JP2009523640A - 制御モジュール - Google Patents
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Abstract
車両のための制御システムは、車両における少なくとも1つの安全装置の始動を制御するための安全装置コントローラ(抑制制御モジュール)と、ロール安定性制御のために車両における制動を制御するためのブレーキコントローラとを含む。その制御システムは、安全装置コントローラに動作可能に接続された少なくとも1つのセンサを含む。その制御システムはまた、安全装置コントローラおよびブレーキコントローラに動作可能に接続された単一の角ロール速度センサも含む。単一の角ロール速度センサは、ジャイロスコープを含み、高精度A/Dコンバータに動作可能に接続され、安全装置コントローラのために衝突事象を、またブレーキコントローラのために車両の動きを検出するように構成される。
Description
本出願は、衝突検出および動き検出の両方を含む車両のための制御モジュールに関する。より具体的には、本出願は、ジャイロを1つだけ利用する、衝突検出および動作検出の両方のための制御モジュールに関する。
本出願は、本明細書にその全体が参照により組み込まれている2006年1月13日に提出された米国特許仮出願第60/758,559号の優先権を主張するものである。
従来型モジュールは、米国特許第6,338,012号、第6,834,218号、および第6,324,446号(これらはその全体が参照により組み込まれている)に示されているようなブレーキ制御モジュールを含んでいる。
例示的な一実施形態は、車両のための制御システムに関する。その制御システムは、車両における安全装置の始動を制御するための安全装置コントローラと、車両における制動を制御するためのブレーキコントローラと、A/Dコンバータに動作可能に接続された単一の角ロール速度センサとを備える。単一の角ロール速度センサは、安全装置コントローラおよびブレーキコントローラの両方のために十分な感度をもたらすように構成される。
他の例示的実施形態は、車両の感知システムに関する。そのシステムは、単一の角ロール速度センサと、その角速度センサに接続されたA/Dコンバータと、そのA/Dコンバータからのディジタル信号を車両内の複数の作動システムに接続するための機構とを備える。
前記概略説明および下記詳細説明は共に例示的かつ説明のためのものに過ぎず、請求項に記載の発明を制限するものではないことを理解されたい。
本発明のこれらのおよびその他の特徴、態様、および利点は、下記の説明および下記に簡単に説明する図面に示された付随する例示的な実施形態から明白になろう。
車両は、図1で見ることができるような2つの別個の制御システム(または作動システム)、つまり抑制(安全)制御モジュール(RCM)100および制動(ロールおよび安定性)制御モジュール150を含むこともある。各制御モジュール100、150は、どのような行動を取るか決定するためにセンサ110、160および角ロール速度センサ120、170を利用する。角ロール速度センサ120は、例えばジャイロであってもよい。ジャイロなどの角ロール速度センサ120は、車両の方向を決定し、その感度軸での旋回速度に比例する出力電圧をもたらすことができる。
RCM100は、もしあれば、どのエアバッグがまたはその他の安全装置が展開するべきであるかを決定し、制御信号を任意の所要安全装置130に送る。制動制御モジュール150は、スキッドやロールオーバ状態の際に各タイヤに与える制動圧力の量を決定する。制動制御モジュール150は、横方向加速、前後軸方向加速、ロール速度、およびその他の要因に応じてロール角度の予測値を決定し、そのロール角度の予測値に応じて各タイヤへの制動力の分配を変える。RCM100および制動制御モジュール150は、互いに独立に作動され同じセンサ、ジャイロまたはその他の機器を利用しない。
RCM100は車両内の様々な場所で複数のセンサ110を利用する。センサ110の数、タイプおよび場所は様々であることができる。例えば、センサ110は、加速度計または圧力センサ、あるいはその他任意の適切なセンサであってよい。センサ110は、Bピラー、Cピラー、ドア、シート、および/または車両の前部に配置されることもある。さらに、ジャイロなどの角ロール速度センサ120が、車両の角速度を決定するのに使用される。RCM100は、センサ110および角ロール速度センサ120から出力を受け取り、様々な安全構成部品130とインターフェースすることができる。RCM100は、センサ110および角ロール速度センサ120からの可能なかぎりのデータすべてを計算した後、もしあれば、どの安全装置を作動すべきか決定する。例えば、RCM100は、エアバッグ、プリテンショナ、またはその他の安全装置が展開または作動させる必要があるかどうかを決定する。角ロール速度センサ120(ジャイロ)は、一般的に±240度/秒の検出範囲を有する。角ロール速度センサ120はRCMの一部またはそれから分離していることもある。
同じ車両は制動制御(ロール安定性)モジュール(またはコントローラ)150を利用することもできる。制動制御モジュール150は、ブレーキ制御180を制御し、そのブレーキ制御が前部右ブレーキ181、前部左ブレーキ182、後部右ブレーキ183、および後部左ブレーキ184の制動を制御する。制動制御モジュール150は様々なセンサ160から出力を受け取る。例えばセンサ160はヨー速度、速度、横方向加速度、ロール速度、ステアリング角、前後軸方向加速度、およびピッチ速度センサを決定することができる。説明したセンサ160は例示的なものに過ぎずその他任意の適切なセンサを使用することができることは当然である。さらに、タイプ、数および位置を任意に適切に組み合わせて使用することもできる。その上にRCM100内のジャイロ120とは別個に、ジャイロなどの角ロール速度センサ170が使用される。角ロール速度センサ170は、±80度/秒の検出範囲を有するのが一般的である。
図2に示すように、RCMおよび制動制御モジュールに対する他の取組みでは、すべてのセンサが単一のモジュール200に組み込まれているRCM200を使用する。車両はセンサ210を組み込んでいる単一のセンサの集団だけを使用する。センサ210はその出力をRCM200へ送り、RCMは出力をブレーキ制御240に送る。RCMモジュール200は、2つの別個のジャイロ220および230を利用する。一方のジャイロ220は、制動システムのために車両の動きを感知し、第2のジャイロ230は、安全拘束装置(エアバッグ、プリテンショナ、および同等物)と共に使用するために衝突検出器として機能する。制動システムのために動きを感知するためのジャイロ220は、約±80度/秒の検出範囲を有する。衝突検出を感知するための抑制制御モジュール用ジャイロ230は約±240度/秒の検出範囲を有する。
RCM200は、様々なセンサ210から情報を取り込み、さらに、安全装置130(エアバッグ、プリテンショナ、その他)を制御し、かつブレーキ制御240も制御することができる。ブレーキ制御240は、前部右ブレーキ241、前部左ブレーキ242、後部右ブレーキ243および後部左ブレーキ244に与えられる制動力の分配を制御する。
一実施形態によれば、図3の略図で示すように単一の角ロール速度センサ320が利用される。角ロール速度センサ320はRCM300で使用され、角ロール速度センサ320は、ロール速度データ、車両の動き、および差し迫っている衝突を判定する。したがって、単一のセンサ320は、抑制(安全)制御および車両の制動(ロール安定性)制御機能の両方に対するデータを収集する能力がある。角ロール速度センサ320は、RCM300の部分であることもRCM300の外部であることもあり、角ロール速度センサ320の出力は、その他様々なセンサ310(前記したものなど)からの出力と一緒にRCM300によって処理される。RCM300は、対応する出力をブレーキ制御340に送り、そのブレーキ制御は、前部右ブレーキ341、前部左ブレーキ342、後部右ブレーキ343および後部左ブレーキ344に与えられる制動力の配分を制御する。角ロール速度センサ320はジャイロのこともある。RCM300は任意の所要の安全装置130の展開も制御する。
制動システムが必要とする解決策を提供するために(制動システムは±80度/秒の検出範囲をもつジャイロを使用するのが一般的である)A/D(アナログ−ディジタル)コンバータ350が設けられる。ディジタル信号は、単一のジャイロ320を両方の検出目的、つまりRCM300のために必要な感知を行うための低解像度(高い範囲)およびブレーキ制御340のために必要な感知を行うための高解像度(低い範囲)で使用することができるように、所望の解決策を提供するために処理されることもある。ジャイロ320は大体±240度/秒の検出範囲を有する。A/Dコンバータ350はコントローラ300の外部のことも内部のこともある。
ジャイロ320は、アナログ出力をもつパナソニックの第2世代のセンサ、ボッシュのセンサ、またはその他任意の適切なセンサとすることができる。A/Dコンバータ350は8ビットコンバータまたは13ビットコンバータとすることができる。あるいは、A/Dコンバータ350は14ビットコンバータ、またはそれより高位のコンバータ、あるいはその他任意の適切なタイプのA/Dコンバータとすることができる。
一実施形態によればジャイロ320の駆動または感知周波数は、任意の予想される振動の大多数より著しく大きくあるべきである。車両内の振動がジャイロ320の駆動または感知周波数に近づくと機械要素が周波数遷移することがあり虚偽データを出力させることもある。したがって、ジャイロ320の駆動または感知周波数は高くあるべきである。
図4に示すように、RCM300は車両360のトンネル350内に配置されることもある。トンネル350は車両360の中央を長さ方向に貫通して走るのが一般的である。コントローラモジュール300は、トンネル350内で運転者席区域370と前部乗客席区域380の間に配置されることもある。図3は、縮尺通りに描かれたものではなく例示目的で示されているに過ぎないことを理解されたい。あるいは、コントローラモジュール300は、BもしくはCピラー上、またはその他任意の適切な位置に配置されてもよい。
実施形態の実現可能な1つの利点は、所要部品の数が最小になり、したがって製造のためのコストを下げ、安全/衝突検出および制動/動き検出モジュールのために必要となるスペースの大きさが少なくなることである。例えば、図3の実施形態では単一のジャイロ320だけが必要である。RCM300およびブレーキ制御340のための必要な感知動作を実行するためにジャイロを2つではなくジャイロ320を1つだけ必要とすることによって、製造者はシステムのためのコストを節約することができる。例えば、製造者は高精度A/Dコンバータ350と共に単一のジャイロ320を利用することによって、制御システム当たりの実質的なコストの節約を実現できる。
任意のタイプ、位置および数のセンサを使用することができることが理解されよう。上記したタイプのセンサ(ヨー率、速度)は例示目的だけのために記載されている。
本発明の開示を読めば、当業者ならば本発明の範囲および精神の内でその他の実施形態および改変形態が可能であることを理解するであろう。したがって当業者によって本開示から達成可能である、本発明の範囲および精神の内にある改変形態はすべて、本発明のさらなる実施形態として含まれるものとする。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に示されるように定義されるものとする。
100 抑制(安全)制御モジュール
110 センサ
120 角ロール速度センサ
130 安全装置
150 制動(ロールおよび安定性)制御モジュール
160 センサ
170 角ロール速度センサ
180 ブレーキ制御
181 前部右(FR)ブレーキ
182 前部左(FL)ブレーキ
183 後部右(RR)ブレーキ
184 後部左(RL)ブレーキ
200 抑制制御モジュール
210 センサ
220 ジャイロ
230 ジャイロ
240 ブレーキ制御
241 前部右ブレーキ
242 前部左ブレーキ
243 後部右ブレーキ
244 後部左ブレーキ
300 抑制制御モジュール
310 センサ
320 角ロール速度センサ
340 ブレーキ制御
341 前部右ブレーキ
342 前部左ブレーキ
343 後部右ブレーキ
344 後部左ブレーキ
350 A/Dコンバータ、車両のトンネル
360 車両
370 運転者席区域
380 前部乗客席区域
110 センサ
120 角ロール速度センサ
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150 制動(ロールおよび安定性)制御モジュール
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180 ブレーキ制御
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241 前部右ブレーキ
242 前部左ブレーキ
243 後部右ブレーキ
244 後部左ブレーキ
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340 ブレーキ制御
341 前部右ブレーキ
342 前部左ブレーキ
343 後部右ブレーキ
344 後部左ブレーキ
350 A/Dコンバータ、車両のトンネル
360 車両
370 運転者席区域
380 前部乗客席区域
Claims (11)
- 車両のための制御システムであって、
前記車両における安全装置の始動を制御するための安全装置コントローラと、
前記車両における制動を制御するためのブレーキコントローラと、
前記安全装置コントローラおよび前記ブレーキコントローラの両方のために十分な感度をもたらすように構成されるように、A/Dコンバータに動作可能に接続された単一の角ロール速度センサとを備える、車両のための制御システム。 - 前記角ロール速度センサがジャイロを含む請求項1に記載の制御システム。
- 前記ジャイロが、衝突事象を検出するために約±240度/秒の検出速度を含むように構成される請求項2に記載の制御システム。
- 前記単一の角ロール速度センサが、前記ブレーキコントローラのために車両の動きを検出するように構成される請求項1に記載の制御システム。
- 前記ジャイロが、前記ブレーキコントローラのために車両の動きを検出するのに約±80度/秒の検出速度を含むように構成される請求項1に記載の制御システム。
- 前記安全装置コントローラおよび前記ブレーキコントローラが一緒になって前記単一のジャイロだけで動作する請求項2に記載の制御システム。
- 単一の角ロール速度センサと、
前記角ロール速度センサに接続されたA/Dコンバータと、
前記A/Dコンバータからのディジタル信号を車両内の複数の作動システムに接続するための機構とを備える、車両感知システム。 - 前記角ロール速度センサがジャイロを含む請求項7に記載の車両感知システム。
- 前記ジャイロが、衝突事象を検出するために約±240度/秒の検出速度を含むように構成される請求項8に記載の車両感知システム。
- 前記単一の角ロール速度センサが、前記ブレーキコントローラのために車両の動きを検出するように構成される請求項7に記載の車両感知システム。
- 前記ジャイロが、前記ブレーキコントローラのために車両の動きを検出するのに約±80度/秒の検出速度を含むように構成される請求項8に記載の車両感知システム。
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