(57)【要約】  歩行者保護用の悪チュー多層値(6)の操作装置が提案される。ここで装置は周囲センサ(1)と接触センサ(2)に接続されており、該装置は、接触センサ(2)からの第1の信号を閾値(27)と比較するように構成されており、前記閾値(27)または第1の信号は周囲センサ(1)の第2の信号に依存して変化され、アクチュエータ装置(6)が比較に依存して操作される。
2007500095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行者保護用のアクチュエータ装置(6)を操作するための装置であって、
該装置は周囲センサ(1)と接触センサ(2)に接続されており、
該装置は、接触センサ(2)からの第1の信号を閾値(27)と比較するように構成されており、
前記閾値(27)または第1の信号は周囲センサ(1)の第2の信号に依存して変化され、
アクチュエータ装置(6)が比較に依存して操作される、ことを特徴とする装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、第1の信号をノイズ閾値と比較し、比較に対するスタート時点を検出する装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の装置において、第2の信号は相対速度である装置。
【請求項４】
請求項１記載の装置において、周囲センサ(1)の第3の信号から比較に対するスタート時点を検出する装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項記載の装置において、閾値(27)は時間に依存して変化する装置。
【請求項６】
請求項２または４記載の装置において、ノイズ閾値は第3の信号に依存して調整される装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項記載の装置において、第1の信号を比較のために少なくとも1回微分または積分する装置。
【請求項８】
請求項１から６までのいずれか一項記載の装置において、第1の信号自体を比較に使用する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、独立請求項の上位概念に記載の歩行者保護用のアクチュエータ装置の操作装置に関する。
【０００２】
EP914922A1から、歩行者保護システム、ここでは調整可能なフロントボンネットにおいて、車両の固有速度をフロントボンネットの操作の際に考慮することが公知である。
【０００３】
発明の利点
独立請求項の特徴部分の構成を備える歩行者保護用のアクチュエータ装置を操作する本発明の装置は、アクチュエータ装置の操作に使用されるアルゴリズムが周囲センサおよび接触センサの信号を使用するという利点を有する。
有利には接触センサの信号は閾値と比較され、このとき接触センサの信号または閾値が周囲センサの信号に依存して変化される。これにより例えば相対速度の影響が、接触センサの信号の評価の際に考慮される。相対速度は対象物分類に対する尺度であり、これにより例えば対象物が静止しているか、または所定の速度で移動しているかを検出することができる。例えば歩行者は制限された最高速度を有するから、これにより歩行者を車両から容易に区別することができる。このことはとりわけ事故重大性の判断に使用することができる。これにより本発明の装置は、速度に基づいてアクチュエータ装置に対してトリガ決定を行うことができる。速度情報を利用することで、衝突信号を、対象物が人であるか、または他の対象物であるかについて区別することができる。速度を利用することはまた、アクチュエータ装置の誤トリガを阻止する。このことにより全体で、接触センサの信号である衝突信号を正確に評価することができる。例えば高速で軽量の対象物は、緩慢で重量のある対象物に類似の衝突信号を送出することがある。このことは、速度の知識が決定空間を1次元だけ拡張することを意味し、種々の対象物の分類が改善され、ひいてはアクチュエータ装置のトリガのための決定が改善される。
【０００４】
従属請求項に記載の構成および改善形態により、歩行者保護用のアクチュエータ装置を操作するための独立請求項記載の装置の有利な実施形態が可能である。
【０００５】
特に有利には、接触センサの信号、すなわち衝突信号をまずノイズ閾値と比較し、アクチュエータ装置のトリガ決定を行うための閾値との比較をいつスタートすべきかを設定する。改善形態では、ノイズ閾値が周囲センサの信号に依存して変化される。これは周囲センサによって、高い確率で衝突が識別される場合、または衝突が不可避であると識別される場合である。次にノイズ閾値が低下され、これによりアルゴリズムが衝突の開始により鋭敏に応答することができるようになる。これにより実際の衝突接触時点により接近して信号処理を開始することができる。
【０００６】
さらに装置が周囲センサの別の信号から、衝突信号と閾値との比較に対するスタート時点を検出すると有利である。すなわち周囲センサの信号から衝突時点を検出することができる。この時点により、いつ装置が接触センサの信号と閾値との比較を実行するかが決定される。
【０００７】
さらに閾値が時間に依存して変化されると有利である。例えば時間窓内で閾値を上回らなければ、接触センサの信号がおそらく衝突を指示しないと識別される。これにより閾値を再び上昇させ、衝突以外の他の作用が閾値を上回ることが回避される。
【０００８】
接触センサの信号は有利にはそれ自体が比較に使用されるか、または前処理して使用することができる。すなわち比較の前に微分または積分して、例えば積分の場合は信号を平滑化することができ、微分の場合は信号特性を改善して評価することができる。微分または積分は複数回実行することができる。
【０００９】
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。
図１は、本発明の装置の第１のブロック回路図を示す。
図２は、信号フローチャートを示す。
図３は、フローチャートを示す。
図４は、第1の信号時間線図を示す。
図５は、第2の信号時間線図を示す。
図６は、第3の信号時間線図を示す。
【００１０】
現在の車両では、歩行者は車両との事故の際に、構造的手段を車両ボンネットに施すことによってのみ保護される。これに対する例は、フロントボンネット、フェンダー、フロントガラスを、歩行者に対する負荷値ができるだけ小さくなるように設計することである。例えばフロントボンネットは機関ブロックから比較的に大きな間隔を有し、これによって、より柔らかく構成することができる。
【００１１】
しかしこの構造的手段を例えばデザイン技術的理由からすべての場合に取ることはできず、また常に十分なものではない。このような場合、アクチュエータ装置を制御する電子システムを使用し、歩行者保護の程度を高めなければならない。これに対する例は調整可能なフロントボンネットである。一般的にこのようなシステムは、センサ、アルゴリズム、および制御装置からなり、制御装置ではトリガ決定を計算するアルゴリズムが実行される。制御装置として例えば乗員保護システムに対する制御装置を使用することができ、従ってこの制御装置のプロセッサでアルゴリズムが計算される。
【００１２】
本発明によれば、アルゴリズムで車両と対象物、とりわけ歩行者との間の速度を考慮し、衝突信号から、すなわち接触センサの信号から正確に衝突対象物を推定することが提案される。
【００１３】
歩行者保護に使用されるセンサシステムの目的は、車両と歩行者、ないしは一般的には衝突対象物との間の速度を測定することである。速度は例えばプレクラッシュセンサ系、例えばレーダセンサまたは超音波センサにより検出することができる。さらなる例はビデオセンサ、フォトニクスミキシングデバイス、またはレーザセンサまたは赤外線センサである。このプレクラッシュセンサ系によって、対象物または人の衝突時点、すなわち信号処理を開始すべき時点を推定することができる。センサシステムのさらなる目的は、アルゴリズムが情報を使用して、その対象物に対し歩行者保護システムをトリガすべきか、トリガすべきでないかを決定することである。このために接触センサが補充される。周囲センサおよび接触センサはアルゴリズムに情報を送出し、これにより歩行者保護システムをアクティベートすべきか否かを決定する。
【００１４】
この場合、接触センサは、衝突対象物がより高速であり、より重量があるほど比較的に強い衝突信号を送出する。また衝突センサは、高速で軽量の対象物に対しては、緩慢で重量のある対象物と同じような衝突信号を送出する。この例は衝突速度の知識がアルゴリズムに重要な情報を提供し、対象物についてそれが保護システムをトリガすべき人であるのか、または車両ないし乗客に対して不利益を回避するためにシステムをトリガしてはならない他の対象物であるのかを推定することができることを示す。
【００１５】
トリガと非トリガを区別するために例えば、衝突信号、または例えば1回または複数回の微分または積分による信号処理によって導出された信号を閾値との比較することができる。相対速度の知識に基づいて、閾値を相対速度に依存させる必要はなく、閾値を速度によりパラメータ化することができる。衝突信号、すなわち接触センサの信号もパラメータ化することができる。この閾値を上回る、ないしは下回る場合に乗員保護手段をトリガする。付加的に閾値を時間に依存させることもできる。同様に、衝突信号またはそこから導出された信号自体を速度または時間に依存して変化させ、閾値と比較することもできる。
【００１６】
閾値との比較は、周囲センサにより予測された衝突時点から、または衝突信号が適用可能な非常に低い閾値、いわゆるノイズ閾値を越える時点から開始する。ノイズ閾値自体も相対速度に依存して変更するか、または予測された衝突時点に依存することができる。
【００１７】
ここに説明した本発明の可能な具体化は、接触センサの衝突信号から勾配を計算することである。勾配は、実際の信号サンプリングと、所定時間、例えば2ms前の信号サンプリングとの差を意味する。この勾配が速度に依存する閾値より大きければ、歩行者保護用のアクチュエータがトリガされる。
【００１８】
図１には本発明による装置のブロック図が示されている。周囲センサ1，ここではレーダセンサおよび超音波センサの組み合わせ、並びに接触センサ2はデータ線路を介してエアバッグ制御装置3に接続されている。エアバッグ制御装置3にはプロセッサ4が配置されており、このプロセッサ上で少なくとも1つのアルゴリズム5が実行される。アルゴリズム5はここでは歩行者保護アクチュエータ6並びに調整可能なフロントボンネットおよび/または外側エアバッグを操作するために設けられている。ここには歩行者保護アクチュエータ6だけが示されており、乗員保護手段、例えば内側エアバッグおよびシートベルトテンショナは簡単にするため省略されている。そのほかの事故センサおよび周囲センサも省略されている。プレクラッシュセンサである周囲センサ1はここではレーダセンサおよび超音波センサを有する。なぜならレーダセンサはとりわけ77GHzの場合、比較的遠距離に対して非常に適し、超音波センサは近距離に適するからである。択一的にビデオセンサ、レーザセンサまたは赤外線センサ、またはフォトニクスミキシングデバイスを使用することもできる。レーダセンサまたは超音波センサを単独で使用することも可能である。図示のセンサはここではセンサエレメントの群に該当する。接触センサ2はここではホイルまたは圧電ケーブルのような接触センサとすることができ、対象物がまだ車両に衝突していなくても、容量性測定により対象物の予測をすでに行うことができる。バーセンサまたは光導体センサのような他の接触センサもここでは可能である。アルゴリズムは周囲センサ1と接触センサ2の信号を処理し、これらの信号に依存して歩行者保護アクチュエータ6を制御する。ここでは接触センサの信号が閾値と比較される。閾値比較に依存して歩行者保護アクチュエータ6が制御される。この閾値または接触センサ2の信号は、周囲センサ1の信号に依存して変化される。
【００１９】
図２は、接触センサ2と周囲センサ1の信号を処理する種々の手段を示す。接触センサ21の信号はいったんノイズ閾値上回り部23に供給され、接触センサ21の信号が、衝突であるかまたはノイズ信号であるかを推定することのできる値に達しているか否かが決定される。接触センサ21の信号はまた信号前処理部25に供給され、ここでこの信号は1回または複数回積分または微分される。周囲センサの信号20は、衝突時点22を距離と相対速度に依存して検出するために使用される。相対速度24自体は、この相対速度に依存して閾値27を変化させるために使用される。閾値27は上に説明したように時間にも依存して変化される。閾値比較26のスタート時点は衝突時点22から、またはノイズ閾値上回り23から決定することができる。信号20をノイズ閾値の調整に使用することもできる。比較28の後にはトリガ決定29が行われる。通常、このトリガ決定は閾値を越えることにより行われる。しかし例えば負の場合は信号が閾値を下回ることにより設定する。
【００２０】
図３はフローチャートにアルゴリズム5の経過を示す。方法ステップ300でアルゴリズム5は、周囲センサの信号から計算された衝突時点に依存して、またはノイズ閾値を上回るときにスタートする。次に方法ステップ301では接触センサ2の信号が閾値と比較される。この閾値または接触センサ2の信号は、周囲センサ1の信号に依存して変化される。この信号は有利には相対速度である。閾値を上回るか、または歩行者保護のためにアクチュエータの操作が必要であるという比較結果が得られると、方法ステップ302にジャンプし、アクチュエータをトリガする。このような比較結果が得られなければ、方法ステップ300にリターンジャンプし、アルゴリズムを再度スタートするか否かを決定する。
【００２１】
図４から６には、例として閾値比較に対する構成が示されている。横軸にはそれぞれ時間が示されており、縦軸にはSにより信号が示されている。ここで接触センサ2の信号は閾値41と比較される。しかし信号42はまずノイズ閾値40と比較される。時点43でノイズ閾値40を上回り、この時点でアルゴリズム5がスタートする。最初、閾値41は低いレベルにあるが、時点t1まで閾値を上回ることはない。従って時点t1で閾値は所定の値だけ上昇される。時点t2に至っても信号42は閾値41を上回らないので、閾値41はさらに上昇される。このことは、信号42が十分に高速に閾値を上回らない場合はトリガが阻止されることを示す。閾値41の初期レベルは、周囲センサ1により検出された相対速度に依存して調整される。ノイズ閾値40も周囲センサ1の信号に依存して、例えば衝突時点の計算により調整することができる。
【００２２】
図５は、時間変形された閾値51と比較される信号53を示す。時点55で信号53はノイズ閾値50を上回る。次に相対速度に依存して信号53が値54だけ上昇される。時点52で閾値51を上回り、これに従い歩行者保護アクチュエータ6が操作される。
【００２３】
図６は、変更される信号と時間に依存する閾値との組み合わせを示す。ここで閾値は初期量から固定的に調整されるか、または相対速度に依存して調整することができる。時点65で信号62はノイズ閾値60を上回る。直ちに付加量63が相対速度に依存して信号62に加えられる。しかしそれでも信号62は時点t3で閾値61に達しない。従って時点t3で閾値61は上昇される。時点64で信号62は最終的に閾値61に達し、歩行者保護アクチュエータ6がトリガされる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の装置の第１のブロック回路図を示す。
【図２】図２は、信号フローチャートを示す。
【図３】図３は、フローチャートを示す。
【図４】図４は、第1の信号時間線図を示す。
【図５】図５は、第2の信号時間線図を示す。
【図６】図６は、第3の信号時間線図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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