(57)【要約】本発明は衝突検知装置に関する。この装置は圧力を用いて衝突を検出し、その際、圧力信号を評価するプロセッサに対し正規化された信号が供給される。この正規化は、圧力センサにおいてセンサ素子（１）自体においてまたは信号準備処理装置（４）により行われるかまたは、プロセッサ（８）において行われる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの圧力センサ（１〜５）を備えた衝突検知装置において、
プロセッサ（８）を少なくとも１つの圧力センサ（１〜５）と接続可能であり、
該プロセッサ（８）は少なくとも１つの圧力センサ（１〜５）の信号に依存して衝突検知を実行し、
前記信号は、所定の圧力に合わせて正規化されるよう準備処理されることを特徴とする衝突検知装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記信号は周囲圧力に合わせて正規化されることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項２記載の装置において、
前記周囲圧力を捕捉するため別のセンサが設けられていることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記少なくとも１つの圧力センサ（１〜５）は十分に封止された部分に設けられている一方、前記別のセンサは該部分の外側に設けられていることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１または２記載の装置において、
周囲圧力を供給するための記憶装置（９）が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の装置において、
少なくとも１つの圧力センサのセンサ素子（１）は、該センサ素子（１）が正規化された信号を送出するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１または２記載の装置において、
前記圧力センサ（１〜５）が信号を正規化するように構成されていることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１または２記載の装置において、
前記プロセッサ（８）は信号を正規化するように構成されていることを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来の技術
本発明は、独立請求項の上位概念に記載の衝突検知装置に関する。
【０００２】
まだ公開されていないドイツ連邦共和国特許出願DE 102 10 131.0から知られているのは、圧力センサからの圧力データを差分値または絶対値として制御ユニットへ伝送することである。
【０００３】
発明の利点
これに対して独立請求項の特徴部分に記載の本発明による衝突検知装置の有する利点とは、すでに正規化された圧力値が伝送されることである。このことによって圧力信号が周囲環境には依存しなくなり、中央制御ユニットにおいて簡単かつ低コストで信号評価を実施できるようになる。さらに信号処理を省くことで制御装置におけるパフォーマンスの改善も見込まれる。しかも圧力データの正規化によって、正規化された圧力データに加速度センサからの信号と互換性をもたせることができるという前提条件が得られる。
【０００４】
従属請求項に記載された構成によって、独立請求項に記載された衝突検知装置の有利な実施形態が実現される。
【０００５】
殊に有利であるのは、信号を周囲圧力に合わせて正規化することである。この周囲圧力は別のセンサによって捕捉してもよいし、あるいはすでに記憶装置内に格納しておいてもよく、あるいはセンサ素子たとえばマイクロマシニング技術によるセンサ素子を、すでに正規化された周囲圧力を測定値として送出するように構成してもよい。衝突検知用圧力センサに加えてさらに付加的なセンサが設けられているならば、有利にはこの付加的なセンサを、衝突検知用圧力センサが存在する十分に封止された部材の外部において周囲圧力を捕捉するために用いられるようにする。つまりこの衝突検知用圧力センサは、車両部材の変形に起因して生じる断熱的圧力上昇測定方式に基づいて動作する。
【０００６】
図面
次に、図面を参照しながら実施例に基づき本発明について詳しく説明する。
【０００７】
図１は本発明による装置のブロック回路図であり、図２は本発明による装置のプロセッサ上でのシーケンスを示すダイアグラムである。
【０００８】
実施例の説明
圧力センサは、工業ならびに自動車の用途において知られている。それらの圧力センサは、設計に応じて絶対圧力値または差分圧力値を伝達する。自動車の場合、圧力センサはエンジン制御のほか、側面衝突を検知するためにも使用されることが多くなってきている。
【０００９】
本発明によれば、以降の処理を簡単にする目的で圧力信号が正規化される。このことにより得られる利点とは、エアバッグトリガアルゴリズムのための圧力信号が周囲圧力には左右されなくなることであり、信号処理を中央制御装置において簡単かつコストをかけずに行えることである。正規化による準備処理が外部の圧力センサに移されれば、中央制御装置におけるパフォーマンスの向上を予期することができる。さらに正規化によって、圧力センサと加速度センサの信号の互換性をとることも可能になる。
【００１０】
圧力センサは最近の乗員拘束システムにおいてますます用いられるようになってきており、これは側面衝突が発生したときにサイドドアの変形を測定することを目的としている。このことは断熱的圧力上昇を介して行われ、これによれば側面衝突を著しく迅速に検知できる。この場合、数ミリ秒のトリガ時間を実現できる。衝突発生時の有効信号は圧力センサにとっては周囲圧力に対し１次近似で比例しており、つまり車両が駆動されている高度ならびに現在の天候状況に依存する。この影響量がトリガアルゴリズムにおいては考慮されないようにする目的で、圧力信号が相応に後処理される。これをセンサ自体において行ってもよいし、制御装置において行ってもよい。ある種のケースでは、センサ素子を適切に設計することで信号処理をシミュレートすることさえでき、このことは状況によってはきわめてコスト的に好適な解決手段となる可能性がある。目的は以下のように値を求めることである：
ＰＮ１＝Ｓ・（（Ｐ−Ｐ０）／Ｐ０）または
ＰＮ２＝Ｓ・（Ｐ／Ｐ０）
ただしＳはスケーリング係数、Ｐは着目時点で測定されたドア内部空間における絶対圧力、Ｐ０は絶対周囲圧力である。この場合、アルゴリズムもしくは制御装置にとっての利点とは、衝突信号が周囲圧力には依存しない点のほか殊に、これまでもっぱら使用されてきた加速度センサの圧力との互換性を上述の措置によって維持できることである。
【００１１】
図１には本発明による装置のブロック回路図が示されている。検知素子つまりセンサ素子１たとえばマイクロマシニング技術によるダイヤフラムが、ここでは圧力測定部材としてはたらく。センサ素子１から送出される信号は増幅器２により増幅され、ついでアナログ／ディジタル変換器３に供給されてディジタル化される。ディジタル化された信号はその後、信号準備処理装置４へ送られ、準備処理された信号が次に送信コンポーネント５へ渡される。送信コンポーネント５は線路６を介して制御装置へ、ここでは受信コンポーネント７へ、フィルタリングされた信号を伝送する。ついで受信コンポーネント７は受信した信号をプロセッサ８へ転送し、プロセッサ８はメモリ９を用いデータ入／出力側を介して乗員抑止手段についてのトリガアルゴリズムのために圧力信号を利用する。次にこのトリガアルゴリズムの評価に依存して、乗員拘束手段１０たとえばエアバッグまたはベルトテンショナなどが駆動制御される。つまりこの圧力センサはセンサ素子１、増幅器２、アナログ／ディジタル変換器３、信号準備処理装置４、送信コンポーネント５によって構成されている。これらの素子はケーシング内に収容され、側面衝突発生時に断熱的圧力情報を測定する目的で車両側部に配置される。この場合、圧力センサは間接的な変形センサとしてはたらく。一例としてここでは１つの圧力センサだけしか示されていないけれども、通常は少なくとも２つの圧力センサがそれぞれ対向する車両側面に配置されており、あるいはそれどころかたとえば４つの車両センサが配置されており、それによってたとえば４ドア車両であればすべてのドアを監視することができる。その場合、断熱的圧力上昇を生じさせることができるよう、圧力センサを殊に十分に密閉された車両部分に配置しておく必要がある。
【００１２】
これに対する代案として、この種の圧力センサを別の車両部分にも配置して、たとえば正面衝突、オフセット衝突または後部衝突を検出できるようにすることも考えられる。ここで重要であるのは、圧力上昇による迅速な検知を実現する目的で断熱的圧力上昇を生じさせることができるようにすることである。たとえば車両トンネルに設けることができる制御装置内に、あるいは圧力センサ自体の中に、受信コンポーネント７、プロセッサ８およびメモリ９を配置することができる。このほかさらに別のコンポーネントを配置することもでき、たとえば妥当性判定用センサとして設けられた加速度センサとの接続を行うこともできる。また、加速度センサ自体をプロセッサ８のすぐ近くに配置することもできる。加速度センサの代わりに、固体中伝播音響センサまたは変形センサのような他のセンサタイプを妥当性判定用センサとしてはたらかせることもできる。この妥当性判定センサも衝突を通報した場合のみ、プロセッサ８は乗員拘束手段１０を駆動制御することができる。制御装置が車両中央に配置されている場合、線路６はここでは２線式線路として形成されている。この場合、たとえば圧力センサから制御装置へと単方向接続線が設けられている。さらにここでは圧力センサに所要エネルギーを供給する目的で、制御装置から線路６へと直流が送出される。データ伝送のため圧力センサは測定信号を電流変動としてつまり振幅変調によって印加し、その結果、受信コンポーネント７はこの電流変動によって圧力信号を受け取る。振幅変調の代わりにパルス幅変調を行うことも可能である。
【００１３】
さらにこれに対する代案として、線路６に双方向接続線を設けることも可能であって、したがってそこでは制御装置も圧力センサへ問い合わせを伝送することができる。さらに別の代案としてセンサバスも挙げられる。このようなセンサバスに、図１に示されているような圧力センサを接続することができ、さらに制御装置も接続することができる。このため、接続されたセンサおよび制御装置はバスコントローラを有しており、これによってバスを介したデータトラフィックを実現することができる。この種のバスは、たとえば複数のセンサを設けるときにケーブルコストを節約する目的で有利である。
【００１４】
ところで、正規化はセンサ素子１自体においてまたは信号準備処理装置において行われ、これによれば測定された圧力が周囲圧力によって除算され、あるいは正規化はプロセッサ８によって行われ、これによれば最終的に圧力センサの測定値を用いて制御装置においてはじめて除算が実行される。原則的にこれら３つの可能性から選択することができる。正規化がセンサ素子自体によって行われるならば、たとえば圧力センサダイアフラムに孔を設けることができる。
【００１５】
図２には、上述の装置によって実施される本発明による方法の流れが示されている。ステップ１１において、圧力センサのコンポーネント１〜５により上述のようにして圧力が形成される。その際、必要に応じてすでにセンサ素子１または信号準備処理装置４において圧力信号の正規化が行われる。ステップ１２において、送信コンポーネント５により圧力信号または正規化された圧力信号が制御装置へ伝送され、ここでは受信コンポーネントへ伝送される。ステップ１３においてプロセッサ８は正規化されたまたは正規化されていない圧力信号を受け取り、必要に応じて正規化を実行する。ついでステップ１４においてプロセッサ８はメモリ９を用いてトリガアルゴリズムを実行し、その際に妥当性判定信号有利には加速度センサからの妥当性判定信号が考慮される。圧力信号と妥当性判定信号とが衝突発生を表している場合のみ、プロセッサ８によりトリガアルゴリズムにおいて衝突発生と判定されてステップ１５へと進み、乗員拘束手段１０を駆動制御する。乗員保護手段１０の駆動制御において乗員監視や乗員分類のようなパラメータも考慮される。ステップ１４において衝突が識別されなければ、ステップ１１にジャンプして戻る。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による装置を示すブロック回路図
【図２】本発明による装置のプロセッサにおけるシーケンスを示すフローチャート
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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