TW394732B - Equipment for the passenger protection in an automobile - Google Patents
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經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(ί ) 本發明係關於一種汽車乘客保護用之設備。 此種設備一般具有一個或數個衝擊感測器以供辨認衝 擊之用,評價器則可分析此種從衝擊感測器中所傳送之 信號並使乘客保護裝置中按照衝擊信號所選擇之與該評 價器電性相連之點火元件被驅動。此種乘客保護裝置特 別指司機及副手用之氣囊,側面氣囊,頭部氣囊,安全 帶或類似物。評價器一般均裝設在汽車之中央位置中所 裝設之控制裝置內。此種控制裝置最好能裝設在汽車的 溝道上或裝設在其他中央位置上,例如,儀表板上,而 以裝設在汽車之室內爲宜》控制裝置具有一種能量源, 利用兩條導線所連接之點火元件在一種可察覺的衝擊中 是由能量源供應以能量。 在文件W0 89/091 46A中,亦曾揭示一種汽車乘客保護 用之設備,其中衝擊感測器是經由匯流排導線而與中央 評價器相連接》 在歐洲專利編號EP 0 47 1 871 B1中亦提供一種習知 之汽車乘客保護用之設備,其中有一中央評價器經由匯 流排導線而與分散配置之各點火單元在電性上相連接。 上述兩種設備之共同點在於所連接之感測器或點火元 件之數量增多時,則對中央評價器之計算容量之需求亦 越高,這特別是由於待克服之通信所造成。 因此,本發明之目的是能避免各習知設備之缺點,並 能開發出一種汽車乘客保護用之設備,該設備可在一汽 本紙張尺度逋用中國國家標车(cys > A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁}
A7 B7__ 五、發明説明(2 ) 車內作爲許多衝擊感測器及/或點火兀件之用。 此一目的則藉由申請專利範圍第1項所述之特徵來達 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 因此,衝擊感測器單元直接經由資料線而與所配置之 點火單元相連接。各衝擊感測器單元則被配置在汽車內 之中央位置的外側,使得衝擊感測器單元之衝擊感測器 可盡可能地在接近一可能發生衝擊的位置處來辨認出此 種衝擊。此種在中央位置外側所配置之各衝擊感測器( 例如,配置在前面區域中,汽車之折皴區中或其各邊緣 之側面處)在學術界內被稱爲"分散式感測器 (d ( s t r【b u t e d s e n s 〇 r s )或”衛星感測器"(S a t e [ 1 i t e sensors)。點火單元一般就空間上而言是配置在所裝設 之乘客保護裝置附近。因而可避免:在點火控制器及乘 客保護裝置所裝設之點火元件之間導線太長並因而會發 生短路之危險,而且,亦容易與干擾信號相耦合,這樣 會特別容易使乘客保護裝置產生意外之釋放作用。對本 發明而言重要的是,已編碼之資料須由衝擊感測器單元· 傳送至點火單元;因此,衝擊感測器單元具有一種介面 (I nt e r f a c e )以便將編碼信號傳送至資料線,而點火單 元則具有一種介面以便接收該已編碼之信號。 此設備較佳是繼續發展如下:多個衝擊感測器單元及 /或許多的點火單元均與資料線相連接,其中該資料線 則構成匯流排導線且各資料最好以多工方式(Multiplex) 本紙張尺度適用中國國家標準(Civs ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 五、發明説明(3» ) 傳送。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衝擊感測器單元之構成中至少有一衝擊感測器以便辨 認一種衝擊,另有一種評價器-以下均稱爲衝擊評價 器-可供辨認此種衝擊過程之用。 點火單元較佳是以下述方式構成:點火單元包括:一 種評價器,以供此種經由資料線所接收之編碼信號之用 -以下稱爲點火評價器-:一種能量源,以提供點火能 量至乘客保護用裝置上:配置在乘客保護裝置上之點火 元件以及可利用點火評價器所控制之開關裝置,以便使 能量源與點火元件在電性上相連接。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明之特徵特別在於:將習知技術中習知之中央評 價器之功能予以局部性地分配,其中此種功能之一部分 在空間上是配置在衝擊感測器上。此種功能是利用衝擊 評價器而實現,此種功能最好在空間上與所屬之衝擊感 測器一起配置在一共同之外殼內,即,裝設在衝擊裝置 中。衝擊感測器,衝擊評價器以及至少所屬之連接至資 料-或匯流排導線所用之介面一起構成一衝擊感測器單 元。習知之中央評價器之其他功能部分根據本發明則在 空間上可配屬於乘客保護裝置之點火元件上且安裝在點 火評價器內》點火評價器,所屬之連接至匯流排導線用 之介面,所屬之點火元件,能量源以及可控制之開關一 起構成一種點火單元,因而,除了點火元件外,點火單 元之所有其他組件在空間中均裝設在一共同之外殻內, 本紙張尺度適用中國國家標準(CyS ) A4規格(210X297公釐) / A7 _____B7__ 五、發明説明(4·) 即,配置在點火裝醍中。 配屬於衝擊感測器之功能較佳是可對一種由衝擊感測 器所辨認之衝擊進行評價。假若該衝擊感測器在感測器 位置上是一種加速感測器或供汽車車體變形用之感測器 ,則此種衝擊感測器可提供一種與衝擊過程相對應的信 號,該信號則由評價器予以評價:例如,將所測得之衝 擊信號或由此所導出之信號來與各種不同的臨界値 (Threshold value)相比較,若該衝擊信號超過衝擊感 測器單元之記憶體中所儲存之臨界値中之一,則將該資 料作爲編碼之訊息而傳送至匯流排導線上,其目的在將 實際的衝擊狀態告知一個或多個所屬的點火單元。按照 當時衝擊狀態所產生的編碼信號,可使一個或多個相連 接的點火單元改變其操作狀態。操作狀態之改變特別是 指點火單元從一種操作狀態"不存在之釋放待命"(No release standby)切換至另一操作狀態”提高之釋放待命 "(Increased release stand-by)。操作狀態"不存在之 釋放待命"則需要從已確定的評價單元中得到至少兩個 已確定之編碼信號使所屬之各點火元件點火。反之,操 作狀態"提高之釋放待命”則僅需辨認一已確定的評價單 元之另一唯一確定的編碼信號。 製作在衝擊評價器內之評價功能一般亦限制在所傳送 之各衝擊信號之分類上,而且,也可能須考慮衝擊信號 之動態或時間過程,但是亦可能僅限於類比衝擊信號之 本紙張尺度適用中國國家揉準(qiS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、ve 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7__五、發明説明(t ) 非連續化(discrete)。較可取者,並非直接使用衝擊信 號而是經由積分,濾波,放大,取其平均値,並包括過 去的數値或其他的操作而從衝擊信號中·所導出之信號來 與上述之臨界値比較或利用上述之非連續化過程。 反之,製作在點火評價器中之功能最好能調整在一釋 放策略/釋放演算法上,其依據衝擊感測器單 元中所測得及傳送之衝擊狀態而使所屬之點火元件點火 。較佳是衝擊感測器單元唯一之編碼信號亦可使一指定 之點火元件點火,點火單元在其介面上只接收此種點火 編碼信號並加以編碼,然後,點火評價器則將所傳送之 點火編碼信號來與被儲存之合乎規定之點火編碼信號相 比較,若兩者互相一致,可控制的開關裝置則切換成導 電裝態,使得點火元件被施加能量而點火。 較佳是在資料線上除了至少一衝擊感測器單元外另外 連接一控制單元。該控制單元可執行不同的功能:因此 ,控制單元較佳是具有一種加速感測器,該感測器則與 其他衝擊感測器無關而至少可從一種方向區段中辨認一 種衝擊。爲了盡可能不依賴其衝擊方向而能辨認一種衝 擊,則在控制單元內較佳是裝設一種縱向加速感測器以 便沿車輛縱軸而測定加速度以及裝設一種橫向加速感測 器以便在車輛縱軸之橫向中測定加速度。當橫向加速信 號或縱向加速信號超過該控制單元之記憶體中所存儲之 預設之極限値(limiting value)時,控制單元之評價器 ♦ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) / · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ____B7_ 五、發明説明(έ ) 則相同於或類似於衝擊評價器而對由中央加速感測器所 傳送之加速信號進行評價及分類且例如將編碼信號傳送 至資料線。以此種方式所產生之編碼信號則一方面可用 作點火編碼信號而直接使所屬之各點火元件點火。但另 一方面此種從控制單元中所傳送之以中央加速信號之評 價爲基礎的編碼信號爲一種釋放編碼信號(Releasecode signal),該信號可使一確定的如前所述之點火單元從 上述之第一操作狀態"不存在之釋放待命"轉移爲另一操 作狀態”提高之釋放待命”,因而只有當與釋放編碼信號 同時時有一預設之衝擊感測器單元之另一點火編碼信號 可由點火單元辨認時,此點火元件才可被觸發。 若不裝設/除了裝設控制單元之加速感測器,亦可另 裝設一些感測器以便特別對目標及/或乘客辨認之用。 從這些感測器中所提供之信號或所傳送之乘客狀態之評 價同樣可使編碼信號藉由控制單元而發送至匯流排導線 上。較佳是此種編碼信號主要是設計成釋放信號或阻斷 信號以便觸發匯流排導線上所連接之點火元件。 控制單元最好是設置在中央位置中,例如,設置在車 輛之通道上,車輛通道附近或儀表板上:此種空間上之 配置之優點在於:汽車座位上或座位內所裝設之大部份 感測器連接時僅需較短的導線路線以便辨認目標及乘客 。另一方面,裝設在控制單元中央之加速感測器可在乘 客的位置上測得加速度。控制單元之評價器,連接至匯 -8- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS > A4規格(210X297公嫠) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
A7 _B7 五、發明説明(7 ) 流排導線上所用之所屬介面,所屬之加速感測器,以及 在必要時供目標或乘客辨認用之裝置連接時所需的介面 一起構成上述之控制單元,因而,各組件最好一起裝設 在共同的外殼內而構成電性控制裝置。 在個別點火單元內所配置之釋放策略可遵循各種不同 的規定:只有當唯一所屬之衡擊感測器單元顯示出一相 當強的衝擊時,此時點火元件才能被觸發。配置在點火 元件上者是可辨認衝擊之此種衝擊感測器單元,所屬之 乘客保護裝置應可對此衝擊進行保護-例如,一種側面 衝擊感測器可配置在側面氣囊之點火元件上因而, 在許多平行之衝擊感測器中,凡與乘客保護裝置間距離 最小之此種感測器則被決定爲決定性的感測器。按照此 種準則,各衝擊感測器是以在車輛周圍之方式而配置在 特別容易受到衝擊之位置上。每一個衝擊感測器單元因 而均能在所配置的空間範圍內辨認一種衝擊並可決定所 配置之指定之乘客保護裝置之釋放。 上述釋放策略亦可擴大爲所請之安全功能.·一旦衡擊 至少開始被辨認到或當所屬之感測器信號超過一臨界値 時,至少在相同的衝擊方向中另一敏感的衝擊感測器單 元或配置在中央之控制單元可提供一種釋放信號。只有 當釋放信號以及前述衝擊感測器單元之特定的點火編碼 信號存在時,則所配置的各點火單元才能被觸發。 本發明之優點及其進一步的發展則在於:在習知的中 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4规格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 装· 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _B7_______ 五、發明説明U ) 央評價器中所可提供的計算容量可以被移置。在衝擊感 測器單元及點火單元中亦可使用標準硬體及軟髖,而且 ,僅需要極少的計算容量。就計算容量而言,其優點則 表現在點火元件點火時可節省時間:若在習知之裝置中 在感測器信號之操作中需要精心設計之仲裁性及優先性 ,以便至少可遵守所需要的觸發時間,則在本發明之裝 置中以簡單的方式將衝擊感測器單元之操作狀態傳送至 匯流排導線上並從該匯流排導線上藉由點火單元而接收 有關的資料,因而可確保各點火元件能提早被觸發。與 點火單元無關的電算操作則不在點火評價器內進行。 以上所述之優點可增加感測器及點火元件之數量。而 迄今在習知之中央控制單元及所移置之感測器或點火單 元之間的通信費用(其目前爲止需要龐大之計算費用及 計算時間)則可藉由本發明之設備而降低。此外,本發 明之設備則具有最大的可改變性》衝擊感測器單元及/ 或點火單元可依據喜好而連接在現有的匯流排系統上, 其中僅需要軟體之配合。中央控制單元因而不再需要過 多的計算容量。 本發明之其他有利發展則描述在申請專利範圍各附屬 項中所示之特徵中。 本發明之各實例及其進一步發展將參照附圖詳述於後 ,圖式簡單說明如下: 第1圖本發明之設備之方塊圖。 -10 · 本紙尺度適用f國國家樣準(CNS ) 格(210X297公ϋ ' / · (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(1 ) 第2圖按照第1圖之本發明之設備在汽車內之空間配 置。 第3圖個別乘客保護裝置在釋放策略上所用之邏輯表 (Table) ° 第4圖衝擊感測器單元。 第5圖點火單元》 第6圖中央控制單元。 第7圖以時間表示之衝擊過程之實例》 第1圖以示意圖顯示一環形匯流排導線BL及所連接 之各衝擊感測器單元AS ,至AS?以及所連接之各點火單元 i S !至I s ! 3,此外,亦包括所連接之控制單元ECU。在該 控制單元ECU上則與其他各種不同之感測器相連接,例 如,與目標及/或乘客辨認用之裝置OIU相連接》 第2圖則爲根據第1圖在一汽車內之衝擊感測器單 元/^,至AS7及點火單元^,至iS13之控制單元ECU之空 間配置。第1圖中連接各單元所用之電氣或光學匯流排 導線BL爲了淸楚之故在第2圖中並未繪出。在各衝擊感 測器單元AS i至AS7中每一個單元均具有一種對加速敏感 的衝擊感測器,其方向敏感度在第2圖中是由衝擊感測 器單元AS之每一個符號旁的箭頭來標示》第一衝擊感測 器AS!是裝設在汽車左半部之邊緣側而靠近散熱器並沿 車輛縱軸而對車輛之減速很敏感,.例如此種減速可在正 面衝擊或傾斜衝擊中產生。同樣情況亦適用於第二衝擊 -11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7___五、發明説明(β) 感測器單元AS2 ,但該單元AS2則裝設在汽車右半部之邊 緣側而靠近散熱器。衝擊感測器單元AS3至AS6均對車輛 撗向加速具有加速敏感性,而衝擊感測器單元as3及as5 則在車輛左側面上被衝擊時對車輛減速特別敏感,而衝 擊感測器單元AS4及AS6則在車輛右側面上被衝擊時對車 輛減速很敏感。各衝擊感測器單元AS3至AS6均裝設在車 輛之邊緣側面上且例如固定在車體柱上,車體橫梁或門 檻(Si 1 1 )上。因而,每兩個衝擊感測器單元八53及八54在 空間上是安裝在前面座位附近,兩個衝擊感測器單元 ASs及AS6在空間上是安裝在後面座位附近。第七衝擊感 測器單元AS7則安裝在後箱蓋(Rear deck)上,若在後箱 蓋上被衝擊而出現沿車輛縱軸之正(positive)加速度時 ,則該單元AS7對此種加速度具有敏感性。根據第2圖 中所示之各衝擊感測器單元AS亦可安裝在車輛之邊緣 區域中一中央位置之外側。 該設備之每一個對加速敏感的衝擊感測器自然並不僅 對來自特定方向之加速度具有敏感性,而且在與其相反 的方向中亦具有敏感性。所使用之加速感測器之此種所 謂雙極式構造則特別用在汽車內之不同位置上以測得一 些備用的加速,因而亦可提高乘客保護裝置釋放時之可 靠性。 例如,第4圖爲一衝擊感測器單元AS,該單元包括一 衝擊感測器12, —評價器13 (其具有一個演算法單元131 -12- ^紙張適用中國國家標準(C^S ) A4规格(2丨0 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(I1 ) 及一個診斷單元1 32 ),以及一與匯流排導線BL連接之 介面11 »按照第2圖,衝擊感測器12可特別以對加速 度敏感的感測器來構成且可使一與所測定之加速度成比 例之電氣信號傳送至演算法單元131 。然而,該衝擊感 測器亦可構成一加速開關,在最小的偏移中該開關之與 加速有關之可偏移之地震質量可引起一種開關信號。在 另一方式中,該衝擊感測器12亦可構成其他衝擊感測器 ,以便以不同的物理原理爲基礎來辨認汽車車體的變形 〇 在衝擊評價器13中,其最好是微處理機或一種具有所 屬記憶體之可程序陣列邏輯(PAL)硬體電路,可分析此種 從衝擊感測器1 2中所傳送之信號,以此種分析結果爲基 礎則此衝擊評價器1 3可使一編碼訊息傳送至所連接的 匯流排導線BL上。例如,在演算法單元131內可將從衝 擊感測器1 2中所傳送之衝擊信號與一臨界値SW相比較 ,若超過臨界値時,則將含有該訊息之資料傳送至匯流 排導線BL » 介面11之作用因而是用來進行通信並包含從物理性 至功能性之各介面層。介面亦包含此種連接至匯流排導 線BL上之邏輯以及包括能量管理(Energy management)和 存取管理(Access management)在內之邏輯。診斷單元 132 -而以特定用途之積體電路(ASIC)爲宜·可以適當的 診斷路線/測量方式而檢查衝擊感測器12,演算法單元 -13- 本紙張尺度適用中國國家橾準(CpS ) A4規格(210X297公釐) ~ '~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) V装·
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(叶) 131及介面11之功能。演算法單元131較佳是構成一種 具有永久性記憶體ROM(唯讀記憶體)之微處理機以作操 作指示用及構成可寫入之操作辨認値用之永久性記憶體 EPROM。操作辨認値爲特別的參數及數據組並隨衝擊感測 器單元AS在空間上不同之配置而有所差異》操作辨認値 最好按照汽車內之設備之裝配而在裝配線之末端予以程 式化,對容後所述之點火單元亦同。診斷單元132之硬 體配置最好與演算法單元131之硬體相隔開,衝擊感測 器單元AS較佳是具有兩個衝擊感測器,其物理上之測量 原理不同,該兩個感測器則容許互相檢查功能。例如, 只有當演算法單元131已辨認出此兩衝擊感測器12已辨 認一種具有最小強度之衝擊時,則衝擊感測器單元AS才 將一適當的訊息傳送至匯流排導線BL上》 本發明之設備中之點火單元IS之構造將按照第5圖 之方塊圖來說明。功能單元中之介面21及點火評價器23 接納此種從匯流排導線BL上所接收之編碼信號並將所 接納之編碼信號解碼及分析。爲了存儲此種經由匯流排 導線BL所傳送之資訊則裝設一種記憶體232。若點火評 價器23辨認出已出現一足夠強的衝擊時,則一可控制 的開關裝置24切換成導電狀態,該可控制的開關裝置 24在其導電狀態下使能量源25及點火單元is上所連接 之點火元件22在電性上相連接,使能量源25-最好爲一 存儲能量之電容器-內所存儲之能量可傳送至點火元件 -14- 本紙張尺度適用中國國家橾隼(CNS ) A4規格(210X297公嫠) , f (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(θ) 22並引起點火作用。能量管理單兀(Energy raanageraent unit)26使經由匯流排導線BL而傳送之能量耦合而出並 因而可將該能量供給至點火單元之組件,例如介面2 1 及評價器23,此外,亦可供給足夠之能量至能量源25 內。診斷單元231則利用試測方式來檢查點火單元IS之 所有的組件。可控制的開關裝置24及診斷單元231可配 置在一特定用途之積體電路(AS1C)中。點火評價器23則 以微處理機爲宜。點火單元IS之點火元件22最好裝設在 所配置之乘客保護裝置之氣體發生器內,使得由於點火 之結果而使氣體被釋放。點火單元IS是裝設在乘客保護 裝置之空間附近。由於在點火元件22及點火單元IS間所 可達成之導線長度較短,則該導線上發生短路之危險可 顯著地降低。在所配置之乘客保護裝置中點火元件IS之 空間配置是指安裝在汽車內之中央位置外側之各點火單 元。 根據第2圖,各點火單元181及152均配置在駕駛員氣 囊上並負責駕駛員氣囊在每一階段/氣體發生器/氣室 中之點火。在各點火單元151及IS2之空間附近亦可使這 些單元組合在一起並以一共同的點火評價器,一共同的 介面來構成,也可能只以相隔開的供所配置的每一個點 火元件用之能量源來構成。各點火單元I S3及I s4是以相 同之方式作爲副駕駛員氣囊之二個階段(step)用。各點 火單元1〗5及IS6配靥於駕駛員及副駕駛員用之側面氣赛 -15- 本紙張尺度適用中國國家梯準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閣讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(叫) ,而各點火單元IS9及IS1()則作爲汽車後座乘客用之氣 囊。各點火單元iS7,IS8以及^“至IS13則供駕駛員及 副駕駛員以及三個後座乘客的安全帶拉緊器之用6 第6圖爲控制單元ECU之方塊圖,該單元則裝設在汽 車內如在第2圖中所示之中央位置上,例如,亦可裝設 在汽車通道上並同樣連接在匯流排導線BL上。控制單元 ECU最好能包括··一加速感測器X,該感測器則沿車輛 縱軸而對車輛加速度之正或負具有敏感性:以及一加速 感測器Y,該感測器Y則在該車輛縱軸之橫向中對車輛加 速度之正或負具有敏感性。此外,亦裝設一評價器34以 供加速感測器X及Y的信號之用,依據加速信號之評價 結果,該評價器34可經由介面3 1而在匯流排導線BL上 傳送一已編碼之訊息。此外,亦設有一種能量管理單元 36,例如,該單元可接受車輛之電源供應並轉換爲控制 單元ECU的各組件用之電源電壓。此外,控制單元ECU 亦可具有另一介面35以便連接此種目標及/或乘客辨 認用之設備。其他感測器之信號亦同樣在感測器36中處 理並同樣可經由控制單元ECU而發出編碼信號。 第3圖爲依照此種從衝擊感測器單元AS中所傳送之信 息而使第1及2圖所示設備中各點火單元被觸發所用之 邏輯表。該表在水平欄內列出各衝擊感測器單元AS1至 AS7以及中央縱向加速感測器X和中央橫向加速感側器 Y。垂直欄則配置各點火單元151至is13。在表中之列表 -16- 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4規格(2ί〇Χ297公嫠) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明(ι.ιτ ) 方式是遵從以下的有系統的排列及符號意義:若僅採用 一個臨界値作爲相關的數値,則M1 ‘'代表所屬之衝擊感 測器中之信號超過該臨界値,n L ’’代表所屬的衝擊感測 器之信號超過一較低的臨界値,若採用數個臨界値作爲 相關的數値,則"Η ”代表在和較低之臨界値比較時超過 所設定之較高之臨界値。 因此,邏輯表將解釋如下:當位於前左側所配置之衝 擊感測器單元AS i之衝擊信號超過一較低的臨界値且同 時中央縱向加速感測器X顯示已超過該處所存儲之臨界 値時,點火單元I Si則點燃所屬的點火元件-剛好在駕 駛員氣囊之第一階段。此種基於第一衝擊感測器單元ASi 及中央控制單元ECU的信息之釋放策略則分配在點火單 元I Si內或其點火評價器內。 此種邏輯表可與第3b圖之另一邏輯表進行或(OR) -結 合,該邏輯表對各別乘客保護裝置IS7,158至1511不只 允許衝擊感測器信息有一種釋放(或觸發)組合,而且亦 提供其他方式之釋放組合。按照此種圖式則可導出供每 一點火單元或每一乘客保護裝置用之適合之釋放策略。 本發明之設備所依據之哲學是:須涵蓋此種具有釋放 單元的車輛之可能的衝擊位置,其中每一釋放單元均配 置在一 ”責任區域"內。此外,每一個衝擊感測器單元配 置在至少一乘客保護裝置上以供釋放之用,衝擊感測器 單元及所配置的點火單元在空間上不能互相隔開太遠, -17- 本紙張X度適用中國國家標準(CNS ) A4^^· ( 210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明(I έ ) 爲了使乘客保護裝置能釋放,其不能僅由唯一的釋放感 測器單元來負責,則點火單元需要另一衝擊感測器單元 之信號,其中從另一衝擊感測器單元所辨認之衝擊信號 在有關強度/臨界値方面所需的要求較少。如果各衝擊 感測器單元在其敏感性內被調整爲雙極,則衝擊感測器 AS4可用作衝擊感測器AS6之安全感測器,但是,衝擊感 測器ASs亦可用作衝擊感測器AS6。其他衝擊感測器單元 之安全功能亦可由中央控制單元來接管,因而,中央控 制單元ECU之與方向有關的縱向加速感測器X及橫向加 速感測器Y極適合於此種安全功能。由於各衝擊感測器 之責任區域被重叠,使得第2圖之點火單元1S7可利用 衝擊感測器AS3及AS5而同樣被觸發》 若在一點火單元I S內使控制單元ECU及衝擊感測器單 元AS之訊息藉由’’及"(AMD)之方式結合而觸發點火元件 22,則可在該點火單元I S內裝設一記憶體,首先到達的 訊息則存儲在該記憶體內》此種點火單元I S也可能具有 一種定時器(Timer)以供檢査第一訊息之到達與其他訊 息之到達之間所需的時間,假若該時間已超過一預定的 時間間隔,則該定時器可防止點火單元之觸發。 若在控制單元ECU上連接一些感測器以供汽車室之 監控,重量辨認,乘客-及/或目標辨認,兒童座位辨 認或其它用途等之用,則可利用控制單元ECU之評價器 而使這些感測器之已辨認之狀態同樣可以編碼信號之方 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(Η ) 式而傳送至匯流排導線並對各別點火單元之觸發有決定 性之作用-亦可防止觸發之發生或觸發之分配。 從控制單元ECU發送至匯流排導線上之編碼信號,例 如亦含有一種經由一加速信號評價器而往外發出之資訊 _ :副駕駛員座位被佔用並同時經由中央縱向加速感測器 而辨認出一種最小的縱向加速度。若衝擊感測器單元as2 亦辨認出另一相對應之衝擊,則該編碼信號可用作各點 火單元153及134之釋放信號,特別是使該點火單元被觸 發。第2圖之邏輯表被視爲不同點火單元用之觸發矩陣 ,因而,每一點火單元可使其本身之與釋放有關之信號 組合以硬體或軟體來達成。 此外,具有縱向和橫向加速感測器X及Y之中央控制 單元ECU可作爲匯流排導線上所連接之所有各點火單元 用之安全感測器,其中匯流排導線BL之狀態可利用控 制單元ECU來切換。因而至少可定義三種不同的匯流排 狀態: BL1 ·診斷狀態 BL2 ,釋放待命状態 BL3 ·非釋放待命狀態 於設備開始運轉之後控制單元ECU可將匯流排導線BL 切換至診斷操作狀態BL1。因而,各點火單元1S —般均 不會被點火。在釋放單元及點火單元AS及IS或中央控制 單元ECU之間所傳送之編碼信號特別是與診斷功能有關 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準(qJS ) A4規格(210X297公釐) ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____ B7 __ 五、發明説明(龙) 。於診斷操作狀態BL 1結束之後控制單元ECU使匯流排 導線切換至”非釋放待命”之操作狀態BL3中。衝擊感測 器單元之各別之點火編碼信號在該操作狀態BL3中同樣 不會導致所配置之點火單元之觸發。只有當控制單元ECU 之至少一加速感測器X或Y已記錄一最小的衝擊時,整 個匯流排導線BL才切換至’I點火待命"之操作狀態BL2中 。例如,衝擊感測器單元之點火編碼信號才會導致所配 置之點火單元之觸發。因而,所設計之方式是,利用橫 向加速感測器Y對一衝擊之辨認,則基本上亦可使前面 -及後面衝擊用之所有乘客保護裝置都被釋放,反之亦 然。然而,”釋放待命”之操作狀態BL3亦可改進如下:當 控制單元ECU之縱向加速感測器X辨認出一種前面-或 後面衝擊時,則導入”前面及後面衝擊之釋放待命"之操 作狀態BL3 1,且當控制單元ECU之橫向加速感測器Y辨認 出一次衝擊時(控制單元ECU之橫向加速感測器Y可辨認 —側面衝擊),則導入’‘側面衝擊之釋放待命"之操作狀態 BL32 ° 以上所述之釋放(或觸發)策略則與其他的釋放策略有 所不同,在利用控制單元ECU所確定之匯流排吠態中僅 容許由控制單元ECU所確定之編碼信號傳送至匯流排導 線BL上。例如,假若從一衝擊感測器單元AS中嘗試將一 未經准許的點火編碼信號設定至”診斷"此種操作狀態中 ,則這可由匯流排系統來防止,或者,至少可使該點火 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CpS ) A4规格(210X297公釐) — 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(q) 編碼信號在其接收機內不會導致一種釋放作用。 設備之編碼字(Code word)可以不同的方式組成:例 如,此種編碼字可僅由所提及之點火單元之目標位址所 構成。若點火單元丨Si可由衝擊感測器單元八31或由衝擊 感測器單元as2或由衝擊感測器單元as7所觸發,其先決 條件是縱向加速感測器X亦可按照安全感測器來確定一 種衝擊,當由於縱向加速信號X而使匯流排系統切換成 釋放待命狀態時,若衝擊感測器單元將一僅由點火單元 ISi之位址及可能的其他檢査合成位置所組成之編碼訊 息傳送至匯流排導線1上,則上述之每一衝擊感測器單 元ASi,人52或AS7均可導致點火單元ISi之釋放(或觸發) 〇 在另一方式中此衝擊感測器單元之編碼信號之構成亦 可僅包含發送者。因而,點火評價器之任務是使匯流排 所遭遇的訊息按照其發送者予以分析及檢查:是否須由 於該發送者之訊息而進行一種釋放。若衝擊感測器單元 可傳送許多操作狀態/臨界値比較結果,則建議在數據 傳輸格式內除了收件人及/發送者外須另加一個或數個狀 態位元(S t a t u s b i t s )以供傳送各個操作狀態之用。 匯流排導線可構成封閉式的環形匯流排或敞開式的匯 流排且具有最大差異之存取策略(Access strategy)。 此外,所連接之衝擊感測器單元及點火單元亦可經由匯 流排導線而被供給能量。因此,能量供應可經由匯流排 -21 - 本紙張尺度適用中國國家樣準(CpS ) A4規格(210X297公釐) '~~' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明(/ ) 導線上所連接之特定的開關裝置而實現或者亦可從控制 單元ECU中接收能量。此外,中央點火單元ECU亦可構成 所請供通信用之主元件(Master)»因而,控制單元可經 常監視所連接之衝擊感測器及點火單元之操作狀態並可 診斷此匯流排系統。若控制單元斷定出各衝擊感測器單 元中之一個單元具有缺陷,則該控制單元可接管該衝擊 感測器單元之功能且例如可以該有缺陷之衝擊感測器單 元之名義來傳送或接收訊息。此外,在匯流排上所連接 之各單元之位址管理亦可由控制單元來接管,其就像此 設備開始運轉時之起始程序一樣,而且,亦可按照衝擊 數據之記載方式使衝擊感測器及點火單元之訊息或操作 狀態儲存在控制單元之記憶體中。 第7圖爲一衝擊信號過程A之實例,該實例是第2圖 中由衝擊感測器單元ASi之加速感測器所接收之前面衝 擊。若衝擊評價器13辨認出加速信號A已超越第一臨界 値SW:,則發出一種適當的編碼訊息至匯流排導線BL上 ,例如,可用安全帶拉緊器用之點火單元〗S7的位址, 該安全帶拉緊器在正確解碼時可在點火單元IS7中被釋 放(或觸發)》若在時間點t2上所接收之加速信號A已超 過臨界値sw2,則另一編碼訊息,例如,控制駕駿員氣囊 之第一階段I S i用之訊息,被傳送至匯流排導線上》 控制單元可具有一種估算辨認用之感測器,使得經由 匯流排導線而作估算時可由乘客估算保護裝置來觸發相 -22- ¥紙張尺度適用中國國家揉準(CNS } A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明(>/) 對應的點火單元。情況需要時一獨特的衝擊感測器單元 可包括一種估算辨認用之感測器。. 依據各衝擊感測器單元及各點火單元在汽車中之裝配 情況而使操作特性値移置於該感測器單元及點火單元所 用之帶端(tape end)程式中須設置另一種匯流排-操作 狀態,其中允許進行程式化,但乘客保護裝置之釋放則 不容許。在控制單元之程式化結束後,該匯流排-操作狀 態則再被取消。 參考符號說明 AS----衝擊感測器單元24——可控制之開關裝置 1 1 ....介面 2 5 ....能量源 1 2 ....衝擊感測器 26 ....能量管理單元 1 3 ....評價器 ECU ...控制單元 131·,.演算法單元 31....介面 1 3 2 ...診斷單元 SW ·...臨界値 BL....資料線 工S ....點火單元 21 ....介面 22 ....點火元件 23·...評價器 231 ...診斷單元 232· ·記憶體 本紙張尺度適用中國國家榡準(CNS ) A4規格(210X297公嫠) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
,1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 X.....縱向加速感測器 Y.....橫向加速感測器 G W ....極限値 34 ....評價器 35 ....其它介面 36....能量管理單元 OIU...目標或乘客辨認用之裝置 ZCO...點火編碼信號 FCO...編碼釋放信號 -23-
Claims (1)
- 六、申請專利範圍 A8 B8 C8. D8 糾月 曰 修正- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第87114172號「汽車內供乘客保護用之設備」專利案 (88年11月9日修正) 六、申請專利範圍: 1. 一種汽車內供乘.客保護用之設備,其特徵爲具有: -在汽車內於中央位置外側所裝設之衝擊感測器單元 (AS),該單元具有一個介面(U)以便傳送編碼信號 至資料線(B L ), -在~所屬之乘客保護裝置上所裝設之點火單元(IS), -該點火單元則經由資料線(BL)而與衝擊感測器單元 (AS)相連接, -該點火單元具有一介面(21)以供接收上述之編碼信 號之用,及 -該點火單元具有一能量源(2 5 ),其可供應能量以便 釋放所屬之乘客保護裝置 2. 如申請專利範圍第1項之設備,其中至少有兩個衝擊 感測器單元(A S i,AS2 ,----)是與資料線(BL )相連接, 而該資料線_ ( BL )則構成匯.流排導線。 3. 如申請專利範圍第1或2項之設備^其中至少有兩個 點火器單元(I,I S2,——)是與資料線相連接,而該 '資料線(BL )構成匯流排導線。 4. 如申請專利範圍第1項之設備,其中衝擊感測器單元 (A S )具有一衝擊感測器(1 2 )以供辨認衝擊之用,另有 一評價sl(13)以供衝擊感測器(12)的信號之用。 24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗〇χ 297公爱) 請 先 閲 % 背 面 之 注 意 事 項一 再 填 !裝 本 _ 頁 訂 六、申請專利範圍 A8 B8 C8. D8 糾月 曰 修正- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第87114172號「汽車內供乘客保護用之設備」專利案 (88年11月9日修正) 六、申請專利範圍: 1. 一種汽車內供乘.客保護用之設備,其特徵爲具有: -在汽車內於中央位置外側所裝設之衝擊感測器單元 (AS),該單元具有一個介面(U)以便傳送編碼信號 至資料線(B L ), -在~所屬之乘客保護裝置上所裝設之點火單元(IS), -該點火單元則經由資料線(BL)而與衝擊感測器單元 (AS)相連接, -該點火單元具有一介面(21)以供接收上述之編碼信 號之用,及 -該點火單元具有一能量源(2 5 ),其可供應能量以便 釋放所屬之乘客保護裝置 2. 如申請專利範圍第1項之設備,其中至少有兩個衝擊 感測器單元(A S i,AS2 ,----)是與資料線(BL )相連接, 而該資料線_ ( BL )則構成匯.流排導線。 3. 如申請專利範圍第1或2項之設備^其中至少有兩個 點火器單元(I,I S2,——)是與資料線相連接,而該 '資料線(BL )構成匯流排導線。 4. 如申請專利範圍第1項之設備,其中衝擊感測器單元 (A S )具有一衝擊感測器(1 2 )以供辨認衝擊之用,另有 一評價sl(13)以供衝擊感測器(12)的信號之用。 24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2〗〇χ 297公爱) 請 先 閲 % 背 面 之 注 意 事 項一 再 填 !裝 本 _ 頁 訂 六、申請專利範圍 5. 如申請專利範圍第1項之設備,其中點火單元(I S )具 有一評價器(2 3 )以供編碼信號之用,一在乘客保護裝 置上所配置之點火元件(2 2 )以及一可由點火評價器 (2 3 .)控制之開關裝置(2 4 )以便使能量源(2 5 )在電性上 與點火元件相連接》 6. 如申請專利範圍第1或第2項之設備,其中控制單元 (ECU )是與匯流排導線(BL )相連接,因而,該控制單 元(ECU )具有一介面(3 1 )以便傳送該編碼信號至該匯 流排導線(BL)。 7. 如申請專利範圍第6項之設備,其中控制單元(ECU) 是安裝在汽車內之中央位,置中並具有至少一加速感測 器(X,Y )及一評價器(3 4 )以供所.求出之加速過程之用 〇 S,如申請專利範圍第6項之設備,其中控制單元(ECU.) 是與目標或乘客辨認用之裝置(OIU)在電性.上相連接 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 9. 如申請專利範圍第7項之設備,其中控制單元< ECU) 是與目標或乘客辨認用之裝置(OIU)在電性上相連接 c 10. 如申請專利範圍第7項之設備,其中須構成該加速感 測器(X )以便辨認汽車之縱向加速度。 11·如申請專利範圍第1 〇項之設備,其中控制單元(ECU) 具有另一加速感測器(Y )以便辨認汽車之橫向加速度 -25· '本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) " A8 B8 G8. D8 六、申請專利範圍 6 12. 如申請專利範圍第1或第2項之設備,其中供目標或 乘客辨認用之裝置(01 U )是與匯流排導線枏.連接,因. 而,該目標或乘客辨認用之裝置((HU )具有一介面以 便傳送該編碼信號至匯流排導線()。 13. 如申請專利範圍第6項之設備,其中供目標或乘客辨 認用之裝置(0 IU )是與匯流排導線相連接,因而,該 目標或乘客辨認用之裝置(0iU)具有一介面以便傳送 該編碼信號至匯流排導線(BL ) ° 14. 如申請專利範圍第4項之設備,其中衝擊評價器(13) 是按照所接收之衝擊過程而提供一點火編碼信號(ZC0 ) 〇 15. 如申請專利範圍第1 4項之設備,其中當由衝擊感測 器(12)中所提供之衝擊信號或由衝擊信號中所導出之 信號超過一臨界値(SW)時,衝擊評價器(13)則提供一 點火編碼信號(ZC0)。 16. 如申請專利範圍第4項之設備,其中衝擊感測器(1 2 ) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 價關 。價確 評開態評一 火 ,狀火第 點時電點之 當 } 導當S) 。 中CO成中(A 號其(Z換其元 信 ,號切 ,單 速備信而備器 加設碼3)設測 種之編(2之感 1 項火器項擊 供14點價14衝 提或的評或 一 可 5 定火 I 第 並第確點第出 器圍一 由圍認 測範出經範辨 感利認㉟利少. 速專辨4·)專至 加請3)(2請V 成申(2置申(2 構如器裝如器 17.18. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐) A8 B8 C8 D8 \ 經濟部智慧財產局員工消費合作杜印製 申請專利範圍 定的點火編碼信號(zco)及/或另一衝擊感測器單元 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再 (24 )則經由點火評價器(23 )而切換成導電狀態。 19,如申請專利範圍第5或1 4項之設備,其中當點火評價 器(2 3 )至少辨認出衝擊感測器(A s )之一確定的點火編 碼信號(ZC0 )及控制單元(jCU)之一編碼釋放信號(FC0 ) 時,開關裝置(24)則經由點火評價器(23)而切換成導 電狀態。 訂 2α如申請專利範圍第6項之設備,其中當點火評價器 (2 3 )至少辨認出衝擊感測器(A S )之一確定的點火編碼 信號(ZC0)及控制單元CECU)之一編碼釋放信蹲(FC0) 時,開關裝置(24)則經由點火評價器(23)而切換成導 電狀態。 線 21. 如申請專利範圍第1 9項之設備,其中釋放信號(FC0) 是經由控制單元(ECU)並依照由加速感測器(X , Y )中 ,所得到之加速過程而被提供。 22. 如申請專利範圍第2 1項之設備,其中當各加速度 (X,Y )超過一臨界値時,該釋放信號(FC0 )則經由控制 單元(ECU)而被提供。 23. 如申請專利範圍第2丨項之設備,其中當經由控制單 元(ECU)而使目標及乘客辨認用之裝置(cnu)之確定狀 _被判定時,則釋放信號(FC0 )經由控制單元(ECU )而 被提供。 -27 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐)
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