(57)【要約】  車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するためのシステムおよび方法は、プロセッサと慣性センサとを含む。慣性センサは、フィルタ処理される出力と、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力とを有する。フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力は、プロセッサと通信して、車両に関連する慣性情報を与える。慣性センサのフィルタ処理される出力は車両安定性制御システムと通信する。プロセッサは、慣性センサのフィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力を監視して、車両が衝突に関与したことを慣性情報が示すかどうかを決定するように更に構成される。車両が衝突に関与した場合、プロセッサは、車両安全システムを展開するように構成される。【選択図】１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するためのシステムにおいて、
プロセッサと、
慣性センサであって、該慣性センサは、フィルタ処理される出力と、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力とを有し、前記フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力は、前記プロセッサと通信して、車両に関連する慣性情報を与え、前記フィルタ処理される出力が車両安定性制御システムと通信する、慣性センサとを備え、
前記プロセッサは、慣性測定ユニット目的のために前記フィルタ処理される出力を使用するように構成され、
前記プロセッサは、前記慣性センサの前記フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力を監視して、車両が衝突状態にあったことを前記慣性情報が示すかどうかを決定するように構成され、
前記プロセッサは、車両が衝突状態にあったことを前記慣性情報が示すときに車両安全システムを展開するように構成される、システム。
【請求項２】
前記車両安全システムがエアバッグである、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
車両のバンパーに隣接して取り付けられて前記プロセッサと通信する少なくとも１つの衛星センサであって、前記少なくとも１つの衛星センサが車両衝撃情報を前記プロセッサへ出力する、少なくとも１つの衛星センサを更に備え、
前記プロセッサは、車両が衝突状態にあったことを前記慣性情報が示すとともに車両が衝突状態にあったことを前記少なくとも１つの衛星センサが示すときに車両安全システムを展開するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記車両安定性制御システムと通信するブレーキ制御モジュールと、
前記ブレーキ制御モジュールと通信する少なくとも１つの車両ブレーキユニットと  を更に備え、
前記車両安定性制御システムは、車両が安定しないことを前記慣性情報が示すときに前記ブレーキ制御モジュールを介して前記少なくとも１つの車両ブレーキと係合するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記車両安定性制御システムと通信するパワートレイン制御モジュールと、
前記パワートレイン制御モジュールと通信する車両パワートレインとを更に備え、
前記車両安定性制御システムは、車両が安定しないことを前記慣性情報が示すときに前記パワートレイン制御モジュールを介して前記パワートレインと係合するように構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記慣性センサは、前記フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力を生成するために伝達関数（ｚ０＋４ｚ−１＋８ｚ−２＋１０ｚ−３＋８ｚ−４＋４ｚ−５＋ｚ−６）を利用する、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力における群遅延が約２ミリ秒以下である、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するための方法において、
フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力を慣性センサから受けるステップであって、前記フィルタ処理されない出力が車両に関連する慣性情報を与え、フィルタ処理される出力が車両安定性制御システムと通信する、ステップと、
慣性測定ユニット目的のために前記フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力をフィルタ処理するステップと、
前記慣性センサの前記フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力を監視して、車両が衝突状態にあったことを前記慣性情報が示すかどうかを決定するステップと、
車両が衝突状態にあったことを前記慣性情報が示すときに車両安全システムを展開するステップとを備える方法。
【請求項９】
前記車両安全システムがエアバッグである、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
車両が衝突状態にあったことを前記慣性情報が示すとともに車両が衝突状態にあったことを少なくとも１つの衛星センサが示すときに車両安全システムを展開するステップを更に備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
車両が安定しないことを前記慣性情報が示すときにブレーキ制御モジュールを介して少なくとも１つの車両ブレーキと係合するステップを更に備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
車両が安定しないことを前記慣性情報が示すときにパワートレイン制御モジュールを介してパワートレインと係合するステップを更に備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記慣性センサは、前記フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力を生成するために伝達関数（ｚ０＋４ｚ−１＋８ｚ−２＋１０ｚ−３＋８ｚ−４＋４ｚ−５＋ｚ−６）を利用する、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力における群遅延が約２ミリ秒以下である、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両安全システムは、一般に、車両の搭乗者の負傷を防止するための様々な異なる安全システムを含む。周知の安全システムの一つとして、エアバッグ安全システムが挙げられる。本質的に、車両の搭乗者室は１つ以上のエアバッグシステムを収容する。これらのエアバッグシステムは、車両が衝突に関与するときに急速に膨張するように構成される。エアバッグシステムは、車両の搭乗者室内に位置される複数のエアバッグを含むように長年にわたって益々進歩してきた。例えば、旧来のエアバッグシステムは、車両のステアリングホイールに結合される単一のエアバッグのみを有していた。そのため、車両が正面衝突に関与するときには、自動車のステアリングホイールから膨張するエアバッグによってドライバーの前方への勢いある動きが減少される。
【０００３】
後に、車両が正面衝突に関与するときにドライバー以外の搭乗者の勢いある動きを減衰させるためのエアバッグを含むように更に進歩したエアバッグシステムが開発された。また、より近代的なエアバッグシステムは、車両が側方から或いは後方から激突されるときに搭乗者の勢いある動きを減衰させるためのエアバッグを含む。
【０００４】
車両が１つ以上のエアバッグを展開すべきであることを決定するために、車両は、一般に、車両の外部付近に位置される様々な衛星センサを含む。本質的に、これらのセンサのうちの１つが作動されると、衛星センサに接続されるマイクロプロセッサは、衝撃が生じたかどうか、また、その衝撃がどの程度激しいのかを決定する。衝撃が十分に激しい場合には、マイクロプロセッサがエアバッグを展開する。しかしながら、どんな誤検出をも回避するために、マイクロプロセッサは、通常、１つ以上の加速度計に接続される。加速度計も車両の衝突を示し且つ加速度計により与えられる加速度計データが衛星センサデータと一致する場合、マイクロプロセッサは、車両が確かに衝突に関与したことおよび適切な安全システムが展開されるべきであることを支障なく決定できる。
【０００５】
しかしながら、加速度計からの情報は、極めて急速にマイクロプロセッサへ与えられなければならない。長い群遅延を有する加速度計は、一般に、車両安全システムを展開させることを決定する際に用いるには実用的でない。この問題を克服するため、現在の解決策は、異なる車両目的のために異なる加速度計を利用することである。例えば、長い群遅延を有する加速度計は、転倒検出および安定性制御など、他の車両安全システムのために利用することができる。
【発明の概要】
【０００６】
車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するためのシステムおよび方法は、プロセッサと慣性センサとを含む。慣性センサは、フィルタ処理される出力と、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力とを有する。フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力は、プロセッサと通信して、車両に関連する慣性情報を与える。慣性センサのフィルタ処理される出力は車両安定性制御システムと通信する。プロセッサは、慣性測定ユニット目的のために、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力をフィルタ処理するように構成されてもよい。プロセッサは、慣性センサのフィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力を監視して、車両が衝突に関与したことを慣性情報が示すかどうかを決定するように更に構成される。車両が衝突に関与した場合、プロセッサは、車両安全システムを展開するように構成される。
【０００７】
このようにすることにより、車両安全システムがプロセッサによって展開されるべきかどうかを決定するために、また、車両安定性制御システムへ情報を与えるために、単一の慣性センサを利用することができる。これにより、従来技術で必要とされるような複数の慣性センサの代わりに単一の慣性センサが必要とされるだけであるため、システムの開発に関連するコストが低減される。
【０００８】
この発明の更なる目的、特徴、および、利点は、この明細書に添付されてこの明細書の一部を形成する図面および特許請求の範囲を参照して、以下の説明を検討すると、当業者に容易に明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するためのシステムを有する車両を示す。
【図２】車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するためのシステムの更に詳しい例示である。
【図３】車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するための方法を示す
【図４】車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するための他の方法を示す。
【図５】車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するための他の方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１を参照すると、車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するためのシステム１０が示される。システム１０は一般に車両１２内に位置される。車両１２は、車両安全システムを有する任意の種類の車両であってもよい。例えば、車両１２は、自動車、トラック、トラクタトレーラ、建設用機器、または、農業用機具であってもよい。また、車両は、必ずしも陸上車両でなくてもよく、船舶、航空機、または、人を１つの場所から他の場所へ輸送できる任意の他の車両などの非陸上車両を含んでもよい。
【００１１】
この実施形態では、車両１２が自動車である。車両１２は、車両１２の車体を形成する複数のボディパネル１４を含む。また、車両１２はフロントバンパー１６とリアバンパー１８とを含む。フロントバンパー１６は、車両１２が正面衝突する際に車両１２への衝撃およびダメージを最小限に抑えるために利用される。同様に、リアバンパー１８は、車両１２の後部と衝突する物体の衝撃の一部を吸収することによって車両１２へのダメージを最小限に抑えるために利用される。車両１２への衝撃が十分に激しい場合には、システム１０が車両安全システムを展開する。
【００１２】
図２を参照すると、システム１０の更に詳しい例示が示される。システム１０は、その主要な構成要素として、プロセッサ２０と慣性センサ２２とを含む。慣性センサ２２は、ドイツのゲルリンゲンのＲｏｂｅｒｔ  Ｂｏｓｃｈ社によって製造されるＳＭＩ５４０であってもよい。慣性センサ２２は、フィルタ処理される出力２４と、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力２６とを有する。フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力２６は、プロセッサ２０の慣性測定ユニット診断ロジック２８および衝突ロジック３０と通信する。慣性センサ２２のフィルタ処理される出力２４は、プロセッサ２０の慣性測定ユニットロジック３１と通信する。
【００１３】
プロセッサ２０は車両安定性制御システム３２とも通信する。車両安定性制御システム３２は、車両１２のパワートレイン３６を制御するパワートレイン制御モジュール３４と通信してもよい。これに加えて或いはこれに代えて、車両安定性制御システム３２は、車両１０の少なくとも１つのブレーキ４０を制御するためのブレーキ制御ユニット３８と通信してもよい。更に、車両安定性制御システム３２は、プロセッサ２０の慣性測定ユニットロジック３１に組み込まれてもよい。
【００１４】
車両安定性制御システム３２は、プロセッサ２０から、より具体的にはプロセッサ２０の慣性測定ユニットロジック３１から情報を受ける。既に述べたように、プロセッサ２０の慣性測定ユニットロジック３１は、慣性センサ２２のフィルタ処理される出力２４から情報を受ける。一般に、フィルタ処理される出力２４へ与えられるデータにおける群遅延は約９ミリ秒である。この遅延は、車両安定性制御に関連する用途において許容できる。車両安定性制御システム３２は、滑りを検出して最小限に抑えることによって車両１２の安定性の安全を高める。車両安定性制御システム３２が車両１２のステアリング制御の損失を検出すると、車両安定性制御システム３２は、オーバーステアまたはアンダーステアに対抗するために自動的にブレーキをかけるおよび／またはパワートレイン３６を調整する。
【００１５】
システム１０は少なくとも１つの車両安全システム４２も含む。車両安全システム４２は、エアバッグなどの様々な異なる能動的または受動的な安全システムのうちのいずれか１つであってもよい。プロセッサ２０の衝突ロジック３０は、慣性センサ２２のフィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力２６からデータを受ける。慣性センサ２２からのこのフィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力２６は、フィルタ処理される出力２４ほどフィルタ処理されないが、群遅延は、一般に、フィルタ処理される出力２４よりもかなり短い。例えば、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力２６の群遅延はたった２ミリ秒以下であってもよい。また、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力における伝達関数は、直線位相を有するｏｕｔ＝ｉｎ・（ｚ０＋４ｚ−１＋８ｚ−２＋１０ｚ−３＋８ｚ−４＋４ｚ−５＋ｚ−６）であり、したがって、約２ミリ秒の一定の群遅延である。
【００１６】
プロセッサ２０の衝突ロジック３０は、慣性センサ２２のフィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力２６から情報を受けて、車両が衝突状態にあったかどうかを決定する。車両１２が衝突状態にあった場合、プロセッサ２０の衝突ロジック３０は、前述したようにエアバッグであってもよい車両安全システム４２を展開する。
【００１７】
システム１０は、随意的に、１つ以上の衛星センサ４４，４６を含んでもよい。衛星センサ４４，４６は一般に自動車１２の外部に位置される。例えば、図１を参照すると、衛星センサ４４，４６は、フロントバンパー１６、リアバンパー１８、または、任意のボディパネル１４に或いはその近傍に位置されてもよい。衛星センサ４４，４６は、物理的衝撃が生じた場合には、プロセッサ２０の衝突ロジック３０へ通信する。その結果、衝突ロジック３０は、慣性センサ２２により与えられる情報をフィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力２６を介して見ることにより、センサ４４，４６からの情報を検証できる。衝突が生じたことをセンサ４４，４６が示すとともに、慣性センサ２２のフィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力２６から受けられる情報も衝突が生じたことを示す場合には、適した安全システム４２が展開される。
【００１８】
システム１０は、プロセッサ２０の衝突ロジック３０と通信する付加的な加速度計４８を含んでもよい。付加的な加速度計４８は、付加的な衝突情報をプロセッサ２０の衝突ロジック３０へ与えることができる。例えば、加速度計４８が衝突ロジック３０への主要な入力であってもよい。加速度計４８から観察されるデータの確認を与えるために、付加的な入力が含まれてもよい。センサ４４，４６が存在する場合には、センサ４４，４６がフィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力２６に優先してもよい。これは、センサ４４，４６が車両外部に取り付けられ、したがって、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力２６よりも早くセンサ４４，４６が出力信号を生成するからである。そのため、センサ４４，４６の故障の場合には、その後、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される出力２６を代わりに使用することができる。
【００１９】
図３を参照すると、車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するための方法５２が示される。また、図３の方法５２を説明する際には、図２も参照する。方法５２はステップ５４から始まり、このステップにおいて、プロセッサ２０は、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される信号を慣性センサ２２の出力２６から受ける。ステップ５６において、方法５２は、車両が衝突状態にあったことをフィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される信号が示すかどうかを決定する。ステップ５８では、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される信号が車両衝突を示す場合には、ロジック５２が車両安全システム４６を展開する。そうでない場合、方法５２はステップ５４へ戻る。
【００２０】
図４を参照すると、車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するための他の方法６０が示される。先と同様に、図４の方法６０を説明する際には、図２も参照する。方法６０はステップ６２から始まり、このステップにおいて、プロセッサ２０は、衛星センサ４４，４６のうちの一方からデータを受ける。ステップ６４において、プロセッサ２０は、車両が衝突に関与したことを衛星センサ４４または４６が示すかどうかを決定する。答えがＮＯの場合、方法６０はステップ６２へ戻る。
【００２１】
しかしながら、ステップ６４への答えがＹＥＳの場合には、方法がステップ６６へと続き、このステップにおいて、プロセッサ２０は、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される信号を慣性センサ２２から出力２６を介して受ける。その後、ステップ６８において、プロセッサは、車両が衝突に関与したかどうかをフィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される信号が示すかどうかを決定する。ステップ６８への答えがＮＯの場合、方法はステップ６２へ戻る。しかしながら、ステップ６８への答えがＹＥＳの場合、プロセッサ２０は、ステップ７０に示されるように、車両安全システム４２を展開する。
【００２２】
図５を参照すると、車両安全システムをいつ展開すべきかを決定するための他の方法７２が示される。先と同様に、図５の方法７２を説明する際には、図２も参照する。方法７２はステップ７４から始まり、このステップにおいて、プロセッサ２０は、加速度計４８からデータを受ける。ステップ７６において、プロセッサ２０は、車両が衝突に関与したことを加速度計４８が示すかどうかを決定する。答えがＮＯの場合、方法７２はステップ７４へ戻る。
【００２３】
しかしながら、ステップ７６への答えがＹＥＳの場合には、方法がステップ７８へと続き、このステップにおいて、プロセッサ２０は、フィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される信号を慣性センサ２２から出力２６を介して受ける。その後、ステップ８０において、プロセッサは、車両が衝突に関与したかどうかをフィルタ処理されない或いは軽くフィルタ処理される信号が示すかどうかを決定する。ステップ８０への答えがＮＯの場合、方法はステップ７４へ戻る。しかしながら、ステップ８０への答えがＹＥＳの場合、プロセッサ２０は、ステップ８２に示されるように、車両安全システム４２を展開する。
【００２４】
他の実施形態では、本明細書中に記載される方法のうちの１つ以上を実施するために、特定用途向け集積回路、プログラマブル論理アレイ、および、他のハードウェアデバイスなどの専用のハードウェア実装を構成することができる。様々な実施形態の装置およびシステムを含んでもよい用途は、様々な電子機器およびコンピュータシステムを広く含むことができる。本明細書中に記載される１つ以上の実施形態は、２つ以上の特定の相互接続されたハードウェアモジュールまたはデバイスを使用して、モジュール間およびモジュールを介して通信され得る関連する制御信号およびデータ信号を用いて、または、特定用途向け集積回路の一部として、機能を実施してもよい。したがって、本システムは、ソフトウェア実装、ファームウェア実装、および、ハードウェア実装を包含する。
【００２５】
本開示の様々な実施形態によれば、本明細書中に記載される方法は、コンピュータシステムによって実行可能なソフトウェアプログラムにより実施されてもよい。また、典型的で非限定的な実施形態において、実施は、分散処理、コンポーネント／オブジェクト分散処理、および、並列処理を含むことができる。或いは、本明細書中に記載される方法または機能のうちの１つ以上を実施するために、仮想コンピュータシステム処理を構成することができる。
【００２６】
また、本明細書中に記載される方法がコンピュータ可読媒体で具現化されてもよい。用語「コンピュータ可読媒体」は、単一の媒体または複数の媒体、例えば、集中型または分散型データベース、および／または、命令の１つ以上の組を記憶する関連するキャッシュおよびサーバなどを含む。用語「コンピュータ可読媒体」は、プロセッサによる実行のための一組の命令を記憶でき、エンコードでき、または、担持できる任意の媒体、或いは、本明細書中に開示される方法または作業のうちの任意の１つ以上をコンピュータシステムに実行させる任意の媒体も含むものとする。
【００２７】
当業者であれば容易に分かるように、以上の説明は、この発明の原理の実施の例示と見なされる。この説明は、以下の特許請求の範囲に規定されるこの発明の思想から逸脱することなく、本発明が改良、変形、および、変更を受け入れる余地があるという点において、この発明の範囲または用途を限定しようとするものではない。
【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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【国際調査報告】
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