JP2008505002A - 車両安全装置を始動させるための装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、自動車安全装置を始動させるための装置に関する。本発明による装置は、近接センサ(1)を有し、この近接センサ(1)は、物体までの距離及び／又は物体と近接センサ(1)との間の相対速度に対応する出力を生じさせるように構成される。装置はまた、加速度計(2)と、近接センサ(1)から受信した信号及び加速度計(2)から受信した信号に対して安全解除アルゴリズムを実行するように構成された第１の処理ユニット(3)とを有する。また、近接センサ(1)から受信した信号及び加速度計(2)から受信した信号に対して衝突アルゴリズムを実行する第２の処理ユニット(6)が設けられる。装置は、第１の処理ユニット(3)からの信号及び第２の処理ユニット(6)からの信号の同時出力に応答して信号(5)を生じさせる信号発生器(4)を有する。

Description

本発明は、例えばエアバッグ又はプリテンショナー等の車両安全装置をトリガする、即ち、始動させるための装置に関する。

安全装置の不慮のトリガ、即ち、始動を避けるために、２つのユニット、即ち、安全解除信号を生じさせる安全解除ユニット及び衝突信号を生じさせる衝突ユニットを利用することが提案されており、安全解除信号と衝突信号の両方が同時に存在するときにだけ、安全装置が始動される。この種の装置は、単一の機械的又は電気的エラーが安全装置の不慮の始動を生じさせる危険性を低減することを意図している。

安全解除ユニットは、加速度が所定のレベルを超えると安全解除信号を発生させる単純な加速度センサを含む。変形例として、安全解除ユニットは、１つ又は２つ以上のセンサと、処理ユニットとを含み、処理ユニットは、各センサから受信した信号に対して所定のアルゴリズム、すなわち、安全解除アルゴリズムを実行して、適切な出力を生じさせる。

衝突ユニットは、加速度が所定のレベルを超えると一定の信号を発生させる単純な加速度センサを含んでいてもよいし、処理装置に接続された１つ又は２つ以上のセンサを含ンでいてもよく、処理装置は、各センサから受信した信号に対してアルゴリズム、すなわち、衝突アルゴリズムを実行して、適切な出力を生じさせるように構成される。

衝突ユニットは、典型的には、方向感応性を有するセンサを有し、加速度計の感応方向は、センサが感知すべき衝突方向と整列させられる。衝突アルゴリズムにより、加速度計によって感知された加速度ａ又はその積分値Δｖが所定の閾値を超えたか否かを決定するのがよい。

種々の潜在的な衝突を区別する機能、例えば、潜在的な危険性がある衝突と潜在的な危険性がない衝突とを区別する機能を改善するために、物体までの距離及び／又は物体とドップラーレーダー等のセンサとの間の相対速度に対応する出力を生じさせるように構成された近接センサからの信号を使用することが提案されている。ドップラーレーダーが利用されている場合、その出力は、センサと近くの障害物との間の相対速度ｖ_relを表す。

例えば、米国特許第５，８３５，００７号（特許文献１）では、加速度計と共にレーダー型予測衝突センサを利用することが提案されており、加速度計の閾値は、予測衝突センサからの信号に基づいて計算される。

米国特許第５，８３５，００７号

種類が異なる多くのセンサを組み込んだ高度な装置は、適切な瞬間に安全装置を始動させる上で、高い精度を発揮することができるが、多くのセンサを備えることは、コストが比較的高くなる。

本発明の目的は、車両安全装置を始動させるための改善された装置を提供することにある。

本発明によれば、車両安全装置をトリガする、即ち、始動させるための装置が提供され、この装置は、物体までの距離及び／又は物体とセンサとの間の相対速度に対応する出力を生じさせるように構成された近接センサと、加速度計と、近接センサ及び加速度計から受信した信号に対して衝突アルゴリズムを実行する第１の処理装置と、近接センサ及び加速度計から受信した信号に対して安全解除アルゴリズムを実行する第２の処理装置と、第１の処理装置からの信号及び第２の処理装置からの信号の同時出力に応答して信号を生じさせる信号発生器とを有する。

好ましくは、第１の処理装置及び第２の処理装置は、別々のハードウエアユニットによって構成される。

一実施形態では、第１の処理装置及び第２の処理装置は、個別のハードウエア構成要素よって構成される。

別の実施形態では、第１の処理装置及び第２の処理装置は、集積回路よって構成される。

有利な態様において、第１の処理装置及び第２の処理装置は各々、それぞれのプリント基板上に装着される。

別の実施形態では、第１の処理装置及び第２の処理装置は、別々のソフトウエア制御プロセッサよって構成される。

好ましくは、近接センサはレーダーである。

一実施形態では、レーダーはドップラーレーダーである。

有利な態様において、加速度計は、所定方向の加速度に対して感応する。

好ましくは、処理センサは、上記所定方向における物体までの距離を決定するように配向される。

便利な態様においては、装置は、加速度計の上記所定方向と車両の長手方向軸線とが整列するように車両に取付けられる。

変形例として、装置は、加速度計の上記所定方向と車両の横断方向軸線とが平行になるように車両に取付けられる。

便利な態様において、近接センサからの信号は、センサと物体との間の相対速度（ｖ_rel）を表す。

好ましくは、第１の処理ユニットは、加速度計からの信号ａがその所定の閾値を超え、しかも、相対速度ｖ_relがその所定の閾値を超えたとき、出力を生じさせる。

有利な態様において、安全解除アルゴリズムを実行する第２の処理ユニットは、感知された加速度ａがその第１の所定の閾値を超え且つその第２の所定の閾値よりも小さく、しかも、感知された相対速度ｖ_relがその第１の所定の閾値よりも大きく且つその第２の所定の閾値よりも小さいとき、出力を生じさせる。

好ましくは、加速度計からの出力がａであるとき、衝突アルゴリズムを実行する第１の処理装置は、加速度ａ及び相対速度ｖ_relの関数ｆ（ａ，ｖ_rel）と定数とを比較する。

好ましくは、加速度ａ及び相対速度ｖ_relの関数は、次に示すように、加速度ａの関数と相対速度ｖ_relの関数とを乗算したものである。
ｆ（ａ，ｖ_rel）＝ｆ₁（ａ）・ｆ₂（ｖ_rel）

変形例として、加速度ａ及び相対速度ｖ_relの関数は、次に示すように、加速度ａと相対速度ｖ_relの累乗とを掛け算し、それを加速度ａ及び相対速度ｖ_relを測定した時間で割り算したものである。

本発明がより容易に理解され、従ってその更に別の特徴を認めることができるように、ここで添付図面を参照して例示的に本発明の実施形態を以下に説明する。

添付図面の図１を参照すると、車両安全装置をトリガする、即ち、始動させるための装置は、近接センサ１を有し、この近接センサ１は、物体までの距離及び／又は物体とセンサの間の相対速度に対応した出力を生じさせるように構成されている。近接センサ１は、光センサであってもよいし、超音波センサであってもよく、本発明の好ましい実施形態では、近接センサ１は、レーダーセンサである。レーダーは、それが感知した物体までの距離に対応した出力を、反射パルスの時間遅延を測定することによって生じさせることができる。一実施形態では、ドップラーレーダーが使用され、ドップラーレーダーは、ドップラー効果を使用することによって、物体とセンサの間の相対速度を示す出力を生じさせる。相対速度を、距離を微分することによって生じさせてもよい。

本発明の装置はまた、加速度計２を有している。好ましい実施形態では、加速度計２は、所定の方向の加速度に対して特に敏感であり、即ち、感応し、かかる所定の方向と感知すべき衝突の方向とが整列する向きに配置される。従って、加速度計２が正面の衝突を感知すべきであれば、加速度計２は、その上記所定の方向と車両の長手方向軸線とが整列する向きに配置される。また、加速度計２が側面の衝突を感知すべきであれば、加速度計２は、その上記所定の方向と車両の横断方向軸線とが整列する向きに配置される。

本発明の装置はまた、第１の処理ユニット３を有している。第１の処理ユニット３は、「衝突」アルゴリズムを実行するようにプログラムされたユニットである。好ましい実施形態を、機能を実行する特定のユニットを参照して説明するけれども、かかる機能は、種々の異なる仕方で行われてもよく、かかる異なる方法は、例えば、適当なソフトウエア、特定のハードウエア構造、又はトランジスタ、ダイオード及びコンデンサ等の集積回路内の個別のハードウエア構成要素によって制御されたプロセッサを用いることである。第１の処理ユニット３は、近接センサ１からの信号を受信するように接続されると共に、加速度計２からの信号を受信するように接続されている。第１の処理ユニット３は、ＡＮＤゲート４に接続された出力部を有し、ＡＮＤゲート４は、車両安全装置をトリガさせる、即ち、始動させるトリガ信号である出力５を生じさせる。ＡＮＤゲートを説明したけれども、ＡＮＤ機能は、多くの異なる仕方で達成されてもよい。

また、第２の処理ユニット６が設けられ、第２の処理ユニット６も、近接センサ１からの信号及び加速度計２からの信号を受信するように接続されている。第２の処理ユニット６は、「安全解除」アルゴリズムを実行するようにプログラムされたプログラムユニットである。第２の処理ユニット６からの出力は、ＡＮＤゲート４の入力部に接続されている。

この段階において、ＡＮＤゲート４が、衝突アルゴリズムを実行する第１の処理ユニット３からの信号と安全解除アルゴリズムを実行する第２の処理ユニット６からの信号とを同時に受信したときだけ、トリガ信号５を生じさせることを理解すべきである。

かくして、衝突アルゴリズム、安全解除アルゴリズム及びＡＮＤ機能は、上述したように別々のハードウエアユニットによって達成されてもよいし、単一の複合ハードウエアユニットによって達成されてもよい。各ユニットは、いくつかの個別の構成要素を有していてもよいし、単一の集積回路を有していてもよい。変形例として、この機能性を、ソフトウエア制御プロセッサによって得てもよい。

ここで図２を参照して、より詳細な実施形態を以下に説明する。この実施形態では、近接センサ１は、ドップラーレーダーであり、このドップラーレーダーは、近接センサ１から所定の距離の範囲内にある外部の物体について、近接センサ１に対する外部物体の所定の方向の相対速度を指示する出力信号ｖ_relを生じさせる。加速度計２は、近接センサ１の加速度を表す出力信号ａを生じさせる。

その結果、安全解除アルゴリズムを実行する第２の処理ユニット６は、出力信号ｖ_rel及び出力信号ａを受信する。最初、出力信号ｖ_relを、少なくとも第１の基準値ｖ₁と比較する。図示の実施形態では、この比較を比較器７によって行うけれども、比較機能は、任意の仕方で行われ得る。比較器７は、入力信号ｖ_relが第１の所定値ｖ１よりも大きいときだけ、出力を生じさせる。しかしながら、本発明の図示の実施形態では、比較器７は、より高度であり、入力信号ｖ_relが第１の基準値ｖ１を超え且つ第２の基準値ｖ２よりも小さいときだけ出力信号を生じさせる。

同様に、加速度計２からの信号ａを比較器８によって処理し、比較器８は、出力信号値ａが第１の基準値ａ₁よりも大きいときだけ、出力を生じさせる。ここで、比較器を説明したけれども、比較機能は、任意の仕方で行われ得る。図示の実施形態では、比較器８は、より高度なものであり、信号出力ａが第１の基準値ａ１よりも大きく且つ第２の基準値ａ₂よりも小さいときだけ出力を生じさせる。

第２の処理ユニット６内に存在する２つの比較器７、８の出力は、ＡＮＤゲート９に通され、ＡＮＤゲート９の出力は、第２の処理ユニット６の出力になる。ここで、ＡＮＤゲートを説明したけれども、ＡＮＤ機能は、任意の仕方で選択され得る。

結局、安全解除アルゴリズムを実行する第２の処理ユニット６は、ドップラーレーダー１によって感知された相対速度がその所定の閾値よりも大きく、しかも、加速度計２によって感知された加速度がその所定の閾値よりも大きいときだけ、出力信号を生じさせ、好ましくは、感知された相対速度がその第１の閾値よりも大きく且つその第２の閾値よりも小さく、しかも、感知された加速度がその第１の閾値よりも大きく且つその第２の閾値よりも小さいときだけ、出力を生じさせる。

衝突アルゴリズムを実行する第１の処理ユニット３も、ドップラーレーダー１からの信号ｖ_rel及び加速度計２からの信号ａを受信する。第１の処理ユニット３は、加速度及び相対速度の関数ｆ（ａ，ｖ_rel）と定数とを比較する比較器１０を有し、かかる関数の値が定数を超えるときだけ、出力を生じさせる。ここで、比較器を説明したけれども、比較機能は、任意の仕方によって行われ得る。

上記関数は、次に示すように、加速度の関数と相対速度の関数とを乗じたものであるのがよい。
ｆ（ａ，ｖ_rel）＝ｆ₁（ａ）・ｆ₂（ｖ_rel）

変形例として、上記関数は、次に示すように、加速度の信号と相対速度のゼロよりも大きい所定の累乗とを乗算し、それを、加速度及び相対速度を測定した時間で割り算した複雑な関数であってもよい。

ここで、ｔは、加速度及び相対速度を測定した時間である。

本発明の好ましい実施形態では、第１の処理ユニット３及び第２の処理ユニット６は、好ましくは、完全に個別且つ別々のユニットで形成されてもよいし、別々のソフトウエア制御処理装置であってもよいし、例えば各々がそれ自体の別々のプリント基板上に装着される別々のハードウエア処理ユニット３、６であってもよいことを理解すべきである。これは、単一プロセッサ内、単一ハードウエアユニット内又は単一プリント基板上の１つの故障により、不慮の故障が起こる危険性を最小にするためである。

用語「有する」は、本明細書、図面、特許請求の範囲に使用される時、特定の特徴、段階、又は完全体が含まれることを意味する。この用語は、他の特徴、段階、又は構成要素の存在を除外するように解釈されないものとする。

以上の説明又は特許請求の範囲又は添付図面に開示した特徴は、必要に応じてそれらの特定の形態で又は開示された機能を実施するための手段又は開示された結果を達成する方法又は処理によって表現されたものであるが、別々に又はそのような特徴のあらゆる組合せにより、本発明をその広範な形態で実現するために利用することができる。

本発明の一実施形態を示すブロック図である。 本発明の実施形態をより詳細に示すブロック図である。

Claims (18)

1. 車両安全装置を始動させるための装置であって、
   物体までの距離及び／又は物体とセンサとの間の相対速度に対応する出力を生じさせるように構成された近接センサと、
   加速度計と、
   前記近接センサ及び前記加速度計から受信した信号に対して衝突アルゴリズムを実行する第１の処理装置と、
   前記近接センサ及び前記加速度計から受信した信号に対して安全解除アルゴリズムを実行する第２の処理装置と、
   前記第１の処理装置からの信号及び前記第２の処理装置からの信号の同時出力に応答して信号を生じさせる信号発生器と、を有する装置。
2. 前記第１の処理装置及び前記第２の処理装置は、別々のハードウエアユニットによって構成される、請求項１に記載の装置。
3. 前記第１の処理装置及び前記第２の処理装置は、個別のハードウエア構成要素によって構成される、請求項１に記載の装置。
4. 前記第１の処理装置及び前記第２の処理装置は、集積回路によって構成される、請求項１に記載の装置。
5. 前記第１の処理装置及び前記第２の処理装置は各々、それぞれのプリント基板上に装着される、請求項２〜４の何れか１項に記載の装置。
6. 前記第１の処理装置及び前記第２の処理装置は、別々のソフトウエア制御プロセッサによって構成される、請求項１に記載の装置。
7. 前記近接センサはレーダーである、請求項１〜６の何れか１項に記載の装置。
8. 前記レーダーはドップラーレーダーである、請求項７に記載の装置。
9. 前記加速度計は、所定方向の加速度に感応する、請求項１〜８の何れか１項に記載の装置。
10. 前記近接センサは、前記所定方向における物体までの距離を決定するように配向される、請求項９に記載の装置。
11. 前記加速度計を車両に取付けたとき、前記加速度計の前記所定の方向は、車両の長手方向軸線と整列する、請求項９又は１０に記載の装置。
12. 前記加速度計を車両に取付けたとき、前記加速度計の前記所定の方向は、車両の横断方向軸線に平行である、請求項９又は１０に記載の装置。
13. 前記近接センサからの信号は、前記近接センサと物体の間の相対速度ｖ_relを表す、請求項１〜１２の何れか１項に記載の装置。
14. 前記加速度計からの信号ａがその所定の閾値を超え、しかも、前記相対速度ｖ_relがその所定の閾値を超えたとき、前記第１の処理ユニットがその出力を生じさせる、請求項１３に記載の装置。
15. 前記感知された加速度ａがその第１の所定の閾値を超え且つその第２の所定の閾値よりも小さく、しかも、前記感知された相対速度ｖ_relがその第１の所定の閾値よりも大きく且つその第２の所定の閾値よりも小さいとき、安全解除アルゴリズムを実行する前記第２の処理ユニットがその出力を生じさせる、請求項９に記載の装置。
16. 前記加速度計からの出力がａであるとき、前記衝突アルゴリズムを実行する前記第２の処理装置は、前記加速度計からの信号ａ及び前記相対速度ｖ_relの関数ｆ（ａ，ｖ_rel）と定数とを比較する、請求項１３に記載の装置。
17. 前記加速度計からの信号ａ及び前記相対速度ｖ_relの前記関数ｆ（ａ，ｖ_rel）は、信号ａの関数と相対速度ｖ_relの関数とを乗じた関数
    ｆ（ａ，ｖ_rel）＝ｆ₁(a)・ｆ₂（ｖ_rel）
    である、請求項１６に記載の装置。
18. 加速度及び相対速度の前記関数ｆ（ａ，ｖ_rel）は、加速度ａと、前記相対速度ｖ_relのある一定の累乗とを乗じ、それを加速度及び相対速度を測定した時間ｔで除した関数
    

    

    である、請求項１６に記載の装置。

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