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技術 車両用ロールオーバ検出システム及びその作動方法

出願人 ロバートボッシュコーポレーション
発明者 カイル・ダブリュー・ウィリアムズフランク-ユールゲン・シュテュッツラー
出願日 2002年6月28日 (17年11ヶ月経過) 出願番号 2002-189418
公開日 2003年4月15日 (17年2ヶ月経過) 公開番号 2003-112598
状態 特許登録済
技術分野 エアバッグ 乗員・歩行者の保護
主要キーワード 昇り傾斜面 トリップ判定 基準モジュール 係数モジュール 車両製造者 論理決定 ばね常数 慣性反力
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図面 (6)

課題

ステム安全装置を要求された起動時間内に作動するように、ありそうトリップロールオーバ事象一貫して予測することができるようにする。

解決手段

x、y及びz軸を有する車両の安全装置を作動する方法は、y軸において車両加速度を表すy加速度信号を発生し、x軸に関する車両の角速度を表す角速度信号を発生し、角速度信号に対する関係を有し且つx軸の周りにおける車両の角度を表す車両角度を計算し、車両角度及びy加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを決定し、角速度信号を角速度スレッショルドと比較し、角速度信号の絶対値が角速度スレッショルドより大きいとき安全装置を作動する各ステップを含む。

概要

背景

車両のロールオーバ事象は、車両の乗員が重大な負傷の危険にある状況である。負傷の危険を低減するため、車両は、車両のロールオーバ事象が生じるときを検出し、より正確にはロールオーバ事象が生じることを示す条件の発生を検出するロールオーバ検出システムを含む。ロールオーバ事象が非常に急速に起こり、そして車両の乗員を保護するため適時に安全装置を作動するため、ロールオーバ検出システムは、事象の始めに作動しなければならない。使用において、大部分のシステムは、車両がロールオーバする又はしそうであることを示すデータに基づいて決定する。それにも拘わらず、そのようなシステムは、多くの場合、たとえシステムは車両が完全にロールオーバしてしまう前に作動しようともロールオーバ事象の発生を検出することの観点から説明されている。この説明は以下の議論で続けられる。

ロールオーバ事象は、3つのグループ分類することができる。上向きのロールオーバ事象は、車両が前方向に走行していて次いで物体又は昇り傾斜面を越えて走行し、その結果上向きの転がり(upward roll)が生じたとき起こる。下向きのロールオーバ事象は、車両が前方向に走行していて次いで物体又は下り傾斜面を越えて走行し、その結果下向きの転がり(downward roll)が生じたとき起こる。第3の種類のロールオーバ事象は、「トリップ」ロールオーバ事象である。トリップ・ロールオーバ事象は、車両が最初に前方向に走行していて、車両のz軸の周りに回転し、それにより車両が横方向に「滑っていって」、そして「物体」を越えて走行又は「トリップ(trip)」し、その結果車両の転がりが生じるとき起こる。物体は、縁石くぼみ、その上を車両が走行している表面の摩擦係数の変化が存在する場所、又は類似の部分であり得る。

概要

システムが安全装置を要求された起動時間内に作動するように、ありそうなトリップ・ロールオーバ事象を一貫して予測することができるようにする。

x、y及びz軸を有する車両の安全装置を作動する方法は、y軸において車両加速度を表すy加速度信号を発生し、x軸に関する車両の角速度を表す角速度信号を発生し、角速度信号に対する関係を有し且つx軸の周りにおける車両の角度を表す車両角度を計算し、車両角度及びy加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを決定し、角速度信号を角速度スレッショルドと比較し、角速度信号の絶対値が角速度スレッショルドより大きいとき安全装置を作動する各ステップを含む。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
3件
牽制数
1件

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請求項1

x、y及びz軸を有する車両の安全装置を作動する方法において、y軸方向における車両の加速度を表すy加速度信号を発生するステップと、x軸の周りにおける車両の角速度を表す角速度信号を発生するステップと、前記角速度信号に対する関係を有し且つx軸の周りにおける車両の角度を表す車両角度を計算するステップと、前記車両角度及びy加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを計算するステップと、前記角速度信号を前記角速度スレッショルドと比較するステップと、前記角速度信号の絶対値が前記角速度スレッショルドより大きいとき第1の安全装置を作動するステップとを備える方法。

請求項2

前記角速度信号の絶対値が前記角速度スレッショルドより大きいとき第2の安全装置を作動するステップを更に備える請求項1記載の方法。

請求項3

前記第1の安全装置がシートベルト拘束システムであり、前記第2の安全装置がエアバッグ展開システムである請求項2記載の方法。

請求項4

前記角速度スレッショルドを計算するステップは、y加速度選択値を与えるステップと、前記車両角度に対する関係を有する第1のスレッショルド値を獲得するステップと、前記車両角度に対する関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より小さい第2のスレッショルド値を獲得するステップと、y加速度信号の絶対値がy加速度選択値より小さい場合前記角速度スレッショルドを前記第1のスレッショルド値に設定するステップと、y加速度信号の絶対値がy加速度選択値より大きい場合前記角速度スレッショルドを前記第2のスレッショルド値に設定するステップとを含む、請求項1記載の方法。

請求項5

前記角速度スレッショルドを計算するステップは、前記車両角度に対する関係を有する第1のスレッショルド値を獲得するステップと、前記車両角度に対する関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より小さい第2のスレッショルド値を獲得するステップと、前記角速度スレッショルドを前記第1のスレッショルド値と第2のスレッショルド値との間でy加速度信号の絶対値に基づいて補間するステップとを含む、請求項1記載の方法。

請求項6

前記角速度スレッショルドを補間するステップは、線形補間を用いて実行される請求項5記載の方法。

請求項7

z軸方向における車両の加速度を表すz加速度信号を発生するステップを更に備え、前記角速度スレッショルドを計算するステップは、前記車両角度、y加速度信号及びz加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを計算するステップを含む請求項1記載の方法。

請求項8

前記車両角度、y加速度信号及びz加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを計算するステップは、第1のスレッショルド値を獲得するステップと、前記第1スレッショルド値より小さい第2スレッショルド値を獲得するステップと、前記第1スレッショルド値をz加速度信号に基づいて修正するステップと、前記第2スレッショルド値をz加速度信号に基づいて修正するステップとを含む、請求項7記載の方法。

請求項9

前記角速度スレッショルドを計算するステップは、前記車両角度が最小角度より小さい場合前記角速度スレッショルドを最大スレッショルドに設定するステップを含む請求項1記載の方法。

請求項10

y加速度スレッショルドを与えるステップを更に含み、前記角速度信号を前記角速度スレッショルドと比較するステップは、y加速度信号の絶対値がy加速度スレッショルドより大きいときに生じる、請求項1記載の方法。

請求項11

前記車両角度に対する関係を有する第2の角速度スレッショルドを計算するステップと、y加速度スレッショルドが前記加速度スレッショルドより小さいとき前記角速度を前記第2の角速度スレッショルドと比較するステップとを更に含む請求項10記載の方法。

請求項12

x、y及びz軸を有する車両において、車台と、前記車台に接続された加速度計であって、y軸方向における車両の加速度を表すy加速度信号を発生するよう動作可能である加速度計と、前記車台に接続された角速度センサであって、x軸の周りにおける車両の角速度を表す角速度信号を発生するよう動作可能である角速度センサと、前記車台に接続され且つ前記加速度計及び前記角速度センサと結合されたマイクロコントローラであって、前記y加速度信号及び角速度信号を受け取り、前記角速度信号に対する関係を有し且つx軸の周りにおける車両の角度を表す車両角度を計算し、前記車両角度及びy加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを計算し、前記角速度信号を前記角速度スレッショルドと比較し、且つ前記角速度信号の絶対値が前記角速度スレッショルドより大きいとき出力信号を発生するよう動作可能であるマイクロコントローラと、前記車台に接続され且つ前記マイクロコントローラに結合された安全装置であって、前記出力信号を受け取ることに応答して作動可能である安全装置とを備える車両。

請求項13

前記マイクロコントローラは更に、前記角速度信号の絶対値が前記角速度スレッショルドよりある連続的時間期間大きいとき第2の出力信号を発生するよう動作可能であり、前記車両は更に、前記車台に接続され且つ前記マイクロコントローラに結合された第2の安全装置を備え、前記第2の安全装置は、前記第2の出力信号を受け取ることに応答して作動可能である請求項12記載の車両。

請求項14

前記の第1の安全装置がシートベルト拘束システムであり、前記第2の安全装置がエアバッグ展開システムである請求項13記載の車両。

請求項15

前記マイクロコントローラは、前記車両角度に対する関係を有する第1のスレッショルド値を獲得し、前記車両角度に対する関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より小さい第2のスレッショルド値を獲得し、y加速度信号の絶対値がy加速度選択値より小さい場合前記角速度スレッショルドを前記第1のスレッショルド値に設定し、且つy加速度信号の絶対値がy加速度選択値より大きい場合前記角速度スレッショルドを前記第2のスレッショルド値に設定するよう更に動作可能であることにより前記角速度スレッショルドを計算する、請求項12記載の車両。

請求項16

前記マイクロコントローラは、前記車両角度に対する関係を有する第1のスレッショルド値を獲得し、前記車両角度に対する関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より小さい第2のスレッショルド値を獲得し、且つ前記角速度スレッショルドを第1のスレッショルド値と第2のスレッショルド値との間でy加速度信号の絶対値に基づいて補間するよう更に動作可能であることにより前記角速度スレッショルドを計算する、請求項12記載の車両。

請求項17

前記角速度の補間が線形補間により実行される請求項16記載の車両。

請求項18

前記車台に接続された第2の加速度計であって、z軸における車両の加速度と相関されたz加速度信号を発生するよう動作可能である第2の加速度計を更に含み、前記マイクロコントローラは、前記車両角度、y加速度信号及びz加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを計算するよう更に動作可能であることにより前記角速度スレッショルドを計算する請求項12記載の車両。

請求項19

前記マイクロコントローラは、前記車両角度に対する関係を有する第1のスレッショルド値を獲得し、前記車両角度に対する関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より小さい第2のスレッショルド値を獲得し、前記第1のスレッショルド値をz加速度信号に基づいて修正し、且つ前記第2のスレッショルド値をz加速度信号に基づいて修正するよう更に動作可能であることにより前記車両角度、y加速度信号及びz加速度信号に対する関係を有する前記角速度スレッショルドを計算する請求項18記載の車両。

請求項20

前記マイクロコントローラは、車両角度が最小角度より小さい場合前記角速度スレッショルドを最大スレッショルドに設定するよう更に動作可能であることにより前記角速度スレッショルドを計算する請求項12記載の車両。

請求項21

前記マイクロコントローラは、y加速度スレッショルドを与え、且つy加速度信号の絶対値がy加速度スレッショルドより大きいとき前記角速度信号を前記角速度スレッショルドと比較するよう更に動作可能である請求項12記載の車両。

請求項22

前記マイクロコントローラは、前記車両角度に対する関係を有する第2の角速度スレッショルドを計算し、且つy加速度信号の絶対値がy加速度スレッショルドより小さいとき前記第2の角速度信号を前記第2の角速度スレッショルドと比較するよう更に動作可能である請求項21記載の車両。

請求項23

x、y及びz軸を有する車両用ロールオーバ検出システムにおいて、y軸方向における車両の加速度を表すy加速度信号を発生するよう動作可能である加速度計と、x軸の周りにおける車両の角速度を表す角速度信号を発生するよう動作可能である角速度センサと、前記加速度計及び前記角速度センサと結合されたマイクロコントローラであって、前記y加速度信号及び角速度信号を受け取り、前記角速度信号に対する関係を有し且つx軸の周りにおける車両の角度を表す車両角度を計算し、前記車両角度及びy加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを計算し、前記角速度信号を前記角速度スレッショルドと比較し、且つ前記角速度信号の絶対値が前記角速度スレッショルドより大きいとき出力を発生するよう動作可能であるマイクロコントローラとを備えるロールオーバ検出システム。

請求項24

前記マイクロコントローラは、前記角速度信号の絶対値が前記角速度スレッショルドよりある連続的時間期間大きいとき第2の出力を発生するよう更に動作可能である請求項23記載のシステム。

請求項25

前記マイクロコントローラは、前記車両角度に対する関係を有する第1のスレッショルド値を獲得し、前記車両角度に対する関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より小さい第2のスレッショルド値を獲得し、y加速度信号の絶対値がy加速度選択値より小さい場合前記角速度スレッショルドを前記第1のスレッショルド値に設定し、且つy加速度信号の絶対値がy加速度選択値より大きい場合前記角速度スレッショルドを前記第2のスレッショルド値に設定するよう更に動作可能であることにより前記角速度スレッショルドを計算する請求項23記載のシステム。

請求項26

前記マイクロコントローラは、前記車両角度に対する関係を有する第1のスレッショルド値を獲得し、前記車両角度に対する関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より小さい第2のスレッショルド値を獲得し、且つ前記角速度スレッショルドを前記第1のスレッショルド値と前記第2のスレッショルド値との間でy加速度信号の絶対値に基づいて補間するよう更に動作可能であることにより前記角速度スレッショルドを計算する請求項23記載のシステム。

請求項27

前記角速度の補間が線形補間により実行される請求項26記載のシステム。

請求項28

z軸における車両の加速度と相関されたz加速度信号を発生するよう動作可能である第2の加速度計を含み、前記マイクロコントローラは、前記車両角度、y加速度信号及びz加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを計算するよう更に動作可能であることにより前記角速度スレッショルドを計算する請求項23記載のシステム。

請求項29

前記マイクロコントローラは、前記車両角度に対する関係を有する第1のスレッショルド値を獲得し、前記車両角度に対する関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より小さい第2のスレッショルド値を獲得し、前記第1のスレッショルド値をz加速度信号に基づいて修正し、且つ前記第2のスレッショルド値をz加速度信号に基づいて修正するよう更に動作可能であることにより前記車両角度、y加速度信号及びz加速度信号に対する関係を有する前記角速度スレッショルドを計算する請求項28記載のシステム。

請求項30

前記マイクロコントローラは、前記車両角度が最小角度より小さい場合前記角速度スレッショルドを最大スレッショルドに設定するよう更に動作可能であることにより前記角速度スレッショルドを計算する請求項23記載のシステム。

請求項31

前記マイクロコントローラは、y加速度スレッショルドを与え、且つy加速度信号の絶対値がy加速度スレッショルドより大きいとき前記角速度信号を前記角速度スレッショルドと比較するよう更に動作可能である請求項23記載のシステム。

請求項32

前記マイクロコントローラは、前記車両角度に対する関係を有する第2の角速度スレッショルドを計算し、且つy加速度信号の絶対値がy加速度スレッショルドより大きいとき前記第2の角速度信号を前記第2の角速度スレッショルドと比較するよう更に動作可能である請求項31記載の車両。

請求項33

x、y及びz軸を有する車両に対するロールオーバ事象の発生を検出する方法において、y軸方向における車両のy加速度を決定するステップと、x軸の周りにおける車両の角速度を決定するステップと、x軸の周りにおける車両の車両角度を決定するステップと、前記車両角度及びy加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを決定するステップと、前記角速度の絶対値を前記角速度スレッショルドと比較するステップと、前記角速度の絶対値を前記角速度スレッショルドより大きいとき出力信号を発生するステップとを備える方法。

請求項34

前記車両の角速度を決定するステップは、x軸の周りにおける車両の角速度を検出するステップと、前記の検出された角速度に対する関係を有する角速度信号を発生するステップと、前記角速度信号をフィルタリングするステップと、を含み、前記y加速度を決定するステップは、y軸方向における車両のy加速度を検出するステップと、前記の検出されたy加速度に対する関係を有するy加速度信号を発生するステップと、y加速度信号をフィルタリングするステップと、を含む請求項33記載の方法。

請求項35

前記車両角度を決定するステップは、前記角速度に対する関係を用いて前記車両角度を計算するステップを含む請求項33記載の方法。

請求項36

時間期間を与えるステップと、前記角速度の絶対値が前記角速度スレッショルドより大きいときカウンタを増大するステップと、前記カウンタが前記時間期間より大きいとき第2の出力信号を発生するステップとを更に備える請求項33記載の方法。

請求項37

前記車両が第1及び第2の安全装置を含み、前記の第1の出力信号を前記第1の安全装置に与えるステップと、前記第2の出力信号を前記第2の安全装置に与えるステップとを更に備える請求項36記載の方法。

請求項38

前記角速度スレッショルドを決定するステップは、y加速度選択値を与えるステップと、前記車両角度に対する関係を有する第1のスレッショルド値を決定するステップと、前記車両角度に対する第2の関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より小さい第2のスレッショルド値を決定するステップと、y加速度の絶対値がy加速度値より大きい場合前記角速度スレッショルドを前記第2のスレッショルド値に設定するステップと、y加速度の絶対値がy加速度値より小さい場合前記角速度スレッショルドを前記第1のスレッショルド値に設定するステップとを含む請求項33記載の方法。

請求項39

前記角速度スレッショルドを決定するステップは、前記車両角度に対する関係を有する第1のスレッショルド値を決定するステップと、前記車両角度に対する関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より小さい第2のスレッショルド値を決定するステップと、前記角速度スレッショルドを前記第1のスレッショルド値と前記第2のスレッショルド値との間でy加速度信号の絶対値に基づいて補間するステップとを含む、請求項33記載の方法。

請求項40

前記角速度スレッショルドを補間するステップは、線形補間を用いて実行される請求項39記載の方法。

請求項41

z軸方向における車両のz加速度を決定するステップを更に備え、前記角速度スレッショルドを決定するステップは、前記車両角度、y加速度及びz加速度に対する関係を有する角速度スレッショルドを決定するステップを含む請求項33記載の方法。

請求項42

前記車両角度、y加速度及びz加速度に対する関係を有する角速度スレッショルドを決定するステップは、第1のスレッショルド値を決定するステップと、前記第1のスレッショルド値より大きい第2のスレッショルド値を決定するステップと、前記第1のスレッショルド値をz加速度に基づいて修正するステップと、前記第2のスレッショルド値をz加速度に基づいて修正するステップとを含む請求項41記載の方法。

請求項43

前記角速度スレッショルドを決定するステップは、前記車両角度が最小角度より小さい場合前記角速度スレッショルドを最大スレッショルドに設定するステップを含む請求項33記載の方法。

請求項44

y加速度スレッショルドを与えるステップを更に含み、前記角速度の絶対値を前記角速度スレッショルドと比較するステップは、y加速度の絶対値がy加速度スレッショルドより大きいとき生じる請求項33記載の方法。

請求項45

前記車両角度に対する関係を有する第2の角速度スレッショルドを決定するステップと、y加速度信号の絶対値が前記加速度スレッショルドより小さいとき前記角速度の絶対値を前記第2の角速度スレッショルドと比較するステップとを更に含む請求項44記載の方法。

請求項46

x、y及びz軸、車台、及び当該車台に接続された安全装置を含む車両用ロールオーバ検出システムにおいて、y軸方向における車両の加速度を表すy加速度信号を発生するよう動作可能である加速度計と、x軸の周りにおける車両の角速度を表す角速度信号を発生するよう動作可能である角速度センサと、前記加速度計及び前記角速度センサと結合された処理装置及びメモリであって、前記メモリは前記処理装置により実行可能である命令を有する1つ以上のソフトウエアモジュールを含む、前記処理装置及びメモリと、を備え、前記ソフトウエア・モジュールは、前記角速度信号を受け取り且つ車両角度を計算する積分器と、前記角速度信号、車両角度及びy加速度信号を受け取り、前記角速度信号、車両角度及びy加速度信号を解析して、トリップ・ロールオーバ事象を示す第1の出力を発生するトリップ判定基準モジュールと、を含むロールオーバ検出システム。

請求項47

前記トリップ判定基準モジュールは、前記角速度信号を受け取り且つ角速度の絶対値を生成する第1の絶対値モジュールと、前記車両角度を受け取り且つ車両角度の絶対値を生成する第2の絶対値モジュールと、y加速度信号を受け取り且つy加速度の絶対値を生成する第3の絶対値モジュールと、前記車両角度の絶対値及びy加速度の絶対値に対する関係を有する角速度スレッショルドを発生する解析モジュールと、前記角速度スレッショルドを前記角速度の絶対値と比較して発生する比較器とを含む請求項46記載のシステム。

請求項48

前記解析モジュールは、前記車両角度の絶対値を受け取り且つ当該車両角度の絶対値に対する関係を有する第1のスレッショルド値を発生する第1のルックアップ・テーブルと、前記車両角度の絶対値を受け取り、且つ当該車両角度の絶対値に対する関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より小さい第2のスレッショルド値を発生する第2のルックアップ・テーブルと、前記車両角度の絶対値、第1のスレッショルド値及び第2のスレッショルド値を受け取り、且つ前記角速度スレッショルドを前記第1のスレッショルド値と前記第2のスレッショルド値との間でy加速度の絶対値に基づいて補間する連続的可変スレッショルド・モジュールとを含む、請求項47記載のシステム。

請求項49

前記補間が線形補間である請求項48記載のシステム。

請求項50

z軸方向における車両の加速度を表すz加速度信号を発生するよう動作可能である第2の加速度計を更に備え、前記解析モジュールは、前記車両角度の絶対値、y加速度の絶対値及びz加速度に対する関係を有する角速度スレッショルドを発生する請求項48記載のシステム。

請求項51

前記解析モジュールが更に、前記第1のスレッショルド値及びz加速度の絶対値を受け取り且つ前記第1のスレッショルド値をz加速度の絶対値に基づいて修正する第1のz係数モジュールを含む請求項50記載のシステム。

請求項52

前記解析モジュールが更に、前記第2のスレッショルド値及びz加速度の絶対値を受け取り且つ前記第2のスレッショルド値をz加速度の絶対値に基づいて修正する第2のz係数モジュールを含む請求項51記載のシステム。

請求項53

前記解析モジュールは、前記車両角度を受け取り且つ当該車両角度に対する関係を有する第1のスレッショルド値を発生する第1のルックアップ・テーブルと、前記車両角度を受け取り、且つ当該車両角度に対する関係を有し且つ前記第1のスレッショルド値より大きい第2のスレッショルド値を発生する第2のルックアップ・テーブルと、前記車両角度、第1のスレッショルド値及び第2のスレッショルド値を受け取り、且つy加速度がy加速度選択値より小さい場合角速度スレッショルドを前記第1のスレッショルド値に設定し、且つy加速度がy加速度選択値より大きい場合前記角速度スレッショルドを前記第2のスレッショルド値に設定する連続的可変スレッショルド・モジュールとを含む、請求項46記載のシステム。

技術分野

0001

本発明は、ロールオーバ転覆)(rollover)検出システムに関し、詳細にはロールオーバ事象を検出し、トリップ・ロールオーバ(trip rollover)事象の検出に応答して少なくとも1つの安全装置を作動するロールオーバ検出システムに関する。

背景技術

0002

車両のロールオーバ事象は、車両の乗員が重大な負傷の危険にある状況である。負傷の危険を低減するため、車両は、車両のロールオーバ事象が生じるときを検出し、より正確にはロールオーバ事象が生じることを示す条件の発生を検出するロールオーバ検出システムを含む。ロールオーバ事象が非常に急速に起こり、そして車両の乗員を保護するため適時に安全装置を作動するため、ロールオーバ検出システムは、事象の始めに作動しなければならない。使用において、大部分のシステムは、車両がロールオーバする又はしそうであることを示すデータに基づいて決定する。それにも拘わらず、そのようなシステムは、多くの場合、たとえシステムは車両が完全にロールオーバしてしまう前に作動しようともロールオーバ事象の発生を検出することの観点から説明されている。この説明は以下の議論で続けられる。

0003

ロールオーバ事象は、3つのグループ分類することができる。上向きのロールオーバ事象は、車両が前方向に走行していて次いで物体又は昇り傾斜面を越えて走行し、その結果上向きの転がり(upward roll)が生じたとき起こる。下向きのロールオーバ事象は、車両が前方向に走行していて次いで物体又は下り傾斜面を越えて走行し、その結果下向きの転がり(downward roll)が生じたとき起こる。第3の種類のロールオーバ事象は、「トリップ」ロールオーバ事象である。トリップ・ロールオーバ事象は、車両が最初に前方向に走行していて、車両のz軸の周りに回転し、それにより車両が横方向に「滑っていって」、そして「物体」を越えて走行又は「トリップ(trip)」し、その結果車両の転がりが生じるとき起こる。物体は、縁石くぼみ、その上を車両が走行している表面の摩擦係数の変化が存在する場所、又は類似の部分であり得る。

発明が解決しようとする課題

0004

一部の従来のロールオーバ検出システムは、上向き又は下向きのロールオーバ事象を検出する。大部分の車両製造者は、通常、1つ以上の安全装置が上向き又は下向きのロールオーバ事象の開始後ほぼ700ミリ秒で作動されることを要求する。しかしながら、トリップ・ロールオーバ事象に対しては、車両製造者は、安全装置がほぼ200ミリ秒内で作動されることを要求する。トリップ・ロールオーバ事象においてはより短い起動時間にする1つの理由は、そのようなロールオーバは乗員を横方向に大きな速度で移動し続けるようにさせる。乗員の速度が低減されなければ、乗員は、サイドウインドウ衝突するか又は車両から放出される場合がある。システムが安全装置を迅速に展開するため、トリップ・ロールオーバ事象は、より早いファイヤ(fire)又は起動時間を要求する。従来のロールオーバ検出システムは、システムが安全装置を要求された起動時間内に作動するように、ありそうなトリップ・ロールオーバ事象を一貫して予測することができない。

課題を解決するための手段

0005

従って、一実施形態においては、本発明は、x、y及びz軸及び車台を有する陸上車両に使用のため設計されたロールオーバ検出システムを提供する。システムは、車台に接続された又はその上又はその中に取り付けられた加速度計を含む。加速度計は、y軸方向における車両の加速度を表すy加速度信号を発生するよう動作可能である。システムはまた、車台に接続された又はその上又はその中に取り付けられた角速度センサを含む。角速度センサは、x軸の周りにおける車両の角速度を表す角速度信号を発生するよう動作可能である。システムはまた、加速度計及び角速度センサに結合された、マイクロコントローラのようなプロセッサを含む。マイクロコントローラは、y加速度信号及び角速度信号を受け取りそして角速度信号に対する関係を有する車両角度を計算するよう動作可能である。その計算された車両角度は、x軸の周りにおける車両の角度を表す。マイクロコントローラはまた、車両角度及びy加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを決定し、角速度信号を角速度スレッショルドと比較し、そして角速度信号の絶対値が角速度スレッショルドより大きいとき出力信号を発生する。出力信号は、車両の安全装置へ送信又は送られることが好ましい。安全装置は、出力信号の受信に応答して作動可能である。

0006

本発明はまた、x、y及びz軸を有する車両の安全装置を作動する方法を提供する。この方法は、y軸における車両の加速度を表すy加速度信号を発生するステップと、x軸に関する車両の角速度を表す角速度信号を発生するステップと、角速度信号に対する関係を有し且つx軸の周りにおける車両の角度を表す車両角度を計算するステップとを含む。その方法はまた、車両角度及びy加速度信号に対する関係を有する角速度スレッショルドを決定するステップと、角速度信号を角速度スレッショルドと比較するステップと、角速度信号の絶対値が角速度スレッショルドより大きいとき安全装置を作動するステップとを含む。

0007

マイクロコントローラは、y軸方向における車両のy加速度及びx軸の周りにおける車両の角度に対する関係を有する角速度スレッショルドを決定する。角速度スレッショルドを計算するためy加速度及び角度を用いることは、安全装置を作動するためのファイヤリング時間(firing time)を低減する。例えば、y加速度が高い(それはトリップ・ロールオーバ事象のしるしとなる。)場合、本発明のロールオーバ検出システムは、角速度スレッショルドを低減し、安全装置をy加速度が低い場合より早く作動するのを可能にする。これは、システムがトリップ・ロールオーバ事象に対してより敏感であることをもたらす。

0008

本発明の他の特徴及び利点は、当業者には、以下の詳細な説明、特許請求の範囲及び図面を調べれば明らかになるであろう。

発明を実施するための最良の形態

0009

本発明の実施形態が詳細に説明される前に、本発明は、その適用において、以下の記載において説明された又は以下の図面に図示された構成の詳細及び構成要素の構成に限定されるものではないことを理解すべきである。本発明は、他の実施形態が可能であり、そして様々な方法で実施され、又は実行されることが可能である。また、本明細書で用いられる表現及び術語は説明の目的のためであり、限定とみなすべきでないことを理解すべきである。本明細書における「含む」、「備える」又は「有する」及びそれらの変形の使用は、その後にリストされたアイテム及びその均等物、並びに追加のアイテムを包含することを意味する。

0010

本発明の一実施形態のロールオーバ検出システムを装備した車両100が図1に示されている。本明細書において用いられているように、用語「車両」は、いずれの自動車、カー、トラックバンバストラクタ、又は類似の装置を含むものとして規定される。車両100は、車台(frame)102、前部部分(front)105、後部部分(rear)110を含み、そして車両を参照するためx、y及びz軸を有する。x又はロール軸(roll axis)は車両の前部部分105及び後部部分110を通って延在し、y又はピッチ軸(pitch axis)は車両の側部120及び125を通って延在し、z又はヨー軸(yaw axis)は、車両の頂部130及び底部135を通って延在する。車両100は、ロールオーバ検出システム140(概略的に示す)及び1つ以上の安全装置(例えば、シートベルト拘束システム145、及びエアバッグ展開システム150)を装備している。ロールオーバ検出システム140は、車台102に取り付けられ、そして一般的に角速度センサ155、1つ以上の加速度計(例えば、y加速度計160及びz加速度計165)、及びマイクロコントローラのようなプロセッサ170を含む。例示的ロールオーバ検出システム140はまた、y加速度計及びz加速度計を含む。

0011

角速度センサ155は、x軸の周りにおける車両の角速度を検出し且つ車両の角速度と相関された角速度信号を発生するデバイスである。角速度信号は、マイクロコントローラ170に与えられる。本発明の代表的角速度センサ155は、ロバート・ボッシュ有限責任会社(Robert Bosch GmbH)により製造されるCMG044−MM2角速度センサ・チップである。

0012

y加速度計160は、y軸における車両の慣性反力(inertial reaction)を検出し、そして車両のy加速度を表すy加速度信号を発生する。z加速度計165は、z軸における車両の慣性反力を検出し、そして車両のz加速度を表すz加速度信号を発生する。y加速度計とz加速度計とが別々に示されているが、それらは1つのチップに組み合わされ得る。例えば、y加速度及びz加速度を与える本発明の代表的加速度計チップは、ロバート・ボッシュ有限責任会社により製造されるSMB100加速度計チップである。

0013

マイクロコントローラ170は、角速度信号、y加速度信号及びz加速度信号を受け取り、それら信号を解析してロールオーバ条件が存在するかを決定し、1つ以上の出力信号(それらは本明細書では作動信号又はファイヤ信号と称される。)を発生して、1つ以上の安全装置145及び150を制御又は作動する。図示の実施形態に対しては、マイクロコントローラ170は、単一チップ175上の処理ユニット処理装置)及びメモリを含む。メモリは、命令を有する1つ以上のソフトウエアモジュール(それらはまた本明細書ではソフトウエア・ブロックと称され得る。)を含む。処理装置は、以下に与えられる記述に従って命令を獲得し、解釈し、実行する。マイクロコントローラ170が図示されそして記載されているが、本発明は、当業者に明らかであるように、様々な集積回路(例えば、特定用途向け集積回路)、及び個別のデバイスを含む他のデバイスで実現され得る。

0014

1つ以上の安全装置、例えば、シートベルトプリテンショナ(pretensioner)又はシートベルト拘束システム145及びエアバッグ展開システム150が、マイクロコントローラ170に結合され、そしてマイクロコントローラ170により発生された制御信号に応答して作動される。本明細書における説明はエアバッグ展開システム150及びシートベルト拘束システム145に限られているが、他の装置(例えば、ロール・バー、自動ロック及び他の存在するが未だ開発の余地のある安全装置)も用い得る。

0015

エアバッグ展開システム150は当該技術で周知であるが、該エアバッグ展開システム150は、エアバッグ及びバッグ膨張させるガス供給源を含む。図1に示されるように、エアバッグは、ドライバに対する側部展開エアバッグである。しかしながら、他の乗員のためのシステム及び他の展開位置(例えば、前部展開)のためのシステムを含む他のエアバッグ展開システムを追加し得る。

0016

シートベルト拘束システム145は当該技術で周知であるが、該シートベルト拘束システム145は、シートベルト、及び該シートベルトでのスラック(slack)を制御するためのプリテンショナ装置を含む。プリテンショナ装置は、マイクロコントローラ170から制御信号を受け取ると、スラックを除去し、又はシートベルトに対してぴんと張っている状態を与える。ただ1つのシートベルト保持(retention)システム145が示されているが、他のシステムも車両の他の乗客のため含め得る。

0017

車両100は更に、ロールオーバ検出システム140、エアバッグ展開システム150及びシートベルト拘束システム145にパワーを与える電源(図示せず)を含む。例えば、その電源はバッテリであり得る。

0018

車両100を作動する(例えば、車両を「オン」にする)と、電源は電力をロールオーバ検出システム140に供給する。電力を受け取ると、マイクロコントローラ170は、適切な初期化動作を実行し、メモリからの1つ以上のソフトウエア・モジュールを獲得し、解釈しそして実行する。図示の実施形態に対しては、マイクロコントローラ170は、命令を実行して、角速度信号、y加速度信号及びz加速度信号を解析して、ロールオーバ条件が存在するかを決定する。角速度信号、y加速度信号及びz加速度信号を解析する1つの方法が、図2及び図3に概略的に示されている。図2及び図3は、機能ブロック(例えば、フィルタ積分器論理ゲート、スイッチ、及び他の類似の機能的表現のようなもの)を図示し、該機能ブロックは、ハードウエアで実現されることができるであろうが、しかしマイクロコントローラ170により実行されるソフトウエアで実現されることが好ましい。当業者は、本明細書で与えられた機能ブロックの説明図及び記述に基づいて本発明の実施形態を実現するためのソフトウエアを容易に生成することができるであろう。

0019

図2及び図3に示されるように、角速度信号200が角速度ソフトウエア・フィルタ(SWフィルタ)205に与えられ、該角速度ソフトウエア・フィルタ205は雑音を角速度信号から除去する。同様に、y加速度信号210がy加速度ソフトウエア・フィルタ(SWフィルタ)215に与えられ、該y加速度ソフトウエア・フィルタ215は雑音をy加速度信号から除去する。z加速度信号220が第1のz加速度ソフトウエア・フィルタ(SWフィルタ)225に与えられ、該z加速度ソフトウエア・フィルタ225は雑音をz加速度信号220から除去する。更に、z加速度信号220が経路決定ソフトウエア・フィルタ(SWフィルタ)230に与えられ、該経路決定ソフトウエア・フィルタ230はまた雑音をz加速度信号220から除去する。

0020

フィルタリングされた角速度(モジュール205から)は、積分器235、リバウンド(rebound)検出モジュール又はブロック240、エネルギ判定基準モジュール又はブロック245、インパルス判定基準モジュール又はブロック250及びトリップ判定基準モジュール又はブロック255に与えられる。フィルタリングされたy加速度(モジュール215から)は、トリップ判定基準モジュール255、もっともらしさ(plausability)モジュール又はブロック260及び経路決定モジュール又はブロック265に与えられる。フィルタリングされたz加速度(モジュール225から)は、トリップ判定基準モジュール255及びもっともらしさモジュール260に与えられる。フィルタリングされた経路決定z加速度(モジュール230から)は、経路決定モジュール265に与えられる。本明細書において用いられているように、用語「モジュール」は、特定のモジュール又はブロックと関連した機能を実行するためマイクロコントローラ170により実行される1つ以上のソフトウエア命令を意味する。

0021

積分器235は、フィルタリングされた角速度を積分して、x軸の周りにおける現在の車両角度を計算する。代表的積分器は、ロバート・ボッシュ有限責任会社により製造されるローズブランド(Rose brand)の積分器である。車両角度は、リバウンド検出モジュール240、エネルギ判定基準モジュール245、インパルス判定基準モジュール250及びトリップ判定基準モジュール255に与えられる。

0022

リバウンド検出モジュール240は、積分器235から車両角度を、そして角速度ソフトウエア・フィルタ205からフィルタリングされた角速度を受け取る。リバウンド検出モジュール240は、車両角度及び角速度を解析して、車両100が「不安定」状態から「安定」状態に戻ったかを決定する。例えば、車両100が4つの車輪を有する自動車である場合、そして車両100が2つの車輪が舗道に残っている状態(即ち、車両が「不安定」状態に入ってしまっている。)に4つの車輪全てが舗道に戻っている状態(即ち、車両が「安定」状態に戻ってしまっている。)が続くようにローリングし始める場合、リバウンド検出モジュール240は、車両100がローリングから戻ったことを認識し、そして大きな角速度信号200がファイヤ決定を生成しないことを保証する。リバウンド検出モジュール240がリバウンド状態が生じていないと決定する場合、1の論理値ANDゲート又はモジュール270及び272に与えられる。さもなければ、0の論理値が、ANDゲート270及び272に与えられる。リバウンド検出モジュール240は、当該技術において知られており、ここでは更なる詳細を説明しない。

0023

エネルギ判定基準モジュール245は、角速度ソフトウエア・フィルタ205からフィルタリングされた角速度を、そして積分器235から車両角度を受け取る。エネルギ判定基準モジュール245は、車両角度及びフィルタリングされた角速度を解析して、上向きロールオーバ事象が生じているかを決定する。例えば、一実施形態において、エネルギ判定基準モジュール245は、角速度スレッショルドを車両の角度に基づいて生成し、そして実際の角速度の絶対値(magnitude)を角速度スレッショルドと比較する。エネルギ判定基準モジュール245が上向き転がりが生じていると決定した(例えば、角速度の絶対値が角速度スレッショルドより大きい)場合、エネルギ判定基準モジュール245は、1の論理値を、第1の経路選択モジュール275及び第2の経路選択モジュール276に与える。さもなければ、0の論理値が、経路選択モジュール275及び276に与えられる。エネルギ判定基準モジュール245は、当該技術において知られており、更に詳細には説明しない。

0024

インパルス判定基準モジュール250は、角速度ソフトウエア・フィルタ205からフィルタリングされた角速度を、そして積分器235から車両角度を受け取る。インパルス判定基準モジュール250は、車両角度及び角速度を解析して、下向き転がり事象が生じているかを決定する。例えば、一実施形態において、インパルス判定基準モジュール250は、角速度スレッショルドを車両の角度に基づいて生成し、そして実際の角速度の絶対値を角速度スレッショルドと比較する。下向き転がり事象が生じている(例えば、角速度の絶対値が角速度スレッショルドより大きい)場合、インパルス判定基準モジュール250は、1の論理値を経路選択モジュール275及び276に与える。さもなければ、0の論理値が、経路選択モジュール275及び276に与えられる。インパルス判定基準モジュール250は当該技術で知られており、更に詳細に説明することはしない。

0025

トリップ判定基準モジュール255は、角速度ソフトウエア・フィルタ205からフィルタリングされた角速度を、積分器235から車両角度を、y加速度ソフトウエア・フィルタ215からフィルタリングされたy加速度(Y−ACC)を、そしてz加速度ソフトウエア・フィルタ225からフィルタリングされたz加速度(Z−ACC)を受け取る。一般的に、そして以下に更に詳細に説明するように、トリップ判定基準モジュール255は、角速度、車両角度、y加速度及びz加速度を解析して、トリップ・ロールオーバ事象が生じているかを決定する。トリップ・ロールオーバを示す1つ又は複数の条件が生じる場合、1の論理値が、「ファイヤ段1」(図3)から経路選択モジュール275へ与えられる。さもなければ、0の論理値が経路選択モジュール275に与えられる。トリップオーバを示す条件が、規定された時間期間にわたり存在し又は検出される場合、1の論理値が「ファイヤ段2」(図3)から経路選択モジュール276へ与えられる。

0026

例えば、トリップ・ロールオーバ事象が生じている場合、トリップ判定基準モジュール255は、その事象を示す第1の出力信号(即ち、ファイヤ段1)を発生する。第1の出力信号は、第1の安全装置(例えば、シートベルト拘束システム145のシートベルト・プリテンショナ)を作動する。トリップ・ロールオーバ事象が規定された時間期間の間に検出された場合、トリップ判定基準モジュール255は、長引いた事象を示す第2の出力信号(例えば、ファイヤ段2)を発生する。第2の出力信号は、第2の安全装置(例えば、エアバッグ展開システム150のサイド・エアバッグ)を作動する。2段ファイヤリング・プロセスは、トリップ・ロールオーバ事象にとって有益である。100ミリ秒程度の短い時間であるトリップ・ロールオーバ事象に対するファイヤリング時間に起因して、本発明の2段ファイヤリング・システムは、エアバッグ展開システム150を作動する最終決定を遅らせるのを助ける。トリップ・ロールオーバ事象が検出されたとき、図示の実施形態は、シートベルト・プリテンショナを作動して、乗員の周りのシートベルトにおけるスラックを低減する。これは、乗員を安全にし、そして乗員の横方向速度を低減する。乗員の横方向速度を低減することにより、ロールオーバ検出システム140がありそうなトリップ・ロールオーバ事象が生じているかを決定するためにより多くの時間が許される。システムはトリップ・ロールオーバ事象が特定の時間期間(例えば、50ミリ秒)生じていると決定した場合、サイド・エアバッグは、乗員の横方向速度を更に低減するため展開される。その時間期間の間に、プロセッサ175は、車両が(例えば、リバウンド検出モジュール240を介して)安定状態戻りそうであることを決定し得る。車両が安定状態に戻りそうであるである場合、シートベルト・プリテンショナのみを作動し、サイド・エアバッグの望ましくない使用を防ぐ。トリップ判定基準モジュールの一実施形態は、図4及び図5に概略図示され、以下で更に詳細に説明される。

0027

もっともらしさモジュール260は、プロセッサ175がエネルギ判定基準モジュール245、インパルス判定基準モジュール250又はトリップ判定基準モジュール255により生成された1の論理値が有効な確定であるかを決定するための第2の独立の決定経路を提供する。例えば、ある一定の運転操作において、エネルギ判定基準モジュール245、インパルス判定基準モジュール250及びトリップ判定基準モジュール255に与えられた角速度及び車両角度が、ロールオーバ条件を正しくなく又は間違って予測する場合がある。例えば、運転操作がスラローム操縦、又はバンクされたカーブで生じる操縦であり、それにより潜在的なロールオーバ決定は、その状況を与えられているとしても意味がない場合がある。もっともらしさモジュール260は、フィルタリングされたy加速度(Y−ACC)及びフィルタリングされたz加速度(Z−ACC)を解析して、ロールオーバ条件が存在することを検証する。もっともらしさモジュール260がロールオーバ条件が存在すると決定した場合、1の論理値がANDゲート270及び272に与えられる。さもなければ、0の論理値がANDゲート270及び272に与えられる。

0028

経路決定モジュール265は、y加速度ソフトウエア・フィルタ215からフィルタリングされたy加速度(Y−ACC)を、そして経路決定ソフトウエア・フィルタ230からフィルタリングされたz加速度(Z−ACC)を受け取る。経路決定モジュール265は、エネルギ判定基準モジュール245、インパルス判定基準モジュール250、又はトリップ判定基準モジュール255により生成された論理決定を選択する値を発生する。経路決定モジュール265により生成された値は、経路選択モジュール275及び276に与えられ、それら経路選択モジュール275及び276は、エネルギ判定基準モジュール245、インパルス判定基準モジュール250及びトリップ判定基準モジュール255のうちの1つにより発生された対応論理値を選択する。

0029

例えば、y加速度がトリップ事象を示すy加速度スレッショルドより大きい場合、経路決定モジュール265は、経路選択モジュール275及び276がトリップ判定基準モジュール255のファイヤ段1及びファイヤ段2論理決定のそれぞれを出力することをもたらす値を発生する。y加速度がy加速度スレッショルドより小さい場合、経路決定モジュール265はz加速度を解析する。z加速度が重力に起因した加速度より大きい場合、エネルギ判定基準モジュール245の出力が、経路選択モジュール275及び276の両方により選択される。z加速度が重力に起因した加速度より小さい場合、インパルス判定基準モジュール250の出力が、経路選択モジュール275及び276の両方により選択される。

0030

ANDゲート270は、リバウンド検出モジュール240により与えられたリバウンド検出値、経路選択モジュール275により与えられた判定基準値、及びもっともらしさモジュール260からのもっともらしさ決定値を受け取る。3つ全てが1の論理値を有する場合、第1の安全装置(例えば、シートベルト拘束システム145のシートベルト・プリテンショナ)を作動することをもたらすファイヤ又は作動信号が発生される。ANDゲート270に与えられた値のいずれかが0の論理値を有する場合、いずれの安全装置も作動しないことをもたらす作動信号が発生される。

0031

ANDゲート272は、リバウンド検出モジュール240により与えられたリバウンド検出値、経路選択モジュール276により与えられた判定基準値、及びもっともらしさモジュール260からのもっともらしさ決定値を受け取る。3つ全てが1の論理値を有する場合、第2の安全装置(例えば、エアバッグ展開システム150のサイド・エアバッグ)を作動することをもたらすファイヤ又は作動信号が発生される。ANDゲート270に与えられる値のいずれかが0の論理値を有する場合、第2の安全装置を作動しないことをもたらす作動信号が発生される。他の安全装置を作動するため、又はモジュール240−265の間の異なる関係を提供するため、他のANDゲートを追加し得る。

0032

前述したように、トリップ判定基準モジュール255は、トリップ・ロールオーバ事象が生じているかを検出する。1つの代表的トリップ判定基準モジュールが、図4及び図5に示されている。図4及び図5に示されるように、フィルタリングされた角速度は、第1の符号検出モジュール300及び絶対値モジュール305に与えられる。本明細書において用いられているように、符号検出モジュール(例えば、モジュール300)は、モジュールに与えられた値が正又は負であるかを示す論理値を発生する。例えば、角速度が正である(例えば、回転が時計回りである)場合、1の論理値が発生される。一方、角速度が負である(例えば、回転が反時計回りである)場合、0の論理値が発生される。絶対値モジュール(例えば、モジュール305)は、該モジュールに与えられる信号又は値の絶対値又は大きさを発生する。図4及び図5に戻って言及すると、角速度の符号が比較器310に与えられ、そして角速度の絶対値(それはまた「角速度絶対値」と称される。)は比較器315に与えられる。

0033

フィルタリングされた車両角度は、第2の符号解析モジュール320及び第2の絶対値モジュール325に与えられる。x軸の周りにおける車両の角度を示す車両角度の符号は、比較器310に与えられる。車両角度の絶対値(これはまた「車両角度絶対値」と称される。)は、第1のルックアップ・テーブル330、第2のルックアップ・テーブル335及び比較器340に与えられる。

0034

フィルタリングされたz加速度は、第1のz係数モジュール350及び第2のz係数モジュール355に与えられる。フィルタリングされたy加速度は、第3の絶対値モジュール360に与えられる。フィルタリングされたy加速度の絶対値(これはまた「y加速度絶対値」と称される。)は、連続的可変スレッショルド・モジュール365に与えられる。

0035

第1のルックアップ・テーブル330、第2のルックアップ・テーブル335、第1のz係数モジュール350、第2のz係数モジュール355及び連続的可変スレッショルド・モジュール365は、解析モジュール370を形成する。一般的に、解析モジュール370は、車両角度、z加速度及びy加速度を解析して、角速度スレッショルドを生成する。角速度スレッショルドは、実際の角速度の絶対値と(モジュール315において)比較されて、トリップ・ロールオーバが生じているかを決定する。

0036

図示の実施形態に対しては、第1のルックアップ・テーブル330は、車両角度を受け取り、そして第1のスレッショルド値を発生する。第2のルックアップ・テーブル335は、車両角度を受け取り、そして第2のスレッショルド値を発生する。第1及び第2のスレッショルド値は、車両角度に対する最高及び最低の角速度スレッショルドをそれぞれ表す角速度値である。例えば、そして特定の角度において、第1のルックアップ・テーブル330は、非常に低いy加速度に対応する第1又は高スレッショルド値を発生し、そして第2のルックアップ・テーブル335は、非常に大きいy加速度に対応する第2又は低スレッショルド値を発生する。y加速度の絶対値が非常に小さい場合、車両はトリップ・ロールオーバ事象に遭遇する傾向が少なく、そして高スレッショルド値が選択される。y加速度の絶対値が非常に大きい場合、車両はトリップ・ロールオーバ事象に遭遇する傾向が多く、そして低スレッショルド値が選択される。以下で更に説明するように、連続的可変スレッショルド・モジュール365は、第1のスレッショルド値と第2のスレッショルド値との間の1つの値をy加速度に応じて選択する。

0037

第1及び第2のルックアップ・テーブルは、車両モデルに依存して変わる高及び低スレッショルドを与える。一実施形態に対しては、それらテーブルは、車両モデルに対する既知のエネルギ保存テーブルを用い、その既知のエネルギ保存テーブルは、得られた衝突試験データに基づいて修正される。初期のエネルギ保存テーブルは、車両パラメータ(例えば、質量、車両の重心の位置、車両の慣性モーメント等)に基づいており、そして幾ら運動エネルギが車両を転がすのに必要であるかを決定するため用いられる。車両を転がすのに必要な運動エネルギ量は、車両を車両の臨界角(即ち、車両が「ひっくり返る(tips−over)」ときの角度)を越えて車両を回転させるに必要な角速度に比例する。衝突試験データを用いて、上記のテーブルを調整し、そして元のエネルギ保存テーブルに要素として組み込まれない(not factored)変数(例えば、ばね常数車両内負荷の影響等)を考慮する。

0038

図4及び図5を再び参照すると、第1のスレッショルド値は、第1のz係数モジュール350に与えられる。第1のz係数モジュール350は、第1のスレッショルド値をz加速度に比例した値により修正する。例えば、z加速度は、第1のスケーリング係数乗算され、次いで第1のスレッショルド値の絶対値から差し引かれる(又はそれに加えられる)。z加速度が高い場合、第1のスレッショルドは、z加速度が低い場合より一層大きい値だけ低減(又は増大)され得る。第1のスケーリング係数は、車両モジュールに対する車両モジュール衝突試験データに応じて変わる。一実施形態においては、第1のスケーリング係数はゼロであり得る(即ち、解析モジュール370はz加速度を考慮しない。)。

0039

第1のスレッショルド値と同様に、第2のスレッショルド値は、第2のz係数モジュール355に与えられる。第2のz係数モジュール355は、第1のスケーリング係数と異なり得る第2のスケーリング係数を含み、そして第1のz係数モジュール350と似たように動作する。

0040

修正された第1及び第2のスレッショルドが連続的可変スレッショルド・モジュール365に与えられ、該連続的可変スレッショルド・モジュール365はまたy加速度値の絶対値を受け取る。連続的可変スレッショルド・モジュール365は、角速度スレッショルドをy加速度の絶対値に基づいて発生する。第1の例示的実施形態に対して、連続的可変スレッショルド・モジュール365は、y加速度の絶対値がy加速度選択値より小さい場合角速度スレッショルドを第1のスレッショルド値に設定し、そしてy加速度の絶対値がy加速度選択値より大きい場合角速度スレッショルドを第2のスレッショルド値に設定する。

0041

第2の例示的実施形態に対して、連続的可変スレッショルド・モジュール365は、角速度スレッショルドを第1のスレッショルド値と第2のスレッショルド値との間でy加速度の絶対値に基づいて補間する。特定の第2の事例に対して、連続的可変スレッショルド・モジュール365は、高スレッショルド値(例えば、1Gのy加速度に対応する)と低スレッショルド値(例えば、6Gのy加速度に対応する)との間で1つの線を生成し得る。次いで、連続的可変スレッショルド・モジュール365は、角速度スレッショルドを上記高スレッショルド値と上記低スレッショルド値との間の1つの値にy加速度の絶対値に基づいて設定する(例えば、y加速度が3.5Gである場合、角速度スレッショルドは上記高スレッショルド値と上記低スレッショルド値の中央値である。)。連続的可変スレッショルド・モジュール365により発生された角速度スレッショルドは、第3の経路選択モジュール375に与えられる。

0042

図4に示されるように、比較器380は、車両角度の絶対値を受け取り、そして車両角度を最小角度スレッショルドと比較する。最小角度スレッショルドが最小角度より大きいか又はそれに等しい場合、1の論理値が第3の経路選択モジュール375に与えられる。さもなければ、0の値が第3の経路選択モジュール375に与えられる。第3の経路選択モジュール375は、車両角度が最小角度スレッショルドより大きいか又は小さいかに応じて角速度スレッショルドか又は最大スレッショルドかのいずれかを選択する。車両角度の絶対値が最小角度スレッショルドより小さい場合、第3の経路選択モジュール375は最大スレッショルドを通す。ある実施形態においては、車両角度が最小角度より小さい場合、車両は、たとえ角速度が高くてもファイヤリングを阻止される。これを達成するため、角速度スレッショルドは、獲得され得ないスレッショルド値に設定される。さもなければ、角速度スレッショルドは、解析モジュール370により設定された角速度に設定される。

0043

図5に示されるように、角速度スレッショルドは、比較器315においてフィルタリングされた角速度の絶対値と比較される。フィルタリングされた角速度の絶対値が角速度スレッショルドより大きい場合、トリップ・ロールオーバ条件を示す1の論理値がANDゲート376に与えられる。さもなければ、0の論理値がANDゲート376に与えられる。

0044

比較器310において、角速度の符号が角度の符号と比較される。2つの符号が同じである場合、1の論理値がANDゲート376に与えられる。さもなければ、0の論理値がANDゲート376に与えられる。0の論理値は、車両ロール角度(vehicle roll angle)の大きさが低減しつつある(即ち、車両が「安定状態」に戻りつつある)ことを示す。

0045

ANDゲート376は、比較器310及び315からの結果を受け取る。両方の比較器が1の論理値を与える場合、ANDゲート376は1の論理値を発生する。さもなければ、0の論理値が発生される。ANDゲート376の出力は、ファイヤ段1信号である。更に、論理値1が、ステップ・カウンタ385に与えられる。ステップ・カウンタ385は、どのくらい長くANDゲート376が1の論理値を発生するかを調時する。カウントされた時間は、比較器390においてある時間期間と比較される。カウントされた時間がその時間期間より長い(それはトリップ・ロールオーバが生じていそうであることを示す)場合、比較器390は1の論理値を発生する。さもなければ、比較器390は0の論理値を発生する。比較器390の出力はファイヤ段2信号である。

0046

上記の説明から分かるように、本発明は、新規で有用なロールオーバ検出システム及びその動作方法を提供する。本発明の様々な特徴及び利点が特許請求の範囲に記述されている。

図面の簡単な説明

0047

図1図1は、本発明の一実施形態のロールオーバ検出システムを装備した車両の図である。
図2図2は、1つ以上の安全装置を作動するためのシステムの概略図の一部である。
図3図3は、1つ以上の安全装置を作動するためのシステムの概略図の残りの部分である。
図4図4は、トリップ判定基準モジュールの概略図の一部である。
図5図5は、トリップ判定基準モジュールの概略図の残りの部分である。

--

0048

100 車両
102車台
140ロールオーバ検出システム
145シートベルト拘束システム
150エアバッグ展開システム
155角速度センサ
160 y加速度計
165 z加速度計
170マイクロコントローラ
205 角速度ソフトウエア・フィルタ
215 y加速度ソフトウエア・フィルタ
225 z加速度ソフトウエア・フィルタ
230経路決定ソフトウエア・フィルタ
235積分器
240リバウンド検出モジュール
245エネルギ判定基準モジュール
250インパルス判定基準モジュール
255トリップ判定基準モジュール
260もっともらしさモジュール
265 経路決定モジュール
275 第1の経路選択モジュール
276 第2の経路選択モジュール
270、272ANDゲート
300 第1の符号検出モジュール
305、325 絶対値モジュール
310、315、380、390比較器
320 第2の符号解析モジュール
330、335ルックアップ・テーブル
350、355 z係数モジュール
360 絶対値モジュール
365 連続的可変スレッショルド・モジュール
375 経路選択モジュール
376 ANDゲート
385 ステップ・カウンタ

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