JP4861990B2 - 受動的乗員安全措置を作動するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車両（モータビークル）内の受動的乗員安全措置を作動するための装置に関し、この装置は、制御ユニットと、自動車両の衝突に起因する自動車両の様々な場所の加速度を検知するための多数の加速度検知器と、これらの加速度検知器に付設の導線（リード線）とを有し、これらの導線を介して加速度検知器の出力信号が制御ユニットに伝達され、この制御ユニットは、加速度検知器の少なくとも一部の連続値の出力信号を評価し、これらの出力信号から衝突の深刻度を決定し、それに応じて適切な安全措置を作動する。

自動車両の乗員を保護するための受動的（パッシブ）安全措置は、典型的には車両内に配分されて取り付けられているセンサにより獲得される信号を基にして作動される。そのような安全措置の適時で且つその都度の状況にとって妥当な作動に関しては、それらのセンサの適切な空間的な取り付け及びその信頼性が大きな意味をもつことになる。

衝突の発生の他にその種類と深刻度をも判断することを可能にするためには、車両の様々な部分に作用する加速度の時間経過状況を検知することが有利である。そのために受動的乗員安全装置では頻繁に加速度検知器が使用される。典型的にこれらの加速度検知器は、作用する加速度に比例する連続値の信号を出力信号として提供することに適している。また、加速度信号が既にセンサ内で積分されていて、それにより速度信号又は位置信号が出力されるというセンサも同様に存在する。そのようなセンサも、以下、加速度検知器と称するものとする。

上記の意味における加速度検知器の他、センサであって、これらのセンサに作用する加速度又は速度又は変形が所定の閾値を超過する場合にだけそれらの出力信号が変化するというセンサも頻繁に使用される。そのようなセンサは、以下、バイナリセンサと称するものとする。また、連続値の信号を提供するが、この信号が伝送される制御ユニットによりこの信号がバイナリ信号の獲得のために閾値を基礎にしてのみ評価されるというセンサも、以下、同様にバイナリセンサと称するものとする。

衝突、特に正面衝突を迅速に認識するために、所謂フロントセンサが外側車両周辺部の近傍に取り付けられるという数多くの装置が知られている。特許文献１からは衝突速度を検知するためのセンサが知られていて、このセンサは直接的にバンパにて車両内部の方を向いた側に取り付けられている。しかしながら、説明されている安全装置には安全上重大な車両の衝突と安全上重大ではない衝撃影響との間を区別する手段は設けられていない。それらの衝撃影響と結び付いた誤作動の高い確率は受動的安全装置において深刻な短所と見なされなくてはならない。更に、特に露出した取り付け場所により特徴付けられている実施形態において、使用されているセンサとその導線は、周囲影響（天候、水しぶき等）から十分に保護されているとは言えず、このことはこれらのコンポーネントの耐久性にとって不利であり機能障害を導き得る。

フロントセンサに関し、従来技術に係る最も頻繁な取り付け方式は、車両のバンパにより規定される外側車両周辺部の近傍の車体部分（ボデー部分）に取り付けることである。例えば特許文献２からは、フロントセンサが車両の前側クロスメンバに取り付けられている受動的安全装置が知られている。そのような取り付け方式において、バンパに比べて車体の剛性が高く、衝突の場合には加速度検知器に対して比較的僅かな時間間隔内で極めて高い加速度ピークが作用する。このことは、センサ信号の測定可能性及び評価可能性に関して不利である。同様に車体の高い剛性は機械的な共鳴振動の発生を増加させ得、これらの共鳴振動は測定すべき加速度信号に重なり、その評価を困難なものにする。更に、特許文献２の図１は全ての重要な車両部分を図示してはいないが、加速度検知器を外側車両周辺部から車両内部へとずらして取り付けることにより衝突箇所と加速度検知器の取り付け箇所との間に直接的でない機械的連結が存在することになる。この間接的な機械的連結を介した衝突エネルギーの機械的伝達は、外側車両周辺部で有効な加速度に対し、加速度検知器により測定された加速度のゆがみをもたらしてしまう。それにより衝突が極めて遅い時期になってようやく検知され、種類と深刻度に関しても不正確に判断されてしまう。このことは特に低程度の深刻度又は中程度の深刻度の衝突において該当する。深刻度のより大きい衝突は、行われた調査の結果、別の測定場所に取り付けられているセンサにより、より良く検知され得る。

以下において、「低程度の深刻度又は中程度の深刻度の衝突」は、剛性の低いソフトな対象物に対する４０ｋｍ／ｈに至るまでの衝突相対速度での衝突、あるいは剛性の高いハードな対象物に対する３０ｋｍ／ｈに至るまでの衝突相対速度での衝突として理解される。

前側バンパに直接取り付けられたフロントセンサを有する受動的安全装置が特許文献３から知られている。しかしこの際、それらのフロントセンサは、衝突の早期検知のためにだけに用いられるバイナリセンサとして構成されている。衝突の種類と深刻度の判断は、更に車両内部に取り付けられている加速度検知器を基礎にして行われる。低程度の深刻度又は中程度の深刻度の衝突の検知と判断に関する短所は、車両内部に取り付けることから結果として生じる衝突箇所とセンサ取り付け場所との間の間接的な機械的連結を伴うもので、既に前の箇所で説明している。

米国特許第３８６１４８８号明細書 米国特許第４９９５６３９号明細書 ドイツ特許発明第１０１４２９２５号明細書

本発明の課題は、早期の衝突検知と衝突の深刻度の正確な判断を可能にする、機能障害のリスクが少ない冒頭に掲げた形式の装置を創作することである。特に低程度の深刻度又は中程度の深刻度の衝突のための早期の検知と正確な判断が達成されなくてはならない。

前記の課題は、受動的安全装置であって、この受動的安全装置では、信号記録のために設けられている加速度検知器が、深刻度が低程度又は中程度の自動車両の衝突後に最小作用時間間隔内で構造剛性の高い車両部分と接触することにならないように、これらの加速度検知器が外側車両周辺部における構造剛性の低い車両部分に取り付けられ且つ全ての車両部分が形状と配置構成と材料に関して構成されていることにより解決される。

対象物に対する車両の衝突の場合、最大の加速度値は、外側車両周辺部で衝突箇所に最も近いところに位置する車両部分に作用する。同様にそのような車両部分では、極めて早い時点で、衝突に続く加速度の時間経過状況の絶対値の最大が達成される。このことは、前記の車両部分が低い構造剛性を有する、即ち強い変形、従って大きな加速度値をもって衝突に反応する場合に特に当てはまる。加速度検知器がそのような車両部分に取り付けられると、加速度検知器の取り付け箇所の近傍の衝突は加速度検知器の出力信号の極めて早期で且つ強い変化を結果として伴うことになる。

衝突する対象物と、衝突箇所の近傍の外側車両周辺部における車両部分との間の直接的な機械的連結から、衝突する対象物と、その車両部分に取り付けられた加速度検知器との間の直接的な機械的連結が結果として得られる。従って衝突箇所に作用する加速度は、加速度センサに対し、車両の別の箇所に加速度センサを取り付ける場合よりも狂いがない、或いは狂いがあったとしても僅かである。本発明に従い取り付けられている加速度検知器を用いて記録可能である加速度時間経過状況は、信号品質と値範囲に関し、典型的に連続値の評価に適している。

本発明に従う装置により行われる、機械的に狂いがなく連続値として評価可能な加速度時間経過状況の早期の準備は、対応的な信号転送及び信号評価において衝突の種類と深刻度の正確で且つ信頼性のある判断を可能にし、そのようにして妥当な受動的安全措置の作動を支援する。それにより車両乗員の安全性が明らかに改善される。

構造剛性の低い車両部分に加速度検知器を本発明に従って取り付けることの長所は、それにより、車体部分（ボデー部分）における取り付けに比べ、加速度検知器に対する安全上重大でない振動の作用が減少されることにある。

本発明に従う装置の他の本質的な長所は、衝突時に加速度検知器に作用する加速度が、車体部分における取り付けの場合に比べ、より長い時間間隔に渡って持続することにある。より長い作用時間により、より良い評価が可能であり且つ例えば制御ユニットでデータベース内に保管されているパターンとの比較のためにこの制御ユニットにて援用可能である時間経過信号が獲得され得る。この際、望ましくは、以下で最小作用時間と称される、作用時間間隔の最小の長さは例えば４０ｍｓである。正確な最小作用時間は、衝突の判断のために各々使用される方法に依存する。

しかしながら最小作用時間は、加速度検知器が、衝突の結果として得られる車両の変形の場合にも最小作用時間間隔内では破壊されない場合又は別の理由から機能停止することがない場合にだけ保証され得る。最小作用時間の長さを有する時間間隔が最小作用時間間隔と称され、この時間間隔は車両と対象物の間の衝突の瞬間に開始する。

最小作用時間間隔内の加速度検知器の破壊を防止するために本発明に従う装置では、含まれている加速度検知器が衝突後に最小作用時間間隔内で構造剛性の高い車両部分と接触することがないように、これらの加速度検知器が取り付けられ且つ全ての車両部分が形状と配置構成と材料に関して構成されている。

また本発明の他の構成に従い、加速度検知器にて車両内部の方を向いた側には変形空間が設けられ、この変形空間は、中空であるか、又は構造剛性の低い車両部分だけで満たされている。車両外部に向かいこの変形空間は、好ましくは加速度検知器を通じて延在する面であってこの面の法線が加速度検知器から車両内部に向かっている面により画成されている。車両内部に向かう変形空間の形状は、隣接する車両部分の形状と配置構成により定義される。これらの車両部分の変形は変形空間を変化させ得る。

加速度検知器を通る面に代わり、車両外部に向かい変形空間のより制限的な画成として、例えば円錐形状で加速度検知器から出発する超平面も定義され得る。このようにして変形に起因する加速度検知器の可能な運動方向が考慮される。この面或いは超平面は、本発明によれば、加速度検知器が、特に衝突の場合、常に完全にこの面或いは超平面の車両内部側にあるように選択される。

加速度検知器の本発明に従う取り付けに原則的に適した車両部分の箇所にて車両内部の方を向いた側にそのような変形空間が既にあるのであれば、加速度検知器はこの箇所に取り付けられ得る。

観察方式に応じ、加速度検知器自体は、この加速器検知器に割り当てられている変形空間内、又はこの変形空間にて車両外部の方に向かう縁部に位置している。衝突の場合、加速度検知器は、この加速度検知器が固定されている自動車両部分の変形により、更に変形空間の内部へと移動される。変形空間内には構造剛性の高い車両部分がないという事実により、加速度検知器が完全に変形空間内にある限り、加速度検知器が構造剛性の高い車両部分との接触では破壊されないことが保証されている。

設けるべき変形空間、特に車両内部に向かうその深さのサイズは、加速度検知器により検知すべき衝突速度の範囲、最小作用時間、加速度検知器が取り付けられている車両部分の構造剛性に基づいて確定される。そのための情報が使用可能であるならば、衝突する対象物の質量、形状、剛性、速度、他の物理量も査定の際に考慮され得る。原則として変形空間のサイズ決定（ディメンショニング）は、限界値査定及び／又は計算処理及び／又はシミュレーション（例えばＦＥＭ）を基礎にして行われ得る。

変形空間の考慮は、進歩した開発方法及び製造方法に基づき既に車両の早期の開発段階で行われ得て、製造プロセスでは、通常、製造手間の増加をできるだけ抑えて実現される。所定のサイズ決定が、予め定められた種類と深刻度の衝突の場合に所望の最小作用時間を保証するかどうか又は高い確率で期待させるかどうかは、開発プロセスにおいて、例えばデータモデル、特に所謂仮想プロトタイプにおけるシミュレーションにより検証され得る。

加速度検知器自体の機械的な破壊の回避と並び、制御ユニット内の評価のための加速度検知器の適切な出力信号の使用可能性は、加速度検知器の導線の機械的な破壊が衝突の場合に防止され得るかどうかにも依存する。

便宜上、以下では、各加速度検知器が唯一の導線を有し、この導線が加速度検知器を直接的に制御ユニットと接続しているものとする。しかしながら行われた考察は、データバスシステムの別のコンポーネントを介した制御ユニットとの加速度検知器の間接的な結合、及び／又は、加速度検知器の互いのネットワーク化にも問題なく当てはめることができる。従ってそのような実施形態は同様に本発明の範囲内にある。同様に、１つの又は複数のコンポーネントから構成され得る制御ユニットにより、同じ目的又は他の目的のための他のセンサが評価され得る。加速度検知器のセンサタイプに依存し、導線は、加速度検知器に対し、場合によりその稼動に必要な供給量又はオフセット量又は基準量を供給する。

本発明の第２の他の構成に従い、少なくとも１つの加速度検知器の導線が、弾性的に、特に曲げ弾性的に構成されていて、隣接する車両部分の形状と配置構成と場合により変形とにより定義される導線路内に延在する。この導線路が衝突の場合にどの箇所でも車両部分の変形により遮断されず、導線の長さが全導線路を通じて延びるにはもはや十分でないように導線路の長さが変形に起因して変化することがないならば、導線の機械的な破壊が高い確率で排除され得る。従って、本発明の第２の他のこの構成に従い、全ての車両部分の形状と配置構成と材料は、導線路の最小直径が低程度の深刻度又は中程度の深刻度の自動車両の衝突後に最小作用時間間隔内で導線の直径よりも大きく留まるように構成されている。

ここで導線の横断面は、先ず、導線の長さに渡り実質的に一定であり円形状であることが前提とされる。一定でない及び／又は円形状でない横断面を有する導線では、残存する導線路の対応して手間のかかる観察が行われなくてはならない。そのような観察、及びそれから導き出される、導線路を形成する車両部分の実施形は、同様に本発明の範囲内にある。

更に本発明の前記の第２の他の構成に従い、場合により伸張弾性を考慮した導線の長さ、並びに車両部分における導線の配置と固定は、車両部分の変形に起因する加速度検知器の多数の可能な運動及び導線路の変化、特に低程度の深刻度又は中程度の深刻度の自動車両の衝突から最小作用時間間隔内で結果として得られる加速度検知器の全運動及び導線路の全変化に導線が切断又は損傷されることなく適合され得るように構成されている。

前記の変形空間の場合に類似し、設けるべき導線路のサイズと正確な形状は、加速度検知器により検知すべき衝突速度の範囲に基づき、最小作用時間に基づき、導線路を形成する車両部分の構造剛性に基づき、並びに導線路と車両の潜在的な衝突箇所との間に位置する車両部分の性状に基づき確定される。変形空間のサイズ決定の場合のように、そのための情報が使用可能であるならば、衝突する対象物の、質量、形状、剛性、速度、他の物理量も査定の際に考慮され得る。原則として導線路のサイズ決定は、限界値査定及び／又は計算処理及び／又はシミュレーション（例えばＦＥＭ）を基礎にして行われ得る。

本発明に従う装置の前記の長所は、想定された外側車両周辺部における露出した取り付け、つまりむき出しの取り付けのため、環境影響、特に湿気に対する加速度検知器及びそれらの導線の耐性の強い構成の必要性から得られるものである。

多くの場合に使用されている従来技術に係る加速度検知器と異なり、本発明に従う装置で使用される加速度検知器のハウジングは防湿性で構成されている。同様にハウジングと加速度検知器の導線との間の接続箇所も防湿性で構成されている。

ここで、本発明に従う装置に使用される加速度検知器のハウジングにとって加水分解安定化された材料の使用は特に有利である。

加速度検知器のハウジングが代案として又は追加的にレーザ溶接されているならば、特にレーザ溶接された蓋を有するならば、特に高い防湿性が達成され得る。

本発明に従う装置の特に有利な他の実施形態で使用される加速度検知器のハウジングには圧力調整用の手段が設けられている。そのような圧力調整により、湿気がハウジング内部の負圧に基づいてハウジング内部に吸い込まれることが防止され得る。

防湿性の他、加速度検知器と導線の実施形では、車両内のそれらの露出した取り付けのため、機械的な損傷に対する高い耐性が顧慮されなくてはならない（センサハウジングのひび割れ又は導線の切断又は破断）。しかしながら加速度検知器及び導線の製造における進歩した技術により前記の要求を満たすことが保証され得る。

本発明に従って使用される加速度検知器用の防湿性のハウジングは高い弾性を有する。理想的には回避すべきであるが変形に起因する車両部分との接触の際、及び／又は、加速度センサが取り付けられている車両部分の変形の際、弾性材料は、従来技術に従い装置内で使用される材料よりも破壊の発生が少ない。従来技術に従うと加速度検知器は、例えば、多くの場合は、蓋の接着された金属ハウジング内に格納されている。また、加速度センサが取り付けられている車両部分の振動は、加速度検知器の弾性的なハウジングを使用する場合には、剛性のより高いハウジング、例えば金属ハウジングを使用する場合よりもより少ない障害信号をもたらす。

導線の機械的な防護は、導線用の曲げ弾性材料、理想的には伸張弾性材料でもある材料の使用の他、主として既に車両の早期の開発段階で行われる。

今までの考察では、外側車両周辺部に取り付けられた加速度検知器に作用する加速度が、周囲の車両部分の加速度と殆ど一致し、それにより加速度検知器の出力信号が、対応する車両部分に作用する加速度の良好な提示を提供することが前提とされていた。

しかし、有利な作用方向を有する加速度検知器を使用する場合、その前提に基づく衝突の種類と深刻度の判断は、加速度検知器が衝突の場合にそれらの有利な作用方向からずらされない（回転されない）ように外側車両周辺部に取り付けられている場合にだけ信頼性をもって行なわれ得る。従って、加速度検知器を用いた最適な信号記録のためには、衝突によりもたらされて加速度検知器に作用する加速度が高い並進部分とできるだけ小さな回転部分を有することが顧慮されなくてはならない。

衝突の場合に主に並進加速度を保証するためには、車両内部の方向における加速度検知器の横断面が、加速度検知器を支える車両部分における支持要素の横断面と実質的に重なり合っていると特に有利である。構成上の理由からその重なり合いが不可能であるときは、できるだけ僅かな離間間隔（例えば１０ｃｍよりも小さい）が望まれる。

それ故、本発明の有利な実施形態によれば、本発明に従う装置において使用される加速度検知器は、車両内部の方向におけるその横断面が、例えば衝突吸収器（インパクトアブソーバ）である支持要素の横断面から僅かな離間間隔を有するように位置決めされている。

構成上の限界条件がそのことを許す場合、加速度検知器は、本発明の特に有利な実施形態に従い、車両内部の方向におけるその横断面が支持要素の横断面と実質的に重なり合っているように位置決めされる。

他方で、複数の方向の加速度及び／又は特に検知器自体の上下軸線の回りの回転を測定技術的に検知することができる状態にある加速度検知器が使用される場合、加速度検知器の回転は必ずしも構成上の措置により回避される必要はなく、その出力信号の評価の際に計算的に考慮され得る。

加速度検知器の出力信号は導線を介して制御ユニットへと転送される。制御ユニットは、例えば記録された連続値の加速度信号を保存している基準データと比較することに基づき、衝突の種類と深刻度を決定することに適している。特に本発明に従う有利な装置の制御ユニットは、加速度検知器の出力信号に基づき車両の衝突と安全上重大でない障害影響との間を区別することに適している。

衝突の種類と深刻度に依存して制御ユニットが適切な安全措置を作動する。適切な安全措置の作動は、後に初めて作動される１つの又は複数の安全措置をより良い方式で、例えばより速い方式で進行させる準備措置の作動も含み得る。

以下、添付の図面をもとに本発明を更に説明する。

図１は、本発明の実施形態に従う、自動車両（モータビークル）用の受動的（パッシブ）乗員安全装置におけるフロントセンサとしての加速度検知器の取り付け状況を概要的に示している。フロントセンサとして機能する加速度検知器１は、この場合、直接的にバンパ２に固定されている。このようにして加速度検知器１は外側車両周辺部の直近に位置している。

本発明に従う装置は、特に低程度の深刻度又は中程度の深刻度の衝突（剛性の低いソフトな対象物に対する４０ｋｍ／ｈに至るまでの衝突相対速度を有する又は剛性の高いハードな対象物に対する３０ｋｍ／ｈに至るまでの衝突相対速度を有する所謂「ロースピード」クラッシュ）を検知及び区別するために用いられる。この際に測定される加速度信号は、大抵の場合、５０倍の重力加速度の下方の値範囲内に位置する。調査では、例えば車両センタのような別の測定場所において「ハイスピード」クラッシュがより早く且つより確実に認識され得ることが示されている。

本発明に従う装置は、「ハイスピード」クラッシュを検知及び区別するための装置とは完全に別個に設けられ、又はそのような装置と共同で所定のコンポーネントを利用し得る。

バンパ２の構造剛性が低いことにより加速度検知器１は、例えばより高い構造剛性により区別される車体部分５に取り付ける場合よりも低めの振動を受ける。

図示されている取り付け場所において加速度検知器１は、外側車両カバリングにより外方からの環境影響（例えば、直接的な衝撃、天候、水しぶき等）からおおむね保護されている。加速度検知器１に対し、追加的な耐性は、防湿性で且つ弾性的に構成されたハウジングであって、加水分解の点で安定化した材料から成り、レーザ溶接された蓋を備えたハウジングにより与えられる。

加速度検知器１における車両内部の方を向いた側には変形空間が形成されている。この変形空間は、車両外部に向かい、円錐形状の超平面により画成され、その超平面は、その出発位置にある加速度検知器を通じて車両内部の方に向かう空間ベクトルのまわりに＋／−１５度の開放角度を定めている。この超平面は、加速度検知器１が、衝突に起因する変形の前、その間、及びその後に、高い確率で、超平面にて車両内部の方に向かう側にあるように選択されている。この変形空間は、車両内部に向かい、実質的に車体部分５により画成されている。更にここでは不図示の車両部分が変形空間を場合により更に例えば上方に向かって画成する。

そのような変形空間が目標を定めて適切には設けられていなかった従来技術に対して拡大された変形空間の容積、特にその深さからの結果として、つまり実質的に加速度検知器１の取り付け場所とその背後に位置する最も近い車体部分５との間の間隔からの結果として、衝突の場合、フロントセンサの測定可能な初めの加速度と、加速度検知器１を機械的に損傷し得る車体との接触との間で適切に延長された時間間隔が得られる。従って、加速度検知器１の作用時間間隔は従来技術のものに比べて延ばされる。

図１に図示された実施例において変形空間は中空である。代案として変形空間は、本発明によれば、全体的に次のような構造剛性の低い車両部分を含み得る。即ち、この変形空間により守られている加速度検知器１が、その車両部分により、衝突に引き続く周囲の車両部分の変形後に損傷されないような低い構造剛性の車両部分である。

本ケースでは、加速度検知器１が低程度又は中程度の深刻度の自動車両の衝突後に４０ｍｓの最小作用時間間隔内では構造剛性の高い車両部分、特に車体部分５と接触することがないように、変形空間或いはこの変形空間を定義する車両部分が構成されている。従って加速度検知器１は４０ｍｓの最小作用時間間隔内では破壊されず、完全に使用可能な状態にある。

加速度検知器の作用時間間隔としては、検知すべき衝突と、加速度検知器の機能停止又は破壊との間の時間間隔が定義される。この作用時間間隔は、既に早期の開発段階で、加速度検知器の様々な取り付け場所のためのＦＥＭシミュレーションによるデータモデル、所謂バーチャルプロトタイプに基づき、様々な衝突状況及び変形空間の様々な実施形態のために決定され、４０ｍｓの所望の最小作用時間間隔と比較され得る。

車両内には、自動車両の様々な場所において自動車両の衝突に起因する加速度を検知するための多数の加速度検知器がある。これらの加速度検知器の少なくとも１つは、上記の実施形に従って配置され、守られている。これらの加速度検知器は、これらの加速度検知器に付設の導線（リード線）を介して制御ユニットと接続されている。これらの導線を介し、加速度検知器の出力信号が制御ユニットに伝達される。制御ユニットは、加速度検知器の少なくとも一部の連続値の出力信号を評価し、これらの出力信号から衝突の種類及び／又は深刻度を決定し、それに依存して適切な安全措置を作動する。

車両内部の方向で加速度検知器１の横断面は、図１に従う例において、衝突吸収器（インパクトアブソーバ）３の横断面から数センチメートルだけ離れている。加速度検知器１は、衝突及びバンパ２の変形の際、車両内部の方に向かうその作用方向からずらされる（回転される）ことはない。

ここで特には図示されてないが、本発明の特に有利な実施形態に従い、加速度検知器１は、車両内部の方向で加速度検知器１の横断面が全体的に又は部分的に衝突吸収器３の横断面と重なり合っているように位置決めされている。

説明した構成上の措置により、加速度検知器１が、衝突の場合、車両内部の方に向けられたその作用方向から本質的にはずらされない（回転されない）ことが保証され得るので、本実施例では唯一の有利な作用方向を有する加速度検知器１が使用され得る。

ここで特には図示されていない本発明の選択的な実施形態では、複数の方向の加速度、及び／又は、特に検知器自体の上下軸線の回りの回転を測定技術的に検知することに適している加速度検知器が使用される。そのような加速度検知器を使用する場合、その回転は、出力信号の評価の際に計算上考慮され得る。

フロントセンサとして機能する加速度検知器の本発明に従う露出した取り付けは、加速度検知器自体の既述の機械的な防護の他、フロントセンサの導線に関する別個の機械的な防護も要求する。

そのために加速度検知器の導線は、一方では弾性的に、特に曲げ弾性的に構成される。他方では、図１による加速度検知器１の導線４を衝突後の最小作用時間間隔内で機械的な損傷から保護するために導線路が設けられていて、この導線路を通じて導線４が延在している。

この導線路は周囲の車両部分により画成されていて、従ってその幾何学的形状はそれらの車両部分の形状及び配置構成により定義されている。従ってそれらの車両部分の変形は導線路の幾何学的形状をも変化させる。図１に従う例において全ての車両部分の形状と配置構成と材料は、導線路の最小直径が低程度の深刻度又は中程度の深刻度の自動車両の衝突後に最小作用時間間隔内で、ここでは円形状の横断面を有する導線の直径よりも大きく留まるように構成されている。場合により導線の伸張弾性を考慮した導線の長さ、並びに周囲の車両部分における導線の配置と固定は、車両部分の変形に起因する加速度検知器の多数の可能な運動及び導線路の変化に導線が切断又は損傷されることなく適合され得るように構成されている。最小作用時間を保証するために、例内の前記のコンポーネントは、導線が、低程度の深刻度又は中程度の深刻度の自動車両の衝突から最小作用時間間隔内で結果として得られる加速度検知器の全運動及び導線路の全変化に、切断されたり過剰に折り曲げられたり分断されることなく適合し得るように構成されている。

自動車両産業の現代の開発方法及び製造方法の前提のもと、車両に関する既に早期の開発プロセスで、導線の既述の機械的な防護を可能にする導線路が形成又は創作され得る。従って、それに対応して必要な導線長、導線強度、導線把持具、及び場合により車両部分の通過は、既に早期のプラン段階で意図され或いはサイズ決定され、製造コストの増加を抑えて製造プロセスで実現され得る。各々の車両部分の所定の構造が所望の最小作用時間を保証する又は高い確率で期待させるかどうかの検証は、変形空間の検証時のように例えばＦＥＭ分析を基礎にし、シミュレーションで行われる。

本発明に従う装置により達成可能な、最小作用時間間隔全体の間での加速度検知器の出力信号の使用可能性は、制御ユニットによる衝突の種類と深刻度の正確で且つ信頼性のある判断の可能性を保証する。

更に、従来技術に比べると外側車両周辺部に接近した場所に取り付ける結果、より早い時点で加速度が測定され得て、それにより自動車両の受動的安全措置もまた早い時点で活動化又は準備状態に移され得る。

上述の特徴を明確化するために図２は、負の加速度の質的な時間経過状況の比較を示しており、これは時点ｔ＝０ｍｓで自動車両が正面衝突して、フロントセンサとして本発明に従って配置されている加速度検知器に作用する負の加速度であり（信号２０１）、従来技術により配置されている加速度検知器に作用する負の加速度である（信号２０２）。

従来技術（信号２０２）により車体部分に取り付けられている加速度検知器には、衝突の場合、外側車両周辺部における撓みやすい車両部分が既に衝突の結果として変形される間、先ず比較的小さな負の加速度が作用する。この段階では、加速度検知器により測定可能な加速度は、実質的に、車両全体に作用する加速度、及び、更に外側に位置する車両部分との機械的連結の結果としての場合による車体部分の僅かな変形によってのみ決定される。負の加速度は、比較的遅い時点（図２においてｔ＞１００ｍｓ）になって初めて、更に外側に位置する車両部分自体の過剰な変形の後に車体部分がより強く変形される場合に絶対値として明らかに増加する。

本発明に従う取り付け（信号２０１）では遥かに早い時点で強い負の加速度が測定可能であり、その理由は外側車両周辺部における車両部分の変形が完全に加速度検知器の測定に取り入れられるためである。

更に案内付けのために図２は、ｔ＝０ｍｓからｔ＝４０ｍｓに至るまでの最小作用時間間隔の終わりを特徴付けているマーキングを含む。

フロントセンサの本発明に従う露出した取り付けによって、安全上重大でない外方からの影響の場合にも測定可能な加速度が、フロントセンサに作用する。それ故、加速度検知器及びその導線の機械的な防護の他、本発明に従う取り付けは、誤作動に対する全安全装置の防護をも必要とする。この防護は、本発明によれば、情報技術的に解決される。

図３は、自動車両用の本発明に従う受動的乗員安全装置の通信構成を概要的に示している。車両内に配分されて取り付けられ且つフロントセンサとして使用される加速度検知器１０１、１０２は、データバスを介して中央制御ユニット１０３と通信する。制御ユニット１０３は加速度検知器１０１、１０２の信号の準連続的な時間経過状況を評価し、これらを場合によりデータベース１０４内に保管されている様々な信号パターンと比較し、衝突の発生と種類と深刻度を決定し、それに対応する受動的安全措置を作動する。そのために制御ユニット１０３は同じ又は他のデータバスを介して制御機器１０５、１０６と通信し、これらの制御機器により受動的安全措置が作動され得る。

本発明の実施形態に従う、自動車両用の受動的乗員安全装置におけるフロントセンサとしての加速度検知器の取り付け状況を概要的に示す図である。 自動車両の正面衝突中に（ａ）本発明に係るフロントセンサとして配置された加速度検知器に作用する、或いは（ｂ）従来技術によりフロントセンサとして配置された加速度検知器に作用する、負の加速度の質的な時間経過状況の間の比較を示す図である。 自動車両用の本発明に従う受動的乗員安全装置の通信構造を示す図である。

１ 加速度検知器
２ バンパ
３ 衝突吸収器
４ 導線
５ 車体部分
１０１ 加速度検知器
１０２ 加速度検知器
１０３ 制御ユニット
１０４ データベース
１０５ 制御機器
１０６ 制御機器
２０１ 加速度検知器の信号（本発明に従う）
２０２ 加速度検知器の信号（従来技術に従う）

Claims (10)

1. 自動車両内の受動的乗員安全措置を作動するための装置であって、この装置が、制御ユニットと、自動車両の衝突に起因する自動車両の様々な場所の加速度を検知するための複数の加速度検知器と、これらの加速度検知器に付設の導線とを有し、これらの導線を介して加速度検知器の出力信号が制御ユニットに伝達され、この制御ユニットが、加速度検知器の少なくとも一部の連続値の出力信号を評価し、これらの出力信号から衝突の深刻度を決定し、それに応じて適切な安全措置を作動する、前記装置において、
   少なくとも１つの加速度検知器が、深刻度が低程度か中程度の自動車両の衝突後に最小作用時間間隔内で構造剛性の高い車両部分と接触することにならないように、この加速度検知器が外側車両周辺部における構造剛性の低い車両部分に取り付けられ且つ全ての車両部分が形状と配置構成と材料に関して構成されていることを特徴とする装置。
2. 加速度検知器が取り付けられている車両部分にて車両内部の方を向いた側に変形空間が設けられていて、この変形空間が、中空であるか、又は構造剛性の低い車両部分だけを含んでいることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 車両外部に向かって変形空間が、面又は実質的に円錐形状の超平面により画成されていて、特に衝突の場合、加速度検知器が、常に完全にこの面或いは超平面の車両内部側にあるようにこの面或いは超平面が選択されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. 少なくとも１つの加速度検知器の導線が、弾性的に、特に曲げ弾性的に構成されていること、
   その導線が、隣接する車両部分の形状と配置構成と場合により変形とにより定義される導線路に沿って延在すること、
   導線路の最小直径が、深刻度が低程度又は中程度である自動車両の衝突後に最小作用時間間隔内で導線の直径よりも大きいままであるように、全ての車両部分の形状と配置構成と材料が構成されていること、
   車両部分の変形に起因する加速度検知器の多数の可能性としての動きや導線路の変化、特に深刻度が低程度又は中程度の自動車両の衝突から最小作用時間間隔内で結果として得られる加速度検知器の全ての動き及び導線路の全ての変化に、切断又は損傷されることなく導線が適合され得るように、場合により伸張弾性を考慮した導線の長さ、並びに車両部分における導線の配置と固定が構成されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
5. 少なくとも１つの加速度検知器のハウジング、及び／又は、このハウジングと加速度検知器の導線との間の接続箇所が、防湿性に構成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
6. 少なくとも１つの加速度検知器のハウジングが、加水分解安定化された材料から成ること、及び／又は、少なくとも１つの加速度検知器のハウジングがレーザ溶接されている、特にレーザ溶接された蓋を有することを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 少なくとも１つの加速度検知器のハウジングに圧力調整用の手段が設けられていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の装置。
8. 車両内部の方向にて加速度検知器の横断面が、支持要素の横断面から僅かな離間間隔を有するように少なくとも１つの加速度検知器が位置決めされていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 車両内部の方向にて加速度検知器の横断面が、支持要素の横断面と実質的に重なり合っているように少なくとも１つの加速度検知器が位置決めされていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
10. 制御ユニットが、加速度検知器の出力信号に基づき車両の衝突と安全上重大でない障害影響との間を区別することに適していることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。

Images