JPH10509396A - 安全アレンジメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 自動車における安全アレンジメントは、中央の加速度計（２）と関連していて、自動車の中央部分で受け取られる加速度を示すシグナル与えるものであり、かつ、一つのフロントのセンサー（３）と関連しているプロセッサー（１）を含み、前記センサーは、自動車のフロントにおける衝撃にリスポンスして、前記プロセッサーへインプットシグナルを与えるようになっている。前記フロントのセンサー（３）は、衝撃の激しさの異なる度合いを識別することができる。前記プロセッサー（１）は、エアーバッグ（６）のような少なくとも一つの安全装置をコントロールする。該安全装置は、異なるモードのパフォーマンスを有する。前記プロセッサーは、中央の加速度計（２）によって発生された所定のシグナルにリスポンスして、前記安全装置を作動させるようになっており、さらに、前記フロントのセンサー（３）からのシグナルに基づいて前記安全装置のパフォーマンスのモードを選択したり、コントロールしたりするようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】 名称 安全アレンジメント 本発明は、安全アレンジメント、そして詳しくは、自動車における安全アレンジ メントに関するものである。 自動車の中央部分が感じる加速度を示すシグナルを発信するようにな っている加速度計を自動車に設け、前記シグナルまたは一体化されたバルブを用 いて、エアーバッグのような安全装置の作動をコントロールするようにすること が提案されている。この種のアレンジメントの問題点は、加速度計が強さの度合 いが異なる衝撃を素早く識別できない点にあるものである。加速度計は、ただ単 に自動車の中央部分の減速にリスポンドするだけであって、該中央部分は、“ぐ しゃぐしゃゾーン”によって衝撃ポイントとは分離されている。このように、自 動車の中央部分またはその一体化のバルブが受ける減速は、衝撃の度合いに関係 なく、安全装置が作動されるべき時点では、実質的に同じである。 加速度計を自動車のフロントに設ければ、強さの度合いを異にする衝 撃を素早く識別することができるが、フロントに装着された加速度計には、衝撃 を受ければ、きついダメージを受け、使いものにならないという大きなリスクが ある。 本発明は、改良された安全アレンジメントを探求するものである。 本発明によれば、プロセッサー、自動車の中央部分が受ける加速度を 示すインプットシグナルを該プロセッサーに与える加速度計及び自動車のフロン ト部分近傍に装着されて、自動車のフロントにおける衝撃に応じて前記プロセッ サーへインプットシグナルを与える少なくとも一つのフロントセンサーを備え、 該フロントセンサーは、衝撃の強さの異なる度合いを識別でき、前記プロセッサ ーは、少なくとも一つの安全装置をコントロールするようになっており、この安 全装置は、異なるパフォーマンスモードを有し、前記プロセッサーは、前記中央 の加速度計によって発信された所定のシグナルに呼応して、安全装置を作動させ るようになっており、さらに、前記プロセッサーは、前記フロントのセンサーか らのシグナルに基づいて前記安全装置のパフォーマンスモードを選択したり、ま たは、コントロールしたりするようになっている自動車における安全アレンジメ ントが提供される。 好ましいアレンジメントにおいては、前記プロセッサーは、フロント のセンサーからのシグナルがない場合、例えば、最初の衝撃でフロントのセンサ ーが完全に壊されてしまっても、所定のマナーで安全装置のパフォーマンスモー ドを選択したり、コントロールしたりするようになっている。かくして、中央の 加速度計が所定のシグナルを発信するたび、安全装置は、作動され、フロントの センサーからのシグナルによって前記プロセッサーが異なるモードを選択しない 限り、前記操作のモードは、所定のモードになる。 前記安全装置は、エアーバッグであることが好ましい。 前記プロセッサーは、エアーバッグの膨張のタイムと、エアーバッグ の膨らみ度合いをセレクトしたり、コントロールしたりするようになっていると 都合が良い。 エアーバッグには、複数のガス発生器が設けられていて、前記プロセ ッサーは、どのガス発生器を作動させるかをセレクトし、または、コントロール し、そして、該ガス発生器の作動タイムをセレクトし、または、コントロールす るようになっていることが有利である。 エアーバッグには、前記プロセッサーによってコントロールされる通 気バルブが設けられていることが好ましい。 該通気バルブは、調節可能な通気バルブであると都合がよい。 前記フロントセンサーは、自動車のフロントにおける自動車のフロン トバンパーまたはフロントパートが自動車のシャシーまたはモノコックシェルに 対して動くと、この動きにリスポンスするものであることが好ましい。 フロントセンサーは、自動車のフロントパートの加速にリスポンスす る加速度計を備えていると有利である。 フロントセンサーは、衝撃の強さの個々のレベルをそれぞれ現す二つ 、または、それ以上のシグナルを与えるものであることが好ましい。 前記プロセッサーは、衝撃の強さの個々のレベルを示す前記異なるシ グナル間のタイムディレイを測定するようになっていると都合がよい。 前記フロントセンサーは、連続したアウトプットシグナルを発信し、 所定のサンプリングフリケンシーをもった該シグナルをサンプルするようになっ ていることが好ましい。 前記サンプリングフリケンシーは、１００Ｈｚと等しいか、または、 それ以上であると具合がよい。 前記安全装置は、中央加速度計から所定のシグナルが発信されたとき にのみ、作動するものであることが有利である。 所定のスレショールド（閾値）は、可変スレショールドであって、フ ロントセンサーからのシグナルにリスポンスして決定されるものであると具合が よい。 前記プロセッサーは、フロントの加速度計からのインテグレートされ たシグナルと、中央加速度計からのインテグレートされたシグナルとの相違を計 算し、前記安全装置の作動モードを決定するようになっていることが好ましい。 中央加速度計または前記フロントセンサーからのインテグレートされ た平均値が所定のスレショールドを越える都度、前記安全装置のトリガーが作動 されるようになっていると具合がよい。 前記アレンジメントは、自動車の両側に一つづつ配置されている二つ のフロントセンサーを備える。 前記安全装置のオペレーションモードは、前記二つのフロントセンサ ーからのシグナルズにおける相違にリスポンスして、少なくとも部分的に決定さ れることが好ましい。 さらに前記プロセッサーは、自動車におけるさらに付加の一つ、また は、それ以上のセンサーからの一つ、または、それ以上のシグナルに基づいて前 記安全装置のパフォーマンスのモードを選択したり、コントロールしたりするよ うになっていてもよい。そのようなセンサーは、自動車の座席に着座している人 の存在を検知するシートセンサーである。 発明がさらによく理解されるために、そして、発明のさらなる特徴が 認識されるために、添付の図面を参照しながら、実施例により、この発明を説明 するもので、図面において 図１は、この発明による安全アレンジメントの一つの実施例を示すブ ロックダイアグラムであり、そして 図２は、この発明による安全アレンジメントの第２の実施例のブロッ クダイアグラムである。 図面を参照すると、自動車に含まれるべきである安全アレンジメント は、プロセッサー１を備える。該プロセッサー１は、説明するように、該プロセ ッサーにデータを付与する複数のセンサーと関連している。該プロセッサーは、 該センサーによって与えられたデータを評価し、アクシデントシチュエーション が存在することを決定する。前記プロセッサーは、また、該アクシデントの強さ の度合いを決定し、そして、コントロールされたマナーでエアーバッグを膨張さ せるといったような安全装置の動作を開始させ、これによって、該安全装置は、 該アクシデントの強さの度合いに適切に対応する。 添付の図面から分かるように、プロセッサー１は、中央加速度計２か らシグナルを受けるように接続されている。中央加速度計の構造は、特に限定さ れていないが、実質的に中央となる位置で、自動車のシャシーまたはモノコック シェルに接続されている。かくして、中央加速度計２は、自動車の乗員コンパー トメントの加速度を検知するようになっている。 前記プロセッサー１は、また、自動車のフロントに位置する第２のセ ンサー３からのシグナルを受けるように接続されており、該センサーは、自動車 のフロント部分における加速度にリスポンスする加速度計のような衝撃センサー からなる。この衝撃センサー３は、衝撃の強さの度合いを示すシグナルをプロセ ッサー１へ与えるようになっているものである。 発明のシンプルな実施例においては、衝撃センサー３は、所定の加速 度を検知したとき、アウトプットシグナルをそれぞれが与えるにようになってい る二つの加速度計からなる構造を備えている。これらの加速度計においては、第 １の加速度計が比較的低い加速度にリスポンドし、他方の加速度計が比較的高い 加速度にリスポンスするようになって入る。これらの加速度計は、自動車のフロ ント部分に位置する自動車の一部、例えば、フロントバンパーに接続されている 。フロントの衝撃を伴うアクシデントが起き、しかもこの衝撃が極めて低速の衝 撃であれば、いずれの加速度計も動作しない。衝撃がまあまあの程度（モデレー ト）のスピードであると、前記加速度計の一方が動作するが、衝撃が高速の衝撃 であれば、前記加速度計の両者が作動する。 このように、前記プロセッサーは、衝撃（インパクト）の強さの度合 いを示すセンサー３からのシグナル受けることが理解される。前記プロセッサー が受けたシグナルは、低速衝撃を示す第１の加速度計からのシグナルか、または 、高速衝撃を示す第２の加速度計からのシグナルが後続する第１の加速度計から のシグナルのいづれかである。第１のシグナルの開始と第２のシグナルの開始と の間のタイムピリオッドが計測され、該衝撃の強さの度合いも示される。 かくして、前記フロントセンサーは、個別のアウトプットシグナルを 与えるようになっているもので、後続のシグナルは、後続の所定のスレショール ドレベルになれば直ちに該センサーから前記プロセッサーへ送られる。このよう な機構においては、前記プロセッサーは、それぞれの後続のスレショールドに達 する時間を計測する。 上記した機構は、極めてシンプルなものであり、さらに精巧な機構を 使用することが好ましい。かくして、フロントセンサー３は、自動車のフロント のその瞬間、瞬間の加速を示す実質的に連続したアウトプットシグナルを与える 加速度計を備えることができる。この実質的に連続したシグナルを所定のサンプ リングフリケンシーを使用してプロセッサー１によりモニターできる。このサン プリングフリケンシーは、１００Ｈｚ以上のものであることが好ましく、フロン トの加速度計からのシグナルは、１０ｍｓごとにサンプルされる。 フロントの加速度計からのシグナルは、タイムについて積分され、ま た、中央加速度計２からのシグナルもタイムについて積分される。かくして、前 記プロセッサーは、タイムピリオッドにわたり、フロントの加速度計によって検 知された速度の変化と、中央加速度計によって決定された速度の変化とをも計算 する。 クラッシュ（衝突）の最初の段階での中央加速度計により測定された 速度の変化は、クラッシュの速度には、実際に依存するものではない。かくして 、例えば、自動車が毎秒１６メーターで走行しているときに固定物へ衝突したと きと、自動車が毎秒１０メーターで走行しているときの同じ状況下におけるとき とにおいては、衝撃を受けてから約２０ｍｓの後に中央加速度計で測定された速 度の変化は、毎秒約４メーターになる。かくして、衝撃を受ける前の自動車の速 度が上記した例のような異なる条件において非常に異なっていたとしても、衝撃 を受けて後の約２０ｍｓの時点では、中央加速度計は、該加速度計のアウトプッ トがタイムについてインテグレートされている場合、ヴァーチュアル的に同一の シグナルを与える。インテグレートされたアウトプットが自動車のイニシャル速 度をリアルに示すには、約１２０〜１４０ｍｓ経過後のみである。 これに対し、シャーシまたはモノコックシェルの中央部分に対し自動 車のバンパーまたは前部が移動したり、変形したりするときに反応するフロント センサー３は、自動車のイニシャル速度または衝撃の速度を直ちに（ほぼ直ちに ではあるが）示す。 発明の別の実施例においては、プロセッサー１に第２のフロントセン サー３’が関連しており、フロントセンサー３とフロントセンサー３’とは、自 動車の両側にそれぞれ配置されている。 プロセッサー１により、センサー２，３（そして３’）により該プロ セッサーへ供給された情報が処理される。図示の実施例においては、前記センサ ーは、それぞれ単一のエアーバッグ６と関連する第１のガス発生器４と第２のガ ス発生器５とに接続されている。前記プロセッサーは、また、前記エアーバッグ のためのコントロールされたベント７に接続されている。 前記プロセッサーは、ガス発生器４またはガス発生器５を動作させる ことによってエアーバッグ６を作動する。前記ガス発生器は、それぞれ発生する ガスの量を異にしている。前記プロセッサーは、また、調節可能なベント７をコ ントロールする。 したがって、前記プロセッサーは、エアーバッグ６の膨張の時間のみ ならず、エアーバッグの膨張の程度をもコントロールできるものであって、ガス 発生器４単独、ガス発生器５単独またはガス発生器４とガス発生器５とを合わせ ての両者を動作させることで、膨張の程度が三段階になる。膨張の速度と、その 後の収縮とを各ガス発生器の動作時間を選択することで調節することができる。 エアーバッグの膨張の度合いをコントロールするために、他の多くの 手段が採用できることが理解されるべきである。例えば、アウターエアーバッグ の内部にインナーエアーバッグを内蔵させることができる。適当なガス発生器を 設けて、小さなバッグまたは大きなバッグのいずれかを膨張させたり、両方のバ ッグを膨張させたりすることができる。 中央加速度計からの積分されたシグナルが或るスレショールドに達し たとき、エアーバッグは、作動される。此のスレショールドは、調節可能なスレ ショールドであって、これは、フロントセンサー３から受けたシグナルによって 調節される。 前記プロセッサーは、種々の方法で、衝突の強さを評価できる。衝突 の強さを最初の表示は、フロントセンサー３から受けたシグナルから決定される 。しかしながら、前記プロセッサーは、フロントの加速度計３からの積分された シグナルと中央の加速度計２からの積分されたシグナルとの間の差を計算し、自 動車の前部の変形度合いに非常に近い値を計算する。中央の加速度計２および／ またはフロントの加速度計３によって測定された加速度の平均値が所定のスレシ ョールドを越えるとき、トリガリングもまた動作される。加速度の平均値は、イ ンテグレートされた加速度シグナルを時間で割ることで計算される。 二つのセンサー３，３’が設けられている場合、安全システムのパフ ォーマンスは、前記二つのセンサーからのシグナルの間の差に依存する。 適当なシグナルをフロントのセンサーから受けない場合であっても、 中央の加速度計２から所定のスレショールドを越えるシグナルを受けでエアーバ ッグを膨張させるようなプロセッサーであることが好ましい。 低速度での衝突の場合、プロセッサーによって決定される適切な時間 の間膨張するが、該バッグは、ソフトクッションになるように部分的な膨張にと どまるこを理解すべきである。高速度で、減速がより速いアクシデントにあって は、前記プロセッサーによって決定される適切な時間にわたり膨張して、“より 硬い（ハーダー）”ものになる。 図２を参照すると、発明の第２の実施例が図示されている。図示され た実施例は、中央の加速度計２からのシグナルを受け、またも自動車のフロント に位置する第２のセンサー３からのシグナルを受けるように接続されているプロ セッサー１を含み、前記センサーは、加速度計によって検知されるその時点での 加速度を示す連続したアウトプットシグナルを供給する機構の加速度計を備える 。 前記プロセッサー１は、エアーバッグに関連する二つのガス発生器４ ，５をコントロールするように接続されている。 中央の加速度計２からのシグナルａ_cは、スレショールド値ａ_ctが引 き算される減算器１０へパスされる。比較器１１によって決定されるように、該 減算器のアウトプットがゼロよりも大きければ、中央の加速度計からのシグナル は、所定のスレショールド（閾値）を越えており、比較器１１は、積分器１２の 操作を開始させ、該積分器によって時間に関する差のシグナルが積分される。か くして、積分器１３が時間についてのａ_c−ａ_ctの値を積分する。この積分され た値は、ΔＶ_cとして示すことができる速度における変化を表す。この値は、別 の減算回路１３へパスされ、そこでスレショールド値Ｖ_ctが減算される。この減 算回路のアウトプットは、比較器１４へパスされ、該比較器で前記値がゼロより 大きいか否かが決定される。この値がゼロより大きければ、比較器１４のアウト プットにアウトプットされ、このアウトプットは、第１のガス発生器４の点火回 路へパスされ、そしてまた、ＡＮＤゲート１５の一方のインプットへパスされる 。 フロントの加速度計３によって、該フロントの加速度計により検知さ れた加速度を表すシグナルを発生する。このシグナルは、減算回路１６へパスさ れ、この回路において、スレショールド値（閾値）ａ_ftが計測された値から減算 される。減算回路１６のアウトプットは、弁別装置１７へパスされ、そこで該減 算回路のアウトプットがゼロより大きいか否かを決定する。このアウトプットが ゼロより大きい場合、積分器１８が作動し、時間についての差のシグナルを積分 する。かくして、シグナルａ_f−ａ_ftが時間について積分され、これによって、 自動車のフロントの速度の変化を表すシグナルΔＶ_fが与えられる。 このシグナルは、減算回路１９へパスされ、そこでスレショールド値 Ｖ_ftが計測された値から減算され、該減算回路のアウトプットが弁別装置２０へ パスされ、この弁別装置（ディスクリミネーター）により減算回路１９のアウト プットがゼロより大きいか否かが決定される。減算回路１９のアウトプットがゼ ロより大きければ、弁別装置２０がアウトプットを発し、このアウトプットがＡ ＮＤゲート１５の第２のインプットへ供給される。ＡＮＤゲート１５が、そのイ ンプットの両方でインプットシグナルを受ければ、該ゲートがアウトプットを出 力し、このアウトプットが第２のガス発生器５のトリガー回路へ供給される。 かくして、シグナルａ_cが所定のスレショールド（閾値）を越えるた びに、そして、あるピリオッドの時間を越える前記シグナルの積分が所定のスレ ショールドを越すたびに、第１のガス発生器４が作動される。しかしながら、該 シグナルａ_fが、あるスレショールドを越え、そして、時間についての該シグナ ルの積分が別の所定のスレショールドを越えると、ガス発生器５もまた作動され る。 図２に示した構成においては、シグナルは、減算回路へパスされ、そ こで、スレショールド値が減算され、ついで、その結果が比較器へパスされ、そ れによって、結果としてのシグナルがゼロよりも大きいか否かを決定するが、適 切な比較器で前記シグナルを前記スレショールド値と比較するという単純なこと も可能である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． プロセッサー、自動車の中央部分が受ける加速度を示すインプットシ グナルを該プロセッサーに与える加速度計及び自動車のフロント部分近傍に装着 されて、自動車のフロントにおける衝撃に応じて前記プロセッサーへインプット シグナルを与える少なくとも一つのフロントセンサーを備え、該フロントセンサ ーは、衝撃の強さの異なる度合いを識別でき、前記プロセッサーは、少なくとも 一つの安全装置をコントロールするようになっており、この安全装置は、異なる パフォーマンスモードを有し、前記プロセッサーは、前記中央の加速度計によっ て発信された所定のシグナルに呼応して、安全装置を作動させるようになってお り、さらに、前記プロセッサーは、前記フロントのセンサーからのシグナルに基 づいて前記安全装置のパフォーマンスモードを選択したり、または、コントロー ルしたりするようになっている自動車における安全アレンジメント。 ２． 前記安全装置がエアーバッグである請求項１による安全装置アレンジ メント。 ３． 前記プロセッサーは、エアーバッグの膨張のタイムと、エアーバッグ の膨らみ度合いをセレクトしたり、コントロールしたりするようになっている請 求項２による安全アレンジメント。 ４． エアーバッグには、複数のガス発生器が設けられていて、前記プロセ ッサーは、どのガス発生器を作動させるかをセレクトし、または、コントロール し、そして、該ガス発生器の作動タイムをセレクトし、または、コントロールす るようになっている請求項３によるアレンジメント。 ５． エアーバッグには、前記プロセッサーによってコントロールされる通 気バルブが設けられている請求項２から請求項４の一つによるアレンジメント。 ６． 前記通気バルブは、調節可能な通気バルブである請求項５によるアレ ンジメント。 ７． 前記フロントセンサーは、自動車のフロントにおける自動車のフロン トバンパーまたはフロントパートが自動車のシャシーまたはモノコックシェルに 対して動くと、この動きにリスポンスするものである前記請求項のいずれかによ るアレンジメント。 ８． フロントセンサーは、自動車のフロントパートの加速にリスポンスす る加速度計を備えている前記請求項のいずれかによるアレンジメント。 ９． フロントセンサーは、衝撃の強さの個々のレベルをそれぞれ表す二つ 、または、それ以上のシグナルを与える前記請求項のいずれかによるアレンジメ ント。 １０． 前記プロセッサーは、衝撃の強さの個々のレベルを示す前記異なるシ グナル間のタイムディレイを測定するようになっている請求項９によるアレンジ メント。 １１． 前記フロントセンサーは、連続したアウトプットシグナルを発信し、 所定のサンプリングフリケンシーをもった該シグナルをサンプルするようになっ ている前記請求項のいずれかによるアレンジメント。 １２． 前記サンプリングフリケンシーは、１００Ｈｚと等しいか、または、 それ以上である請求項１１によるアレンジメント。 １３． 前記安全装置は、中央の加速度計の積分されたアウトプットシグナル が所定のスレショールドに達したとき、作動するものである前記請求項のいずれ かによるアレンジメント。 １４． 所定のスレショールドは、可変スレショールドであって、フロントセ ンサーからのシグナルにリスポンスして決定されるものである請求項１３による アレンジメント。 １５． 前記プロセッサーは、フロントの加速度計からのインテグレートされ たシグナルと、中央加速度計からのインテグレートされたシグナルとの差を計算 し、前記安全装置の作動モードを決定するようになっている前記請求項のいずれ かによるアレンジメント。 １６． 中央加速度計または前記フロントセンサーからのインテグレートされ た平均値が所定のスレショールドを越える都度、前記安全装置のトリガーが作動 されるようになっている請求項１から請求項１２のいずれかによるアレンジメン ト。 １７． 前記アレンジメントは、自動車の両側に一つづつ配置されている二つ のフロントセンサーを備える前記請求項のいずれかによるアレンジメント。 １８． 前記安全装置のオペレーションモードは、前記二つのフロントセンサ ーからのシグナルズにおける差にリスポンスして、少なくとも部分的に決定され る請求項１７によるアレンジメント。 １９． さらに前記プロセッサーは、自動車におけるさらに付加の一つ、また は、それ以上のセンサーからの一つ、または、それ以上のシグナルに基づいて前 記安全装置のパフォーマンスのモードを選択したり、コントロールしたりするよ うになっている前記請求項のいずれかによる安全アレンジメント。