(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加速度信号及び固体伝導音信号により重大事故判定基準を求める方法であって、加速度信号の絶対値の信号辺方向が検出されるものにおいて、この重大事故判定基準のために、加速度信号の絶対値の信号辺が下降する時にのみ、固体伝導音信号が評価され、それから重大事故判定基準が誘導されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
所定の信号辺方向の存在する期間に、固体伝導音信号の強さが評価されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
固体伝導音信号の振幅の絶対値について積分が求められることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
所定の信号辺方向の間に積分が閾値と比較され、閾値を超過すると、この重大事故判定基準が始動決定にセットされることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
所定の信号辺方向を持つ複数の間隔にわたって積分が求められ、所定の信号辺方向がないと積分が停止され、求められた積分値が所定の減少過程に従って段階的に減少され、所定の信号辺方向が再び存在すると、減少過程だけ減少される積分値で積分が続行されることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
加速度の最小値を超過する時に初めて、この重大事故判定基準の評価が開始されることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の方法。
【請求項７】
順次に続く加速度値の差から信号辺方向が確認され、この差が所定の閾値を超過する時、信号辺方向の変化が確認されることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の方法。
【請求項８】
固体伝導音信号が最少閾値と比較され、一方で固体伝導音信号がこの最小閾値を超過するけれども、他方では加速度信号の絶対値の信号辺が下降している時にのみ、固体伝導音信号が評価されることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の方法。
【請求項９】
固体伝導音信号が最少閾値と比較され、一方で固体伝導音信号がこの最小閾値を超過するけれども、他方では加速度信号の値の信号辺が下降している時にのみ、加速度信号が評価されることを特徴とする、先行する請求項の１つに記載の方法。
【請求項１０】
先行する請求項の１つに記載の方法を実施するための構成されて車両にある保護装置を始動するための制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、請求項１の上位概念に記載の加速度信号及び固体伝導音により重大事故判定基準を求める方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  衝突の場合自動車の乗客及び他の道路使用者を保護するために、衝突の速やかで確実な検出及び重大事故の正しい評価が必要である。センサ装置はできるだけ短い時間に衝突を確認するが、多くの場合保護装置が直ちには復帰可能でないので、重大事故が適当な大きさである時にのみ、センサ装置が乗客及び他の道路使用者のための保護装置を始動させるようにする。振動、縁石衝突、車両外板へのハンマ又は石の打撃は、最初は著しい振幅を持っているが、始動まで行ってはならない。【０００３】  そのため１０年以上前から、衝突の際生じて走行方向とは逆に向く低周波加速度従って減速度が評価され、その積分が実質的に衝突時の速度低下を記述する。しかし車両の安全用衝突緩衝部分のため、車両内部には、衝突の際加速度信号が著しく遅れて現れる。車両の内部から縁範囲へ移されている加速度センサ、いわゆるポールキャッチャ、アップフロントセンサ又は側面サテライトは、それぞれの衝突区域に対して著しく速く応動するが、常に局部的にのみ作用し、従って多数取付けねばならず、それが費用を著しく高める。【０００４】  従って近年それに代わるセンサ構想の使用が強力に研究されている。衝突の場合車体の特に高周波の振動（固体伝導音とも称される）が考慮される。加速度センサが高周波振動に対しても十分な感度を持っている場合、これらの振動は、低周波加速度信号のほかに、重畳される高周波固体伝導音信号も一緒に検出することができる。【０００５】  固体伝導音は、車体へ力が作用する際発生する振動によって生じ、固体伝導音は塑性変形及び弾性変形に反応し、かつ著しく速い信号伝搬時間を持ち、従って著しく早い衝突確認を可能にする。他方固体伝導音信号は、通常の非始動の場合にも著しい強さで生じるので、それに基いて重大事故を確実に判断することが困難であった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  従って本発明の課題は、加速度信号及び固体伝導音信号により、一方では早期の評価を可能にするが他方では非始動に対しても安全な評価を可能にする重大事故判定基準を求める方法を提示することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  この課題は独立請求項の特徴によって解決される。本発明の有利な展開は従属請求項からわかり、個々の特徴の組合わせ及び展開も考えられる。【０００８】  本発明の主要な考えは、重大な事故にとって車体の実質のある塑性変形が重要だという点にある。この変形の際加速度信号に局部的な信号辺方向変化が起こり、即ち特定の期間、車体素子の撓みのため減速度が小さくなる。その際生じる固体伝導音信号が、重大事故にとって特に重要である。【０００９】  重大事故判定基準を求めるため、加速度信号の絶対値の下降する信号辺において、その際生じる固体伝導音信号及び／又は加速度信号が評価され、それから重大事故判定基準が誘導される。絶対値の形成により、信号の符号のない振幅のみが考慮される。通常消極的安全の範囲では、走行方向における正の加速度において、負の振幅が加速度信号に割当てられる。従って下降する信号辺が、数学的な意味で負の信号辺方向に相当する。しかし走行方向における正の加速度において、加速度信号に正の振幅が割当てられる場合、数学的な意味で加速度信号の正の信号辺方向の下降する辺は、その全体として負の範囲で減速度に相当する。この下降区別を避けるため、加速度信号の絶対値に関して信号辺が定義されるけれども、これは結局同じ局面を述べている。【００１０】  この事故判定基準は、車両の要求に応じてそれだけで保護装置の始動に使用するか、又は別の判定基準の存在に関係させることができる。【００１１】  この方法及びこの重大事故判定基準のために、所定の信号辺方向の期間にのみ固体伝導音が評価され、従って例えば積分される。しかしこれは、他の始動判定基準のために固体伝導音信号又は加速度信号の他の範囲も評価し、例えばすべての時間範囲にわたって評価できることを排除しない。【００１２】  所定の信号辺方向の存在する期間に、固体伝導音信号の強さが評価され、特に固体伝導音信号の振幅の絶対値について積分、従ってこの期間にわたる走査値の和が求められるのがよい。本発明の構成では、所定の信号辺方向の期間に積分が閾値と比較され、閾値を超過すると、この重大事故判定基準が始動決定にセットされる。１つの実施例では、補足して、所定の信号辺方向を持つ複数の間隔にわたって積分が求められ、所定の信号辺方向がないと積分が停止され、求められた積分値が所定の減少過程に従って段階的に減少され、所定の信号辺方向が再び存在すると、減少過程だけ減少される積分値で積分が続行される。即ち全体として衝突中に増大する加速度推移において局部的に下降する個々の信号辺の大きさは、全加速度に対して小さいが、固体伝導音が車体部分の塑性変形に特に強く帰せられ従って重大事故にとって重要である期間を示唆する。【００１３】  加速度の最小値を超過する時に初めて、この重大事故判定基準の評価が開始されるのがよく、従って小さい振動では加速度及び固体伝導音のそれ以上の評価を行う必要がない。順次に続く加速度値の差から信号辺方向が確認され、この差が所定の閾値を超過する時、信号辺方向の変化が確認されるのがよい。これによりある程度の平滑化が行われ、信号辺方向を全体として確実に確認し、僅かな変化には反応しないようにすることができる。【００１４���  別の展開では、固体伝導音信号の測定及び最小値との比較がまず行われ、即ち固体伝導音信号が最少閾値と比較され、一方で固体伝導音信号がこの最小閾値を超過するけれども、他方では加速度信号の絶対値の信号辺が下降している時にのみ、固体伝導音信号が評価される。これが行うべき一連の比較において前の方法と相違しているかも知れないけれども、この構成も加速度の絶対値の下降しり信号辺の考慮を行う。【００１５】  さて本発明が図を使用して実施例により以下に詳細に説明される。以下において機能的に同じ及び／又は同じ素子は同じ符号で示される。寸法表示及び具体的な時点に対する具体的な値は、個々の車両形式により例示的にのみ求められ、本発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】  衝突の初期段階における力、加速度及び固体伝導音の時間的推移を示す。
【図２】  力の推移に対する変形可能な車体素子の影響を示す。
【図３】  始動シナリオ及び非始動試験に対する例としての加速度及び固体伝導音を示す。
【図４】  アルゴリズムの別の構成における始動シナリオ及び非始動試験に対する例としての加速度及び固体伝導音を示す。
【図５】  所定の信号辺方向がなくなった後計数の減少を概略的に示す固体伝導音積分計数器の推移を示す。
【図６】  本発明による重大事故判定基準に基く始動図の例を示す。
【図７】  車両にある保護システムのブロック構造を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  図１は、例として衝突の際車両へ作用する力、その際車両において測定可能な加速度及びその際生じる固体伝導音の推移を示す。力Ｆ及び加速度Ｇの方向はここでは走行方向に正、即ち衝突の場合振幅はそれに応じて負である。
【００１８】  期間Ｔ１は変形素子との最初の接触を表し、この接触は公知のように加速度及び固体伝導音における既に著しい振幅を生じるが、重大な衝突にとってはまだ重要でない。
【００１９】  しかし期間Ｔ１，Ｔ２及びＴ３に、加速度値の局部的な低下が起こる。この低下は、加速度の絶対値に対して比較的小さく、単独の評価に適していないけれども、測定可能である。この低下は、車体の所定の押しつぶし区域の塑性変形によって生じる。図２の実線は、目標褶曲個所（材料切れ込み）を持つ素子における推移を示し、破線は認められるように著しく減少した最初の力最大値を生じるこのような目標褶曲個所なしの推移を示す。
【００２０】  さて再び図１において固体伝導音ＣＩＳＳの振幅値の推移を見ると、固体伝導音はすでに早く最初の著しい振幅を持つが、これらの振幅はまだ確かに重大な事故に対応しないことがわかる。なぜならば、これらの振幅は、加速の際にも著しく認められる最初の衝突を示すにすぎないからである。その後に初めて変形が始まり、この変形が実際に保護装置の始動のために重要である。
【００２１】  これに反し生じる固体伝導音信号が、加速度信号の絶対値の下降する信号辺の期間中に評価されると、これから重大事故判定基準を誘導することができる。その際順次に続く加速度値の差が求められ、この差が所定の閾値を超過する時、それから信号辺方向変化が確認される。従って時間間隔Ｔ１，Ｔ２及びＴ３は、この実施例では、加速度信号推移に対して少し遅れて始まりかつ終わる。しかしこの重大事故判定基準のために、これらの時間間隔の期間にのみ、固体伝導音信号が評価され、特に積分される。
【００２２】  こうして所定の信号辺方向の存在する期間のために、従って、Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３の期間に、固体伝導音信号の強さが評価され、従って例えば固体伝導音信号の振幅の絶対値についての積分が求められ、その際ディジタル化された固体伝導音信号値が存在すると、値についての加算により積分を行うことができる。積分は所定の信号辺方向の期間に閾値と比較され、閾値を超過すると、この重大事故判定基準が始動決定にセットされる。
【００２３】  最終的な始動決定は、もちろん別のパラメータに従って行うこともできる。しかし所定の信号辺方向を持つ複数の間隔について積分を求めるのが特に好ましく、所定の信号辺方向がないと積分が停止され、求められた積分値が所定の減少過程に従って段階的に減少され、所定の信号辺方向が再び存在すると、減少過程だけが減少された積分値において、で気分が継続される。
【００２４】  期間Ｔ１及びＴ２において固体伝導音信号が閾値を超過するのにはまで小さすぎると、それが既に特定の範囲で積分値の増大に寄与する。しかし種々の車両形式による実験の結果、重大な衝突の既に早い時点に、加速度信号の絶対値の下降する信号辺を持つ比較的大きい期間が生じるけれども、この加速度信号において固体伝導音の非常に大きい強さが測定可能なので、特に好ましい積分を介して早期にかつ確実に始動開始決定を行うことが可能なことがわかった。
【００２５】  この方法の重要性を、図３ａ及び３ｂの比較が一層明らかに示す。図３ａは、普通の衝突試験の構成部分でありかつ始動が必要であるけれども加速度のみに基く古典的な保護システムに問題を生じる衝突を定義するような、６４ｋｍ／ｈを持ついわゆるオフセット変形可能バリア衝突を示す。なぜならば、最初の接触後に両方の衝突相手の押しつぶし区域が撓み、それにより実質的な加速度上昇が著しく遅れて始まるからである。しかし明らかにわかるように、押しつぶし区域の撓みのこの段階で固体伝導音信号は大きい強度を持っている。なぜならば、押しつぶし区域の変形はそれに応じた強さの材料振動を生じるからである。
【００２６】  これに反し図３ｂにおいて、古典的な駐車場事故又は対比可能な非始動事例を特徴づける、硬い障害物に対する１６ｋｍ／ｈでの衝突として、技術連合センサにより定義されているいわゆるＡＺＴ試験を考察すると、加速度Ｇも固体伝導音ＣＩＳＳも最初に著しく増大するので、この段階で両方の始動事例の区別はほぼ不可能なことがわかる。しかし加速度信号の下降する信号辺の段階（ここでは再び窓として破線で示される）を見ると、ここでは固体伝導音の方が一層速く低下し、時間間隔が著しく短いので、全体として重大事故に対する一層小さい総値となる。従ってこの下降する加速度信号辺の期間について固体伝導音信号絶対値の積分によって、重大事故のために特に重要な判定基準が得られる。すべて両方の事例は、従来の加速度のみに基く従来のアルゴリズムが確実な始動決定を行うことができる期間より明らかに前にあることを、明らかにせねばならない。
【００２７】  図４ａ及び４ｂは、これら両方の典型的な衝突状況に適用される別の評価方法を示す。このアルゴリズムは更に固体伝導音信号が、ここでは単に例示的に２０の値の所に設定される最小値と比較される。固体伝導音信号がこの最小値を超過しても、加速度信号の絶対値の信号辺が下降している時にのみ、固体伝導音又は加速度信号の評価従って特に積分が開始される。従って信号辺条件がアルゴリズムの時間的順序において第２の個所にあっても、この信号辺条件が再び満たされねばならない。図４の例において、これら両方の事例により更に明らかになることは、信号辺判定基準により、固体伝導音信号の評価を重大事故に特有な範囲へ非常によく限定できることである。他方固体伝導音信号が適当な強さである時、加速度信号もその下降する信号辺において評価できることは明らかである。即ち固体伝導音信号絶対値を積分するための代案として、加速度信号もその下降する信号辺において積分するか、又は下降する信号辺の期間を求めて、重大事故判定基準として利用することができる。下降する信号辺の期間は、重大な事故及び塑性変形の場合、加速度の最大値が比較可能な大きさであっても、弾性衝突又は振動の場合より著しく長い。従って加速度信号の期間及び積分について、固体伝導音信号の評価におけるのと同じ基本効果が利用される。下降する信号辺のこの評価は、信号辺方向に関係なく加速度を積分する古典的な加速度アルゴリズムに対しても次の利点を持っている。即ちこの評価は特にこれらの変形現象に向けられており、従って一層よい感度に構成可能であり、例えば従来の加速度閾値の減少のためにも利用可能である。しかし加速度の下降辺のこの評価の際、重大な事故が存在することを確認するために、固体伝導音が必要である。なぜならば、加速度の下降辺自体は、全く危険でない交通状況又は非始動事例においても常に生じるからである。
【００２８】  図５は、固体伝導音信号積分計数器及び特に時間について得られる積分値の段階的な減少を示す。こうして所定の信号辺方向を持つ複数の間隔についての積分が求められ、所定の信号辺方向のない場合積分が停止され、求められた積分値が、−Δ段階における所定の減少過程に従って減少され、各段階の期間及び強さは個々に規定される。
【００２９】  所定の信号辺方向が再び存在すると、適当に減少過程だけ減少される積分値で積分が続行される。それにより強力な固体伝導音信号の加速度の下降信号辺の一層短い複数の期間も、釈放閾値を得るのを可能にする。
【００３０】  図６は全始動ロガリズムの例を示す。まず第１の加速度閾値を持つ活気づけ範囲Ａｃｃ．Ｋｒｉｔ．１が設けられ、それ以外の全体評価がこの閾値へ向けて開始される。本発明によれば、加速度信号の信号辺確認が行われ、加速度信号の絶対値の下降辺の期間に固体伝導音信号が積分され、閾値と比較される。この閾値が超過されると、重大事故判定基準がセットされる。固体伝導音に基く始動決定を確実にするために、更に加速度判定基準Ａｃｃ．Ｋｒｉｔ．５が検査される。加速度判定基準として、公知のように加速度から誘導される量、特に全積分又は時間間隔積分又は時間間隔にわたって求められる加速度値を使用することができ、固体伝導音に基く始動ルート用のこの加速度判定基準Ａｃｃ．Ｋｒｉｔ．５は、従来の加速度のみに基くアルゴリズムにおけるより著しく小さくすることができる。
【００３１】  更に顧客の希望に応じて、加速度に基く複数の判定基準Ａｃｃ．Ｋｒｉｔ．２〜Ａｃｃ．Ｋｒｉｔ．４を持つ加速度のみに基く冗長な始動ルートが設けられて、独立に同様に始動を行うことができる。これにより、固体伝導音センサが故障した場合にも、なお始動が可能であるようにすることができる。
【００３２】  図７は、更に方法を実施するための保護システムの実施例を示している。即ち加速度Ｇ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）及び固体伝導音ＣＩＳＳ用のセンサを持つ制御装置ＥＣＵが設けられ、これらのセンサは制御装置内又は外に設けることができる。特に適当に広帯域の共通な固体伝導音及び加速度センサを設けて、両方の信号成分を供給することができる。加速度信号からＥＣＵにおいて、ソフトウエア又はハードウエアにより一連の加速度判定基準、特に固体伝導音信号の積分を開始しかつ停止する信号辺交代が与えられる。始動決定が行われると、点火段により保護装置ＲＳが駆動される。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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