(57)【要約】  加速度センサにより導出された少なくとも１つの信号を使用して乗員保護手段を作動させる方法を提案する。  前記信号から前方シフトを求め、この前方シフトを速度低下と減速度とに依存して設定される少なくとも１つの閾値面と比較する。この比較に依存して乗員保護手段を作動させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの加速度センサ（Ｂ）により導出された少なくとも１つの信号に依存して乗員保護手段（ＲＨＳ）を作動させる方法において、
前記少なくとも１つの信号として前方シフト（ΔＳ）を使用し、該前方シフト（ΔＳ）を速度低下（ΔＶ）と減速度（Δａ）とに依存して設定される少なくとも１つの閾値面と比較し、
前記比較に依存して乗員保護手段（ＲＨＳ）を作動させる、ことを特徴とする乗員保護手段（ＲＨＳ）を作動させる方法。
【請求項２】
前方シフト（ΔＳ）を、速度低下（ΔＶ）に依存して設定される第１の閾値および減速度（ａ）に依存して設定される第２の閾値と比較し、第１および第２の比較により前記閾値面を模造する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
別の箇所に設置されたセンサ系の信号または少なくとも１つの特性値に依存して前記閾値面を変化させる、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
衝突タイプ識別および／または衝突重力に依存して前記閾値面を変化させる、請求項１から３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
衝突フェーズに依存して前記閾値面を設定する、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
所定の速度低下が達成されたら、前方シフトが前記閾値面に達したか否か、第１の数だけ待つ、請求項５記載の方法。
【請求項７】
さらに、前方シフト（ΔＳ）および／または速度低下（ΔＶ）をそれぞれ第３の閾値と比較する、請求項１から６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記第３の閾値は経時的に一定である、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前方シフト（ΔＳ）を級数展開により推定する、請求項１から８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項記載の方法における制御装置の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの加速度センサにより導出された少なくとも１つの信号に依存して乗員保護手段を作動させる方法に関する。
【０００２】
ＥＰ４５８７９６Ｂ２から、衝突プロセスを特徴付けるパラメータに依存して、積分された加速度値に対する可変閾値を設定する乗員保護手段の作動方法がすでに公知である。これにより、衝突過程を、したがってまた衝突タイプまたは衝突重力を非常に正確に扱うことができる。とりわけ、可変閾値は加速度に依存して決定され、この閾値に比べて速度低下が検査される。
【０００３】
発明の利点
これに対して、独立請求項に記載された特徴を備えた本発明による乗員保護手段を作動させる方法は、時間から独立であるという利点を有している。本発明では、速度低下と減速度との値の対から求められる閾値面を使用する。つまり、この値の対には前もって前方シフトが対応付けられているので、３次元空間内に１つの曲面が定義される。この曲面は経験的に求められる。加速度信号から前方シフトが計算され、前方シフトはこの閾値面と比較される。前方シフトがこの閾値面と交差または接触または貫通する場合にだけ、エアバッグ、安全ベルト、またはロールバーのような乗員保護手段のトリガの決定が下される。とりわけ、本発明による方法によれば、方法は、衝突の始まりが識別されたときの揺れに比較的不感である。衝突の始まりは、加速度信号がほぼ一定の雑音閾値を上回ることで識別される。この雑音閾値は一般には３ｇから４ｇの間とすることができる。この雑音閾値を例えばプリクラッシュセンサに依存して可変とすることも可能である。加速度がこの雑音閾値を上回ると、積分が開始され、したがってまた衝突が確定される。典型的なハンマー打撃、縁石乗り上げ、または路面の凹みのような誤ったトリガイベントを排除するために、一般的には、衝突開始後の所定の時間の間、このような急速に弱まるイベントを捕らえるために、閾値面の持ち上げを行う。その後に加速度値が雑音閾値を上回れば、衝突が仮定される。
【０００４】
従属請求項において実施される措置および発展形態により、独立請求項に示されている乗員保護手段を作動させる方法の有利な改善が可能である。
【０００５】
特に有利には、閾値面は２つの閾値によって模造される。ここで、第１の閾値は速度低下に依存して決定され、その時点の前方シフトはこの第１の閾値と比較され、第２の閾値は減速度、つまり、加速度に依存して設定され、前方シフトは同様にこの第２の閾値と比較される。これは本発明の理論の簡単な具体化である。
【０００６】
さらに、有利には、閾値面は別の箇所に設置されたセンサ系の信号または少なくとも１つの特性値に依存して変更される。これにより、アップフロントセンサ、側面衝突センサ、乗員識別センサ、または周囲センサのような別の箇所に設置されたセンサの信号は、閾値面を操作するために使用することができる。その際、例えば、周囲センサ系により衝突が避けられないと識別された場合には、乗員保護手段が迅速にトリガされるように、閾値面は相応して低下させられる。しかし、衝突タイプまたは衝突重力のような、エアバッグ制御装置内のセンサ系によって求められる特性値も、閾値面の操作に使用することができる。衝突重力が非常に大きい場合、この場合にも乗員保護手段のできるだけ早期の利用ができるように、閾値面を相応して低下させてよい。
【０００７】
さらには、閾値面を衝突フェーズにも依存して設定することが可能である。その場合、第１のフェーズにおいて、上で示唆したように、ハンマー打撃フェーズにおいて、トリガを避けるために閾値面を持ち上げ、それに続くフェーズにおいて、起こり得る衝突が検出されるように閾値面を低下させる。衝突が非常に緩慢な場合には、乗員保護手段のトリガを回避するために、所定の時間または所定の前方シフトまたは所定の速度低下の後に閾値面を再び持ち上げてもよい。速度低下が観測されたら、所定の速度低下に達した時点からカウンタをセットし、所定の時間の後に、前方シフトが閾値面を貫通したか否かを検査することが可能である。さらに、低下する速度または生じる前方シフトに対する閾値を直接使用して種々の衝突フェーズを実現することができるので、タイマ（カウンタ）はなしで済ますことができ、時間からの独立性が保証される。その時までこれが成り立っていなければ、穏やかな衝突の場合にトリガが回避されるように、閾値面は持ち上げられる。
【０００８】
有利には、本発明による方法のロバストネスを向上させるために、前方シフトまたは速度低下が並行してそれぞれ固有の閾値と比較される。この閾値は例えば時不変であり、閾値面の評価によっては乗員保護手段の作動に至らないが、衝突に基づいては作動がされるべきというケースを捕らえなければならない。
【０００９】
有利には、前方シフトは、級数展開、有利にはテイラー級数展開を用いて減速度と速度低下とから推定することができる。この推定はとりわけ将来に向かっても行うことができるため、将来のトリガ時点を容易に求めることができる。
【００１０】
図面
本発明の実施例を図面に示し、以下の説明においてより詳細に解説する。
【００１１】
図１は、本発明による装置のブロック回路図を示しており、
図２は、フローチャートを示しており、
図３ａおよび３ｂは、閾値面を示しており、
図４は、ブロック図を示しており、
図５は、信号流れ図を示している。
【００１２】
説明
乗員保護システムを作動させるためのトリガアルゴリズムは、実質的に、加速度センサにより得られる信号に基づいている。さらに、とりわけ側面衝突センシングのための周囲センサ、圧力センサの信号も、座席占有状態識別のためのセンサの信号も使用してよい。加速度センサは、たいてい車体タンネルの領域にある制御装置の中に配置してもよいし、側面衝突センサまたは正面衝突センサとして使用してもよい。正面衝突センサはたいてい放熱器グリルに固定されており、その一方で、側面衝突センサはＢピラーまたは座席のクロスビームの中に配置されている。加速度信号はまず雑音閾値と比較される。例えば路面の凹みや他のイベントにより生じる危険性のない震動を隠蔽するためには、これは必要不可欠である。これにより衝突初期には不確実性が生じる。雑音閾値をセンサ信号に依存して操作することはすでに提案されている。
【００１３】
しかし、本発明によれば、トリガアルゴリズムを時間から独立したものにすることが提案される。これは、減速度と速度低下と前方シフトとから成る値の組から決定される閾値面を定めることによって達成される。続いて、この閾値面は測定値から得られる前方シフトと比較される。前方シフトが閾値面を貫通、接触、または交差した場合には、乗員保護手段のトリガの条件となるような衝突を仮定することができる。発展形態では、その時その時の与件に適応的に反応するために、閾値面を衝突重力または衝突タイプのような特性値およびアップフロントセンサ、プリクラッシュセンサ、または側面衝突センサのような別の箇所に設置されたセンサの信号に依存して変化させてよい。
【００１４】
図１は、本発明による方法を使用する装置を示している。制御装置ＳＧはマイクロコントローラμＣを有している。マイクロコントローラμＣは別のタイプのプロセッサであってもよく、その第１のデータ入力側は、制御装置ＳＧの内部にある加速度センサ系Ｂに接続されている。加速度センサ系Ｂは、例えば車両縦方向および車両横方向において測定を行う。また、加速度センサが車両縦方向および車両横方向に対して角度を成していてもよい。マイクロコントローラμＣは第１のデータ入力側を介して点火回路素子ＦＬＩＣと接続されている。点火回路素子ＦＬＩＣは点火素子の点火に使用される。当業者には周知である制御装置ＳＧの他の詳細については、ここでは簡単のために省略する。点火回路素子ＦＬＩＣは出力側を介して乗員保護手段ＲＨＳと接続されている。マイクロコントローラμＣの第２のデータ入力側には、アップフロントセンサ系ＵＦＳが接続されている。アップフロントセンサ系はたいてい、放熱器グリルに固定された加速度センサから構成されている。マイクロコントローラμＣの第３のデータ入力側には、側面衝突センサＰＡＳが接続されている。側面衝突センサＰＡＳは、加速度センサおよび／または圧力センサであってもよく、Ｂピラー内または車両ドア内にある。マイクロコントローラμＣの第４のデータ入力側には、座席占有状態識別器ＩＯＳが接続されている。座席占有状態識別器ＩＯＳは、例えば力測定ボルトによる重量測定、または座席マットを介して座席占有状態を識別してもよいし、室内ビデオ識別または超音波もしくはレーダー識別を使用してもよい。マイクロコントローラμＣの第５のデータ入力側には、周囲センサ系１０が接続されている。この周囲センサ系１０は、超音波センサ、レーダーセンサ、および／またはビデオセンサ（場合によっては、歩行者保護手段の接触センサ系）の組合せである。レーダーセンサでは、概して、７７ＧＨｚないし２４ＧＨｚが一般的である。マイクロコントローラμＣは本発明による方法を実行する。マイクロコントローラμＣはまず加速度センサ系Ｂの信号を積分し、速度低下を得る。速度低下をさらに積分すると、前方シフトが得られる。例えばルックアップテーブルであるメモリには、所定の加速度値と速度低下値とに対して、前方シフト値が記録されている。加速度（減速度）、速度低下、および前方シフトから成るこの値の組によって、空間内に一意的な点が確定される。これらの点は合わせて１つの曲面を、すなわち、閾値面を形成する。この閾値面は、トリガのケースが存在しているか否かを確定するために、その時の前方シフトと比較される。
【００１５】
図２は本発明による方法をフローチャートで示している。方法ステップ２００では、センサ系Ｂにより加速度Ａが測定される。加速度Ａは方法ステップ２０１において通常はローパスフィルタリングされ、方法ステップ２０２において一重積分および二重積分を施される。方法ステップ２０３では、加速度もしくは減速度、速度低下、および前方シフトから衝突タイプや衝突重力のような特性値を求めることができる。特性値は、必要に応じて閾値面を操作するために、方法ステップ２０４に供給される。前方シフトＳ２０５はその時に生じたものであり、以下の式によるテイラー級数展開によって求めることができる：
【００１６】
【数１】
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前方シフトは方法ステップ２０６において閾値面と比較され、方法ステップ２０７において、閾値面を貫通しているか否か、いつ貫通したかが確定される。閾値面がある時点に貫通されると、この時点に方法ステップ２０８において乗員保護手段ＲＨＳの作動が行われる。前方シフトが閾値面に接触しなければ、方法ステップ２０９において方法は終了する。周囲センサ系１０、アップフロントセンサＵＦＳ、および側面衝突センサＰＡＳ、並びに座席占有状態識別器ＩＯＳのような別の箇所に設置したセンサからの別のパラメータによる閾値面の操作は、容易に本発明によるこの方法に付け加えることができる。
【００１７】
図３は、イラストａおよびｂにおいて、閾値面の外観と形態を示している。図３ａにはスキーマが示されている。横座標上では、第１行に加速度値ＡＣＣが置かれており、縦座標では、第１列に速度低下値が置かれている。この値の対に対して、経験的にまたはこの値についてのシミュレーションにより得られた前方シフト値が記憶される。これは図３ｂにおいて空間内の図示された曲面に表現されている。Ｘ軸は減速度値３１により定められ、その一方でＹ軸は速度低下値３０により定められている。Ｚ軸は前方シフト値のためのものである。前方シフト値が０である場合には、この平面内に、速度低下と減速度との間の依存関係から生じる閾値線が示される。測定された加速度から得られるその時点の求められた前方シフトは、乗員保護手段のトリガが為されるためには、この曲面を貫通しなければならない。曲面は、速度低下と減速度とから決定される各点に対して、１つの点しか有さない。
【００１８】
図４は、トリガアルゴリズムの全体像をブロック回路図として示している。まず、さまざまな指標が求められる。これらの指標は、前方シフト、速度低下、および加速度であってよく、加速度はフィルタリングしてもよい。方法ステップ４０では、個々の値から証言能力のある特性値を形成するために、指標が融合される。これらの特性値は、方法ステップ４１において、例えば時間または前方シフトまたは低下した速度に依存して、衝突タイプおよび衝突重力として求められる。衝突重力と衝突タイプの決定はブロック４０と４１を包含しており、ブロック４０と４１はここでは括弧４４でまとめられている。ブロック４２では、本発明で開示された時間から独立したアルゴリズムが実行される。時点４３には、乗員保護手段のトリガ決定が行われる。
【００１９】
図５は、２つの閾値によってどのようにして閾値面が模造されるかを信号流れ図で示している。ブロック５０１では、前方シフトの閾値を形成するために、速度低下が参照される。ブロック５０２では、前方シフトの閾値を形成するために、減速度が使用される。両方のブロック５０１および５０２がトリガを指示する場合にのみ、ＡＮＤ結合５１４（ここでは、ＯＲ結合も考えられる。３次元曲面は、特性曲線から形成された両方の曲面の最大値かまたは最小値によって近似される。ＯＲ→最小値、ＡＮＤ→最大値）によりＯＲゲート５２０へトリガ決定が転送されるので、トリガ決定５２１を下すことができる。ここで、さらに、閾値面がトリガに導かない場合のためのブロック５１５が設けられている。ブロック５０１では、まず、減速度の積分により速度低下が時間の関数として求められる。この信号は一方では前方シフトを求めるために積分５０３に渡される。他方では、この信号は停止時間ｔをもったフィルタ関数５０４に供給される。このようにしてフィルタリングされた速度低下信号は、ルックアップテーブル５０５においてその時点の速度低下値に対する閾値を同定するために使用される。次に、この閾値は、ステップ５２２においてその時点の前方シフトと比較されるように、方法ステップ５０６に供給される。少なくとも接触が起これば、トリガのケースであり、相応の信号がＡＮＤゲート５１４（あるいはＯＲゲート）に転送される。方法ステップ５０２では、高周波雑音信号５０７が一方ではフィルタリング５１０に、他方では積分５０８に供給される。このフィルタリングもまた方法ステップ５１０において停止時間を有している。方法ステップ５０８において信号を一度積分した結果として速度低下が得られ、速度低下は方法ステップ５０９において前方シフトを得るために再度積分される。ブロック５１０からのフィルタリングされた信号は、ブロック５１１のルックアップテーブルで閾値を求めるために使用される。このルックアップテーブルは、横座標に加速度が記録されており、縦座標には前方シフトが記録されている。ブロック５１２では、このルックアップテーブルから相応の閾値が得られ、この閾値はブロック５１３においてその時点の前方シフトΔＳとの比較に用いられる。ここでも、前方シフトが閾値に少なくとも接触していれば、相応の信号がＡＮＤゲート５１４（あるいはＯＲゲート）に転送される、つまり、論理値１である。ブロック５１５では、ブロック５１６において前方シフトが例えば速度低下からの積分によって求められ、ブロック５１８において固定閾値と比較される。ブロック５１７では、減速度の積分によって速度低下ΔＶが求められ、速度低下ΔＶは方法ステップ５１９において同様に閾値と比較される。ここで、２次元曲面によってはトリガのケースが確認されないようなケースが捕らえられる。ブロック５１５においてトリガのケースが確認されれば、各ケースにおいてトリガ決定５２１が下される。というのも、この信号はＯＲゲートに供給され、ＯＲゲートでＡＮＤゲート５１５（あるいはＯＲゲート）の出力と比較されるからである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による装置のブロック回路図を示す。
【図２】フローチャートを示す。
【図３】閾値面を示す。
【図４】ブロック図を示す。
【図５】信号流れ図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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