JP2002503585A - 拘束装置を起動する方法および装置 - Google Patents

拘束装置を起動する方法および装置

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JP2002503585A JP2000532315A JP2000532315A JP2002503585A JP 2002503585 A JP2002503585 A JP 2002503585A JP 2000532315 A JP2000532315 A JP 2000532315A JP 2000532315 A JP2000532315 A JP 2000532315A JP 2002503585 A JP2002503585 A JP 2002503585A
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Abstract

(57)【要約】 できる限り少ないコストで誤った起動を回避する、拘束装置を起動する本発明の方法および装置は、異なる方向に配向された2つの感応軸を有する加速度センサ装置(1)を有する。2つの感応軸の1つについて測定した加速度は、起動の決定の信憑性検査(4,5)に使用され、この起動決定は、別の1つの感応軸について測定した加速度から導出される。ここではAND結合回路(6,7,13,14)の入力側に起動決定信号と信憑性信号が同時に供給されている場合にだけ、トリガ信号(a1,a2,a3,a4)が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 従来の技術 本発明は、自動車が障害物に衝突した際に拘束装置を起動する方法および装置
に関し、ここでは異なる2つの方向に配向された感応軸を有する加速度センサ装
置が設けられており、評価回路が、測定した加速度から拘束装置に対するトリガ
信号を形成する。
【0002】 US5202831から公知のように、前方、後方および側面衝突を識別する
ために2つの加速度センサが設けられており、これらの加速度センサの一方は自
動車の長手方向に感応軸を有しており、他方は自動車の横方向に感応軸を有して
いる。このような装置によって前方ないしは後方の衝突と、側面衝突とを区別す
ることができ、これによって相応にフロントエアバッグまたはサイドエアバッグ
を起動することができる。
【0003】 自動車の拘束装置のコンセプトにおいて殊に重要な目標とは、エアーバッグを
誤って起動しないようにすることである。すなわち衝突方向に依存して、自動車
の乗員を実際に保護するエアーバッグだけを起動しなければならない。拘束装置
の誤った起動を防御するために、起動を加速度センサの反応信号だけに依存させ
るのではなく、加速度センサ装置を冗長に設けることがふつうである(DE19
514082C1参照)。加速度センサに付加的にいわゆる安全スイッチ(セー
フィングまたはアーミングセンサ)が使用されることが多い。冗長に設けること
によって、拘束装置のコストが不所望に上昇してしまう。
【0004】 したがって本発明の課題は、冒頭に述べた形式の方法および装置を改善して、
できる限り低いコストで、加速度センサ装置において拘束装置の誤った起動を確
実に防御することである。
【0005】 発明の利点 上記の課題は、請求項1ないしは請求項7の特徴部分に記載された構成により
つぎようにして解決される。すなわちここでは異なる方向に配向された2つの感
応軸を有する加速度センサ装置が設けられており、これらの2つの感応軸の1つ
について測定した加速度を、起動の決定の信憑性検査に使用することによって解
決される。ここでこの起動の決定は、評価回路が、別の感応軸を基準に測定した
加速度から導出したものである。トリガ信号は、AND結合回路の入力側に起動
決定信号と信憑性信号が同時に供給されている場合にだけ出力される。本発明の
装置のコストは従来技術よりも低減化される。なぜならば自動車の加速度を長手
方向および横方向に測定するために必要な加速度センサによって、相互に信憑性
検査が行われるため冗長な加速度センサが不要であるからである。
【0006】 本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
【0007】 異なる感応軸を有する2つの加速度センサ素子では、相互に信憑性検査を行う
ことができる。
【0008】 3つの加速度センサ素子を設けることもでき、ここでこれらのセンサ素子のう
ちの2つは同じ方向に配向された感応軸を有し、第3の加速度センサ素子は別の
方向に配向された感応軸を有する。ここで同じ方向に配向された感応軸を有する
2つの加速度センサ素子の一方を、第3加速度センサ素子の信憑性検査のために
使用する。
【0009】 前方ないしは後方の衝突と、側面衝突とを一義的に相互に区別できるようにす
るため、一方の感応軸を長手方向に、他方の感応軸を自動車の横方向に配向させ
ると有利である。
【0010】 自動車の横方向に感応軸を有する、自動車の中央部に配置された加速度センサ
素子は、周辺部に配置された1つまたは複数の側面衝突センサの信憑性検査に使
用することができる。
【0011】 信憑性検査は、測定した加速度の振幅、傾き、または極性についての閾値決定
または測定した加速度の積分についての閾値決定として実行することができる。
【0012】 実施例の説明 図面に示した複数の実施例に基づき、以下に本発明を詳しく説明する。ここで
、 図1は2つの加速度センサ素子を有する、拘束装置のための起動装置を、図2
は3つの加速度センサ素子を有する起動装置を示している。
【0013】 図1に示した、拘束装置のための起動装置は、自動車の中央部に配置された加
速度センサ装置1を含んでいる。加速度センサ装置1は、2つの加速度センサ素
子を有しており、これらの加速度センサ素子の一方は感応軸を長手方向(X)に
有しており、他方の加速度センサ素子は感応軸を自動車の横方向(Y)に有して
いる。
【0014】 2つの加速度センサ素子は有利にはマイクロマシニングセンサであり、これら
のセンサは共通の基板に配置されている。これらの2つの加速度センサ素子を別
個の基板に配置することももちろん可能である。マイクロマシニング加速度セン
サは、例えば"Elektronik" 23/1991、第46〜50頁に記載されている 。"Autotechnik" 第1−2号/1997、第28〜33には、マイクロマシニ ングセンサの他に別のセンサ原理(圧電センサ、ストレンゲージを有するセンサ
、磁気質量センサなど)も記載されており、これらも同様にここの適用例に使用
することができる。
【0015】 ここに示した実施例では、加速度センサ素子の感応軸は相互に直交して配向さ
れているが、角度のズレが90度でない感応軸を有する加速度センサを使用する
ことも可能である。
【0016】 自動車には、一方では前方/後方の衝突時に保護を行う拘束手段(たとえばエ
アーバッグ、シートベルトテンショナー)が、他方では自動車の乗員を側面衝突
時に保護する拘束手段が取り付けられている。2つの衝突方向の各々に対して、
測定した加速度信号から起動の決定を導出するモジュール2,3と、起動の決定
の信憑性を検査するモジュール4,5とが設けられている。X方向の感応軸を有
する加速度センサ素子によって測定した加速度は、モジュール2に供給され、こ
こで拘束手段に対する起動の決定が前方ないしは後方の衝突時に行われる。
【0017】 起動の決定は一般的に閾値決定であり、この閾値決定は、測定した加速度それ
自体に適用されるか、またはその第1または第2積分に適用される。起動の決定
に対してどのアルゴリズムを使用するかについて、ここでは詳しく説明しない。
なぜならば従来技術から公知の起動アルゴリズムはどれでも使用できるからであ
る。
【0018】 サイドエアバッグに対する起動の決定を導出するモジュール3には、Y方向の
感応軸を有する加速度センサ素子によって測定した加速度信号が供給される。Y
方向の感応軸を有する加速度センサによって測定した加速度はさらにモジュール
4に供給され、ここで前方ないしは後方衝突時に点火すべき拘束手段に対する起
動の決定の信憑性検査が行われる。信憑性検査は閾値決定過程であり、この過程
が加速度信号それ自体の振幅、傾き、または極性に対して、またはこの加速度の
積分に対して実行される。起動の決定のためのモジュール2と、信憑性検査のた
めのモジュール4とが同時にAND結合回路6の入力側に出力信号を出力する場
合にだけ、実質的なトリガ信号a1が出力され、これによって前方ないしは後方
衝突時に点火すべき拘束手段が点火される。
【0019】 自動車がその長手方向(X)に衝突された場合であっても、すなわちX方向の
感応軸を有する加速度センサ素子が、このような衝突によって惹起された自動車
の減速に反応した場合であっても、Y方向の感応軸を有する加速度センサ素子に
よって、自動車の可塑的な構造変形に起因する減速の成分が測定される。そのた
め感応軸が衝突の主方向にない加速度センサ素子の出力信号を起動の決定の信憑
性検査に使用することができる。ここでこの起動の決定は、主たる衝突方向に配
向された加速度センサ素子の出力信号から導出される。
【0020】 側面衝突に対しては、これに相応して、衝突方向に直交する感応軸を有する加
速度センサ素子によって測定した加速度信号を、モジュール5における信憑性検
査に使用することができる。この場合もサイドエアバッグに対するトリガ信号a
2はAND結合回路7によって、その入力側にモジュール3の起動決定信号と、
モジュール5の信憑性信号とが同時に供給されている場合にだけ出力される。起
動の決定の信憑性検査のためのモジュール5は側面衝突時に、入力信号として自
動車の長手方向Xの感応軸を有する加速度センサ素子によって測定された加速度
を受信する。
【0021】 モジュール4および5における上記の信憑性検査によって、モジュール2およ
び3で行われた起動の決定の確度が高いことが保証され、これによって拘束手段
の誤った起動が回避される。
【0022】 サイドエアバッグの起動のためには通例、側面衝突センサ8および9が自動車
の右側および左側に使用される。これらの側面衝突センサは、自動車の周辺部に
取り付けられた加速度センサまたは圧力センサである。自動車の左側の側面衝突
センサ8は、測定した加速度をモジュール10に供給し、ここで自動車の左側の
サイドエアーバッグに対する起動の決定が行われる。自動車の右側の側面衝突セ
ンサ9は、モジュール11に接続されており、このモジュールによって自動車の
右側のサイドエアーバッグに対する起動の決定が行われる。モジュール10およ
び11における2つの起動の決定に対して、信憑性検査がモジュール12で行わ
れる。このために、Y方向(自動車の横方向)の感応軸を有する、自動車の中央
部に配置された加速度センサ素子によって測定された加速度信号が使用される。
自動車の左側のサイドエアーバッグに対するトリガ信号a3を出力するAND結
合回路13があり、これはその入力側に、モジュール12からの信憑性信号と、
モジュール10からの起動決定信号とが供給されている場合にトリガ信号a3を
出力する。同様に結合回路14はトリガ信号a4を自動車の右側のエアーバッグ
に対して出力するが、このトリガ信号a4が出力されるのは、その入力側にモジ
ュール12からの信憑性信号と、モジュール11からの起動決定信号とが供給さ
れている場合である。
【0023】 図2に示した、起動装置に対する実施例には、図1の実施例と同様にモジュー
ル2および3が含まれており、これらのモジュールが起動決定信号を前方ないし
は後方の衝突時および側面衝突時に導出する。この装置も同様に、信憑性検査の
ためのモジュール4および5を含んでいる。図1の実施例から周知のようにAN
D結合回路6および7はトリガ信号a1およびa2を出力するが、これらのトリ
ガ信号が出力されるのは、それらの入力側にそれぞれ、起動決定信号がモジュー
ル2ないしは3から、また信憑性信号がモジュール4ないしは5から供給されて
いる場合である。図1の実施例と異なるのは、ここでは3つの加速度センサ素子
が使用されていることである。X方向およびY方向に感応軸を有する2つの加速
度センサ素子が共通の基板15に配置されており、また同様にY方向の感応軸を
有する付加的な加速度センサ素子16が設けられている。これらの3つの加速度
センサ素子はすべて個別に、別個の基板に配置することも可能である。
【0024】 図1の実施例の場合と同様に前方ないしは後方の衝突時に、起動の決定が、X
方向に測定した加速度に基づいて行われ、これに対する信憑性検査が、Y方向の
感応軸を有する加速度センサ素子によって測定した加速度信号を用いて実行され
る。Y方向に測定したこの同一の加速度信号はモジュール3にも供給され、これ
が側面衝突時に起動の決定を行う。同様にY方向の感応軸を有する、冗長に設け
られた加速度素子はもっぱら、側面衝突時の起動決定信号の信憑性検査に使用さ
れる。Y方向の感応軸を有する加速度センサ素子を冗長に設ける代わりに、逆に
X方向の感応軸を有する加速度センサ素子を冗長に設けることも可能である。誤
った起動が比較的行われやすい衝突方向に対して、冗長な加速度センサ素子を設
けると有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 2つの加速度センサ素子を有する、拘束装置のための起動装置を示す図である
【図2】 3つの加速度センサ素子を有する起動装置を示す図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成11年12月11日(1999.12.11)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】 自動車の拘束装置のコンセプトにおいて殊に重要な目標とは、エアーバッグを
誤って起動しないようにすることである。すなわち衝突方向に依存して、自動車
の乗員を実際に保護するエアーバッグだけを起動しなければならない。拘束装置
の誤った起動を防御するために、起動を加速度センサの反応信号だけに依存させ
るのではなく、加速度センサ装置を冗長に設けることがふつうである(DE19
514082C1参照)。加速度センサに付加的にいわゆる安全スイッチ(セー
フィングまたはアーミングセンサ)が使用されることが多い。冗長に設けること
によって、拘束システムのコストが不所望に上昇してしまう。 冗長に設けられた加速度センサ装置はEP0785112A1からも公知であ
る。ここでは2つまたは3つの加速度センサが自動車の異なる箇所に配置されて
いる。これらの加速度センサは、これらのセンサの感応軸が相互に平行に配向さ
れる配置されている。したがって感応軸はすべて同じ方向を向いており、これに
よって加速度センサはすべて、共通の感応軸の方向に発生する、自動車の加速度
に反応する。最終的に加速度センサの反応は、1つまたは2つの別の冗長的な加
速度センサの反応によって信憑性が決定される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アルノ シャウマン ドイツ連邦共和国 ルートヴィッヒスブル ク ゼーシュトラーセ 61/2 (72)発明者 ミヒャエル ヘンネ ドイツ連邦共和国 ツァーバーフェルト シラーシュトラーセ 33 (72)発明者 ペーター マイスナー ドイツ連邦共和国 コルンヴェストハイム イム ハルデンライン 43 Fターム(参考) 3D054 DD28 EE06 EE14 EE16 EE19 EE20 EE21 EE25 EE36 EE39 EE43 EE44 FF09 FF16

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動車が障害物に衝突した際に拘束装置を起動する方法であ
    って、 異なる方向に配向された2つの感応軸を有する加速度センサ装置(1,15,
    16)が設けられており、 評価回路が、測定した加速度から拘束装置に対するトリガ信号(a1,a2,
    a3,a4)を形成する形式の、拘束装置を起動する方法において、 2つの感応軸の1つについて測定した加速度を、起動の決定の信憑性検査(4
    ,5,12)に使用し、ここで当該起動の決定は評価回路によって、別の1つの
    感応軸について測定した加速度から導出され、 AND結合回路(6,7,13,14)は、その入力側に起動決定信号と信憑
    性信号が同時に供給されている場合にだけ、トリガ信号(a1,a2,a3,a
    4)を出力することを特徴とする 拘束装置を起動する方法。
  2. 【請求項2】 異なる感応軸を有する2つの加速度センサ素子(1)では、
    相互に信憑性検査を行う 請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 3つの加速度センサ素子(15,16)が設けられており、 当該3つの加速度センサ素子のうちの2つは、同じ方向に配向された感応軸を
    有しており、 第3の加速度センサ素子は、別の方向に配向された感応軸を有しており、 同じ方向に配向された感応軸を有する前記の2つの加速度センサ素子の一方を
    、第3加速度センサ素子の信憑性検査のために使用する 請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 1つの感応軸が自動車の長手方向に、別の1つの感応軸が横
    方向に配向されている 請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 自動車の横方向に感応軸を有する、自動車の中央部に配置さ
    れた加速度センサ素子(1)を、周辺部に配置された1つまたは複数の側面衝突
    センサ(8,9)の信憑性検査に使用する 請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 信憑性検査のために、測定した加速度の振幅、傾き、または
    極性についての閾値決定、または測定した加速度の積分の閾値決定を行う 請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 自動車が障害物に衝突した際に拘束装置を起動する装置であ
    って、 異なる方向に配向された2つの感応軸を有する加速度センサ装置(1,15,
    16)が設けられており、 評価装置(2,3,4,5,10,11,12)が、測定した加速度からの拘
    束装置に対するトリガ信号(a1,a2,a3,a4)を形成する形式の、拘束
    装置を起動する装置において、 手段(4,5,12)が設けられており、 該手段は、前記2つの感応軸の1つについて測定した加速度を、起動の決定の
    信憑性検査のために使用し、ここで当該起動の決定は、評価回路(2,3,4,
    5,10,11,12)によって、別の感応軸について測定した加速度から導出
    され、 AND結合回路(6,7,13,14)は、その入力側に起動決定信号と信憑
    性信号とが同時に供給されている場合にだけ、トリガ信号(a1,a2,a3,
    a4)を出力することを特徴とする 拘束装置を起動する装置。
JP2000532315A 1998-02-20 1998-12-17 拘束装置を起動する方法および装置 Ceased JP2002503585A (ja)

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