JP2011073675A - 車両における前面衝突をセンシングするための回路装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員拘束システムの妥当性検査をより確実に行えるようにすること。
【解決手段】制御装置において、アップフロントセンサからの加速度信号を直接、第１の閾値と比較する比較を行い、かつ、該アップフロントセンサの加速度信号の積分によって求められた速度信号と別の第２の閾値とを比較する別の比較を行い、両比較の結果の論理ＯＲ結合の結果に基づいて、前記制御装置内の衝突センサによる前記乗員拘束手段のトリガをスタンバイ状態にすべきか否かを決定し、制御装置は前記論理ＯＲ結合の結果を所定の時間にわたって一時記憶し、一時記憶された前記論理ＯＲ結合の結果を該所定の時間にわたって、乗員拘束手段のトリガ決定のために使用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、独立請求項の特徴を有する、車両における前面衝突をセンシングするための回路装置に関する。

すでに、公報ＧＢ２２９３６８１Ａからは、乗員拘束システムのための中央制御装置のトリガ決定の妥当性を検査するためにアップフロントセンサを使用することが公知である。

ＧＢ２２９３６８１Ａ

本発明の課題は、乗員拘束システムの妥当性検査をより確実に行えるようにすることである。

前記課題は、
制御装置において、アップフロントセンサからの加速度信号を直接、第１の閾値と比較する比較を行い、かつ、該アップフロントセンサの加速度信号の積分によって求められた速度信号と別の第２の閾値とを比較する別の比較を行い、両比較の結果の論理ＯＲ結合の結果に基づいて、前記制御装置内の衝突センサによる前記乗員拘束手段のトリガをスタンバイ状態にすべきか否かを決定し、
制御装置は前記論理ＯＲ結合の結果を所定の時間にわたって一時記憶し、一時記憶された前記論理ＯＲ結合の結果を該所定の時間にわたって、乗員拘束手段のトリガ決定のために使用することを特徴とする回路装置
によって解決される。

衝突センサが配置されている平面図である。 本発明による回路装置の第１のブロック回路図である。 加速度‐時間グラフである。 速度‐時間グラフである。 妥当性信号を検出するためのブロック回路図である。

一般的には、エアバッグ制御装置のトリガ決定の確実性を向上させるため、制御装置内の加速度センサの他に、別の妥当性センサも使用する。この妥当性センサは制御装置内で使用することもできるし、非集中的にたとえばアップフロントセンサとして使用することもでき、相応する組み合わせも可能である。ここでは、加速度センサとして圧電センサないしはマイクロメカニカル半導体センサが使用される。しかし、別のセンサタイプも使用することができる。

本発明では、妥当性信号がアップフロントセンサによって形成される、前面衝突をセンシングするための回路装置が提案される。妥当性信号は、加速度信号と、積分された加速度信号である速度信号とに依存して形成される。ここでは、加速度信号および速度信号をそれぞれの閾値と比較して論理ＯＲ結合が実行される。１つの発展形態では、妥当性信号、つまりＯＲ結合の結果が、一定の時間、たとえば１０ｍｓにわたって一時記憶される。そうすることによって、たとえば前面衝突時に破壊されて妥当性センサが機能不全になっても、一定の時間中は妥当性信号を供給することができる。さらに、制御装置内に配置された衝突センサの信号、つまり加速度センサの信号もノイズ閾値より下回っているか否かが検査される。もしそうであれば、トリガアルゴリズムは開始されず、それゆえ乗員拘束手段のトリガは阻止される。しかしトリガアルゴリズムは、この信号がノイズ閾値を上回っていれば開始される。さらにそれぞれの妥当性信号または一時記憶された妥当性信号が存在している場合、制御装置はトリガスタンバイ状態となる。アルゴリズムによってトリガ決定がなされると、乗員拘束手段はトリガされる。

衝突センサという概念はここでは上位概念として使用されており、アップフロントセンサは車両前面にある衝突センサ、通常はクラッシャブルゾーン内の衝突センサを表している。一般的には、衝突センサとして加速度センサが使用される。しかし、ストレインゲージ、圧力センサおよび温度センサを使用することもできる。

図１は、制御装置内に配置された加速度センサおよび車両内のアップフロントセンサが設けられている場所が概観図で示されている。アップフロントセンサ１はＸ方向の加速度をセンシングする。つまり、ここでは車両の縦方向の加速度をセンシングする。しかし制御装置内には、衝突を検出するための加速度センサ構成体が設けられており、この加速度センサ構成体は、Ｘ方向およびＹ方向（つまり車両の横方向）の加速度を検出する。これによって、側面衝突もまた識別することができる。アップフロントセンサ１は車両内の適切な位置に配置される。アップフロントセンサ１を配置するのに適しているのは、たとえばラジエータ支持体またはフードロック支持部である。

図２には、本発明による回路装置がブロック回路図として示されている。この回路装置は、アップフロントセンサ１と、加速度センサ構成体２およびプロセッサ３を有しておりかつ乗員拘束手段５に接続されている制御装置４とを有している。

アップフロントセンサ１は、たとえばエネルギーを受け取るための線路を介してプロセッサ３に接続されている。したがって電力線通信が可能である。つまり、センサ１に伝送されるエネルギーは、センサデータに対して変調される。

プロセッサ３の第２のデータ入力端には、加速度センサ構成体２が接続されている。データ出力端を介してプロセッサ３は、シートベルトテンショナおよびエアバッグである乗員拘束手段５に接続されている。さらに、乗員拘束手段５は点火回路を有しており、衝突が識別された際にはこれによって乗員拘束手段５をトリガする。センサ１および２は信号処理部を有しており、この信号処理部によって加速度信号は増幅およびデジタル化される。プロセッサ３は、衝突センサ１および２から送信される信号に依存してトリガアルゴリズムを計算し、乗員拘束手段５を点火すべきか否かを判断する。このトリガアルゴリズムでは、センサ信号に対して固定的な閾値および/または適応的に計算された閾値を使用することができる。加速度信号および速度信号を使用することによって、軽度な衝突および重度の衝突を識別することができる。軽度の衝突時には、シートベルトテンショナのみを点火するだけでよい場合もある。これに対して、重度の衝突時には原則的にエアバッグも点火しなければならないこともある。さらに、乗員拘束手段５の制御は乗員識別に依存して実行しなければならない。つまり、乗員が各車両座席に存在しているか否か、危険にさらすことなく乗員のために乗員拘束手段を点火できるか否かも識別するべきである。

図３は、アップフロントセンサ１から送出される加速度センサの加速度‐時間グラフを示している。アップフロントセンサ１は加速度信号７を送出し、この加速度信号は所定の閾値６と比較される。アップフロントセンサ７は複数配置してもよい。時点８で信号７は加速度閾値６を上回る。この時点で重度の衝突が識別され、相応の妥当性信号がプロセッサ３へ伝送されるか、または伝送された加速度信号７からプロセッサ３によって、重度の衝突に対する妥当性条件が満たされたことが検出される。それによって、加速度センサ１がセンサデータのみをプロセッサ３へ伝送するか、またはすでに評価された妥当性信号を伝送するか、という選択肢が生じる。評価された妥当性信号は、少なくとも１つの閾値（加速度および速度）をアップフロントセンサ信号が超えたか否かを指示する。

図４は、積分された加速度信号、つまり速度信号が閾値１０と比較されている速度‐時間グラフを示している。時点１１で、妥当性条件が満たされたことが識別される。つまり、軽度の衝突が発生している。このこともまた、プロセッサ３またはセンサ１内の相応の電子装置によって検出される。

図５は、信号処理が妥当性信号と関連してどのように実行されるかをブロック回路図のレベルで示している。ブロック１２では、加速度信号ａが加速度センサ１によって形成される。この加速度信号ａはブロック１３において閾値６と比較され、閾値６を上回る場合には妥当性信号が形成され、この妥当性信号はＯＲ結合部１４に第１の入力量として供給される。しかし加速度信号ａはブロック１６で積分もされ、速度信号が形成される。この速度信号はブロック１７で閾値１０と比較される。ブロック１７の出力信号、つまり、閾値１０もまた上回ったか否かはＯＲゲート１４へ第２の入力量として案内される。両閾値６または１０のうち少なくとも１つを上回った場合、ブロック１５で妥当性信号が形成され、トリガアルゴリズムによって下されるトリガ決定によって乗員拘束手段を物理的にトリガするか否かを決定するのに使用される。このことは、加速度センサ構成体２の加速度信号に依存する。

ブロック１５における妥当性信号は所定の時間にわたって、たとえば１０ｍｓにわたって一時記憶され、アップフロントセンサ１が機能不全になっても一定の時間中は使用でき、妥当性信号が存在する場合にはトリガアルゴリズムがトリガされることもある。存在するという言葉は、ここでは妥当性信号が衝突を指示していることを意味する。

１ アップフロントセンサ
２ 制御装置４内の衝突センサ
４ 制御装置
５ 乗員拘束手段

Claims (4)

1. 車両において乗員拘束手段をトリガするための回路装置であって、
   少なくとも１つの衝突センサ（２）が前記乗員拘束手段のトリガのために制御装置（４）内に設けられており、
   少なくとも１つの衝突センサ（１）が前記乗員拘束手段のトリガをスタンバイ状態にするために、アップフロントセンサとして車両前面に設けられており、
   前記制御装置（４）において、前記アップフロントセンサ（１）からの加速度信号を直接、第１の閾値（６）と比較する比較を行い、かつ、該アップフロントセンサ（１）の加速度信号の積分によって求められた速度信号（９）と別の第２の閾値（１０）とを比較する別の比較を行い、両比較の結果の論理ＯＲ結合（１４）を実行して、該論理ＯＲ結合（１４）の結果に基づいて、前記制御装置（４）内の衝突センサによる前記乗員拘束手段のトリガをスタンバイ状態にすべきか否かを決定し、
   制御装置（４）は前記論理ＯＲ結合（１４）の結果を所定の時間にわたって一時記憶し、一時記憶された前記論理ＯＲ結合（１４）の結果を該所定の時間にわたって、乗員拘束手段（５）のトリガ決定のために使用することを特徴とする回路装置。
2. 制御装置（４）は、該制御装置（４）内の前記少なくとも１つの衝突センサ（２）の信号が所定の閾値を下回る場合、乗員拘束手段（５）のトリガを阻止する、請求項１記載の回路装置。
3. 制御装置は、衝突時にアップフロントセンサ（１）が機能不全になっても、前記ＯＲ結合の結果と、所定の閾値を上回ったときの制御装置（４）内の前記少なくとも１つの衝突センサ（２）の信号とによって、該制御装置（４）内のトリガアルゴリズムを開始し、
   トリガアルゴリズムによって下されたトリガ決定によって乗員拘束手段（５）のトリガが実行される、請求項１記載の回路装置。
4. 前記制御装置（４）内の前記少なくとも１つの衝突センサ（２）の信号が第３の閾値を下回る場合、該制御装置（４）内の前記トリガアルゴリズムは開始しない、請求項３記載の回路装置。

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