(57)【要約】  ここで提案されているのは、人員保護手段を駆動制御する装置および方法であり、車両長手方向に感度を有する加速度センサシステムによって第１信号を形成し、車両横方向に感度を有する第２加速度センサシステムによって第２信号を形成する。ここではさらに評価回路が設けられており、この評価回路は上記の第１および第２信号に依存して、上記の人員保護手段を駆動制御する。上記の評価回路（μＣ）は、第２信号に依存して、衝突時に発生する振動エネルギーに対する少なくとも１つの尺度を求め、この尺度に依存して上記の駆動制御の決定を行う。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人員保護手段を駆動制御する装置において、
該装置は、
−  車両長手方向に感度を有しかつ第１信号を形成する加速度センサシステム（ax）と、
−  車両横方向に感度を有しかつ少なくとも１つの第２信号を形成する第２加速度センサシステム（PAS-R, PAS-L）と、
−  前記の第１および第２信号に依存して前記の人員保護手段を駆動制御する評価回路（μＣ）とを有しており、
前記評価回路（μＣ）により、前記第２信号に依存して、衝突時に発生する振動エネルギーに対する少なくとも１つの尺度が求められ、
当該の少なくとも１つの尺度に依存して前記の駆動制御の決定が行われることを特徴とする、
人員保護手段を駆動制御する装置。
【請求項２】
前記の評価回路（μＣ）は、少なくとも１つのベルトテンショナ（ＧＴ）および／または少なくとも１つのエアバッグ（ＡＢ）を駆動制御するために構成されており、
該評価回路（μＣ）により、少なくとも１つのベルトテンショナまたは少なくとも１つのエアバッグに対する少なくとも１つの尺度と、それぞれ少なくとも１つの閾値とが比較され、
当該の比較に依存して、前記の駆動制御の決定が行われる、
請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記の評価回路（μＣ）を構成して、当該の評価回路（μＣ）により、前記の第２信号の分散に依存して前記の少なくとも１つの尺度が求められるようにした、
請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記の第２加速度センサシステム（PAS-R, PAS-L）は、車両の左右の側部に少なくとも１つずつ加速度センサを有する、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
人員保護手段を駆動制御する方法において、
該方法は、
−  車両長手方向に感度を有する第１加速度センサシステム（ａｘ）の第１信号を形成するステップと、
−  車両横方向に感度を有する第２加速度センサシステム（PAS-R, PAS-L）の少なくとも１つの第２信号を形成するステップと、
−  評価回路（μＣ）を用いて、人員保護手段を駆動制御するステップとを有しており、
ここで前記の第１および第２信号に依存し、衝突時に発生する振動エネルギーに対する少なくとも１つの尺度を求めて、
当該の尺度に依存して前記の駆動制御の決定を行うことを特徴とする、
人員保護手段を駆動制御する方法。
【請求項６】
少なくとも１つのベルトテンショナ（ＢＴ）および／または少なくとも１つのエアバッグ（ＡＢ）を駆動制御するため、前記の少なくとも１つの尺度と、それぞれ少なくとも１つの閾値とを比較する、
請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記の第２信号の分散に依存して前記の少なくとも１つの尺度を求める、
請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来の技術
本発明は、請求項１および請求項５のそれぞれの上位概念に記載された人員保護手段を駆動制御する装置および方法に関する。
【０００２】
GB 2369708Aからは、前面衝突事故の妥当性を検査する方法が公知であり、ここでこれは、周辺のセンサによって記録した車両横方向の加速度値と、閾値とを比較することによって行われる。このような妥当性が得られる場合にだけ、車両長手方向の加速度信号によって示されるトリガ決定を行うことができるのである。
【０００３】
本発明の開示の内容
請求項１および請求項５の特徴部分に記載された特徴的構成をそれぞれ有する本発明の装置ないしは本発明の方法は、これに対して上記の妥当性検査を一層迅速に行うことができるという利点を有する。ここでこれは衝突時に発生する振動を妥当性検査に利用することによって行われる。すなわち、加速度値を直接評価するのではなく、振動エネルギーを評価するかないしは振動エネルギーに対する尺度を求めて妥当性検査に使用するのである。
【０００４】
従属請求項に記載した手段および発展形態により、請求項１および請求項５にそれぞれ記載した人員保護手段を駆動制御する装置ないしは方法の有利な改善が可能である。
【０００５】
殊に有利であるのは、振動エネルギーに対する尺度と、シートベルトテンショナないしはエアバッグに適用される各閾値とを比較することである。これらの閾値は一定でも、時間に依存することも、または振動エネルギーそれ自体またはこれから導出した量などの別の変数に依存して変化させることも可能である。この場合には適応形の閾値が得られる。
【０００６】
また有利であるのは、例えば、人員保護手段を制御するための制御装置におけるマイクロコントローラとすることの可能な評価回路により、周辺のセンサの加速度信号の分散を利用して、振動エネルギーに対する尺度を決定できることである。択一的には別の有利な量を決定して、振動エネルギーを記録することも可能である。
【０００７】
有利には振動エネルギーに対する尺度を決定するのに使用される信号を出力する加速度センサは、それぞれ車両の側部、有利にはＡ，Ｂ，Ｃピラーまたは側部部分に配置され、またはシートクロスビームまたはドアシルにも配置される。
【０００８】
図面
本発明の実施例を図面に示し、以下の説明において詳述する。
【０００９】
ここで、
図１は、本発明による装置のブロック図を示しており、
図２は、フローチャートを示しており、
図３は、ブロック図を示している。
【００１０】
説明
本発明の人員保護手段を駆動制御する方法ないしは相応する装置では、エアバッグ、シートベルトテンショナ、ロールオーババー、クラッシュアクティブヘッドレストなどの人員保護手段を駆動制御すべきか否かを求めるために１つの量が評価される。この場合に付加的に妥当性検査を行って、この駆動制御が実際にトリガすべき場合にだけ行われるようにしなければならない。この妥当性検査は、駆動制御の決定そのものに対して信号を発生したセンサとは別のセンサの信号によって行われることが多い。ここでは車両長手方向に感度を有する加速度センサの信号に依存して駆動制御の決定を行う構成を使用する。この加速度センサは、例えば、中央に配置される制御装置にまたはこの制御装置から外に出して設けることができる。この場合にも同様に中央に、例えばセンサボックスに設けることができる。上記の信号は、加速度信号、積分された加速度信号、または累算した加速度信号、または加速度信号の平均値、または２重に積分した加速度信号、または同等の量とすることができ、これらの量は、固定または可変とすることの可能な閾値によって求められる。妥当性検査信号として、車両の横方向に感度を有する加速度センサシステムを使用する。このため、例えば、周辺に配置される加速度センサの信号を使用する。すなわち、これらのセンサは車両の側部に配置されるのである。この信号から、衝突時に発生する振動エネルギーを求める。ここでこの振動エネルギーは、衝突の発生に対する早期の尺度である。強い前面衝突の場合にもこの評価によって早期の妥当性検査を行うことができる。
【００１１】
第１近似において、振動によって小さい動きが発生したという条件の下で車両構造がフックのばねの方向にしたがうとすると、Ｂピラーの車両横方向の小さな動きに対して、例えば、つぎのような微分方程式が得られる。すなわち
【数１】
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である。
【００１２】
自由振動に対するこの微分方程式の解は、
【数２】
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である。
【００１３】
ばねの力に抗する動きにおいて上記の振動の位置エネルギーはつぎのようになる。すなわち、
【数３】
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である。
【００１４】
短い時間および高速な過程を考察するため、さらにここから平均加速度を計算する。ここから、例えばＮ＝１６個の測定値に対してつぎの分散判定値が得られる。
【数４】
2009517261.tif 000006
【００１５】
計算テクニック上の理由から、この値を何回も使用して簡単化することができる。
【００１６】
少なくとも１つの周辺の加速度センサから得られるこの分散判定値が、適用可能な閾値を上回る場合、この車両において、エネルギー量の大きな振動を発生させる機械的なイベントが推定される。これによって、前面衝突に対して人員保護手段を駆動制御するためのアルゴリズムのトリガ決定を、例えば、長手方向の加速度信号に基づいて妥当性検査することができる。上記の適用可能な閾値は、ベルトテンショナまたはエアバッグなどの拘束手段ないしは人員保護手段毎に別に選択して、可能な限りに早期の妥当性検査が得られ、またはトリガ決定の高いロバストネスも得られるようにすることが可能である。
【００１７】
図１にはブロック図で本発明の装置が示されている。車両長手方向に感度を有する加速度センサａｘは、例えば人員保護手段を駆動制御する制御装置に配置されるマイクロコントローラμＣに接続されている。このセンサａｘは、上記の制御装置内またはこの制御装置外に設けることが可能である。殊に加速度センサａｘは、車両の長手方向だけに感度を有する必要はなく、車両長手方向に対して傾けることも可能である。また複数のセンサが加速度センサａｘを構成することも可能であり、この際にこれらの加速度センサは、例えば、車両長手方向に対して４５°でまたは別の角度で傾けられる。１つ以上の加速度センサを車両長手方向に配置することもできる。制御装置における冗長な評価およびインタフェース素子は、わかりやすくするためにここでは示されていない。マイクロコントローラμＣには、周辺に配置される加速度センサPAS-RおよびPAS-Lも接続されている。これらの加速度センサは、車両の左右、例えばＢピラーに配置される。マイクロコントローラμＣはデータ入出力側を介して記憶装置Ｓに接続されており、マイクロコントローラはこの記憶装置をセンサ信号の評価に使用する。またこの記憶装置には相応するアルゴリズムが記憶されている。すなわち記憶装置Ｓは、書き込み可能な記憶装置であり、また書き込み不能な記憶装置である。しかしながらマイクロコントローラμＣは加速度信号だけではなく、別のセンサ、例えば搭乗者分類部または搭乗者識別部ＩＯＳなどの別のセンサの信号も評価する。ここで搭乗者分類部または識別部は、例えば力測定素子によって実現することができる。しかしながらまた別のセンサ、周囲センサないしは別の衝突または接触センサを付加的にここに使用することができる。また走行動特性制御部により、このためにデータを供給することも可能である。つぎにこれらのすべてのデータに依存してマイクロコントローラμＣは、点火回路制御部ＦＬＩＣを介して、少なくとも１つの点火素子ＺＩを駆動制御する。ここに示されているのは火薬式に起動可能な点火素子であり、これは火薬式に起動可能なベルトテンショナまたはエアバッグにふつう使用される。しかしながらリバーシブルな拘束手段（reversible Rueckhaltemittel）も、例えばリバーシブルな、すなわち電気モータ駆動式のベルトテンショナまたは同様に電磁式に駆動制御可能なクラッシュアクティブヘッドレストも駆動制御可能である。
【００１８】
この装置の動作の仕方をつぎのフローチャートに基づいて説明する。ステップ２００では加速度センサａｘによって得た加速度信号を累算し、ステップ２０１でこれと、適応式の閾値とを比較する。適応式とは、この閾値が加速度信号に依存してそれ自体で変化するということである。しかしながらここでは別の評価アルゴリズムも可能である。ステップ２０２では、人員保護手段を駆動制御するために最終的に決定的である上記の条件が満たされたか否かがチェックされる。この条件が満たされてない場合、ステップ２０７においてこの方法は終了する。しかしながら満たされる場合、ステップ２０６に進み、妥当性検査も満たされる場合にだけ、ステップ２０６において駆動制御の決定がなされる。この妥当性の条件は、ステップ２０３においてスタートする。ここでこれは周辺センサＰＡＳ−ＲおよびＰＡＳ−Ｌの信号を記録ないしは形成して、そこからステップ２０４において、例示的に上で示した手法において分散を用いて、振動エネルギーを計算することによって行われる。つぎにこの振動エネルギーにはステップ２０５において閾値検査が行われる。しかもこの振動エネルギーはそれぞれ加速度センサPAS-RおよびPAS-Lの信号に基づいて求められたエネルギーである。複数の閾値のうちの１つでも上回ると、妥当性判定条件が満たされ、ステップ２０６において発火の決定を行うことができる。しかしながら上記の判定条件のいずれの条件も満たさない場合、この方法はステップ２０７で終了する。トリガの決定は、当然のことながら人員保護手段毎に別々に行われ、また妥当性検査に対して相応の閾値が適用される。すなわち、エアバッグまたはベルトテンショナに対してこの方法が並列に実行されるのである。人員保護手段がそれぞれ異なるステップを有する場合、この方法も異なるステップを実行する。
【００１９】
図３に示したブロック図で上記の妥当性検査方法を一層詳しく説明する。ステップ３００で周辺の加速度センサPAS-Lの信号を、またステップ３０１で周辺の加速度センサPAS-Rの加速度をそれぞれ形成する。周辺の加速度センサPAS-Lの加速度信号は、ステップ３０２において上述の分散判定部に供給される。上記の振動エネルギーを表すこの分散は、閾値において（an Schwellwerten）ステップ３０５および３０９に供給される。周辺の加速度センサPAS-Rの加速度信号は、ステップ３０３において、上述の分散判定部に供給される．これによって決定される分散は、閾値決定部３０４および３０８に供給される。閾値決定部３０４および３０５は、ベルトテンショナに対して調整されており、orゲート３０６に接続されている。つぎにゲート３０７により、このようにして求めた値がホールドされる。すなわち、閾値３０４または３０５のうちの１つを上回っただけで、すなわち、所定の分散判定条件のうちの１つを上回っただけで、ベルトテンショナが駆動制御される。相応することがエアバッグＡＢに対して当てはまる。閾値３０８または３０９のうちの１つを上回っただけで、妥当性検査の判定条件が満たされる。それは、閾値決定部３０８および３０９も出力側を介してorゲート３１０に接続されているからである。ベルトテンショナまたはエアバッグに対する閾値は適応形に、すなわち例えば、分散判定または加速度信号に依存して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による装置のブロック図である。
【図２】本発明のフローチャートである。
【図３】本発明による装置の別のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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