(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プロセッサー（１）、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（２）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（３）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、該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。
【請求項２】
前記安全装置がエアーバッグ（６）である請求項１による安全装置アレンジメント。
【請求項３】
前記プロセッサー（１）は、エアーバッグ（６）の膨張のタイムと、エアーバッグ（６）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。
【請求項４】
エアーバッグ（６）には、複数のガス発生器（４、5）が設けられていて、前記プロセッサー（１）は、どのガス発生器（４または５）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（４、5）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。
【請求項５】
エアーバッグ（６）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（７）が設けられている請求項２から請求項４のいずれか一つによるアレンジメント。
【請求項６】
前記通気バルブ（７）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。
【請求項７】
前記フロントセンサー（３）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請求項１によるアレンジメント。
【請求項８】
前記フロントセンサー（３）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請求項１によるアレンジメント。
【請求項９】
前記フロントセンサー（３）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請求項１によるアレンジメント。
【請求項１０】
前記プロセッサー（１）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。
【請求項１１】
前記フロントセンサー（３）は、連続したアウトプットシグナルを発信し、前記プロセッサー（１）は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請求項１によるアレンジメント。
【請求項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。
【請求項１３】
前記安全装置は、中央の加速度計（２）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請求項１によるアレンジメント。
【請求項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（３）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。
【請求項１５】
前記プロセッサー（１）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（２）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請求項１によるアレンジメント。
【請求項１６】
中央加速度計（２）または前記フロントセンサー（３）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。
【請求項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（３、３‘）を備える請求項１によるアレンジメント。
【請求項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（３、３‘）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。
【請求項１９】
さらに前記プロセッサー（１）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請求項１による安全アレンジメント。
【発明の詳細な説明】
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ａcは、スレショールド値ａct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ａc−ａctの値を積分する。この積分された値は、ΔＶc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Ｖct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）ａft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ａf−ａft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ΔＶf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Ｖft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ＡＮＤ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ａc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ａf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。
【図１】
0003756951.tif 000002
【図２】
0003756951.tif 000003