CN102806881A - 用于车辆的碰撞检测装置和具有该装置的乘员保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碰撞检测装置，其包括第一传感器（2）、第二传感器（3、9）和判定单元（4）。第一传感器设置在从第一座椅排朝向车辆后部限定的车厢的后部区域中。第二传感器设置在从第一座椅排朝向车辆前部限定的车厢的前部区域中以及第一座椅排的侧部中的一个中。判定单元（4）存储安全阈值（THs）和主阈值（THm），主阈值（THm）大于安全阈值（THs），并且只有当第二传感器（3、9）的输出值（V2）大于安全阈值（THs）并且第一传感器（2）的输出值（V1）大于主阈值（THm）时判定单元（4）才判定已经发生碰撞。本发明还涉及一种包括碰撞检测装置的乘员保护系统。

Description

用于车辆的碰撞检测装置和具有该装置的乘员保护系统

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的碰撞检测装置以及具有该装置的乘员保护系统。

背景技术

已经开发出了乘员保护系统，其检测对车辆侧部的碰撞并且激活诸如气囊的乘员保护装置。例如，对应于US2008/0067794A1的JP2008-74127A描述了一种用于激活乘员保护装置的激活控制器。

关于对车辆侧部碰撞（即，侧碰撞）的检测，例如，通过使用多个传感器的单独的感测系统检测车辆侧部的前部区域和后部区域。

例如，对前部区域的侧碰撞是使用设置在第一座椅排的侧部作为主传感器的加速度传感器和设置在车厢的前部区域处（例如，仪表板的内侧）作为安全传感器的加速度传感器检测的。此外，对后部区域的侧碰撞是使用设置在第二座椅排的侧部作为主传感器的加速度传感器和设置在车厢的后部区域处（例如，第二座椅排下面的地板下方）作为安全传感器的加速度传感器检测的。在车辆具有第三座椅排的情况下，对后部区域的侧碰撞还使用设置在第三座椅排的侧部处的加速度传感器检测。此处，车辆侧部的前部区域是车辆的包括第一座椅排并且朝向车辆前部的侧区域，车辆侧部的后部区域是车辆的从第一座椅排朝向车辆的后部的侧区域。

在这种碰撞检测中，必需大量传感器。因此，难以降低制造成本。

发明内容

本公开的目的是提供一种用于检测车辆的侧碰撞的碰撞检测装置以及乘员保护系统，其能够降低制造成本而不使碰撞检测的精度降低。

根据一方面，碰撞检测装置包括第一传感器、第二传感器和判定单元。第一传感器设置在从第一座椅排朝向车辆后部限定的车辆的车厢的后部区域中。第一传感器检测车辆由于碰撞而产生的运动。第二传感器设置在从第一座椅排朝向车辆前部限定的车辆的车厢的前部区域以及第一座椅排的侧部区域中的一个中。第二传感器检测车辆由于碰撞而产生的运动。判定单元基于来自第一传感器和第二传感器的输出信号判定侧碰撞。判定单元存储安全阈值和主阈值，主阈值的值大于安全阈值的值。只有当第二传感器的输出值大于安全阈值并且第一传感器的输出值大于主阈值时，判定单元才判定已经发生碰撞。

在这种构型中，设置在后部区域中的第一传感器用作主传感器，而设置在前部区域中或者第一座椅排的侧部区域中的第二传感器用作安全传感器。能够减少用于检测侧碰撞的传感器的数量，由此能够降低制造成本。此外，将第一传感器用作主传感器，由于第二传感器而确保了冗余度。因此，即使传感器的数量减少，碰撞检测精度下降的可能性也不大。

将主阈值的值设定为大于安全阈值的值，使得即使主阈值和安全阈值的单位不同，在相同的情况下，比起超过安全阈值，输出值更难以超过主阈值。换言之，将主阈值的值设定为比安全阈值的值更严格。

例如，在带有乘员保护装置的乘员保护系统中使用碰撞检测装置的情况下，基于碰撞检测装置的判定结果激活乘员保护装置以保护乘员免受碰撞的冲击。

附图说明

由参照附图进行的下文详细描述，本公开的上述和其他目的、特征及优点将变得更显而易见，附图中相同的零件以相同的附图标记指示，附图中：

图1是图示了根据实施方式的车辆中的碰撞检测装置和乘员保护系统的布置位置的示图；

图2是图示了根据实施方式的碰撞检测装置和乘员保护系统的示意性结构的示图；

图3是图示了由根据实施方式的碰撞检测装置执行的碰撞判定流的示图；和

图4是图示了根据实施方式的改型的碰撞检测装置和乘员保护系统的示意性结构的示图。

具体实施方式

下文将参照图1至图4描述本发公开的示例性实施方式。

如图1和图2中示出的，根据示例性实施方式的碰撞检测装置1包括第一传感器2、第二传感器3和判定单元4。

第一传感器2是加速度传感器，并且设置在从第一座椅排的后端朝向车辆的后部限定的车厢的后部区域中。例如，第一传感器2设置在第二座椅排的地板下方。第一传感器2检测车辆相对于侧碰撞的运动，例如对车辆侧部的后部区域的碰撞。例如，第一传感器2检测侧碰撞时的加速度，例如加速度的变化。

车厢的意思是乘员能够停留的空间，并且被限定在车身内部，例如限定车辆外表面的面板的内侧以及外门板的内侧。第一座椅排的后端大致对应于第一座椅排的后端或者第一座椅排的安全带的后端中的相对于车辆纵向方向布置为更靠近车辆后部的那一个。例如，车辆侧部的前部区域是车辆的包括第一座椅排并且朝向车辆前部的侧区域，而车辆侧部的后部区域是车辆的从第一座椅排朝向车辆后部的侧区域。

第二传感器3是加速度传感器，并且被设置在第一座椅排的侧部区域。例如，右侧第二传感器3设置在右侧内面板内侧并且临近第一座椅排的右侧安全带的安装位置。同样，左侧第二传感器3设置在左侧内面板内侧并且临近第一座椅排的左侧安全带的安装位置。

第二传感器3中的每一个均检测车辆由于侧碰撞而产生的运动，例如由于对车辆侧部的后部区域的碰撞而产生的运动。例如，第二传感器3检测侧碰撞时的加速度、例如加速度的变化。第二传感器3还用作主传感器以检测对车辆侧部的前部区域的侧碰撞。

判定单元4由电子控制单元（ECU）提供。基于从第一传感器2和第二传感器3输出的信号，判定单元4判定是否发生侧碰撞、例如是否发生对车辆侧部的后部区域的碰撞。判定单元4例如设置在仪表板内侧。

判定单元4具有诸如只读存储器（ROM）的存储构件，该存储勾结存储主阈值THm和安全阈值THs。主阈值THm的值设定为大于安全阈值THs的值，使得传感器输出值超出主阈值THm比超出安全阈值THs更难。在第一传感器2和第二传感器3为加速度传感器的情况下，例如，主阈值THm的值为至少20G并且至多30G，并且安全阈值THs的值为至少2G并且至多3G。

接下来，将参照图3描述根据本实施方式的判定单元4的操作。

当感测操作开始时，判定单元4在S1处将来自第二传感器3的输出值V2与安全阈值THs进行比较。当第二传感器3的输出值V2等于或低于安全阈值THs时——对应于S1处的“否”，判定单元4在S2处判定未发生侧碰撞。

当第二传感器3的输出值V2大于安全阈值THs时——对应于S1处的“是”，判定单元4在S3处将来自第一传感器2的输出值V1与主阈值THm进行比较。当第一传感器2的输出值V1等于或低于主阈值THm时——对应于S3处的“否”，判定单元4在S2处判定未发生侧碰撞。当第一传感器2的输出值V1大于主阈值THm时——对应于S3处的“是”，判定单元4在S4处判定发生碰撞。

以此方式，在第二传感器3的输出值V2大于安全阈值THs以及第一传感器2的输出值V1大于主阈值THm的情况下，判定单元4判定已经发生了碰撞。在其他情况下，判定单元4判定未发生碰撞。换言之，仅当第二传感器3的输出值V2大于安全阈值THs以及第一传感器2的输出值V1大于主阈值THm时，判定单元4判定已经发生了碰撞。

如图1和图2中示出的，碰撞检测装置1与乘员保护装置5一起构成乘员保护系统10。乘员保护装置5包括乘员保护构件51和乘员保护ECU 52。乘员保护构件51用于保护乘员免受碰撞的冲击。例如，乘员保护构件51包括安装成邻近车厢侧部的至少一个气囊。

乘员保护ECU 52由电子控制单元提供。乘员保护ECU 52控制乘员保护构件51的操作，例如乘员保护构件51的激活和失活（膨胀和不膨胀）。

乘员保护ECU 52从判定单元4接收指示是否发生碰撞的判定结果。乘员保护ECU 52基于判定单元4的判定结果控制乘员保护构件51。只有当判定单元4判定已经发生碰撞时（例如图3中的S4），乘员保护ECU52才激活乘员保护构件51。在判定单元判定尚未发生碰撞的情况下（例如图3中的S2），乘员保护ECU 52不激活乘员保护构件51。

在上述实施方式中，将设置在车厢后部区域中的第一传感器2用作主传感器。因此，能够有效地检测由对车辆后部区域的侧碰撞导致的车辆运动。另外，设置在从第一座椅排的后端朝向车辆前部限定的车厢的前部区域中的第二传感器3用作安全传感器。因此，能够确保对乘员保护ECU 52的冗余度。因此，即使与在车辆的每一侧均设置有多个传感器的装置相比较减少了传感器的数量，但碰撞检测精度降低的可能性不大。

由于第一传感器2用作主传感器，故而没有必要在车辆两侧，例如在第二座椅排和第三座椅排的两侧，的后部区域安装多个传感器作为主传感器。这样，传感器的数量减少，由此降低了制造成本。

第一传感器2能够由通常用作车辆后部区域的地板安全传感器的传感器提供。在此情况下，例如，使用作为主传感器的第二传感器3和设置在车厢的前部区域中作为安全传感器的加速度传感器9进行对车辆的前部区域的侧碰撞的检测。即，第二传感器3通常在对前部区域的侧碰撞以及在对后部区域的侧碰撞的检测中使用。

根据上述示例性实施方式的碰撞检测装置1和乘员保护系统10，在不使检测精度降低的情况下，随着传感器数量的减少，制造成本降低。

（改型）

本公开不局限于上述示例性实施方式，而是可以以各种其他方式修改。例如，可以将设置在车厢前部区域中的加速度传感器9用作第二传感器3。换言之，第二传感器3可以由在对车辆的前部区域的侧碰撞的检测中用作安全传感器的传感器提供。

在车辆中安装有偏航率传感器的情况下，可以将偏航率传感器用作第二传感器3。同样在此情况下，安全阈值THs的值小于主阈值THm的值，使得传感器输出值能够容易地超过安全阈值THs。偏航率传感器可以是与加速度传感器9一体的传感器。第二传感器3可以由安装在第一座椅排的门板内侧的传感器提供。此外，在这些情况下，能够确保碰撞检测装置1的碰撞检测和乘员保护设备10的激活控制中的冗余度。

如图4中示出的，判定单元4可以包括主判定部41、安全判定部（SF判定部）42、和AND（与）电路43。主判定部41根据从第一传感器2输出的信号将第一传感器2的输出值V1与主阈值THm进行比较。安全判定部42根据从第二传感器3输出的信号将第二传感器3的输出值V2与安全阈值THs进行比较。AND电路43提供逻辑乘积门。AND电路43接收来自主判定部41和安全判定部42的信号，并且向乘员保护ECU 52发送信号。只有当来自主判定部41和安全判定部42的信号均指示高电平时，AND电路43才输出指示高电平的信号。

即，判定单元4将第一传感器2的输出值V1与主阈值THm进行比较，并且将第二传感器3的输出值V2与安全阈值THs进行比较，并通过AND电路43做出判定。只有当来自主判定部41和安全判定部42的输出值均大于相应的阈值时，判定单元4才判定已经发生碰撞。AND电路43连接至乘员保护ECU 52。AND电路43向乘员保护ECU 52提供指示“已经发生碰撞”的信号。以此方式，在感测期间，通过将每个传感器的输出值与对应的阈值进行比较，能够进行判定。同样在此情况下，获得了类似于上述示例性实施方式的有利效果。在图2所示的操作中，步骤S1和步骤S3的顺序可以颠倒。

乘员保护构件51的示例是侧气囊、帘幕防护气囊、门安装式帘幕气囊等。在图1中，尽管乘员保护构件51仅图示在第二座椅排和第三座椅排的侧部，但乘员保护构件51也被安装在第一座椅排的两侧。判定单元4和乘员保护ECU 52可以集成到一个ECU中。即使在不具有第三座椅排的车辆中，第二座椅排侧部的传感器也并非必要的。因此，获得了类似的有利效果。

因此，在实施方式中，碰撞检测装置包括第一传感器2、第二传感器3、9和判定单元4。第一传感器2设置在从第一座椅排朝向车辆后部限定的车厢的后部区域中，并且检测车辆由于碰撞而产生的运动。第二传感器3、9设置在从第一座椅排的后端朝向车辆前部限定的车厢的前部区域以及第一座椅排的侧部区域中的一个中。第二传感器3、9检测车辆由于碰撞而产生的运动。只有当第二传感器3、9的输出值V2大于安全阈值THs以及第一传感器2的输出值V1大于主阈值THm时，判定单元4才判定已经发生侧碰撞。同样在此情况下，获得了类似的有利效果。

尽管只选择了选定的示例性实施方式来例示本公开，但本领域普通技术人员从本公开中将显而易见的是，在不悖离所附权利要求中限定的公开范围的情况下，能够进行各种改变和修改。此外，根据本公开的示例性实施方式的上述描述仅为例示而提供，而不用于限制由所附权利要求及其等同物限定的公开内容。

Claims (3)

1.一种用于检测对车辆侧部的碰撞的碰撞检测装置，包括：

第一传感器（2），所述第一传感器（2）设置在从第一座椅排朝向车辆后部限定的车厢的后部区域中，并且检测车辆由于碰撞而产生的运动；

第二传感器（3、9），所述第二传感器（3、9）设置在从所述第一座椅排朝向车辆前部限定的车厢的前部区域以及所述第一座椅排的侧部区域中的一个中，并且检测车辆由于碰撞而产生的运动；和

判定单元（4），所述判定单元（4）基于来自所述第一传感器（2）和所述第二传感器（3、9）的输出信号判定对车辆侧部的碰撞，

其中，

所述判定单元（4）存储安全阈值（THs）和主阈值（THm），所述主阈值（THm）的值大于所述安全阈值（THs）的值，只有当所述第二传感器（3、9）的输出值（V2）大于所述安全阈值（THs）并且所述第一传感器（2）的输出值（V1）大于所述主阈值（THm）时所述判定单元（4）才判定已经发生了碰撞。

2.如权利要求1所述的碰撞检测装置，其中，

所述第二传感器（3、9）是加速度传感器（3）并且设置在所述第一座椅排的侧部区域中。

3.一种乘员保护系统，包括：

如权利要求1或2所述的碰撞检测装置；和

乘员保护装置（5），所述乘员保护装置（5）基于所述碰撞检测装置的判定结果而激活以保护乘员免受碰撞的冲击。

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