JPH11502028A - 車両用の衝突識別のためのセンサ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 車両用の衝突識別のためのセンサ装置が、車両長手軸線（Ａ−Ａ′）に対して相対的に関連付けられた各車両半部（ＬＨ，ＲＨ）における加速度（ＬＳ１、ＬＳ２、ＱＳ１、ＱＳ２）の検出のための装置ないし加速度検出装置部（１１，１２）を有し、ここで、各前記装置ないし加速度検出装置部（１１，１２）は、異なった配向特性を施された感度軸線を有する２つの加速度センサ（１１１，１１２，１２１，１２２）を具備する。

Description

【発明の詳細な説明】 車両用の衝突識別のためのセンサ装置 本発明は、車両用の衝突識別のためのセンサ装置に関する。 衝突ないし減速度識別のための車両用センサ装置は、有利に車両の少なくとも １つの拘束手段用の制御装置にて使用される。最新のセンサ装置は、車両長手軸 線に対して並行の、そして、横断方向の減速度を識別する。車両用の最新の乗員 保護システムは、それに応じて、そのようなセンサ装置を有する制御装置及び各 車両半部にて側方衝突時保護のための少なくとも1つの拘束手段並びに前方衝突 時保護のための少なくとも1つの拘束手段を有する。前者の拘束手段は、有利に 側方エアバッグ及び／又は頭部エアバッグであり、後者の拘束手段は、有利に運 転者及び／又は同乗者エアバッグ及び／又はシートベルトである。 後に公開されるＤＥ４４２５８４６Ａ１にて提案された側方衝突識別のための 乗員保護システムが有するセンサ装置は、サイドドアに設けられた各1つの横方 向加速度センサを有し、該横方向加速度センサは、車両長手軸に対して横断方向 、横方向の車両加速度を検出する。前方衝突の識別のため前記の提案されたセン サ装置は中央制御装置内に車両長手軸線に対して４５° ずらされた２つの加速度センサを有する。中央制御装置は、評価回路を有し、該 評価回路は、一方では、中央に配置された加速度センサの信号に依存して前方衝 突時保護のための拘束手段をトリガし、横方向加速度センサの信号に依存して側 方衝突時保護のための拘束手段をトリガする。 本発明の課題とするところは、加速度センサに対して僅かなコストのもとで信 頼性の高いトリガを保証し、亦誤トリガを阻止するセンサ装置を提供することに ある。 前記課題は、請求の範囲１の構成要件により解決される。 本発明の装置は、車両用の衝突識別のためのセンサ装置において、車両長手軸 線に関連付けられた各車両半部における加速度の検出のための装置ないし加速度 検出装置部を有し、ここで、各装置ないし加速度検出装置部は、異なった配向特 性を施された感度軸線を有する２つの加速度センサを具備するのである。 加速度センサの感度軸は、有利には車両長手軸線及び車両横方向軸線により定 められた１つの平面内で配向されており、その結果、各装置は、当該平面内での 車両長手軸線に対して任意の角度を成しての減速度を以て車両に作用する衝突に 対して敏感となる、殊に、前方から（車両長手軸線に対して０度）及び側方から （車両長手軸線に対して９０度）の衝突に対して敏感 となる。 有利には、各加速度検出装置部はコンパクト構成部分として構成される。ここ で、複数加速度センサは、１つの共通の支持体上に設けられ得る。有利には、各 加速度検出装置部は、両加速度センサを包囲する、シールされたハウジング被い 外囲器、例えばシールされたハウジング、又は鋳込みケーシングを有し、当該の 被い外囲器によっては、加速度センサは、湿気又は腐食のような環境の影響から 保護される。それにより、加速度検出装置部は、僅かな所要材料で僅かな作製ス テップで作製、製造可能である。 各加速度検出装置部は、分散的に車両内に配置される、換言すれば、車両の中 央領域から明らかに離隔されている、つまり、殊に車両内に中央には配置されな い、例えば車両ドアのところに設けられる。それにより、例えば、第１の加速度 検出装置部の横方向加速度センサは、右側からの側方衝突の場合、他方の加速度 検出装置部にて設けられた横方向加速度センサに対して遅れた信号を送出する。 加速度検出装置部は、有利には車両座席に設けられ、一方の加速度検出装置部 は、例えば運転者座席に設けられ、他方の加速度検出装置部は、同乗者座席に設 けられる。代替選択的に加速度検出装置部は車両の側方部分に設けられる；一方 の加速度検出装置部は、例えば、運転者ドアのところに設けられ、他方の加速度 検出装置部は、同乗者座席ドアに設けられる。 本発明のセンサ装置により殊に、斜め方向の衝突が分散的に、即ち、衝突個所 の近くで、夫々の加速度検出装置部により、そして、そこで殊に、加速度検出装 置部の長手方向加速度センサにより検出される。分散的に配置された加速度セン サの減衰、ダンピング及び応動時間が、斜め方向衝突に対して、中央配置された 長手方向加速度センサに対比して明らかに低減され、センサ感度が高められる。 本発明のセンサ装置の重要な利点とするところは、任意の方向からの衝突を識 別出来、要するに車両への衝突が、前方から、側方から、そして、後方からの衝 突、さらに任意の角度での斜め方向の衝突を識別でき、ここで、衝突がその衝突 方向に無関係に両加速度検出装置部により識別されることである。要するに、セ ンサ装置により実現可能になることは、一方の加速度検出装置部の信号を他方の 加速度検出装置部の信号のチェックのために使用できることである。ここで、加 速度センサは、冗長性に構成されているのみならず、最適化された信号検出に関 して車両内に分散的に分布されている。 本発明によるセンサ装置により、車両にて２つの異なる個所にて測定された信 号を、前方、側方、斜め方向衝突に対して取得、形成することができ、その結果 、衝突の経過に就いての付加的情報を、種々の個所に 配置されたセンサの信号の時間的評価により取得できる。例えば、そのような評 価により、衝突により車両へ伝達されるエネルギがどのように時間に関して車体 を介して減殺されるかを調べることができる。 有利には、各加速度検出装置部は車両長手軸線の方向での車両加速度の検出の ための長手方向加速度センサ及び車両長手軸線に対して横方向の車両加速度の検 出のための横方向加速度センサを有するのである。代替選択的に、それの感度軸 間の他の角度を有する加速度センサを使用することもできる。尤も、本発明を次 に長手方向加速度センサ及び横方向加速度センサを使用した場合に関して説明す る。 本発明のセンサ装置を有する車両における拘束手段用の制御装置が殊に２つの 有利な発展形態を有し得る。 一方では、制御装置は、加速度検出装置部により送出されるすべての加速度信 号に対する１つの共通の評価装置を有する。ここで、各加速度センサは、１つの 固有の電気線路を介して評価装置に接続され得る。有利には、各加速度検出装置 部は、直列的データ伝送のため、例えば、マルチプレクス方式で、両加速度セン サにより共通に利用される唯1つの導線、線路を介して、評価装置に接続されて いる。有利には、両装置及び評価装置は、装置から評価装置へデータ伝送のため １つの共通のデータバスを介して接続されており、又評 価装置から装置へ例えば診断目的のためにも接続されている。 両加速度検出装置部に対して共通に設けられた評価装置は、有利に、マイクロ コンピュータとして構成され、有利に車両の中央領域に設けられている。評価装 置に接続された更なるセンサの組込個所ないし、評価装置に接続された拘束手段 の組込個所に依存して、車両内での評価装置の中央配置が有利である。 さらに前記制御装置の利点とするところは、１つの加速度センサ又は１つの加 速度検出装置部全体の障害の際、障害の起こった機能を他の加速度検出装置部の 相応の構成部分により引き受けさせ、引き継がせることができることである。 代替選択的に、制御装置の１つの評価装置が２つの評価ユニットを有し、各１ つの評価ユニットが１つの加速度検出装置部に配属されており、両評価ユニット はコード信号伝送のため線路を介して相互に接続されているのである。 そのような本発明の制御装置の場合、有利には、各車両半部にて、１つの制御 機器がコンパクト構成部分として構成され、該コンパクト構成部分は、夫々の加 速度検出装置部及び夫々の評価ユニットを有する。制御装置は有利に先に加速度 検出装置部に対して提案された車両内個所に配置される。 前記制御装置の利点とするところは、1つの加速度セ ンサ、１つの装置全体又は１つの評価ユニットの構成部分の障害の際障害の起き た機能を他の制御機器の相応の構成部分により引き継がせ得ることである。ここ で、データ交換を、制御機器間で線路を介して実施することができる。 評価ユニット間のデータ線路を別として、当該の制御装置の場合、特に長い導 線、線路は、必要でない；横方向加速度センサから中央制御機器への線路、又は 更なる制御装置から例えば、座席占有識別又は児童座席識別のため中央制御機器 への線路が不要である、それというのは、本発明の制御装置の場合、制御機器が 当該センサ装置の近くのところー例えば運転者座席のところにーに配置されてい るからである。殊に長い線路が障害を受け易いので、本発明の保護システムの信 頼性が高められる。誤ったトリガないし非トリガによる乗員にとって重大な結果 を回避できる。 すべての本発明の装置において、選択された、又は場合により、すべての加速 度信号ないし該信号から導出された信号が所属の評価装置及び／又は評価ユニッ トにて評価され、例えば限界値と比較され、又はアルゴリズムで処理される。本 発明による処理の場合限界値の超過の際又はトリガ判定基準の充足の際、当該の 拘束手段、例えば、側方エアバッグ又はシートベルトがトリガされる。複数の拘 束手段を殊に選択し、時間的にずらしてトリガすることができる。 本発明の制御装置の発展形態によれば、２つの有利な乗員保護システムが提案 され、該乗員保護システムは、夫々制御装置及び所属の拘束手段を有する。 何れにしろ、本発明の乗員保護システムは、各車両半部にて側方衝突時保護の ための少なくとも１つの拘束手段ー有利には側方エアバッグー及び前方衝突のた めの少なくとも1つの拘束手段、例えば運転者エアバッグ、通常は、各車両半部 毎に前方衝突時保護のための拘束手段ー有利には運転者及び同乗者エアバッグを 有し、その結果乗員に対する最良可能のオールラウンドの保護がいずれの側から 衝突が行われるかに無関係に行われる。拘束手段は、電気的に評価装置と接続さ れている。 両加速度検出装置部に対して１つの共通の評価装置を有する乗員保護システム は、評価装置と拘束手段との間に導電的接続路を有する。 異なった車両半部での２つの評価ユニットを有する乗員保護システムでは少な くとも１つの車両半部の拘束手段が同一車両半部の評価ユニットに接続されてい る。殊に、側方エアバッグ又はシートベルトのようなアクチェータと制御機器と の間に長い線路が不要である。それというのは、制御機器は、空間的にアクチェ ータ装置の近くに配置されているからである。ことに長い線路が障害を受けやす いので、本発明の乗員保護システムに対する信頼性が高められ、誤ったトリガな いし非トリガによる乗員にとって重大な結果を回避できる。本発明の乗員保護シ ステムにより、つまり前方、斜方及び側方衝突時保護のための拘束手段の信頼性 のあるトリガのもとで、一方は公知の乗員保護システムに比して導線の数及び長 さが低減され、それにより、システムの信頼性が高められ、導線コストが節減さ れる。 乗員保護の拘束手段に対する次のような制御方法が有利である。 左側車両半部における前方衝突時保護のための拘束手段は、少なくとも左側車 両半部における長手方向加速度センサの長手方向加速度信号に依存してトリガさ れる。付加的に有利には、制御ないしトリガ信号は、右側車両半部にて設けられ た加速度センサの長手加速度信号に依存し、前記加速度センサは、従って、セー フィング（Safing）センサに類似の保護機能を引き受ける。制御方式は、右側車 両半部における前方衝突時保護のための拘束手段に対して相応して成立つ。 左側車両半部における側方衝突時保護のための拘束手段は、少なくとも左側車 両半部における横方向加速度センサの横方向加速度信号に依存してトリガされる 。付加的に制御ないしトリガ信号は、右側車両半部に設けられた加速度センサの 横方向加速度センサ信号に依存するものであり得、前記加速度センサはセーフィ ングセンサの機能を引き受ける。制御方式は、右側車 両半部における側方衝突時保護のための拘束手段に対して同様に成立つ。 セーフィングセンサとして使用され、有利には、テスト可能な各加速度センサ は、所属評価ルーチンと相俟って比較的低い応動限界値を有する通常テスト不能 の通常の機械的加速度スイッチにおけるような従来の保護装置の機能を引き受け る。前記の比較的低い限界値は、いずれにしろ、規定的センサに所属の限界値よ り低く、それにより、保護装置により時間窓が設定され、該時間窓内では、規定 的加速度センサがトリガ判定を生じさせるべきものである。所謂セーフィングセ ンサ（Safing-Sensor）は、規定的センサに誤りのある場合、所属の拘束手段の トリガを阻止する。 他方では、長手方向加速度センサのうちの１つが前方衝突時保護のためのすべ ての拘束手段のトリガのための規定的センサとして定められる。当該の長手方向 加速度センサの長手方向加速度信号に依存して、前方衝突時保護のための拘束手 段がトリガされる、ここで、どの車両側で設けられていても当該の拘束手段がト リガされる。他方の長手方向加速度センサは、セーフィングセンサの機能を引き 受ける。 本発明の発展形態によれば、１つの車両半部の拘束手段が衝突ベクトルの角度 及び強さに依存して、制御され、該衝突ベクトルは、同じ車両半部における相応 のセンサの長手方向加速度信号及び横方向加速度信号 から形成される。有利には、ベクトル計算は、他方の車両半部におけるセンサの センサ信号に対しても実施され、以て、第１の車両半部におけるセンサのチェッ クが実施される。両車両半部のベクトル結果がほぼ一致しない場合には、保護機 能発揮のため、トリガが阻止される。 誤トリガに対する保護機能が行なわれるべく衝突個所に近い拘束手段に対する トリガ判定基準へ衝突個所から遠いセンサ信号を関与させる場合、衝突個所から 遠いセンサは、車体に依存して時間遅延された、減衰された信号を送出すること を考慮しなければならない。 両装置に対する１つの共通の評価装置を有する乗員保護システムの場合前述の 制御方法が評価装置により実施される。 各装置ごとに１つの評価ユニットを有する乗員保護システムの場合、個々の計 算が、各評価ユニットにふり分けられる；有利には、各評価ユニットは、それに 配属されたセンサのセンサ信号の評価を引き受ける。評価結果は、データ線路を 介して他方の評価ユニットへ伝送され、そこで制御方式に相応して後続処理され る。代替選択的に、亦、少なくとも選択されたセンサ信号を一方の評価ユニット から他方の評価ユニットへ伝送できる。 本発明の更なる有利な実施形態がサブクレームに規 定されている。 本発明の実施例を図を用いて説明する。 図１： 本発明の乗員保護システムを有する車両をシンボリックに示す平面図 である 図２： 更なる本発明の乗員保護システムを有する車両をシンボリックに示す 平面図である 個々の素子、要素は、同じ参照番号で示されている。 図１は、本発明の乗員保護システムを有する車両ＦＺを示す。車両長手軸線Ａ ′−Ａ及び車両横方向軸線Ｂ−Ｂ′が示してある。左側及び右側車両半部ＬＨ及 びＲＨには夫々加速度識別のための装置１１，１２が設けられている。各装置１ １は、長手方向加速度センサ１１１ないし１２１及び横方向加速度センサ１１２ ないし１２２を有する。加速度センサ１１１，１１２，１２１，１２２の感度軸 線が矢印で示してある。 車両ＦＺ内に中央に配置された評価装置２には、装置１１及び１２から下記の 信号が供給される。ここで、各装置１１及び１２は、たんに１つの線路を介して 評価装置２に接続されている：第１長手方向加速度センサ１１１の第１長手方向 加速度信号ＬＳ１，第１横方向加速度センサ１１２の第１横加速度信号ＱＳ１、 第２長手方向加速度センサ１２１の第２長手方向加速度信号ＬＳ２、第２横方向 加速度センサ１２２の第２横加速度信号ＱＳ２。 評価装置２からは制御信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３及びＳ４が前記の制御方法に従っ て運転者エアバッグ４１１、左側側方エアバッグ４２１，同乗者エアバッグ４１ ２及び右側側方エアバッグ４２２に供給される。 図２は、同様に、本発明の乗員保護システムを有する車両Ｆ２を示す。加速度 識別のための装置１１及び１２は、図１のそれに相応する。各装置１１ないし１ ２は、空間的に配置された所属の評価ユニット２２に電気的に接続されている。 各１つの装置１１ないし１２及び評価ユニット２１ないし２２は合わさって１つ の制御機器３１ないし３２を形成する。左側車両半部ＬＨにおける評価ユニット ２１は運転者エアバッグ４１１及び左側側方エアバッグ４２１に電気的に接続さ れており、右側車両半部における評価ユニット２２は同乗者エアバッグ４２２及 び右側側方エアバッグ４２２に接続されている。評価ユニット２１及び２２は線 路３を介して、例えばＣＡＮバスを介して電気的に接続されている。線路３を介 しては、更なる制御機器が相互に接続されていてデータを交換し得る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クレメンス パウル ドイツ連邦共和国 Ｄ―93083 オーバー トラウプリング アム ヘッチェンベルク ３ (72)発明者 アントン アントホーファー ドイツ連邦共和国 Ｄ―92271 フライウ ング ベックルミューレ 26 (72)発明者 ゲルハルト マーダー ドイツ連邦共和国 Ｄ―93107 タールマ ッシング リングシュトラーセ 21 (72)発明者 リヒャルト フォークト ドイツ連邦共和国 Ｄ―93161 ジンツィ ング エンツィアンシュトラーセ ５ ア ー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．車両用の衝突識別のためのセンサ装置において、車両長手軸線（Ａ−Ａ′） に対して相対的に関連付けて、各車両半部（ＬＨ，ＲＨ）における加速度（ＬＳ １、ＬＳ２、ＱＳ１、ＱＳ２）を検出するための装置ないし加速度検出装置部（ １１，１２）を有し、ここで、各装置ないし加速度検出装置部（１１，１２）は 、異なった配向特性を施された感度軸線を有する２つの加速度センサ（１１１， １１２，１２１，１２２）を具備することを特徴とする車両用の衝突識別のため のセンサ装置。 ２．各装置ないし加速度検出装置部（１１，１２）は車両長手軸線（Ａ−Ａ′） の方向での車両加速度の検出のための長手方向加速度センサ（１１１，１２１） 及び車両長手軸線（Ａ−Ａ′）に対して横方向の車両加速度の検出のための横方 向加速度センサ（１１２，１２２）を有することを特徴とする請求の範囲１記載 の装置。 ３．請求の範囲１又は２記載のセンサ装置を有する車両における拘束手段用の制 御装置において、 前記装置ないし加速度検出装置部（１１，１２）から送出される信号（ＬＳ １，ＬＳ２，ＱＳ１，ＱＳ２）を評価するため及びそれに依存して拘束手段（４ ）に対する制御信号（Ｓ）を生成するため評価 装置（２）を有することを特徴とする拘束手段用の制御装置。 ４．前記評価装置（２）は、車両（ＦＺ）の中央領域に設けられていることを特 徴とする請求の範囲３記載の制御装置。 ５．前記評価装置（２）は、２つの評価ユニット（２１，２２）を有し、各１つ の評価ユニットが１つの加速度検出装置部（１１，１２）に配属されており、両 評価ユニット（２１，２２）はコード信号伝送のため1つの導線、線路（３）を 介して相互に接続されていることを特徴とする請求の範囲３記載の制御装置。 ６．２つの制御機器（３１，３２）を有し、ここで、各制御機器（３１，３２） は、１つの加速度検出装置部（１１，１２）及び１つの制御ユニット（２１，２ ２）を有し、 一方の制御機器（３１）は、左側の車両半部（ＬＨ）に設けられており、他 方の制御機器（３２）は、右側の車両半部（ＲＨ）に設けられていることを特徴 とする請求の範囲５記載の制御装置。 ７．請求の範囲３項から６項までのうち何れか１項記載の記載の制御装置を有す る乗員保護システムにおいて、 各車両半部（ＬＨ，ＲＨ）にて側方衝突時保護のための少なくとも１つの拘 束手段（４２）及び前方 衝突時保護のための少なくとも１つの拘束手段（４１）を有し、 当該の拘束手段（４１，４２）は、電気的に評価装置（２）に接続されてい ることを特徴とする乗員保護システム。 ８．側方衝突時保護（４２１）及び前方衝突時保護（４１１）のため左側車両半 部（ＬＨ）に設けられた拘束手段は、左側車両半部（ＬＨ）に設けられた評価ユ ニット（２１）に電気的に接続されており、そして、側方衝突時保護（４２２） 及び前方衝突時保護（４１２）のため右側車両半部（ＲＨ）に設けられた拘束手 段は、右側車両半部（ＲＨ）に設けられた評価ユニット（３２）に電気的に接続 されていることを特徴とする請求の範囲４及び７記載のシステム。