[发明专利]采用特性值简单运算起动的乘员保护系统

说明书

本发明一般涉及车辆的乘员保护系统，尤其是涉及车辆的加速度超过预定值时，保护车辆内乘员的乘员保护系统。

车辆使用的乘员保护系统，如保险气袋或安全带预载器，在工程技术中，人所共知。当车辆的加速度超过预定值时，起动这种系统，将乘员限制，靠在其座位上。乘员保护系统动作时，乘员保持在合适的位置。

只有在乘员真正需要保护时，乘员保护系统，如保险气袋才应起动。当乘员不能自行保持其位置时，乘员必须得到保护的情况才会出现。巨大的外力作用在行驶方向的车辆上会出现这种情况。

此外，从车辆侧面发生相当大的力，即车辆的横向(左右)产生相当大的加速度，乘员必须受得保护。这时，车辆的纵向(前后)不会产生明显的加速度。

所以，为了正确测定乘员保护系统的动作。必须考虑纵向产生的加速度和横向产生的加速度。

这种乘员保护系统坡露在日本公开专利申请号6-56000。用该系统测量车辆产生的加速度前后分量GX和左右分量GY。两种分量合成得出合成矢量，并计算出合成矢量的量值F和方向θ。然后方向θ得出阈值Fth(θ)。再确定量值F是否大于与方向θ相对应的阈值Fthθ(F＞Fth(θ))。当上述条件满足时，保险气袋系统启动。在这种系统中，保险气袋系统的启动是根据车辆受力方向以及力的大小决定的。这样，就能合适地确定动作，而与车辆受力方向无关。

每当车辆受到外力，上述传统的乘员保护系统必须计算方向θ和与方向θ相对应的阈值Fth(θ)。为了求出阈值Fth(θ)，推出一个方程式，以便进行复杂的计算。也就是说，在系统动作确定之前，该系统有许多必须进行运算的问题。从这点出发，上述传统的乘员保护系统实际不能应用。

本发明的一般目的是为车辆消除上述问题，提供一种改型的有用的乘员保护系统。

本发明的特别目的是提供一种通过简单运算，确定系统动作的乘员保护系统。

为了达到上述目的，提出一种本发明一个方面的车辆乘员保护系统，如图1描述的本发明原理，当车辆受到外力时，车辆产生加速度，该乘员保护系统包括：

保护装置(M₅)，用于保护外力超过预定值时上述车辆中的乘员；

外力假定装置(M₁,M₂,M₃)，用于假定车辆所受外力的大小和方向；

投影值计算装置(M₄)，用于计算与外力相对应的外力矢量得出的投影矢量投影值，外力矢量由外力假定装置假定的量值和方向求出，投影矢量为相对于预定方向的外力矢量投影；以及

动作确定装置(M₆)，用于确定保护装置的起动，通过投影值与预定阈值的比较，使得在投影值大于预定阈值时，保护装置动作。

外力假定装置包括：

第一特性值提取装置(M₁)，用于提取第一方向加速度第一分量的第一特性值，第一特性值代表相对于第一方向的外力第一矢量；

第二特性值提取装置(M₂)，用于提取不同于第一方向的第二方向加速度第二分量的第二特性值，第二特性值代表相对于第二方向的上述外力第二矢量；以及

合成矢量计算装置(M₃)，用于计算合成矢量的方向和大小，合成矢量是由第一矢量和第二矢量合成得出的，并与外力矢量相对应。

在上述发明中，相对于预定方向车辆受到外力引起的加速对应于矢量分量，其大小代表合成矢量的投影值，该值很容易求出，按照利用第一特性值和第二特性值计算出的合成矢量大小和方向进行简单的计算即可做到。由于通过投影值与预定阈值进行比较，很简单地测定保护装置的动作，所以，用简单的计算可做到精确确定。

在上述发明中，投影值计算装置(M₄)可计算许多预定方向的投影值，动作确定装置(M₆)比较每一投影值与相应的各个方向确定的阈值，当投影值超过任一预定方向的相应阈值时，即确定起动保护装置(M₅)。如果车辆所受外力方向与前后方向斜交，则车辆产生旋转力。这样产生车辆左右侧之间加速度初始阶段之差。也就是说，其中一侧初始阶段的加速度相对地大于另一侧的加速度。由于当影值超过任一预定方向相应的阈值时，动作确定装置(M₆)起动保护装置(M₅)，故能在很短时间内做出确定。