(57)【要約】  本願では、人物保護手段（１３，１４）を駆動制御するための装置が提案される。人物保護手段（１３，１４）は、車両前面に配置された衝突センサ系（１１）からの第１の信号と、中央に配置された加速度センサ系からの第２の信号との間の伝搬時間差に依存して駆動制御され、第１の信号および第２の信号は、それぞれ衝突を表す。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人物保護手段（１３，１４）を駆動制御するための装置において、
前記人物保護手段（１３，１４）を、車両前面に配置された衝突センサ系（１１）からの第１の信号と、中央に配置された加速度センサ系（２５）から第２の信号との間の伝搬時間差に依存して駆動制御するように構成されており、
前記第１の信号および第２の信号は、それぞれ衝突を表すことを特徴とする装置。
【請求項２】
伝搬時間差に依存してクラッシュ重度が求められ、
人物保護手段（１３，１４）は、前記クラッシュ重度に依存して駆動制御される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
第１の信号に依存して、トリガアルゴリズムが開始される、請求項１記載の装置。
【請求項４】
伝搬時間差に依存して、衝突オブジェクトの大きさが求められ、
前記衝突オブジェクトの大きさに依存して、トリガアルゴリズムが調整される、請求項３記載の装置。
【請求項５】
前記伝搬時間差が、衝突場所の検出時に考慮される、請求項１記載の装置。
【請求項６】
衝突センサ系（１１，２０）は、接触センサ系および／または加速度センサ系および／または環境センサ系を有する、請求項１記載の装置。
【請求項７】
衝突センサ系は車両前面（３０）に分布されている、請求項１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、人物保護手段を駆動制御するための独立請求項の上位概念による装置に関する。
【０００２】
ＤＥ１００３３９０７Ａ１から、人物保護手段を駆動制御するための装置を使用することが公知になっている。ここではたとえば、フロントセンサによって検出されるクラッシュ重度が、人物保護手段を駆動制御するために使用される。
【０００３】
本発明の利点
人物保護手段を駆動制御するための本発明による装置は、独立請求項に記載された構成を有しており、従来技術と比較して以下の特徴を有する。すなわち、車両前面の領域に配置された衝突センサ系からの第１の信号は衝突を表し、車両の中央に配置された加速度センサ系からの第２の信号もまた衝突を表し、この第１の信号と第２の信号との間の伝搬時間の差が使用される。この伝搬時間差はクラッシュ特性経過に関する情報だけでなく、クラッシュの相手に関する情報も供給する。これによって、エアバッグ、シートベルトテンショナ、オーバーロールバーまたは歩行者保護手段等の駆動制御を改善して実施するために使用されるパラメータが得られる。
【０００４】
従属請求項に記載された構成および発展形態によって、独立請求項に記載された人物保護手段駆動制御用の装置を有利に改善することができる。
【０００５】
特に有利なのは、本装置が伝搬時間差に依存してクラッシュ重度を検出し、人物保護手段をクラッシュ重度に依存して駆動制御するように構成されることである。車両の中央に取り付けられた加速度センサは、典型的にはトンネルに取り付けられており、オブジェクトとの直接的な衝突を検出しない。数ミリ秒が経過した後に、加速度信号は検出される。この時間遅延すなわち伝搬時間差は、クラッシュ形態に依存する。すなわち、衝突速度と事故の相手の剛性および重量の特性とに依存する。衝突とスタート閾値すなわちノイズ閾値の到達とスタート閾値の後に続く衝突パルスの分析との間の伝搬遅延を求めることにより、クラッシュ重度の良好な予測を行うことができる。
【０００６】
第１の信号および第２の信号は、衝突に基づいてノイズ閾値をそれぞれ上回ることにより生成される。その際には、とりわけ衝突センサ系は接触スイッチである。この接触スイッチは、衝突の作用によって閉成される。
【０００７】
さらに、本装置は衝突センサ系の信号に依存してトリガアルゴリズムを開始することも、本発明の特徴である。このような構成により、トリガアルゴリズムは実際の衝突時点に同期される。実際の衝突にこのように同期することにより、障壁に到達する下方の速度領域でちょうど、簡単に分離することができる。
【０００８】
さらに有利には、本装置は伝搬時間差に依存して、衝突オブジェクトの大きさを検出し、この大きさに依存してトリガアルゴリズムを調整するように構成される。このことはとりわけ、いわゆるポストクラッシュ時に可能である。これによって、とりわけトリガ感度すなわちノイズ閾値の変化が得られる。柱が軟質の車両構造に食い込むと、衝突パルス後に減速はほとんど発生しない。これは、後のタイムスタンプから変化する。その際には、柱が剛性の構造に当たり、たとえばエンジンブロックに当たり、車両の減速が発生する。オブジェクトを識別することにより、トリガ閾値の適合が行われる。
【０００９】
さらに、本発明による装置は伝搬時間差に基づいて、衝突場所に関する推定を供給し、この衝突場所は人物保護手段の駆動制御時に考慮される。
【００１０】
有利には衝突センサ系は、応力スイッチ等の接触センサ系および／または加速度センサ系および／または環境センサ系を有する。これらのセンサ系はフロントバンパに直接配置されるか、または車両前面の拡張領域、たとえばエンジンフードに配置することができる。
【００１１】
最後に、衝突センサ系を車両前面に分布させることにより、衝突場所の検出を改善することも有利である。
【００１２】
図面
本発明の実施例が図面に示されており、以下の説明に詳述される。
【００１３】
図１  本発明による装置のブロック回路図である。
【００１４】
図２  本発明による装置の別のブロック回路図である。
【００１５】
図３  本発明による装置の別のブロック回路図である。
【００１６】
図４  フローチャートである。
【００１７】
図５  ノイズ閾値の調整を伴う信号比較である。
【００１８】
図６  ノイズ閾値の調整を伴わない信号比較である。
【００１９】
図７  開始閾値の作用を示す図である。
【００２０】
図８  ポストクラッシュを示す図である。
【００２１】
説明
欧州連合では、２００５年から法制定により、車両側で歩行者保護を行うべき旨が定められた。車両前面の適切な形状等の、初期のパッシブな解決手段の他に、比較的後期の段階でアクティブな保護手段も使用される。このような保護手段に、エンジンフード領域内のエアバッグおよび衝突センサが所属し、この衝突センサの信号に依存して、前期エアバッグは駆動される。衝突センサは、レーダセンサおよび超音波センサおよび／または接触センサ等のプリインパクトセンサから成る。接触センサは直接的なオブジェクト衝突を示し、測定原理に応じて、衝突オブジェクトの分類にも寄与することができる。さらに、エアバッグは乗員保護でも、状況にさらに適合して駆動しなければならない。こうするためには、別の情報が必要である。
【００２２】
本発明では、接触センサの信号と中央に配置された加速度センサとの間の伝搬時間差を利用して、人物保護手段の駆動制御を改善することが提案される。接触センサは早期に衝突を識別するのに対し、車両トンネルに設けられた加速度センサ系は中央の位置に設けられているので、通常はエアバッグ制御装置でこの衝突を、数ミリ秒経過した後に初めて識別する。この伝搬時間差が、クラッシュ重度、クラッシュタイプ検出、衝突オブジェクトの大きさの推定および衝突場所の推定に対して有利な示唆となる。
【００２３】
図１は、本発明による装置を第１のブロック回路図で示している。車両１０の車両前面の領域に、接触センサ系１１が配置されている。ここでは、接触センサ系１１はとりわけフロントバンパ内に配置される。この接触センサは、１つまたは複数のスイッチであるか、または加速度センサである。接触センサ系１１は線路を介して、中央に配置された制御装置１２に接続され、これによって人物保護手段が駆動制御される。たとえば制御出力端を介して、制御装置１２は人物保護手段１３および１４に接続されている。この人物保護手段１３および１４は、ここではエアバッグである。通常、制御装置１２は格段に多数の人物保護手段に接続されているが、ここでは例として２つの人物保護手段のみが示されている。制御装置１２内には、人物保護手段１３および１４を駆動制御し接触センサ系１１の信号を評価するためのプロセッサだけでなく、少なくとも車両長手方向に感知する加速度センサ系も設けられている。前記プロセッサは、通常はマイクロプロセッサである。この加速度センサ系の信号も、制御装置１２のプロセッサによって評価される。この信号に依存して、制御装置１２は人物保護手段１３および１４を駆動制御する。
【００２４】
本発明によれば、制御装置１２は接触センサ系１の信号と固有の加速度センサ系１２の信号との間の伝搬時間差を求める。信号がほぼ時間遅延なしで線路を介して制御装置１２へ伝送される接触センサ系１１は、たとえば車両前面における衝突を、中央に配置され加速度センサを有する制御装置１２より格段に迅速に識別する。この伝搬時間差から、クラッシュ重度、制御装置１２におけるトリガアルゴリズムの早期の開始、衝突オブジェクトの大きさの評価、および衝突場所の評価を行うことができる。接触センサ系１１は、たとえば加速度センサおよびプリクラッシュセンサ等の別のセンサによって補足することができる。乗員センサ系および別の加速度センサないしは圧力センサ等の別のセンサが制御装置１２に接続されているが、ここでは簡略化のために図示されていない。
【００２５】
図２に、本発明による装置の別のブロック回路図が示されている。接触センサ系２０は評価モジュール２１に接続されている。この評価モジュール２１は接触センサ系２０の信号を処理し、線路を介して制御装置２２へ伝送する。制御装置２２は受信モジュール２３を有し、この受信モジュール２３は評価モジュール２１から信号を受信し、制御装置２２内のプロセッサ２４へ伝送する。プロセッサ２４はまた、制御装置２２内に設けられた加速度センサ系２５からの信号も考慮する。この加速度センサ系２５は少なくとも、車両長手方向の加速度を検出する。この加速度信号および接触センサ系２０の信号に依存して、プロセッサ２４は出力段２６を駆動制御する。この出力段２６は、たとえばここでは点火回路２７に接続されている。とりわけ、プロセッサ２４はトリガアルゴリズムを、接触センサ系２０の信号に依存して開始する。接触センサ系２０からの信号と加速度センサ系２５の信号との間の伝搬時間差から、プロセッサ２４は、クラッシュ重度と、衝突オブジェクトの大きさと、衝突場所とを求め、どの人物保護手段をどのように駆動制御すべきかを決定する。
【００２６】
図３に、接触センサ系の特別な構成が示されている。車両前面３０に異なるセンサ３０，３２，３３および３４が、車両前面の長さにわたって分布されており、通常はこれらのセンサはスイッチである。これらのスイッチは評価モジュール３５に接続されており、評価モジュール３５はこれらの信号を処理し、制御装置２２へ伝送する。このような構成によって、衝突場所を非常に簡単に識別することができる。車両前面に設けられた衝突センサは付加的に、高さ方向に相互に重なって配置することができる。このようにして、このような衝突センサのフィールドを車両前面に設けることもできる。
【００２７】
図４に、本発明による装置で行われるプロセスがフローチャートで示されている。ステップ４００で、接触センサ系２０の信号が生成され、評価モジュール２１および受信モジュール２３を介して制御装置２２のプロセッサ２４へ伝送される。ステップ４０１で、加速度センサ系２５によって第２の信号が生成される。これら２つの信号の間には伝搬時間差が存在し、これはステップ４０２で検出される。この伝搬時間差に基づいて、プロセッサ２４はクラッシュ重度を求め、ステップ４０３でアルゴリズム４０４を第１の信号に依存して開始し、ステップ４０５で事故の相手の大きさを求める。付加的に、伝搬時間差および別の信号に基づいて、ステップ４０６で衝突場所を求めることができる。これから、ステップ４０７において乗員保護手段２７の駆動制御が行われる。
【００２８】
図５の上方のグラフに、前面衝突の加速度と、軟質および硬質の障壁との衝突の加速度とが示されている。図５の下方のグラフには、相応の速度減衰が示されている。実際の衝突との同期により、下方の速度領域と軟質の障壁とを精確に分離するのを簡略化することができる。エアバッグ制御装置は常に、センサ２５の信号を観測する。この信号が第１の閾値（以下ではノイズ閾値）を上回ると、プロセッサは信号の評価を開始する。この閾値の形成は種々の形態を有することができ、簡単な閾値として形成するか、またはたとえば、異なる長さを有しクラッシュ時に相互に偏差を有する２つの窓積分を比較することによって形成することができる。ここで重要なのは、加速度信号によって開始点を決定することである。この加速度信号には、構造によってある程度の遅延が生じる。というのも、この加速度信号は典型的には、フロントバンパから長手方向構造を介してエアバッグ制御装置内のセンサに到達するからである。この遅延はまた、衝突速度および障壁硬度にも依存する。図５で、３つの異なる形態を説明する：
信号５０：硬質の障壁との５５ｋｍ／ｈの衝突
信号５１：硬質の障壁との２６ｋｍ／ｈの衝突
信号５２：硬質の障壁との１５ｋｍ／ｈの衝突
これら３つの異なる衝突速度は、加速度と、該加速度を積分して得られた速度変化とにプロットされている。信号５１と５２との間で積分経過が類似することが、容易に認識できる。このことは、これら２つの異なるクラッシュを分離するのに著しい手間を要することに繋がる。というのも、信号５２は非トリガとして分類されるからである。
【００２９】
図６にも、同様の信号がプロットされている。ここではこれらの信号では、衝突開始時から同期が行われている。このことは衝突センサ１１によって行われる。これらの信号は、以下の通りである：
信号６０：硬質の障壁との５５ｋｍ／ｈの衝突
信号６１：硬質の障壁との２６ｋｍ／ｈの衝突
信号６２：硬質の障壁との１５ｋｍ／ｈの衝突
下方の部分のグラフを見ると、３つの異なる信号が明確に分離されるのが容易に理解できる。このことは、衝突センサ１１の情報を介して実現される。
【００３０】
図７に、開始閾値の作用が示されている。衝突と開始閾値の到達と開始閾値後に続く衝突パルスの分析との間の遅延時間を求めることにより、クラッシュ重度に関して良好な予測を行うことができる。
【００３１】
図７では、変形可能な障壁との６４ｋｍ／ｈの強度の衝突の衝突パルスと、硬質の障壁との２６ｋｍ／ｈのクラッシュとで異なるのが示されている。しかし、減速される速度を見ると、２６ｋｍ／ｈのクラッシュは短時間経過しただけですでに、比較的強い信号として現れる。２６ｋｍ／ｈのクラッシュは曲線７０によって、加速度‐時間グラフおよび速度減速‐時間グラフに示されており、６４ｋｍ／ｈの衝突は曲線７１によって示されている。
【００３２】
図７にはさらに、垂直な線が示されている（４．５ｍｓ；８ｍｓ；１９ｍｓ）。これらのマークは相応の信号（７１；７０；７２）により、ここに記入された閾値（〜３ｇ）によって得られる。これらの時点マークは構造による遅延を示し、衝突速度に対して非常に大まかに反比例している（単なる指標である）。さらに、これらのマークに続く加速度経過（第１のピーク）が評価され、障壁硬度に関する予測が得られる。ここでは曲線７１が、信号７０のピークより早期のものでありかつ明白に異なる形状を有する大きなピークを形成するのが見て取れる。曲線７２は、基準としてプロットされている。同様の予測を、図８からも導出することができる。
【００３３】
図８にポストクラッシュの作用が、加速度‐時間グラフおよび速度減速‐時間グラフで示されている。衝突オブジェクトの大きさを識別できる場合、これをポストクラッシュ時に使用して、トリガ感度を変更することができる。柱が軟質の車両構造に食い込むと、衝突パルス後に減速は発生しない。これは、時点マーク４０ｍｓから初めて変化し始める。このことは、曲線８１によって示されている。ここで柱が剛性の構造体に当たり、たとえばエンジンブロックに当たり、車両の減速が発生する。この場合、オブジェクトの識別、衝突の大きさおよびクラッシュ経過によって、トリガ閾値を適合することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による装置のブロック回路図である。
【図２】本発明による装置の別のブロック回路図である。
【図３】本発明による装置の別のブロック回路図である。
【図４】フローチャートである。
【図５】ノイズ閾値の調整を伴う信号比較である。
【図６】ノイズ閾値の調整を伴わない信号比較である。
【図７】スタート閾値の作用を示す図である。
【図８】ポストクラッシュを示す図である。
【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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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
2007513823.tif 000011
2007513823.tif 000012
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