(57)【要約】  人員保護手段をトリガするための方法および制御装置が提案される。ここでは少なくとも１つのパラメータから少なくとも１つのフューチャが抽出される。この少なくとも１つのフューチャに基づいて衝突分類が行われ、この衝突分類によりトリガ決定が形成される。次に人員保護手段はトリガ決定に依存して制御される。トリガ決定は次のように形成される、すなわちプロセス制御部が設けられており、このプロセス制御部が少なくとも１つのプロセスパラメータに依存して、衝突分類のための複数の機能をアクティベートまたはデアクティベートし、および／または少なくとも１つのフューチャのどれがそれぞれの機能に対して使用されかを決定することにより形成される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員保護手段（ＰＳ）をトリガする方法において、以下のステップを有する：
・少なくとも１つのフューチャを少なくとも１つのパラメータから抽出するステップ、
・トリガ決定を衝突分類に依存して形成するステップ、
ここで衝突分類は少なくとも１つの前記フューチャに依存して行われ、
・人員保護手段（ＰＳ）を前記トリガ決定に依存してトリガする方法において、
トリガ決定は次のように形成され、すなわち
プロセス制御部が設けられており、該プロセス制御部が少なくとも１つのプロセスパラメータに依存して、衝突分類のための複数の機能をアクティベートまたはデアクティベートし、および／または少なくとも１つのフューチャのどれがそれぞれの機能に対して使用されかを設定することにより形成される、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、
前記少なくとも１つのプロセスパラメータは、衝突開始からの時間および／または少なくとも１つのフューチャおよび／または他のイベントである、ことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２記載の方法において、
プロセスパラメータが少なくとも１つの場合、単調なプロセスパラメータを形成する値によって不連続性が置換される、ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項２記載の方法において、
イベントとして、制御装置のセンサ系および／または人員保護システムのエラー状態が使用される、ことを特徴とする方法。
【請求項５】
乗員保護手段（ＰＳ）をトリガするための制御装置であって、
・少なくとも１つのパラメータを生成するインタフェース（ＩＦ１、ＩＦ２）を有し、
・評価回路（μＣ）を有し、
該評価回路は、少なくとも１つのパラメータから導出された少なくとも１つのフューチャに依存して衝突分類を実行し、当該衝突分類に依存してトリガ決定を形成し、
前記評価回路（μＣ）はプロセス制御部（４３０）を有し、
前記プロセス制御部（４３０）は、少なくとも１つのプロセスパラメータに依存して複数の機能をアクティベートまたはデアクティベートし、および／または少なくとも１つのフューチャのどれをそれぞれの機能に対して使用するかを決定し、
・トリガ回路を有し、
該トリガ回路は、前記評価回路のトリガ信号に依存して乗員保護手段（ＰＳ）をトリガする、ことを特徴とする制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求の上位概念に記載されている人員保護手段をトリガする方法およびトリガする制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
DE10252227A1から、保護手段をトリガする方法が公知である。ここでは衝突を識別してからの時間的に規定された複数のクラッシュフェーズが設定されており、各クラッシュフェーズに対して信号に基づき衝突形式および衝突重度が決定される。衝突重度および／または衝突形式に依存して相応の保護手段がトリガされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】DE10252227A1
【発明の概要】
【発明の効果】
【０００４】
これに対して独立請求項の特徴を備える本発明の人員保護手段をトリガするための方法および制御装置は次の利点を有する。すなわち、プロセス制御部がプロセスパラメータに依存して、衝突分類のために複数の機能をアクティベートまたはデアクティベートし、および／または少なくとも1つのどのフューチャがそれぞれの機能のために使用されるかを設定することにより、事実がより良好に考慮され、衝突分類は時間変化するプロセスである、という利点を有する。
【０００５】
いくつかの衝突は非常に高速のトリガを必要とし、その他の分類のためにはより多くの時間が残される。例えば硬い障害物に対しての高速での衝突に対するトリガ決定は、約１０ｍｓから１２ｍｓ後には行わなければならない。これに対して柔らかい障害物に対しての低速での衝突の場合、それほど短時間でトリガ決定する必要はない。したがって「柔らかい障害物に対する衝突/柔らかい障害物に対する衝突ではない」の決定は、「硬い障害物に対する衝突/硬い障害物に対する衝突ではない」の決定よりも衝突過程内で比較的に後に行うことができる。
【０００６】
この決定を時間変化して行う手段は、本発明の方法ないし制御装置によって、プロセスパラメータに依存して衝突分類のための機能をアクティベートまたはデアクティベートし、ないしはプロセスパラメータに依存して種々のフューチャが機能のために使用されるようプロセス制御する。このことはフューチャに関して言えば、これが同様にスイッチオンまたはスイッチオフされ、したがってリソース効率の上昇を意味する。このために、タイムシェアリングまたは状態マシンを使用することができる。
【０００７】
アルゴリズム決定をフレキシブルに行うことによって分類計算時間を節約することができ、他の計算のために、例えば種々の付加機能の融合のために使用することができる。さらなる利点は作動時間の縮小である。これにより、より単純で安価なハードウエアを使用することができる。さらに、イベントに対して衝突中により柔軟に対応することができる。なぜなら多数のトリガ決定が比較的に後で初めて行われるからである。
【０００８】
人員保護手段として、ここではアクティブ型またはパッシブ型の人員保護手段を考える。これにはエアバッグ、シートベルトテンショナ、クラッシュアクティブ型ヘッドレスト、オーバロールバー、歩行者保護手段があり、走行ダイナミクスへの制御介入もある。少なくとも1つのパラメータとして、とりわけ車両のすべての衝突関連センサのセンサ信号が考えられる。これは、減速度センサ、固体伝搬音センサ、空気圧センサ、接触センサおよび周囲センサである。他の制御装置、例えばＡＢＳ／ＥＳＰまたはＡＣＣ制御装置で計算される測定可能なパラメータおよび測定不能なパラメータを使用することも考えられる。これはとりわけ多重衝突の場合に有利である。小さな衝突後であっても、車両はすぐに９０°の横滑り角でスピンし、この角度がＥＳＰ制御装置で計算される。この場合、側面衝突の妥当化のためのアルゴリズムを遮断することができる。なぜならパラメータ横滑り角＝９０°がすでに妥当性を送出からである。節約された時間は上に述べたように他の機能のために使用することができる。
【０００９】
フューチャとして例えばフィルタリングされたセンサ信号、１回、２回、または３回積分されたセンサ信号、センサ信号の平均値、窓積分値、種々の形式の導関数、総和等を使用することができる。同様に種々の形式のフィルタリングも可能である。この方法によってフューチャが抽出される。フューチャがオンおよびオフされると、スイッチオフされたフューチャの検出を省略することができ、したがって計算時間が節約される。
【００１０】
衝突分類とは、存在する衝突をクラスに分類する過程である。このようなクラスは例えば、ハードな正面衝突、ソフトな正面衝突、ハードな側面衝突、オフセット衝突等であり、これらを任意の段階に分けることができる。この分類によって、適切な人員保護手段をトリガ制御することができる。
【００１１】
プロセス制御部は本発明によればソフトウエアモジュールとして、またはハードウエア素子として構成することができる。プロセス制御部は、少なくとも1つのプロセスパラメータに依存して分類のための複数の機能をアクティベートまたはデアクティベートする。したがってプロセス制御部は制御ユニットであると理解すべきである。
【００１２】
機能とは、種々の衝突分類を実行するためのものである。本発明により、前もって設定された時点またはイベントについて、必要な機能だけを計算することができる。このことは、既存のリソースの効率的利用を意味する。
【００１３】
インタフェースとは、ハードウエアまたはソフトウエアで実現されたインタフェースユニットであると理解されたい。ソフトウエアとハードウエアの組合せもインタフェースの形成のために使用することができる。インタフェースがハードウエアとしてだけ実現されていれば、これを離散素子、または集積素子、または離散素子と集積素子の混合で構成することができる。集積素子による解決手段では、複数の集積素子を使用することもできる。インタフェースはとりわけ複数のデータ入力端と複数のデータ出力端を有する。
【００１４】
評価回路とは、通常はマイクロコントローラまたは他のプロセッサであると理解すべきである。しかしＡＳＩＣの形態に構成された簡単な回路も可能である。離散素子による解決手段も可能である。
【００１５】
制御回路とは、人員保護手段をアクティベートする回路であると理解すべきである。パッシブ型保護手段では、この制御回路はとりわけ電力スイッチを有し、この電力スイッチは制御信号に依存して導通接続される。制御回路に対しても離散的解決手段または集積的解決手段が可能である。それらの混合による解決手段も可能である。集積素子による解決手段では、複数の集積素子を設けることもできる。
【００１６】
従属請求項に記載された手段および態様により、独立請求項に記載された乗員保護手段の制御方法および制御装置の有利な改善形態が得られる。
【００１７】
とくに有利には、少なくとも1つのプロセスパラメータは衝突開始からの時間、または少なくとも1つのフューチャまたは他のイベントである。これら手段の組合せも可能である。制御部はプロセスパラメータによって所定の事故過程にとりわけ効率的に適合することができる。これにより車両乗員および他の事故関係者をより良好に保護することができる。
【００１８】
さらに、プロセスパラメータが不連続性を有する場合、この不連続性をプロセスパラメータの単調性を形成する値により置換すると有利である。これにより、機能のアクティベートおよびデアクティベートに関して安定したプロセス制御が可能である。
【００１９】
さらに、制御装置または人員保護手段のセンサ系のエラー状態としてのイベントが有利である。これによりこのようなイベントを衝突分類の決定に取り入れることができる。
【００２０】
本発明の実施例が図面に示されており、以下詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】コンポーネントが接続された本発明による制御装置のブロック回路図である。
【図２】制御装置のマクロコントローラ上でのソフトウエアモジュールの選択を示す概略図である。
【図３】本発明による方法のフローチャートを示す。
【図４】プロセス制御部のブロック回路図である。
【図５】時間制御されるプロセス制御部の第１実施例を示す。
【図６】時間制御されるプロセス制御部の第２実施例を示す。
【図７】イベント制御されるプロセス制御部の実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、コンポーネントが接続された本発明による制御装置ＳＧのブロック回路図である。この実施例では、本発明に必要な制御装置ＳＧの主要コンポーネントが接続された相応のコンポーネントともに示されている。制御装置ＳＧは、この制御装置の運転に必要なさらなるコンポーネントを有する。しかしそれらは簡単にするために省略する。
【００２３】
制御装置ＳＧには、３つの外部センサ系ＢＳ１、ＵＳ、ＣＳ、および例として別の制御装置ＳＧ２が接続されている。この別の制御措置は走行ダイナミクス制御のためのものである。さらに制御装置ＳＧは、少なくとも１つの別の制御装置により測定され、処理されたパラメータを処理することができ、これらのパラメータは制御装置に使用される。
【００２４】
加速度センサ系ＢＳ１は車両側の車両正面、衝撃バンパの後方にある、例えばセンサクラスタに配置されている。加速度センサ系ＢＳ１はそのために通常はマイクロメカニカルに製造されたセンサ素子を有する。このセンサ素子は電気的に評価可能な信号を減速度により出力し、この信号が増幅され、デジタル化される。このデジタル信号は次に制御装置ＳＧのインタフェースＩＦ１に伝送される。インタフェースＩＦ１はハードウエアで構成されている。インタフェースは集積回路として存在する。
【００２５】
インタフェースＩＦ１にはさらに周囲センサ系ＵＳが接続されている。この周囲センサ系はレーダセンサ系、ライダーセンサ系、超音波センサ系、ビデオセンサ系および／または赤外線センサ系とすることができる。センサ系はこれら個々のセンサ、またはそれらの組合せを有する。これらのセンサは通常は車両正面または車両後部に取り付けられている。他の取付け個所も可能である。この場合も、周囲センサ系は周囲センサ素子、例えば超音波センサまたはレーダセンサまたは画像センサと、接続された信号プロセス処理部を有し、信号処理部は信号をデジタル化してインタフェースＩＦ１に伝送する。
【００２６】
さらにインタフェースＩＦ１には事故センサ系ＣＳが接続されている。この事故センサ系は他の事故センサ、例えば固体伝搬音センサ系、空気圧センサ系、または接触センサ系を有する。これらのセンサに関しても、事故センサ系ＣＳは相応のセンシング素子を有し、これらの信号を増幅し、デジタルでインタフェースＩＦ１に伝送する。加速度センサ系ＢＳ１または周囲センサ系ＩＳまたは事故センサ系ＣＳだけをインタフェースＩＦ１に接続することもできる。これらのセンサの各組合わせも可能である。制御装置ＳＧ２は計算されたパラメータ、例えば横滑り角により検出された側面衝突妥当性を伝送する。別のパラメータもある。
【００２７】
インタフェースＩＦ１は受信されたセンサデータを、マイクロコントローラに適するフォー的に変換し、信号をマイクロコントローラμＣにさらなる処理のために伝送する。そのためにインタフェースＩＦ１はいわゆるＳＰＩバス、すなわちSerial Peripherial Interfaceバスを使用する。このバスは制御装置のデ―タをマイクロコントローラに伝送するために使用することができる。本発明の理解には必要ないので、安全性構成ユニットによるセンサデータの並列処理は図示されていない。
【００２８】
しかしさらに２つの別のセンサ系が制御装置ＳＧ自体に存在する。すなわち加速度センサ系ＢＳ２とヨーレートセンサ系ＤＲである。加速度センサ系ＢＳ２は種々異なる検知方向で減速度を検出することができ、ヨーレートセンサ系ＤＲも同様に種々異なる検知軸を有することができる。この制御装置内部のセンサ系ＢＳ２とＤＲはマイクロコントローラμＣのアナログ入力端に接続することができる。しかしこれらをその代わりにマイクロコントローラμＣのデジタルポートに接続し、自分でデジタル信号を出力することもできる。
【００２９】
マイクロコントローラμＣはデータ入出力端を介してメモリＳと接続されており、このメモリから評価アルゴリズムと他の機能をロードすることができる。このメモリをマイクロコントローラμＣはワークメモリとしても使用することができる。メモリＳは１つのメモリ素子または複数の異なって構成されたメモリとすることができる。マイクロコントローラμＣはソフトウエアインタフェースを有し、このソフトウエアインタフェースによりマイクロコントローラμＣは制御装置内部のセンサ系ＢＳ２とＤＲの信号を生成する。
【００３０】
センサ信号からフューチャが抽出される。フューチャは例えば上に述べたように時間窓内の単純な積分センサ信号である。このフューチャは閾値比較によって評価され、人員保護手段をトリガできるか否かが決定される。しかしこのためには衝突分類も行わなければならない。そのために本発明ではプロセス制御部が設けられている。このプロセス制御部は例えプロセスパラメータとしての時間に依存して、衝突分類に使用する機能をアクティベートまたはデアクティベートする。この効率的なプロセス制御によって、マイクロコントローラとそのメモリＳのリソースが節約され、作動時間が短縮される。
【００３１】
マイクロコントローラμＣに、トリガ決定が形成されたというイベントが到来すると、マイクロコントローラμＣは制御信号を形成し、これを制御回路ＦＬＩＣに伝送する。この制御回路ＦＬＩＣは複数の集積素子からなり、この制御信号に依存して人員保護手段ＰＳをアクティベートする。火薬技術的にアクティベートされる人員保護手段、例えばエアバッグまたはベルトテンショナの場合、人員保護手段に対する点火素子の通電が行われ、人員保護手段アクティベートする爆発が生じる。
【００３２】
図２には、マイクロコントローラμＣが有する関連のソフトウエアモジュールが概略的に示されている。加速度センサ系ＢＳ２とヨーレートセンサ系ＤＲのセンサ信号を生成するための第２のインタフェースはここではＩＦ２により示されている。別のソフトウエアモジュール２０は、少なくとも１つのフューチャ、例えばインテグレータを抽出するために用いられる。ブロック２１で衝突分類が行われる。このブロック自体はプロセス制御部２２と機能プール２３を有し、機能プールの機能はプロセス制御部によりプロセスパラメータに依存してアクティベートまたはデアクティベートされる。衝突分類２１によって衝突が分類され、モジュール２４でどの人員保護手段をトリガすべきか決定される。そのために相応の制御信号がモジュール２５によって生成される。次にこのモジュール２５は制御回路ＦＬＩＣへの伝送を行う。
【００３３】
図３は本発明による方法の流れをフローチャートで示したものである。方法ステップ３００で少なくとも１つのセンサ信号またはこれまでの分類結果または他のプロセスパラメータが生成される。方法ステップ３０１で少なくとも１つのフューチャが、少なくとも１つのセンサ信号または少なくとも１つのプロセスパラメータまたは少なくとも１つのこれまでの分類結果から上に述べたように抽出される。方法ステップ３０３で機能のアクティベートまたはデアクティベート、ならびに衝突分類のためにそれぞれ必要なフューチャのアクティベートまたはデアクティベートがプロセス制御部２２によって行われる。
【００３４】
プロセス制御は例えば衝突開始からの時間に依存して行われる。例えばノイズ閾値の超過を衝突開始と見なすことができ、ノイズ閾値は約１．５から４ｇとすることができる。方法ステップ３０４では個々の機能によって衝突分類が行われる。この衝突分類に依存して方法ステップ３０５でトリガ決定が行われる。この決定は、人員保護手段のトリガまたは非トリガを含むだけではなく、どの人員保護手段を場合によってはどの程度の強さでトリガするかを含む。次に方法ステップ３０６で、制御回路に伝送された制御信号によって制御が行われる。
【００３５】
図４は、プロセス制御部に対するフローチャートである。ブロック４０３で衝突の開始が、例えばノイズ閾値の超過によって識別される。これによりタイマ４０２がアクティベートされる。このタイマはスタート信号４１０を制御ユニット４３０に伝送する。制御ユニット４３０はプロセス制御部の中央エレメントである。制御ユニット４３０は機能プール４００の機能をアクティベートまたはデアクティベートする。ここには例として３つの機能４４１，４４２，４４３が示されており、これらの機能は種々の衝突分類のために使用される。ここでは制御ユニット４３０が衝突開始からの時間に依存して個々の機能をアクティベートまたはデアクティベートする。制御は他のプロセスパラメータ、またはプロセスパラメータとこれまでの分類結果の組合せに依存して行うこともできる。機能４４１，４４２，４４３の他に別の機能も存在して良く、これらの機能は存在する衝突の分類４０１のためのものである。
【００３６】
図５は、本発明によるプロセスの時間制御に対する第１実施例を示す。時間制御の代わりに加速度の一次積分または二次積分、または他の単調なパラメータを使用することもできる。
【００３７】
図４に示すように４１０を介して制御ユニット４３０には衝突開始に対する現在の時間が入力される。衝突開始は例えば閾値超過を検出するモジュールによって検出することができる。硬い障害物に対する高速での衝突の場合に衝突開始から例えば１ｍｓ以上経過すると（これは図５にt1により示されている）、相応の保護手段のトリガを行ってはならない。同じようにt1からは、硬い障害物に対する高速での衝突を分類するために必要な、機能プール４００のすべての機能をデアクティベートすることができる。遅くとも時点t2までに、柔らかい障害物に対する低速での衝突に対するトリガ決定を行わなければならない。そうでなければ、もはやトリガしてはならない。相応にして、柔らかい障害物に対する低速での衝突を分類するためのすべての機能を時点t3まで、または後から生じる衝突形式に対して中止することができる。
【００３８】
図５は、時間ベースのアルゴリズム処理を概略的に示す。図５から、前記の方法により作動時間Ｔlを節約できることが分かる。この作動時間の利得は、簡単なハードウエアによるコスト節約の観点から前記方法の格別の利点である。この例は正面衝突に関連するものである。しかし基本的に同じ方法を側面衝突、ロールオーバ、歩行者衝突、または追突にも適用することができ、これら衝突形式の組合せにも適用することができる。
【００３９】
図５は３つの区間を示し、これらは種々の機能のアクティベートないしデアクティベートにより特徴付けられる。時点t1で機能１，２，３がアクティベートされる。したがってマイクロコントローラに対する全体作動時間はＴl＝Ｔl1＋Ｔl2＋Ｔl3となる。時点t1で上に述べたように衝突が始まる。したがって移行５００で制御ユニット４３０により機能３が削除される。これによりt1からt2までの時間区間に作動時間Ｔl＝Ｔl1＋Ｔl2が設定される。次の移行５０１では時間区間t2からt3に対して制御ユニット４３０は機能２を削除する。これによりマイクロコントローラμＣに対する作動時間はＴl1に低減される。このようにして時点t3で作動時間利得５０２が確定される。
【００４０】
図６は、時間制御に対する別の実施例を示す。ここでも区間０からt1で３つの機能１，２，３が設定され、相応の作動時間がＴl1，Ｔl2，Ｔl3の和として生じる。t1からt2までの次の時間区間への移行時６００に、制御ユニット４３０は機能３を機能４により置換する。これにより作動時間は相応にＴl1、Ｔl2とＴl4の和に変化する。t2からt3までの次の時間区間への移行時６０１に、制御ユニット４３０は機能２と４を機能５と６により置換する。相応して作動時間はＴl1＋Ｔl5＋Ｔl6となる。
【００４１】
図４の信号経路４２０は、最後の分類区間からの分類結果を含んでいる。この既存の分類に基づいて、制御ユニット４３０は機能プール４００のどの機能を追加すべきか、またどの機能をデアクティベートできるかを決定する。
【００４２】
図７は、作動時間を考慮した方法を示す。時点Ｔe1で、例えばこれまでの分類結果に基づき、硬い障害物に対する高速での衝突を排除することができる。次にこのイベント１に基づいて、硬い障害物に対する高速での衝突を分類するために使用されるすべての機能をスイッチオフすることができる。図７でこれは例えば機能３である。これに対し作動時間の利得に基づき、柔らかい障害物に対する低速での衝突を、角度要素のある同じ衝突形式から区別するのに役に立つ機能をロードすることができる。これは図７に示した機能７とすることができる。後者に対してはトリガを制御状態で比かくて後に行うことができる。比較的後の時点Ｔe2で、例えば柔らかい障害物に対する、角度要素のある低速での衝突ではないと分類される。この理由から機能２をデアクティベートすることができる。例えば柔らかい障害物に対する低速での衝突と、部分的に覆われた柔らかい障害物に対する低速での衝突とを良好に区別するために、したがってイベント２に基づいて時点Ｔe2で択一的に機能８をロードすることができる。
【００４３】
両方の時点Ｔe1とＴe2は、先行の分類区間からの分類結果によってのみ決定される。２つの時点は、先行の図からの時間制御されるプロセスとは一致しない。この例は正面衝突に関連するものである。基本的に他の衝突イベントまたはロールオーバイベントも適用可能である。
【００４４】
作動時間はこの場合相応に増大する。破線により時間制御されるプロセスが、実線によりイベント制御されるプロセスが示されている。Ｔe1までの第１の時間区間で３つの機能１，２，３がアクティブとなり、相応の作動時間がＴl1，Ｔl2，Ｔl3の和として生じる。移行時７００で、硬い障害物に対する高速での衝突を排除することができるというイベントにより、制御ユニット４３０は機能３を機能７により置換する。相応して作動時間が変化し、総作動時間はＴl1＋Ｔl2＋Ｔl7となる。時点Ｔe2で柔らかい障害物に対する低速での衝突を排除できるというイベントが発生する。これに基づき移行時７０１に、制御ユニット４３０は機能２を機能８により置換する。その結果、作動時間はＴl1＋Ｔl7＋Ｔl8の和となる。
【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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【国際調査報告】
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2010516548.tif 000011
2010516548.tif 000012
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