JP3270515B2 - 受動安全装置の作動装置 - Google Patents
受動安全装置の作動装置Info
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Description
いて、衝突時に作動する受動安全装置を作動させる作動
装置に関し、この作動装置は正面衝突の角度を検出する
ため感度軸を互いに異なる向きにした少なくとも二つの
加速度検出器を備え、各加速度検出器は評価回路、出力
信号用の積分回路およびしきい値回路を含む信号経路か
らなる信号通路に直列に接続されている。
16 587号明細書の対象内容である。この作動装置では、
走行方向に対して対称に角度+φと−φにして乗物の前
方領域に組み込まれている cosφ特性を有する二つの加
速度センサの信号を評価する。その場合、この評価は走
行方向に対して一定の角度(角度φ)となるような衝突
も検出するように行われる。
細書(特開平2−18134号公報)と同じ日に出願し
た本出願人のドイツ特許第 37 33 837号明細書にも関連
し、乗物の縦軸に対して対称で、或る面内にある少なく
とも二つ(好ましくは四つ)の加速度センサの球対称特
性を開示し、同じ日に出願したドイツ特許第 38 16 588
号明細書は可変しきい値を有する作動装置とこれ等のし
きい値を調整する制御装置とを開示している。それ等の
装置はこの発明による作動装置の作動論理回路でも一緒
に評価に取り入れてある。これから得られる重要な利点
は、個々の係数を互いに結び付けて積分定数を可変し、
衝突の履歴もしくは衝突の時間経過を評価できる点にあ
る。その場合、特に有利なことは上記個々の(修正)係
数により広い角度範囲(ここでは 180°までになる) に
対して検出器の感度をほぼ完全(100 %)に利用できる
点にある。換言すれば、例えば、走行方向とは真反対の
正面衝突の方向の時や、走行方向に対して正確に 90 °
の側面衝突の時および走行方向に対して+ 45 °または
− 45 °の角度の時あるいは上記角度間のどんな角度で
も、この発明による作動論理回路を 100%まで利用でき
る。その場合、検出器の 45 °と 90 °の間の角度の感
度範囲で多数のしきい値(−i2 )を設定して、直接側
面衝突(図5のy軸)までになる斜角衝突の範囲でも作
動論理回路中で角度識別と共に物理的な信号変化に関し
て衝突の履歴を評価して確実に識別できる可能性が生じ
る。
んなタイプの乗物に対しても適応性が高く、特に従来よ
りも多くの特性を検出して評価できる拡張可能な作動論
理回路を有する受動的安全装置中の信頼性のある作動装
置を提供することにある。
により、正面衝突の角度を検出するため感度軸が互いに
異なる向きの少なくとも二つの加速度検出器と、各々が
一つの加速度検出器に接続し、しかも速度信号を形成す
る加速度信号評価回路およびしきい値比較回路を有し、
前記加速度検出器から出力した加速度信号を処理する少
なくとも二つの信号経路と、前記加速度信号を受入れる
ように接続され、衝突中に加速度信号の時間シーケンス
をその信号のエッジと共に評価し、積分係数を形成する
論理手段と、前記論理手段からの出力を受け取るように
接続されている少なくとも二つの積分器と、前記積分係
数に応じて積分定数を調整し、前記積分定数を前記少な
くとも二つの積分器の各々に与える手段と、を備え、衝
突を検出して車両の安全装置を作動させる作動装置によ
って解決されている。
の範囲に記載された対応する従属請求項に開示されてい
る。
より詳しく説明する。
評価は一緒になって物理的な信号評価に影響を与える幾
つかの部分範囲に分割されている。この部分範囲は「衝
突の履歴」の判断やその時の衝突の経過も表す。
分およびしきい値とリセット条件により運転者と同乗者
の頭部の前方移動に依存する作動時点を求め、確実な作
動信号を作動論理回路から出力させる。
に区分される。即ち、 衝突角度の考察 しきい値に関する経路の考察(一経路) しきい値と正のgエッジに関する経路の考察(一経路) しきい値と正のgエッジに関する経路の考察(二経路) 正と負のgエッジに関する経路の考察(一経路) 符号の変化の識別(一経路)および 減少した加速度信号の認識 である。
その都度求める。
れば、時間窓が動作し、測定範囲外の角度を検出するか
あるいは2×t(時間窓)の期間を経過するまで動作し
ている。
れもリセットされる。
のg信号(つまり重量単位で表される加速度測定信号)
Smo,Sm1の比から定まる角度を求めて評価に利用す
る。
めて時計方向に行われる(右手系)。 tanα=Smo/Sm1 0 °<α< 45 ° (1) (α= arctan Smo/Sm1) 角度α>45°に対しては(1)式の逆数を求める。 tanα=Sm1/Smo 45°≦α< 90 ° (2)
用される。
るため、加速度を受けたことによる制動の遅れを計算に
入れる。
は、正面衝突の場合、センサ感度を約 100%高め、この
センサ感度は検出器の配置のため約 70 %の信号振幅で
しか検知されない。
を得るため以下の係数を導入する。 if 1 :衝突角度判定の積分係数 if 2 :両方の経路を組み合わせて正のエッジを評価する積分係 数(しきい値) if 3 :しきい値を越えた計数器の積分係数 if 4.0/if 4.1 :両方の経路を切り離して正のエッジを評価する積分係数 (しきい値) Reduz 1 :零クロスにより積分係数を減少させる値 Reduz 2 :信号の低下により積分係数を減少させる値 integ 0, integ 1 :個々の経路(0,1)のv積分に最終的に影響を与える積分 係数
1は右の経路0と左の経路1にそれぞれ付属する加速度
検出器m0 と加速度検出器m1 を示す。これ等の加速度
検出器の後には増幅器OAとフィルタFLおよびしきい
値回路SWが順に後続している。加速度検出器m0 の経
路0からの信号Smoと、加速度検出器m1 の経路1から
の信号Sm1は論理回路LOGの中で論理結合される。こ
の論理回路には二つの出力端OUT0 とOUT1 があ
り、これ等の出力端はそれぞれ一つの帯域通過フィルタ
BFとしきい値a2 のしきい値回路に接続している。
値回路は相互に結合し、他の分岐点を介してフィルタF
1 の付属する積分器S1 および修正回路K1 に結合して
いる。定数i1 とi2 に対する信号比較器およびオア回
路と最後の作動部の他の結合は図1の右から簡単に読み
取れる。
一度詳しく図示されている。この場合、左に信号Smoと
Sm1が検出器から入力し、右にLOGの対応する出力信
号SO0,SO1が出力する。その場合、図2は参照符号3
で付加的な時間評価と共に図5の座標系の衝突角度を評
価する回路要素を示し、参照符号4は所定の遅延時間を
引算した加速度を評価する回路要素を示し、参照符号5
は発生した遅延の回数を数える計数器を示す。この論理
回路の回路要素3〜5は積分係数 if 1 〜 if3 を求め
る働きをする。これ等の積分係数は乗算器6の中に導入
されて乗算される。その場合、制御回路7から付加的な
量も加算点8に導入される。両方の経路を分離して正の
エッジ(信号の立ち上がりエッジ)を評価する積分係数
(しきい値)としてそれぞれ係数 if 4.0 と if 4.1 を
回路要素9の中で導く。回路要素10,11と12では
物理的な信号の評価に対して二重係数を得ている。その
場合、回路要素10は所定時間にわたり加速度gを評価
する。
るため、一定の時間間隔に関連して加速度信号の零点に
重みを付ける。回路要素12では信号の低下による時間
tとt+1 の間で信号の値を減少させることが行われ
る。
の中で行われ、この差回路は積分回路14と積分回路1
5に接続している。更に、リセット部16は図2の右に
示してあるが、回路要素10と11の出力端に接続し、
計数器5と角度評価回路3をリセットするためにある。
業者には図面からその意味が読み取れる。これは図5に
も当てはまる。
定時間内で或る頻度で正のしきい値を越えたか否かを調
べる。越えていれば、係数 if 3 を積分変数に乗算す
る。
え、一定のエッジの傾きも有するなら有効になる。これ
等の条件が満たされると、係数 if 4.0, if 4.1を積分
変数に乗算する。この考察では時間の評価を全く行わな
い。
を越え、一定のエッジの傾きも有するなら有効になる。
これ等の条件が満たされると、係数 if 2 を積分変数に
乗算する。この考察では時間の評価を全く行わない。
変数と計数器をリセットするために使用される。加速度
信号SmoまたはSm1が比較値より小さい正または負の傾
きを示すなら、積分を止める(積分係数=0)。同時
に、経路の考察(一経路)の計数器と衝突角度の考察の
時間窓Δtに対するスタート時点もリセットされる。
度値の間に符号の変化を確認すれば有効になる。この符
号の入れ換わりを確認すれば、各経路の積分変数を減少
させる(Reduz 1) 。
だけ小さいなら有効になる。この減少を確認すれば、各
経路の積分変数を小さくする(Reduz 2) 。
(s)の積分である。衝突を更に評価するため、一定の
しきい値を加算した後、それ等の積分を互いに比較して
評価する。
によるv] v積分はエッジが正および負の方向の或る傾きの全ての
g値を積分する。この積分は信号を考察する時に求めた
積分係数により大きくまたは小さく評価される。積分の
リセットは一定の加速度範囲as の入力信号の時に行わ
れる。この範囲内では積分係数は早めてリセットれる。
この速度積分には更にリセットさせる最大限界値または
最小限界値がない。
の積分は連続的に減らされる。v積分が与えられると、
それにより何時でもリセットが自動的に行われる。最大
値または最小値に達するとこの積分は更に減少する。再
び下限値以下になると、この減少は再び弱まる。速度積
分および距離積分に対して物理的な信号評価時の場合と
同じ保護が当てはまる。
割されているしきい値のずれ)で形成される加算値と速
度(v)積分を比較し、この加算値を越えた時、作動信
号が生じる。この作動信号は両方の経路に対して別々に
形成される。しかし、両方の経路に対応する相関がある
時にのみ(一定の最大限界値以上または最小限界値以下
の時)作動が行われる。
ステムのような安全システムの場合、エアバッグ、安全
ベルト、繰出し安全棒等のような保護装置を作動させる
のに特に適している。その場合、この発明による作動論
理回路を用いた評価を行えば、例えば運転者の一方のエ
アバッグと、助手席の同乗者の他方のエアバッグを前部
座席に設けて作動させることができる。更に、前部座席
や後部座席の同乗者用の安全ベルトあるいは類似なシス
テムを動作させることができる。同様に、例えば補助的
な頭部の保護や繰出し保護を提供するため、例えば乗物
のドアやフロントガラスの近くの前方領域の内側の屋根
にある側部エアバッグを作動させることができる。その
外、膝、足の保護または腕等の保護のような身体の他の
部分に対する保護のために使用する同じまたは類似のタ
イプの安全システムおよびシステムの部品を設けてもよ
い。
業者は上記の実施例を変更できる。特にドイツ特許第 3
7 33 837号、同第 38 16 587号〜第 38 16 591号明細書
による回路および回路要素の組み合わせもそのような変
更に属する。
向けた少なくとも二つの加速度センサの物理的な信号波
形や衝突の履歴(時間経過)も前方から斜めに一定の角
度範囲内の衝突を含めて前方衝突の評価に入れている点
にある。つまり、一定時点での作動の信頼性も受動的な
保護システムを作動させるため特定な衝突のタイプのみ
を利用する信頼性と同じように向上する点にある。
ハンドル支柱、エンジンユニット等のような部品、 のような他の乱れ要因となる特性をこの発明による作動
論理回路の評価に組み入れる点にある。
付加的な原因として安全シテスムを誤作動させたり乗客
を怪我させるものである。
価を含めた衝突の履歴を評価または判断する手段を示す
ブロック図、
%の利用となるため個々の係数とそれ等の結び付きを計
算に入れる物理的な信号評価のブロック図、
基準に基づく作動の確実さの定義、
第 38 16 588号明細書)の制御された介入により行われ
る三つの場合に対するしきい値の切換、しきい値を上げ
る、しきい値を下げるおよびしきい値が不変、の確実さ
の定義を示すグラフ表示、
−φ(例えば 45 °)の角度に第一加速度検出器と第二
加速度検出器を乗物の同一面内に配設した座標系内の乗
物を示す図面である。
Claims (10)
- 【請求項1】正面衝突の角度を検出するため感度軸が互
いに異なる方向の少なくとも二つの加速度検出器と、 各々が一つの加速度検出器に接続し、しかも速度信号を
形成する加速度信号評価回路およびしきい値比較回路を
有し、前記加速度検出器から出力した加速度信号を処理
する少なくとも二つの信号経路と、 前記加速度信号を受入れるように接続され、衝突中に加
速度信号の時間シーケンスをその信号のエッジと共に評
価し、積分係数を形成する論理手段と、 前記論理手段からの出力を受け取るように接続されてい
る少なくとも二つの積分器と、 前記積分係数に応じて積分定数を調整し、前記積分定数
を前記少なくとも二つの積分器の各々に与える手段と、 を備え、衝突を検出して車両の安全装置を作動させるこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項2】 装置は論理手段を有し、この論理手段は
可変作動しきい値を使用し、この可変作動しきい値は、
定数と積分変数の関数であることを特徴とする請求項1
に記載の装置。 - 【請求項3】 前記積分定数は障害物に対する乗物の衝
突角度に依存することを特徴とする請求項1に記載の装
置。 - 【請求項4】 速度積分を行い、この速度積分から距離
積分を導く場合、変化が一定の傾きを越える加速度値の
みを評価することを特徴とする請求項1〜3の何れか1
項に記載の装置。 - 【請求項5】 距離積分を行う場合、可変できる積分定
数を使用することを特徴とする請求項1〜4の何れか1
項に記載の装置。 - 【請求項6】 積分定数の外に加速度信号にも係数を与
えて可変させることを特徴とする請求項1または3に記
載の装置。 - 【請求項7】 積分時定数に作用する衝突角度αを正接
角度関数でなく、他の角度関数、例えば左右の加速度セ
ンサの検出信号の差の関数で求めることを特徴とする請
求項3に記載の装置。 - 【請求項8】 衝突角度αを求める場合、加速度信号に
対して一定の長さの時間窓を使用することを特徴とする
請求項1または3に記載の装置。 - 【請求項9】 積分定数を求める場合、しきい値とエッ
ジの傾きの組み合わせを計算に入れることを特徴とする
請求項1〜5の何れか1項に記載の装置。 - 【請求項10】 積分定数を求める場合、加速度の時間
的に連続する測定値の比を計算に組み入れることを特徴
とする請求項1〜5の何れか1項に記載の装置。
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