(57)【要約】  本発明は、衝突に関連した少なくとも１つの物理的変数を検出して、対応する少なくとも１つの第１のセンサ信号（ＳＮ）を出力する第１のセンサ（Ｎ）と、少なくとも１つの第１のセンサ（Ｎ）から独立して、衝突に関連した少なくとも１つの物理的変数を検出して、対応する少なくとも１つの第２のセンサ信号（ＳＭ）を出力する少なくとも１つの第２のセンサ（Ｍ）と、少なくとも１つの第１のセンサ信号（ＳＮ）および少なくとも１つの第２のセンサ信号（ＳＭ）を受信して、衝突検出のために評価する評価制御ユニット（μＣ）とを備える車両用センサ装置（１）に関する。評価制御ユニット（μＣ）は、少なくとも１つの第２のセンサ（Ｍ）の少なくとも１つの第２のセンサ信号（ＳＭ）に基づいた少なくとも１つの第２の比較信号を使用して第１のセンサ（Ｎ）を監視し、評価制御ユニット（μＣ）は、少なくとも１つの第１のセンサ信号（ＳＮ）に基づいた少なくとも第１の比較信号が所定の第１のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｅｔ）を超える高い信号値を有するとともに、第１のセンサ（Ｎ）を監視するために使用される第２のセンサ（Ｍ）の少なくとも１つの第２の比較信号が、同時に、所定の第２のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ）未満の低い信号値を有し、および／または第１の比較信号および第２の比較信号から生成される偏差関数（ｆ（ＳＮ｛ＳＭ｝）が所定の第３のしきい値（Ｔｈｄ）を超えたときには、第１のセンサ（Ｎ）が故障していると判定する。
2021518304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝突に関連した少なくとも１つの物理的変数を検出して、対応する少なくとも１つの第１のセンサ信号（ＳＮ）を出力する第１のセンサ（Ｎ）と、
前記第１のセンサ（Ｎ）から独立して、衝突に関連した少なくとも１つの物理的変数を検出して、対応する少なくとも１つの第２のセンサ信号（ＳＭ）を出力する少なくとも１つの第２のセンサ（Ｍ）と、
前記少なくとも１つの第１のセンサ信号（ＳＮ）および前記少なくとも１つの第２のセンサ信号（ＳＭ）を受信して、衝突検出のために評価する評価制御ユニット（μＣ）と
を備える車両用センサ装置（１）であって、
前記評価制御ユニット（μＣ）は、前記少なくとも１つの第２のセンサ（Ｍ）の当該少なくとも１つの第２のセンサ信号（ＳＭ）に基づいた少なくとも１つの第２の比較信号を使用して第１のセンサ（Ｎ）を監視し、
前記評価制御ユニット（μＣ）は、前記少なくとも１つの第１のセンサ信号（ＳＮ）に基づいた少なくとも第１の比較信号が所定の第１のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｅｔ）を超える高い信号値を有するとともに、前記第１のセンサ（Ｎ）を監視するために使用される前記第２のセンサ（Ｍ）の当該少なくとも１つの第２の比較信号が、同時に、所定の第２のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ）未満の低い信号値を有し、および／または前記第１の比較信号および前記第２の比較信号から生成される偏差関数（ｆ（ＳＮ,｛ＳＭ｝）が所定の第３のしきい値（Ｔｈｄ）を超えたときには、前記第１のセンサ（Ｎ）が故障していると判定する、
ことを特徴とする車両用センサ装置（１）。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサ装置（１）であって、
前記少なくとも１つの第１の比較信号が、前記少なくとも１つの第１のセンサ信号（ＳＮ）および／または少なくとも１つの処理された第１のセンサ信号（ｇ（ＳＮ））に対応し、
前記少なくとも１つの第２の比較信号が、前記少なくとも１つの第２のセンサ信号（ＳＭ）および／または少なくとも１つの処理された第２のセンサ信号（ｈＭ（ＳＭ））に対応する、
ことを特徴とするセンサ装置（１）。
【請求項３】
請求項２に記載のセンサ装置（１）であって、
前記評価制御ユニット（μＣ）は、前記センサ信号（ＳＮ、ＳＭ）の絶対値関数をそれぞれ計算し、
前記評価制御ユニット（μＣ）は、前記センサ信号（ＳＮ、ＳＭ）または当該計算された絶対値関数を処理して、フィルタリングおよび／または窓積分演算および／または積分演算を行うことを特徴とするセンサ装置（１）。
【請求項４】
請求項３に記載のセンサ装置（１）であって、
前記評価制御ユニット（μＣ）は、対応する信号が開始しきい値（Ｔｈｄ＿ｓｔａｒｔ）を超えたときに積分演算を開始し、
前記評価制御ユニット（μＣ）は、対応する信号がリセットしきい値（Ｔｈｄ＿ｒｅｓｅｔ）未満となったときに積分演算を終了して積分値をリセットする、
ことを特徴とするセンサ装置（１）。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載のセンサ装置（１）であって、
前記第１のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｅｔ）が、通常の運転状況のための信号値を著しく超える信号値を表し、
前記第２のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ）が、通常の運転状況のための信号値の範囲を上方で制限する、
ことを特徴とするセンサ装置（１）。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか１項に記載のセンサ装置（１）であって、前記第１のセンサ（Ｎ）および前記少なくとも１つの第２のセンサ（Ｍ）は、同じ物理的変数を検出することを特徴とするセンサ装置（１）。
【請求項７】
請求項１から５までのいずれか１項に記載のセンサ装置（１）であって、前記第１のセンサ（Ｎ）および前記少なくとも１つの第２のセンサ（Ｍ）は、異なる物理的変数を検出することを特徴とするセンサ装置（１）。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載のセンサ装置（１）であって、前記第１のセンサ（Ｎ）および前記少なくとも１つの第２のセンサ（Ｍ）は、同じ検出方向または異なる検出方向を有することを特徴とするセンサ装置（１）。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項に記載のセンサ装置（１）であって、前記第１のセンサ（Ｎ）および前記少なくとも１つの第２のセンサ（Ｍ）は、同じ設置位置または異なる設置位置に配置されていることを特徴とするセンサ装置（１）。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか１項に記載のセンサ装置（１）であって、前記評価制御ユニット（μＣ）は、故障していると判定された第１のセンサ（Ｎ）の動作を停止させることを特徴とするセンサ装置（１）。
【請求項１１】
衝突に関連した少なくとも１つの物理的変数を検出して、対応する少なくとも１つの第１のセンサ信号（ＳＮ）を出力するセンサ（Ｎ）を監視する方法であって、
前記少なくとも１つの第１のセンサ信号（ＳＮ）を衝突検出のために評価し、
少なくとも１つの独立した別のセンサ（Ｍ）の少なくとも１つの第２のセンサ信号（ＳＭ）を衝突検出のために検出して、前記センサ（Ｎ）の故障を判定するために評価し、
前記少なくとも１つの第１のセンサ信号（ＳＮ）に基づいた少なくとも１つの第１の比較信号が所定の第１のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｅｔ）を超える高い信号値を有するとともに、前記センサ（Ｎ）を監視するために使用される少なくとも１つの第２の比較信号であって、前記別のセンサ（Ｍ）の少なくとも１つの第２のセンサ信号（ＳＭ）に基づいた信号が、同時に、所定の第２のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ）未満の低い信号値を有し、および／または前記第１の比較信号および前記第２の比較信号から生成された偏差関数（ｆ（ＳＮ，｛ＳＭ｝））が、所定の第３のしきい値（Ｔｈｄ）を超えたときに、前記センサ（Ｎ）が故障していると判定する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
前記少なくとも１つの第１の比較信号を前記少なくとも１つの第１のセンサ信号（ＳＮ）および／または少なくとも１つの処理された第１のセンサ信号（ｇ（ＳＮ））に対応させ、
前記少なくとも１つの第２の比較信号を前記少なくとも１つの第２のセンサ信号（ＳＭ）および／または少なくとも１つの処理された第２のセンサ信号（ｈＭ（ＳＭ））に対応させる、
ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の方法であって、前記第１のセンサ信号（ＳＮ）および／または処理された第１のセンサ信号（ｇ（ＳＮ））が、所定の最小期間（Ｔｍｉｎ）に前記第１のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｅｔ）を超えており、前記第２のセンサ信号（ＳＭ）および／または処理された第２のセンサ信号（ｈＭ（ＳＭ））が、前記第１のセンサ信号（ＳＮ）および／または処理された第１のセンサ信号（ｇ（ＳＮ））のための最小期間（Ｔｍｉｎ）と重なる所定の時間範囲に前記第２のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｅｔ）未満であるときに、故障を判定することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１１から１３までのいずれか１項に記載の方法であって、
前記第１のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｅｔ）が、通常の運転状況のための信号値を著しく超える信号値を表し、
前記第２のしきい値（Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ）が、通常の運転状況のための信号値の範囲を上方で制限する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１１から１４までのいずれか１項に記載の方法であって、前記第１のセンサ（Ｎ）および前記少なくとも１つの第２のセンサ（Ｍ）が、同じ物理的変数を検出し、同じ検出方向を有することを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１１から１５までのいずれか１項に記載の方法であって、故障していると判定された第１のセンサ（Ｎ）の動作を停止させることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１の前提部（プリアンブル）に記載の車両用センサ装置に関する。本発明は、センサを監視する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
エアバッグ制御装置における車両衝突の検出は、一般に、例えば加速度センサおよび／または圧力センサとして構成された、車両内に設置されたセンサの情報に基づいている。これらのセンサの測定信号は、適切な処理（例えば、フィルタリング／積分）がなされ、トリガしきい値と比較されてトリガの決定に至る。通常の運転モードで高い信号値を出力して、トリガしきい値を超える可能性がある故障したセンサによる誤ったトリガを防止するために、第２の独立したセンサが通常の運転状況における信号値を明らかに超える信号値を同様に出力することを要求するという尤もらしい手法が使用可能である。メインセンサのトリガ判定が、当該独立したセンサの尤もらしい判断と一緒になされた場合にのみトリガが許可される。しかしながら、このような尤もらしい手法だけでは、誤ったトリガに対する十分な保護を提供することができない。車両の生涯にわたって、縁石への乗り上げなどの状況が十分に高い加速度信号とともに発生する場合があり、このときに尤度センサが尤もらしい判定をすることなる。故障したメインセンサによってトリガの決定が持続的になされれば、誤ったトリガの危険性はあまりに高すぎるであろう。このような理由により、上記の尤もらしい手法は、故障したセンサを判別することができ、次いで、このセンサの動作を停止することができるようにセンサを監視するための時間のみを提供する。
【０００３】
従来より、センサを監視する方法が知られており、この方法は、センサのハードウェア自体を監視し、一般に電源を入れた後の初期化フェーズにおいてセンサ内で動作するというものである。例えば、センサを適宜に変位させ、次いで、変位が終わった後にセンサ信号が再び正しく「ゼロ」と戻るかどうかをチェックすることができる。さらに、センサとエアバッグ制御装置との間の通信を、例えば、マンチェスターエラーについて監視することができる。さらに、エアバッグ制御装置内で監視を行うことができ、このエアバッグ制御装置は、尤もらしさがない所定の特性について、出力されたセンサ信号を検査する。これは、例えば、偏差の監視および／または跳躍もしくは勾配の監視を含む。誤った偏差は、例えば高い信号振幅によって特徴づけられており、このような信号振幅は長期間にわたって発生し、非物理的な高い速度低下量に相当する。跳躍または勾配エラーは、例えば、センサのフィルタ曲線が許容するよりも、センサ値が強度的に１つの測定値から次の測定値へと変化することによって特徴付けられる。
【発明の概要】
【０００４】
独立請求項１の特徴を有する車両用センサ装置および独立請求項１１の特徴を有するセンサを監視する方法は、偏差、跳躍、個々のピーク、他の変動などの正確な信号形状とは無関係に、所定の強度を超えるセンサ信号のエラーを故障と判定することができるという利点を有する。有利な方法では、センサエラー信号の正確な形状は、所定の最小強度を超えると問題とならない。したがって、故障したセンサは、そのセンサエラー信号が衝突信号とちょうど同じであると仮定されるときに、このセンサエラー信号を他のノーマルなセンサのセンサ信号と比較することにより、故障していると判定することができる。
【０００５】
従来技術により知られている信号監視は、明らかに不良なセンサ信号のいくつかの特別な場合に焦点を当てている（偏差、跳躍など）。しかしながら、センサエラーのパターンは非常に多様であり、これらの監視によってはそれらのうちのほんの一部しか検出できないことが実際に示されている。センサ故障の原因に応じて、センサエラー信号も衝突信号と大きな類似性を有し、基本的には衝突信号と区別することができない。本発明の核心は、その１つのセンサ信号自体を分析することによって、センサ信号に不良があると判定しないことである。そうではなく、車両内には常に複数のセンサが設置されていることだけを利用して、従来技術に記載された尤もらしい手法を実現する。無傷のセンサが、衝突、または縁石への乗り上げなどの極端な運転操作に起因した高い加速度または圧力信号を測定する場合、センサエラーが生じないように車両内の他のセンサもこのイベントを測定する。これに対して、高センサ信号がセンサエラーに起因している場合には、他のセンサは、通常の運転状況の範囲では弱い信号しか測定しないので、センサエラーを推定することができる。加速度センサの場合、通常の運転モードにおける信号値は、例えば、１ｇのオーダーである。
【０００６】
本発明の実施形態は、まだ発見されていないセンサエラーと、強度の運転操作によって引き起こされる尤もらしい判断とが同時発生することによる誤ったトリガの危険性を有利に低減する。
【０００７】
本発明の実施形態は、衝突に関連した少なくとも１つの物理的変数を検出して、対応する少なくとも１つの第１のセンサ信号を出力する第１のセンサと、第１のセンサとは独立して、衝突に関連した少なくとも１つの物理的変数を検出して、対応する少なくとも１つの第２のセンサ信号を出力する少なくとも１つの第２のセンサと、少なくとも１つの第１のセンサ信号および少なくとも１つの第２のセンサ信号を受信して、衝突検出のために評価する評価制御ユニットとを備える車両用センサ装置を提供する。この場合、評価制御ユニットは、少なくとも１つの第２のセンサの少なくとも１つの第２のセンサ信号に基づいた少なくとも１つの第２の比較信号を使用して第１のセンサを監視し、評価制御ユニットは、第１のセンサ信号に基づいた少なくとも第１の比較信号が所定の第１のしきい値を超える高い信号値を有するとともに、第１のセンサを監視するために使用される第２のセンサの少なくとも１つの第２の比較信号が所定の第２のしきい値未満の低い信号値を有し、および／または第１の比較信号および前記第２の比較信号から生成される偏差関数が所定の第３のしきい値を超えたときには、第１のセンサが故障していると判定する。
【０００８】
さらに、衝突に関連した少なくとも１つの物理的変数を検出して、対応する少なくとも１つの第１のセンサ信号を出力するセンサを監視する方法が提案され、当該少なくとも１つの第１のセンサ信号が衝突検出のために評価される。この場合、少なくとも１つの独立した別のセンサの少なくとも１つの第２のセンサ信号が衝突検出のために検出され、センサの故障を判定するために評価される。第１のセンサ信号に基づいた少なくとも１つの第１の比較信号が、所定の第１のしきい値を超える高い信号値を有するとともに、センサを監視するために使用される少なくとも１つの第２の比較信号であって、当該別のセンサの少なくとも１つの第２のセンサ信号に基づいた第２の比較信号が、同時に、所定の第２のしきい値未満の低い信号値を有し、および／または第１の比較信号および第２の比較信号から生成された偏差関数が所定の第３のしきい値を超えたときに、センサの故障が判定される。
【０００９】
少なくとも１つの第１の比較信号は、例えば、少なくとも１つの第１のセンサ信号および／または少なくとも１つの処理された第１のセンサ信号に対応することができる。少なくとも１つの第２の比較信号は、例えば、少なくとも１つの第２のセンサ信号および／または少なくとも１つの処理された第２のセンサ信号に対応することができる。
【００１０】
この場合、評価制御ユニットは、センサによって検出されたセンサ信号を処理もしくは評価する制御ユニット、特にエアバッグ制御装置などの電気装置であると理解される。評価制御ユニットは、ハードウェアおよび／またはソフトウェアで構成することができる少なくとも１つのインターフェースを有することができる。ハードウェアで構成されている場合のインターフェースは、例えば、評価制御ユニットの多種多様な機能を含む、いわゆるシステムＡＳＩＣの一部であってもよい。しかしながら、インターフェースは、固有の集積回路であるか、または少なくとも部分的に別個の構成要素からなっていることも可能である。ソフトウェアで構成されている場合のインターフェースは、例えば、他のソフトウェアモジュールに加えてマイクロコントローラに設けられたソフトウェアモジュールであってもよい。半導体メモリ、ハードディスクメモリまたは光メモリなどの機械可読媒体に格納され、プログラムが評価制御ユニットによって実行される場合には評価を行うために使用されるプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品も有利である。
【００１１】
この場合、センサは、物理的変数もしくは物理的変数の変化を直接的または間接的に検出して、好ましくは電気的なセンサ信号に変換する少なくとも１つのセンサ素子を含む構成群であると理解される。センサは、例えば、車両における衝突範囲を決定する感圧センサ素子、および／または車両の加速度関連情報を検出する加速度センサ素子、および／または対象物および／または障害物および／または衝突に関連した他の車両周辺データを決定して、評価のために提供するセンサ素子を含むことができる。そのようなセンサ素子は、例えば、ビデオおよび／またはレーダおよび／またはライダおよび／またはＰＭＤおよび／または超音波技術に基づいていてもよい。さらに既存のＡＢＳセンサシステムの信号および情報、ならびにこのために設けられた制御装置で導かれる変数を評価することができる。
【００１２】
従属請求項に記載の手段および構成により、独立請求項１に記載された車両用センサ装置および独立請求項１１に記載されたセンサを監視する方法を有利に改良することが可能である。
【００１３】
特に有利には、評価制御ユニットは、センサ信号の絶対値関数をそれぞれ計算することができ、評価制御ユニットは、センサ信号または当該計算された絶対値関数を処理するために、フィルタリングおよび／または窓積分演算および／または積分演算を行うことができる。信号処理には無数の可能性がある。原則的には、単一の高いセンサ値に基づいてエラーを認定したくないので、第１のセンサ信号について所定のフィルタリングを行うことが考慮される。このために、第１のセンサ信号またはセンサ信号の絶対値をフィルタリングするか、窓積分するか、または積分することができる。この場合、絶対値は、強く変動するエラー信号であっても、処理された高い第１のセンサ信号をもたらすという利点を有する。積分は、第１のセンサ信号が開始しきい値を超えたときに開始することができる。第１のセンサ信号が、再び、開始しきい値と同一であり得るリセットしきい値未満となったときに、積分値を元に戻すか、またはリセットすることができる。
【００１４】
センサ装置の有利な実施形態では、第１のしきい値は、通常の運転状況における信号値を著しく超える信号値を表すことができる。さらに、第２のしきい値は、通常の運転状況における信号値の範囲を上方で制限することができる。これにより、監視されるべき第１のセンサが、通常の運転状況を著しく超える高い信号値を測定し、同時に、監視のために使用される第２のセンサが、通常の運転状況の範囲で低い信号値を測定することによって、第１のセンサにおけるトリガに関する重大なセンサエラーを判定することができる。
【００１５】
センサ装置のさらなる有利な実施形態では、第１のセンサおよび少なくとも１つの第２のセンサは、同じ物理的変数を検出することができる。あるいは、第１のセンサおよび少なくとも１つの第２のセンサは、異なる物理的変数を検出することができる。さらに、第１のセンサおよび少なくとも１つの第２のセンサは、同じ検出方向または異なる検出方向を有することができる。さらに、第１のセンサおよび少なくとも１つの第２のセンサは、同じ設置場所または異なる設置場所に配置され得る。これにより、車両で利用可能なセンサ構成に応じて、故障したセンサを検出するために、様々な開発段階で様々な手法を有利に使用することができる。
【００１６】
センサ装置のさらなる有利な実施形態では、評価制御ユニットは、故障していると判定された第１のセンサの動作を停止させることができる。これにより、未だ発見されていないセンサエラーと、強度な運転操作に起因する尤もらしい判断とが同時発生することによる誤ったトリガの危険性を著しく低減することが可能となる。
【００１７】
センサを監視する方法の有利な実施形態では、故障検出のために、第１のセンサ信号および／または処理された第１のセンサ信号が所定の最小期間にわたって第１のしきい値を超えることができ、第２のセンサ信号および／または処理された第２のセンサ信号は、第１のセンサ信号および／または処理された第１のセンサ信号の最小期間と重なる所定の時間範囲にわたって第２のしきい値未満となることができる。これは、第１のセンサ信号および／または処理された第１のセンサ信号が所定の最小期間にわたって第１のしきい値を超えたときには、故障している可能性があると判定することができることを意味する。これにより、１回の短時間のエラー測定によりセンサの動作停止が生ずること防止することができる。
【００１８】
本発明の実施形態を図面に示し、以下の説明でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明による車両用センサ装置の例示的な実施形態の概略的なブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１に示すように、本発明による車両１のためのセンサ装置１の実施形態は、衝突に関連した少なくとも１つの物理的変数を検出して、対応する少なくとも１つの第１のセンサ信号ＳＮを出力する第１のセンサＮと、第１のセンサＮから独立して、衝突に関連した少なくとも１つの物理的変数を検出して、対応する少なくとも１つの第２のセンサ信号ＳＭを出力する少なくとも１つの第２のセンサＭと、少なくとも１つの第１のセンサ信号ＳＮおよび少なくとも１つの第２のセンサ信号ＳＭを受信して、衝突検出のために評価する評価制御ユニットμＣとを備える。この場合、評価制御ユニットμＣは、少なくとも１つの第２のセンサＭの少なくとも１つの第２のセンサ信号ＳＭに基づいた少なくとも１つの第２の比較信号を使用して第１のセンサＮを監視する。評価制御ユニットμＣは、少なくとも１つの第１のセンサ信号ＳＮに基づいた少なくとも１つの第１の比較信号が、所定の第１の閾値Ｔｈｄ＿ｄｅｔを超える高い信号値を有するとともに、第１のセンサＮを監視するために使用される少なくとも１つの第２のセンサ信号ＳＭであって第２のセンサＭの少なくとも１つの第２のセンサ信号ＳＭに基づいた信号ＳＭが、同時に所定の第２の閾値Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ未満の低い信号値を有しているときに、第１のセンサＮが故障していると判定する。付加的または代替的に、評価制御ユニットμＣは、第１の比較信号および第２の比較信号から生成された偏差関数ｆ（ＳＮ，｛ＳＭ｝）が所定の第３の閾値Ｔｈｄを超えるときに、第１のセンサＮが故障していると判定する。
【００２１】
少なくとも１つの第１の比較信号は、少なくとも１つの第１のセンサ信号ＳＮおよび／または少なくとも１つの処理された第１のセンサ信号（ｇ（ＳＮ））に対応することができる。少なくとも１つの第２の比較信号は、少なくとも１つの第２のセンサ信号ＳＭおよび／または少なくとも１つの処理された第２のセンサ信号ｈＭ（ＳＭ）に対応することができる。
【００２２】
したがって、監視されるべき第１のセンサＮが、通常の運転状況を超える高い信号値ＳＮを測定し、監視のために使用されるセンサ｛Ｍ｝（Ｍ≠Ｎ）が、同時に、通常の運転状況の範囲で低い信号値ＳＭを有することに基づいて、第１のセンサＮのトリガに関する重大なセンサエラーを判定することができる。したがって、それぞれのセンサ信号を評価する偏差関数ｆ（ＳＮ，｛ＳＭ｝）が、以下の不等式（１）から分かるように、第３の閾値Ｔｈｄを超えるときに、センサ信号｛ＳＭ｝を使用して第１のセンサＮのセンサエラーを判定することができる。
ｆ（ＳＮ，｛ＳＭ｝）＞Ｔｈｄ                              （１）
【００２３】
評価制御ユニットμＣは、故障していると判定された第１のセンサＮの動作を停止させる。
【００２４】
車両で利用可能なセンサ構成に応じて、この手法は、異なる開発段階で使用することができる。
【００２５】
局所的な監視の場合、監視されるべき第１のセンサＮに加えて、さらに他のセンサ｛Ｍ｝が車両内の同じ設置場所に配置されている。これらのセンサとしては、例えばエアバッグ制御装置内において、通常、例えば長手方向および横方向に測定する複数の加速度センサ、および、例えば長手方向軸または垂直軸を中心とした回転速度を測定する任意の回転速度センサが利用可能である。衝突時または縁石への乗り上げなどの重大な誤使用イベントにおいて、監視されるべき第１のセンサＮの有意な第１のセンサ信号ＳＮが測定された場合、第２のセンサ信号ＳＭも他のセンサ｛Ｍ｝によって常に測定される。これは、異なる物理的変数を測定する場合にも該当することが多い。例えば、第１のセンサＮは、長手方向加速度を測定することができ、少なくとも１つの第２のセンサＭは、横方向加速度または長手方向軸を中心とした回転速度を測定することができる。もちろん、測定された物理的変数の間で最適な一致が得られることは有利となる。理想的な状態では、従来技術として記載された尤もらしい手法を実施するためのセンサがエアバッグ制御ユニット内に冗長的に構成されており、メインセンサもしくは第１のセンサＮに加えて、測定方向が同じであり、測定範囲、分解能、フィルタ挙動などのセンサ特性が極めて類似した第２の加速度センサもしくは第２のセンサＭが設けられている。
【００２６】
第１の実施形態では、少なくとも１つの第２のセンサＭは、例えば、異なる検出方向に起因して、または他のセンサ特性に起因して、第１のセンサＮと直接比較することができないので、２つのセンサ信号ＳＮ、ＳＭの実際の信号偏差を評価することができない。図１から分かるように、少なくとも１つのセンサＭは、ｋ個の第２のセンサＭ１，．．．，Ｍｋを含む複数の第２のセンサ｛Ｍ｝によって表される。しかしながら、１つの第２のセンサＭのみを使用することも可能である。
【００２７】
車両用センサ装置１の実施形態では、第１のセンサＮにおける高い信号値と、第２のセンサ｛Ｍ｝における低い信号値とによってセンサエラーが判定される。この比較のために生のセンサ信号ＳＮおよび｛ＳＭ｝ではなく、適切に処理されたセンサ信号ｇ（ＳＮ）および｛ｈＭ（ＳＭ）｝が使用されることが特に有利である。ここで、ｇは、第１のセンサ信号Ｎの信号処理関数を示し、ｈＭは、少なくとも１つの第２のセンサＭの信号処理関数を示すが、この信号処理関数は、一般にそれぞれの第２のセンサＭについて異なっていてもよい。しかしながら、同じタイプのセンサＭでは、同一の信号処理関数ｈＭ（ＳＭ）＝ｈ（ＳＭ）を使用することもできる。
【００２８】
第１の実施形態では、処理された第１の信号ｇ（ＳＮ）が所定の第１の閾値Ｔｈｄ＿ｄｅｔを超え、処理された第２のセンサ信号｛ｈＭ（ＳＭ）｝が第２のしきい値Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ未満であるときに、第１のセンサＮのトリガに関する重大なセンサエラーが検出される。この変形例では、それぞれのセンサＭの処理されたセンサ信号｛ｈＭ（ＳＭ）｝は、センサに特有の対応する第２のしきい値未満でなければならない。しかしながら、簡略化された実施形態では、処理された信号｛ｈＭ（ＳＭ）｝のセットは、例えば最大値を選択することによって、処理された単一の信号Ｈ（｛ＳＭ｝）に結合され得る。この場合、確認処理は２つのしきい値の比較に簡略化される。第１の例示的な実施形態では、第１の偏差関数ｆ（ＳＮ,｛ＳＭ｝）は、少なくとも１つの第１のセンサ信号ＳＮおよび少なくとも１つの第２のセンサ信号ＳＭまたは少なくとも１つの処理された第１のセンサ信号ｇ（ＳＮ）および少なくとも１つの処理された第２のセンサ信号ｈＭ（ＳＭ）を評価するために評価制御ユニットμＣにより使用されるものであり、ブール関数（Ｂｏｏｌｅａｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）に相当する。このとき、式（１）は、以下の式（２）となる。
ｆ（ＳＮ,｛ＳＭ｝）＝
［ｇ（ＳＮ）＞Ｔｈｄ＿Ｄｅｔ］＆［Ｈ（｛ＳＭ｝）＜Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ］  （２）
【００２９】
ここで、エラーを判定するための一般的な条件は、ｆ（ＳＮ,｛ＳＭ｝）＞０、である。
【００３０】
信号処理関数ｇおよびｈには無数の可能性がある。通常、単一の高いセンサ値に基づいてエラーを認定したくないので、処理された第１のセンサ信号ｇ（ＳＮ）について所定のフィルタリングが適用される。このために、センサ信号ＳＮまたはセンサ信号の絶対値｜ＳＮ｜をフィルタリング、窓積分、または積分することができる。このとき、当該絶対値は、強く変動するエラー信号であっても、処理された高い第１のセンサ信号ｇ（ＳＮ）を与えるという利点がある。積分は、センサ信号ＳＮが開始しきい値Ｔｈｄ＿ｓｔａｒｔを超えたときに開始することができる。次に、センサ信号ＳＮが、開始しきい値Ｔｈｄ＿ｓｔａｒｔと同一となり得るリセットしきい値Ｔｈｄ＿ｒｅｓｅｔ未満となったときに、積分値を元に戻すか、またはリセットすることができる。
【００３１】
原則的には、関数ｈＭも同様に定めることができる。しかしながら、一般には、いずれか１つの第２のセンサ｛Ｍ｝の十分に高い信号値は、実際の運転状況に関連することを示しているので、ここでは、弱いフィルタリングのみが実行されるか、または全くフィルタリングが実行されない。このことは、第２のセンサ｛Ｍ｝が監視対象の第１のセンサＮと同じ物理的変数を測定しない場合には、より一層該当する。
【００３２】
信号処理関数ｇおよびｈ、ならびにしきい値Ｔｈｄ＿ｄｅｔおよびＴｈｄ＿ｄｒｉｖｅにも、評価制御ユニットμＣの既存のアルゴリズムの特徴およびしきい値を使用することができる。
【００３３】
第２の例示的な実施形態では、冗長的なセンサシステムが設けられており、これは、センサＮ，Ｍが、例えば、長手方向加速度などの同じ物理的変数を測定することを意味する。実際の運転状況または衝突では、許容範囲内で比較可能なセンサＮ、Ｍの物理的な測定値が与えられるはずであるので、センサＮ、Ｍ間の偏差を直接評価することができる。原則として、第１のセンサＮに対して冗長的な第２のセンサＭのみが設けられている。同様の状況は、歩行者の衝撃を検出するために使用することができる圧力ホースセンサにも当てはまる。この場合、車両の前端には圧力ホースが組み込まれており、この圧力ホースの両端は、圧力センサによって封止されている。衝撃はホースを変形させ、両方の圧力センサの圧力を増加させる。衝突位置に応じて、２つのセンサにおける圧力信号は、（例えば、伝播時間効率により）互いにわずかに異なるが、常に同様のオーダーである。
【００３４】
第２の例示的な実施形態では、センサ信号ＳＮ、ＳＭは互いに直接比較されるので、適切な前処理、例えば、信号制限または弱いプレフィルタリングによって、測定範囲またはフィルタ特性に生じることのあるわずかな差またはセンサノイズの影響を最小限に抑えることが有利である。
【００３５】
次に、偏差量ｋ（ＳＮ−ＳＭ）を直接計算することができる。この場合にも、第１のセンサＮのエラーもしくは故障は、場合によってはより長い期間にわたって、著しい偏差が生じた場合にのみ判定される。このために、第１のセンサ信号ＳＮと第２のセンサ信号ＳＭとの間の信号差ＳＮ−ＳＭ、または第１のセンサ信号ＳＮと第２のセンサ信号ＳＭとの間の信号差絶対値｜ＳＮ−ＳＭ｜をフィルタリング、窓積分、または積分することが望ましい。小さい信号差をより長時間にわたって臨界的な合計値に加算しないために、信号差｜ＳＮ−ＳＭ｜の値が開始しきい値Ｔｈｄ＿ｓｔａｒｔを超えたときにのみ積分を開始することが望ましい。積分値は、再び、開始しきい値と同一であり得るリセットしきい値Ｔｈｄ＿ｒｅｓｅｔ未満となったときに、元に戻されるか、またはリセットされ得る。偏差量ｋの計算を「通常の運転状況」に制限し、衝突時に考えられるより大きい偏差を除外したい場合には、差分信号のフィルタリングもしくは加算の開始条件として、下記の不等式（３）にしたがった条件を使用することもできる。
｜ＳＮ｜＞Ｔｈｄ１＆｜ＳＭ｜＜Ｔｈｄ２                    （３）
【００３６】
しきい値Ｔｈｄ１およびＴｈｄ２は、通常運転時に達成可能な第１のセンサ信号ＳＮおよび第２のセンサ信号ＳＭの値を超える値であり、第１のしきい値Ｔｈｄｌは、十分な偏差を確保するために第２のしきい値Ｔｈｄ２を大幅に超える値である。次に、監視センサもしくは第２のセンサＭが通常運転の範囲内の値を測定し、監視されるべきセンサもしくは第１のセンサＮがセンサエラーにより通常運転時以外の値を確認した場合にのみ加算が行われる。２つの条件のうちの１つがもはや与えられなくなるとすぐに、加算値を元に戻すか、またはリセットすることができる。例えば同様にフィルタリングまたは積分がなされた第１のセンサ信号ＳＮに関して、フィルタリングまたは積分された信号の差を絶対的にではなく、相対的に評価することも特に有利である。
【００３７】
このようにして計算された偏差量ｋ（ＳＮ−ＳＭ）は、しきい値比較によって故障認定のために直接に使用され得る。この場合、式（１）は以下の式（４）となる。
ｆ（ＳＮ,｛ＳＭ｝）＝ｋ（ＳＮ−ＳＭ）＞Ｔｈｄ              （４）
【００３８】
特に有利には、２つの例示的な実施形態の概念を互いに組み合わせることもできる。この場合、３つの基準の論理積（ＡＮＤ）の結合によってセンサ故障が判定される。第１のセンサＮの（処理された）高い第１のセンサ信号ＳＮ（ｇ（ＳＮ）＞Ｔｈｄ＿ｄｅｔ）。第２のセンサＭの（処理された）低い第２のセンサ信号について、ＳＭ（ｈ（ＳＭ）＜Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ）、および、センサＮ，Ｍ間の大きい信号偏差（ｋ（ＳＮ−ＳＭ）＞Ｔｈｄ）。
【００３９】
この場合、式（１）は、以下の式（５）となり、偏差関数はブール関数によってしきい値ゼロで記述される。
ｆ（ＳＮ,｛ＳＭ｝）＝［ｇ（ＳＮ）＞Ｔｈｄ＿Ｄｅｔ］＆
［ｈ（ＳＭ）＜Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ］＆［ｋ（ＳＮ−ＳＭ）＞Ｔｈｄ］＞０  （５）
【００４０】
非局所的な監視の場合、監視されるべき第１のセンサＮの設置位置には、他の第２のセンサＭは設けられていない。代わりに、これらの第２のセンサＭは、車両内の他の場所に設置されている。このような状況は、例えば、周辺の加速度センサまたは圧力センサについてもいえる。
【００４１】
この場合、衝突または誤使用のイベントのとき、空間的に分離された異なるセンサ信号ＳＮ、ＳＭの間に、振幅および時間的特性の両方に著しい差が生じる可能性があり、これらの差は直接的な比較を不可能にする。しかしながら、イベント（衝突または誤使用）の終了後に、あらゆる車両位置、したがってセンサ設置位置が同じ速度変化を受けたとみなさる。実際には、特に侵入ゾーン内のセンサでは、センサのクリッピング効果、または元の測定方向からのセンサの回転に起因するある程度の偏差が発生する。それにもかかわらず、所定の許容範囲内で全てのセンサは同様の速度低下を検出する。イベントについて同じ測定方向で加速度センサの信号を積分した場合、イベントに一般的な時間スケールで比較可能な値が得られる。衝突の場合、この速度低下は、侵入ゾーンの内側もしくは近くのセンサによって、侵入ゾーンの外側のセンサよりも迅速に検出される。局所的なハンマーの打撃のような誤使用イベントの場合には、近くのセンサは、著しい速度変化を短時間に測定するが、これらの速度変化は急速に落ち着く。
【００４２】
したがって、第１のセンサＮにおいてのみ所定期間にわたる速度低下の高い値が生じ、これに対して、他のセンサＭが、同様の時間範囲において注目に値する速度低下を検出しない場合には、これは、第１のセンサＮのセンサエラーを示す。この実施形態では、第１のセンサＮの設置場所における速度低下の代わりに、十分にフィルタリングされた別の「巨視的な」第１の信号ｇ（ＳＮ）を使用することができ、フィルタリングまたは積分の時間スケールは、この場合、好ましくは、イベント全体を検出するために十分な長さとなるように選択される。同様に、第２のセンサ｛Ｍ｝の設置位置における速度低下は、異なる形式で処理される第２のセンサ信号｛ｈＭ（ＳＭ）｝によっても記述することができる。この場合、第２のセンサＭの高い信号値は、実際のイベントが存在することの証拠を既に表しているので、弱くフィルタリングするか、または全くフィルタリングしない方が有利でさえあることもある。これは、特に、第２のセンサＭが第１のセンサＮと同じ検出方向を有さないか、または異なる物理的変数を測定する場合に当てはまる。
【００４３】
第１のセンサＮのセンサエラーの一般的な判定の手法は、処理された第１のセンサ信号ｇ（ＳＮ）が、所定の最小期間［ｔ；ｔ＋Ｔｍｉｎ］内に第１のしきい値Ｔｈｄ＿ｄｅｔを超え、処理された第２のセンサ信号ｈＭ（ＳＭ）が、最小期間［ｔ；ｔ＋Ｔｍｉｎ］を含む所定の時間範囲［ｔ−Ｔ１；ｔ＋Ｔ２］内に第２の閾値Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ未満となることである。任意の最小時間Ｔｍｉｎは、ハンマーの打撃のような局所的な誤使用イベントにおいて、第１のセンサ信号ｇ（ＳＮ）が第１のしきい値Ｔｈｄ＿ｄｅｔを短時間超過したことを考慮しないようにすることができる。代替的に、これは、第１のしきい値Ｔｈｄ＿ｄｅｔを十分に高く選択することによっても保証することができる。２つの任意の期間Ｔ１およびＴ２は、異なる測定位置における異なる時間応答を考慮に入れるものである。これは、第１のセンサＮの処理されたセンサ信号ｇ（Ｓｎ）が十分に長い時間にわたって第１のしきい値Ｔｈｄ＿ｄｅｔを超え、第１のセンサＮがこのしきい値を超える前後の所定期間に車両内の他のセンサＭが有意な信号を測定しない場合、すなわち、通常の運転範囲の信号しか測定しない場合には、センサエラーまたは第１のセンサＮの故障が生じたことが判定されることを意味する。
【００４４】
衝突に関連した少なくとも１つの物理的変数を検出して、対応する少なくとも１つの第１のセンサ信号ＳＮを出力するセンサＮを監視する本発明による方法の実施形態であって、衝突検出のために少なくとも１つの第１のセンサ信号ＳＮが評価される実施形態では、衝突検出のために検出される少なくとも１つの独立したさらなるセンサＭの少なくとも１つの第２のセンサ信号ＳＭを評価して、センサＮの故障を判定する。この場合、第１のセンサ信号ＳＮに基づいた少なくとも１つの第１の比較信号が、所定の第１のしきい値Ｔｈｄ＿ｄｅｔを超える高い信号値を有し、同時に、センサＮを監視するために使用される第２の比較信号であって、別のセンサＭの少なくとも１つの第２のセンサ信号ＳＭに基づいた比較信号が、所定の第２のしきい値Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅ未満の低い信号値を有するときに、センサＮの故障が判定される。付加的または代替的には、第１の比較信号および第２の比較信号から生成された偏差関数ｆ（ＳＮ，｛ＳＭ｝）が所定の第３の閾値Ｔｈｄを超えたときに、センサＮの故障が判定される。
【００４５】
既に上述したように、少なくとも１つの第１の比較信号は、少なくとも１つの第１のセンサ信号ＳＮおよび／または少なくとも１つの処理された第１のセンサ信号（ｇ（ＳＮ））に対応することができ、少なくとも１つの第２の比較信号は、少なくとも１つの第２のセンサ信号ＳＭおよび／または少なくとも１つの処理された第２のセンサ信号ｈＭ（ＳＭ）に対応することができる。
【００４６】
この場合、第１しきい値Ｔｈｄ＿ｄｅｔは、通常の運転状況における信号値を著しく超える信号値を示す。第２のしきい値Ｔｈｄ＿ｄｒｉｖｅは、通常の運転状況における信号値の範囲を上方で制限する。
【００４７】
本発明の実施形態は、第２のセンサが第１のセンサの信号を確認しないときに、故障しているセンサを故障品と判定し、故障品と判定されたセンサの動作を停止させる。
【図１】
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【国際調査報告】
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