduzieren.
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Zusätzlich kann
die vorliegende Ausführungsform
unter Verwendung der Frontalkollisionsentscheidung als im Wesentlichen
ein Trigger der Beurteilungsunterdrückung der Kollision präzise das Auftreten
einer Kollision erfassen, die keine Seitenaufprallkollision ist
(einer Frontalkollision). Dies macht es überflüssig neue Logiken für den Ausblendungstrigger
hinzuzufügen.
Ferner können
sich die Seitenairbags/Kopfairbags selbst während des hohen Niveaus des
Grenzwertes entfalten, wenn eine Seitenaufprallkollision, die einen
ausreichend großen Stoß beinhaltet,
auftritt. Da der Grenzwert auf sein ursprüngliches niedriges Niveau zurückgesetzt
wird nachdem die vorbestimmte Zeitdauer abgelaufen ist, kann die
Seitenaufprallkollisionsbeurteilung zu einem angemessenen Zeitpunkt
durchgeführt
werden, selbst in einem Fall mehrerer Kollisionen, bei denen ein
Seitenaufprallkollision nach einer Frontalkollision auftritt. Wenn
es gewünscht
wird den Seitenaufprallkollisionsentscheidung nach dem Auftreten
der Frontalkollision vollständig
zu verhindern, sollte sonst der Grenzwert des hohen Niveaus auf
einen ausreichend hohen Wert festgelegt werden. Somit kann die Seitenaufprallkollisionsentscheidung
bei einer Frontalkollision verboten werden.
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Zusätzlich kann
die Zeit T (Seitenaufprallkollisionsentfaltungsunterdrückungszeit)
während
der der Seitenaufprallkollisionsbeurteilungsgrenzwert in 5 auf
dem hohen Niveau gehalten wird dadurch auf einen geeigneten Wert
festgelegt werden, dass er als Parameter gestaltet wird.
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Ausführungsform
2
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Obwohl
die vorstehende Ausführungsform
1 die Frontalaufprallsensoren als Einrichtung zum Erfassen der Längsbeschleunigung
einsetzt, ist dies nicht wesentlich. Z. B. ist die vorliegende Erfindung auch
auf einen solchen Aufbau anwendbar, der einen Beschleunigungssensor,
der, mit oder ohne Verwendung der Frontalaufprallsensoren, in der
Haupt-ECU vorgesehen ist. Alternativ ist sie auch auf eine Konfiguration
anwendbar, die Aufprallsensoren an der Rückseite, die nahe der C-Säule angebracht
sind, als Einrichtung zum Erfassen der Beschleunigung einsetzt.
Obwohl die Ausführungsform
1 beispielhaft mit zwei angebrachten Frontalaufprallsensoren beschrieben
ist, ist die vorliegende Erfindung auch auf Fälle mit einem, drei oder mehreren
Frontalaufprallsensoren anwendbar.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Wie
es oben beschrieben wurde, ist die Airbagsteuerung gemäß der vorliegenden
Erfindung dazu geeignet das unbeabsichtigte bzw. nebensächliche
Entfalten der Seitenairbags zu verhindern, wenn der die Insassen
schützende
Effekt klein ist.