JP2780298B2 - 車両の塔乗者を保護する安全装置を起動させる方法 - Google Patents

車両の塔乗者を保護する安全装置を起動させる方法

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JP2780298B2 JP63505059A JP50505988A JP2780298B2 JP 2780298 B2 JP2780298 B2 JP 2780298B2 JP 63505059 A JP63505059 A JP 63505059A JP 50505988 A JP50505988 A JP 50505988A JP 2780298 B2 JP2780298 B2 JP 2780298B2
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    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
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    • G01P15/18Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration in two or more dimensions

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の属する技術分野 本発明は、第1の軸に沿った車両の加速度を検知する
第1の加速度センサと、第1の軸に傾斜した第2の軸に
沿った車両の加速度を検知する第2の加速度センサとを
備えた車両の搭乗者を保護する安全装置を起動させる方
法に関する。
従来の技術 走行方向及びそれと直角な方向の車両の加速度を測定
する加速度センサを一つあるいは複数設けた装置が知ら
れている。信号は処理された後、膨らませることができ
るエアバック、シートベルトの締付け、集中ドアロッ
ク、点滅警告装置などの安全装置を起動するのに用いら
れる。
センサからの信号はアナログあるはデジタル装置によ
り処理される。アナログ処理をする場合には信号処理が
早くそれ相当に正確であるという利点があり、かなり激
しい衝撃を受けた場合コンピュータ処理を必要するとデ
ジタル装置よりも速度の点で有利である。
一方コンピュータ処理をすると、かなり高度で正確な
処理が可能であるが、コストが増大し、処理時間が増大
する欠点がある。加速度を検出してそれに対して安全装
置の起動を可能な限り早く行なわなければならないの
で、処理時間が増大するという欠点は特に考慮しておか
ねばならない。
発明の課題 本発明の課題は、異る方向の加速度を検出して確実に
安全装置を起動することが可能な車両の搭乗者を保護す
る安全装置を起動させる方法を提供することである。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために、本発明によれば、第1の
軸に沿った車両の加速度を検知する第1の加速度センサ
と、前記第1の軸に傾斜した第2の軸に沿った車両の加
速度を検知する第2の加速度センサとを備えた車両の搭
乗者を保護する安全装置を起動させる方法において、第
1の加速度センサの信号から第1の軸に沿った車両の加
速度を演算し、第1と第2の加速度センサの信号から第
1と第2の軸に沿った車両の加速度により決まる全体の
加速度を演算し、前記第1の軸に沿った車両の加速度あ
るいは前記全体の加速度が起動しきい値に達した場合に
は、安全装置を起動させる構成を採用した。
発明の効果 このような構成では、第1の軸に沿った加速度と、第
1と第2の軸に沿った加速度から決まる全体の加速度が
それぞれ演算され、第1の軸に沿った加速度あるいは全
体の加速度が起動しきい値に達した場合に、安全装置が
起動される。従って、本発明では、第1の軸に沿った方
向(例えば、車両の前方移動方向)に衝撃が発生した場
合には、第1の軸に沿った加速度と全体の加速度は、ほ
ぼ同じ値になり、安全装置は、どちらかの加速度が移動
しきい値に達したときに起動され、他方の加速度値に基
づいた起動を確認あるいは補助的に使用できる。一方、
第1の軸とは傾斜する方向に大きな衝撃が発生した場合
には、第1の軸に沿った加速度は小さくても、第1と第
2の軸に沿った加速度で決まる全体としての加速度が大
きくなるので、この加速度値に基づいて安全装置を起動
させることができる。
このように、本発明は、一つの軸に沿った加速度と、
この軸の加速度並びにこの軸と傾斜する軸方向の加速度
で決まる全体の加速度を演算し、いずれかの加速度が起
動しきい値に達したときには、起動が行われるので、よ
り確実な安全装置の起動が可能になる。
また、第1の軸に沿った加速度をアナログ処理によ
り、また全体の加速度をデジタル処理により求める場合
には、アナログ処理が高速であり、またデジタル処理が
正確であることから、両方の加速度が起動しきい値に達
する場合、高速に求められた加速度値あるいは正確に求
められた加速度値のいずれかにより安全装置が起動さ
れ、より確実な安全装置の起動が可能になる。
図面 以下例示する本発明の実施例を添付図面を参照して詳
細に説明する。
第1図は本発明による安全装置を起動させる装置の第
1の実施例を示す概略図、 第2図は本発明による安全装置を起動させる装置の第
2の実施例を示す概略図である。
実施例の説明 まず第1図を参照すると、装置には、車両の前方移動
方向に平行な方向の車両の加速度を検出する縦加速度セ
ンサ10と前記方向にほぼ垂直な方向(以下横方向とい
う)における車両の加速度を検出する横加速度センサ12
が設けられている。縦加速度センサ10のアナログ信号は
公知の方法により車両の前方走行方向の主加速度信号を
処理するアナログ処理回路14に入力される。縦加速度が
所定の値よりも大きいことが処理回路14により検出され
ると、起動信号が出力段16に出力され、膨らませること
ができるエアバックのような安全装置が起動される。
このようにして縦加速度が所定値以上になると安全装
置が起動される。
センサ10,12の各出力はそれぞれローパスフィルタ18,
20に入力される。ローパスフィルタの制限周波数は、加
速度信号の評価だけになってしまわないような値に選ば
れる。このような処理をあらかじめすることにより信号
サンプリング周波数が減少でき、時間がかかる計算方法
を用いてさらに2つの信号を処理できるという利点が得
られる。
ローパスフィルタ18,20からの出力信号はアナログデ
ジタル変換器(ADC)22に入力され、各信号はデジタル
信号に変換される。これらのデジタル信号はデジタルコ
ンピュータ24に入力され、それぞれセンサ10,12から得
られる加速度信号がデジタル的に処理される。
続いて処理結果がデジタルアナログ変換器(DAC)
(不図示)を介してアナログ処理回路14に入力される。
コンピュータ24による処理の結果に基づいて、アナログ
処理回路14は縦加速度の値それ自体では安全装置を起動
するに充分でない場合でも出力段16に信号を出力させ
る。例えばコンピュータ24でデジタル的に処理される車
両の縦と横加速度の相対値が全体としての加速度が充分
大きく安全装置を起動させたほうがよいような値となる
場合である。これは例えば斜めからの衝撃で発生するも
のであり、縦加速度それ自体は安全装置を起動させるに
充分な大きさでないが、加速度の大きさが全体として安
全装置を起動させるのが好ましいような値となっている
場合である。
第2図には本発明の第2の実施例が図示されている。
第1の実施例と同様に縦加速度センサ及び横加速度セン
サ10,12が設けられている。
縦加速度センサからの出力はアナログ処理回路30に入
力される。このアナログ処理回路30の出力は起動比較ス
イッチdVに入力されるとともに、ローパスフィルタ並び
にADC(図示せず)を介してデジタル処理装置の第1の
コンピュータ32に入力される。
縦加速度センサ10の出力はローパスフィルタ(図示せ
ず)を介してアナログデジタル変換器(ADC)34に入力
され、続いて第1のコンピュータ32に入力される。縦加
速度センサ,横加速度センサ10,12の出力はそれぞれロ
ーパスフィルタ(図示せず)を介して第2のADC36に入
力され、続いて第2のコンピュータ38に入力される。
このようにしてデジタル回路がコンピュータ32におい
て縦加速度をデジタル的に計算する。又縦及び横加速度
は第2のコンピュータ38で比較され、この情報が第1の
コンピュータ32に入力される。コンピュータ32の出力は
起動比較スイッチdVに入力され、それにより所定の信号
が供給された場合に出力段40は車両の安全装置を起動さ
せる。
安全装置の起動は3つの方法の一つに従って行なわれ
る。その第1は、アナログチャンネルの信号かデジタル
チャンネルの縦加速度信号の何れかの信号により所定の
加速度に達っしたと判断された場合であり、その時所定
の信号が比較スイッチdVに出力され、安全装置が起動さ
れる。この状態では、処理が早いことにより信号を出力
するのは通常アナログチャンネルである。しかしボーダ
ーラインにある場合にはアナログチャンネルでは所定の
加速度に達っしたことを判断するのに充分正確でない場
合があり、一方デジタルチャンネルの方のがその場合に
更に正確である。従ってボーダーラインにある場合には
安全装置を起動するのはデジタルチャンネルであり、幾
分遅れてアナログチャンネルでも起動が行なわれる。
第2の場合は、デジタル処理装置が起動しきい値に達
っし、一方アナログチャンネル信号は縦加速度しきい値
に達っしていない場合である。これは例えば顕著な加速
度が横方向に車両に発生する斜めからの衝撃で起こるも
のである。この場合には、アナログ処理回路30も第1の
コンピュータ32も縦加速度しきい値を検出しないが、第
2のコンピュータ38は縦と横加速度を比較した結果コン
ピュータ32に出力して安全装置の起動を確保させる。そ
れに従ってコンピュータ32は所定の信号を比較スイッチ
dVに出力させる。
この第2の場合、比較スイッチdVは、好ましくはアナ
ログチャンネルからの信号も入力された場合のみデジタ
ル回路からの起動信号を出力させるように構成される。
このようなアナログチャンネルからの信号は車両の加速
度に縦方向成分があることを示しており、この構成によ
りコンピュータ32,38の一つによって正しくない計算が
行なわれ、その後正しくない起動がされるのを防止する
ことが可能になる。好ましくはこの場合、アナログ回路
により計算される縦加速度の所定値を定めておく。
第3の場合は、比較スイッチdVがアナログチャンネル
だけで起動される場合であるが、デジタル回路のコンピ
ュータ32とアナログ処理回路30間が接続されていること
によりデジタル的に処理計算された信号によりアナログ
処理回路30により行なわれる処理を調節させることが可
能になる。コンピュータ32と比較スイッチdV間の接続が
点線で示されているのはこの理由であり、コンピュータ
32と比較スイッチdV間に直接接続は行なわれないからで
ある(実際どのデジタル回路からも接続はない)。この
場合には比較スイッチdVはアナログ処理回路30のみによ
って作動されるが、アナログ処理回路30はデジタル回路
により調節される。例えばアナログ処理回路は縦加速度
が安全装置を起動させるに充分な値ではないことを演算
する。しかしデジタル回路は全体の加速度(あるいは例
えば縦と横の相対加速度)は安全装置を起動させるに充
分な値であることを演算する。この場合デジタル回路か
らの情報がアナログ処理回路に入力され、このアナログ
処理回路はデジタル回路から入力される情報に基づいて
所定の起動信号を送り比較スイッチdVを起動させる。
本発明は以下に述べる全ての種類の衝撃に使用するこ
とができる。
(1)高速な正面からの衝撃 このような衝撃の特徴は極めて高速であり、起動信号
が大きく増大する。そのような衝撃では縦加速度を高速
に処理しなければならない。これは直接アナログ信号を
処理するか、コンピュータ32で加速度を処理しアナログ
信号を単に「確認」あるいはバックアップ信号とするこ
とにより行なわれる。上述したように加速度の値がボー
ダーラインにある場合には後者の場合が有利である。
(2)緩慢な正面からの衝撃 この種の衝撃は大きいが起動信号の増大は小さい。こ
の場合縦加速度を高速にしかも正確に処理することが必
要である。これは好ましくはアナログ処理回路30におい
てあらかじめ定めた低いしきい値に達したことを条件に
コンピュータ32で処理することにより行なわれる。更に
計算した信号の妥当性のチェックがコンピュータ38によ
り行なわれる。このコンピュータは、縦及び横加速度の
値を計算し、その情報をコンピュータ32に供給する。
(3)斜めからの衝撃(例えば30度) この種の衝撃では縦方向の起動しきい値信号の増大が
緩慢でかつ変化し、緩慢な前方からの衝撃の場合より
も、初期時の増大が小さい。加速度を比較的緩慢でもよ
いが正確に処理する必要がある。これはアナログ処理回
路において低いしきい値に達したことを条件に縦加速度
信号を処理するコンピュータ32と、横加速度信号を計算
するのに用いられその情報をコンピュータ32に供給する
コンピュータ38とによって行なわれる。
(4)後方からの衝撃 この種の衝撃では起動信号が負の方向に増大し、クラ
ッシュの終了時に正の方向に増大する。このような衝撃
では起動は好ましくなく、これはコンピュータ32が両方
向に積分することによって防止される。
(5)側方からの衝撃 このような衝撃では横方向信号が大きいことが特徴で
ある。安全装置がエアバックのような場合には、エアバ
ックは通常搭乗者の前方に装備され、車両が側方から衝
撃を受けた場合には、搭乗者は側方に倒されるので、安
全装置を起動させるのは好ましくなく、又必要もない。
これはコンピュータ38がコンピュータ32をブロックする
ことによって行なわれる。というのは、縦方向と横方向
の加速度の比が起動しきい値内にないからである。コン
ピュータ38が誤った信号を出力した場合でも、アナログ
処理回路30から非常用の縦方向バックアップがまだ存在
することになる。
本発明は、特に膨らませることができるエアバッグ
や、シートベルトの起動(即ちロッキング)のような安
全装置に適している。しかし点滅警告灯装置を起動した
り、集中的にドアのロックを外したりその他の安全装置
にも用いることができるものである。
フロントページの続き (72)発明者 マッテス・ベルンハルト ドイツ連邦共和国デー 7123 ザクセン ハイム 1・クヴェアシュトラーセ 41 (72)発明者 コンドゥネ・クラウス ドイツ連邦共和国デー 6633 ヴァート ガッセン・ヴァートガッサーシュトラー セ 65 (56)参考文献 特開 昭53−27933(JP,A) 特開 昭61−24648(JP,A) 特公 昭55−32574(JP,B2) 特公 昭50−7331(JP,B1) 特公 昭50−23901(JP,B1) 実公 昭51−7631(JP,Y2) 米国特許4287765(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60R 21/00 B60R 22/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の軸に沿った車両の加速度を検知する
    第1の加速度センサ(10)と、前記第1の軸に傾斜した
    第2の軸に沿った車両の加速度を検知する第2の加速度
    センサ(12)とを備えた車両の搭乗者を保護する安全装
    置を起動させる方法において、 第1の加速度センサの信号から第1の軸に沿った車両の
    加速度を演算し、 第1と第2の加速度センサの信号から第1と第2の軸に
    沿った車両の加速度により決まる全体の加速度を演算
    し、 前記第1の軸に沿った車両の加速度あるいは前記全体の
    加速度が起動しきい値に達した場合には、安全装置を起
    動させることを特徴とする車両の搭乗者を保護する安全
    装置を起動させる方法。
  2. 【請求項2】前記第1の軸に沿った車両の加速度がアナ
    ログ処理により演算され、全体の加速度がデジタル処理
    により演算されることを特徴とする請求の範囲第1項に
    記載の方法。
  3. 【請求項3】前記第1と第2の軸が互いにほぼ直交する
    ことを特徴とする請求の範囲第1項又は第2項に記載の
    方法。
  4. 【請求項4】第1と第2の加速度センサの信号がローパ
    スフィルタによりフィルタ処理されることを特徴とする
    請求の範囲第2項又は第3項に記載の方法。
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