(57)【要約】本発明が基づく技術思想は、第１に、加速度センサの出力信号（ａ）を、重み付け和（Σｇ）の観点で補正値（ｋｗ）と乗算することにあるのではなく、重み付け手段（１６）を用いてテスト信号（ｔ）を、予め重み付けされた出力信号（ａｇ）が形成可能であるように変化し、その結果、テスト作動で直ぐに評価装置のセーフィングアルゴリズムに戻ることができ、そうすることによって、有利に、その機能適性に関してさえもチェック可能であるという点にある。本発明は、殊に、最新の自動車の乗員保護システム用に適している。
2006513096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車（１）内の乗員保護手段用の制御装置（２）であって、
前記制御装置（２）には、少なくとも２つの加速度センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）を有するセンサフィールド（５）が配属されており、前記加速度センサは、３つの感度軸（ｕ，ｖ，ｗ乃至ｗ，ｘ，ｙ）に沿って加速度センシングを行う少なくとも２つのセンサ素子（Ｇｃｅｌｌｓ１１）を有しており、
前記加速度センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）の前記センサ素子（１１）の前記感度軸（ｕ，ｖ，ｗ乃至ｗ，ｘ，ｙ）は、前記制御装置（２）を前記自動車（１）内に組み込んだ後、車両縦軸（Ａ−Ａ’）及び車両横軸（Ｂ−Ｂ’）によって決められる平面に対してほぼ平行に延在する１平面内に形成され、
前記制御装置（２）は、少なくとも１つの評価装置（３）を有しており、
前記評価装置（３）は、
正常乃至クラッシュ作動に対して、
前記各センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）の全出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）の重み付けされた和（Σｇ）の形成により、当該全出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）のプロージビリティ検査用の安全ルーチンと、
前記全出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）の評価用のクラッシュルーチンとを有しており、
テスト作動に対して、
前記各センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）の機能検査用の前記全出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）の形成のために、テスト信号（ｔ）を少なくとも２つの加速度センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）に送信するテストルーチンを有している
前記制御装置（２）において、
重み付け手段（１６）を用いて、少なくとも１つのテスト信号（ｔ）が、少なくとも１つの加速度センサ（１９）が重み付けされた評価信号（ａｗｇ）を送出するように、設定可能な重み付け係数（ｋｗ）だけ変化可能であり、
テストルーチンの間、センサフィールド（５）内に設けられた各加速度センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）の各出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）が、安全ルーチンに相応して処理可能であり、
機能装着された前記各加速度センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）での前記各出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）の重み付けされた和（Σｇ）は、所定値を送出し、
前記テストルーチンの間、実際に供給される前記各出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）がほぼ前記所定値を送出する場合、制御装置（２）の申し分ない機能が確認可能である
ことを特徴とする制御装置（２）。
【請求項２】
各々１つの感度方向（ｕ，ｖ，ｗ乃至ｗ，ｘ，ｙ）用の各々１つのセンサ素子（１１）を有する、３つの加速度センサ（１７，１８，１９）を有するセンサフィールド（５）が設けられている請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
センサフィールド（５）は、所定の１つの感度方向（ｗ）用のセンサ素子（１１）を有する第１の加速度センサ（１９）を有しており、所定の２つの感度方向（ｘ，ｙ）用の２つのセンサ素子（１１）を有する第２の加速度センサを有する請求項１記載の制御装置。
【請求項４】
第１の加速度センサ（１９）は、所定の１つの感度方向（ｗ）用の１つのセンサ素子（１１）を有しており、第２の加速度センサ（２０）は、所定の２つの感度方向（ｘ，ｙ）用の１つのセンサ素子（１１）を有する請求項１記載の制御装置。
【請求項５】
重み付け手段（１６）は、評価装置（３）の部分及び／又は単数及び／又は複数の加速度センサ（１７，１８，１９，２０）の部分である請求項１から４迄の何れか1記載の制御装置（２）。
【請求項６】
重み付け手段（１６）は、所謂テストフィンガ、抵抗のような電圧低減構成部品又は例えばチャージポンプのような電圧上昇構成部品又は他の適切な電子及び／又は機械的な構成部品を有している請求項１から５迄の何れか1記載の制御装置（２）。
【請求項７】
自動車（１）内の乗員保護手段（７，８，９，１０）用の制御装置（２）の機能検査用方法であって、
前記制御装置（２）には、少なくとも２つの加速度センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）を有するセンサフィールド（５）が配属されており、前記加速度センサは、３つの感度軸（ｕ，ｖ，ｗ乃至ｗ，ｘ，ｙ）に沿って加速度センシングを行う少なくとも２つのセンサ素子（Ｇｃｅｌｌｓ１１）を有しており、
前記加速度センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）の前記センサ素子（１１）の前記感度軸（ｕ，ｖ，ｗ乃至ｗ，ｘ，ｙ）は、前記制御装置（２）を前記自動車（１）内に組み込んだ後、車両縦軸（Ａ−Ａ’）及び車両横軸（Ｂ−Ｂ’）によって決められる平面に対してほぼ平行に延在する１平面内に形成され、
前記制御装置（２）は、少なくとも１つの評価装置（３）を有しており、
前記評価装置（３）は、
正常乃至クラッシュ作動中、
前記各センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）の全出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）を、安全アルゴリズムを用いて、前記各センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）の全出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）の重み付けされた和（Σｇ）の形成により、当該全出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）のプロージビリティについて検査し、
前記全出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）を、クラッシュ区別アルゴリズムを用いて評価し、
テスト作動中、
前記各センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）の機能検査用の前記全出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）の形成のために、テスト信号（ｔ）を少なくとも２つの加速度センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）に送信する
方法において、
少なくとも１つのテスト信号（ｔ）を、少なくとも１つの加速度センサ（１９）が重み付けされた評価信号（ａｗｇ）を送出するように重み付けし、
テスト作動中、センサフィールド（５）内に設けられた各加速度センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）の各出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）を、安全アルゴリズムに相応して処理し、
機能装着された前記各加速度センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）での前記各出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）の重み付けされた和（Σｇ）により、所定値を送出し、
前記テスト作動の間、実際に供給される前記各出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）がほぼ前記所定値を送出する場合、制御装置（２）の申し分ない機能を確認する
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
各出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）の少なくとも１つを限界値（ＳＷ）と比較し、前記各出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙ）の少なくとも１つによる前記限界値（ＳＷ）の超過時に初めて、安全アルゴリズムを始動する請求項７記載の方法。
【請求項９】
テスト信号（ｔ）を、出力信号（ａｕ，ａｖ，ａｗｇ乃至ａｗｇ，ａｘ，ａｙ）が電子的に形成乃至シミュレートされるように、センサ（１７，１８，１９，２０）の制御回路（１５）に供給される請求項７又は８記載の方法。
【請求項１０】
テスト信号（ｔ）を、センサ素子（１１）の震動質量体（１２）が所定方向（ｕ，ｖ，ｗ，ｘ，ｙ）に偏向されるように、センサ（１７，１８，１９，２０）のセンサ素子（Ｇｃｅｌｌ１１）に供給する請求項７又は８記載の方法。
【請求項１１】
感度軸（ｗ）が相互に垂直方向の２つの感度軸（ｘ，ｙ）に対して斜めに設けられた、殊に、相互に垂直方向の感度軸（ｘ乃至ｙ）に対して角度４５°、１３５°、又は、２２５°だけ傾けられたセンサ素子（１１）を有する所謂安全センサ（１９）を用いる請求項７から１０迄の何れか1記載の方法。
【請求項１２】
各々相互に垂直方向の各感度軸（ｘ，ｙ）を有する各々１つのセンサ素子（１１）を有する２つのセンサ（１７，１８）を用いる請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
各々相互に垂直方向の各感度軸（ｘ，ｙ）を有する２つのセンサ素子（１１）を有する所謂Ｘ−Ｙ−センサを用いる請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
相互に垂直方向の２つの感度軸（ｘ，ｙ）を有する１つのセンサ素子（１１）を有する所謂Ｘ−Ｙ−センサ（２０）を用いる請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
請求項９又は１０及び請求項１１から１４迄の何れか1記載の方法において、
２つのセンサ素子（１１）を有する震動質量体（１２）を所定の方向に偏向し、又は、それに応じて信号を電子的に生成乃至シミュレートし、殊に、
第１の加速度センサ（１９）のセンサ素子（１１）の震動質量体（１２）を、重み付けされた力で当該センサ素子の感度軸（ｗ）の反対方向に偏向し、又は、それに応じた信号（ａＷｇ）を電子的に生成乃至シミュレートし、
第２の加速度センサ（１７，１８；２０）のセンサ素子（１１）の震動質量体（１２）を、重み付けされていない力で当該センサ素子の感度軸（ｘ又はｙ）の方向に偏向し、又は、それに応じた信号（ａｘ又はａｙ）を電子的に生成乃至シミュレートし、
又は、
第１の加速度センサ（１９）のセンサ素子（１１）の震動質量体（１２）を、重み付けされていない力で当該センサ素子の感度軸（ｘ又はｙ）の方向に偏向し、又は、それに応じた信号（ａｘ又はａｙ）を電子的に生成乃至シミュレートし、
第２の加速度センサ（１７，１８；２０）のセンサ素子（１１）の震動質量体（１２）を、重み付けされた力で当該センサ素子の感度軸（ｗ）の反対方向に偏向し、又は、それに応じた信号（ａＷｇ）を電子的に生成乃至シミュレートする
方法。
【請求項１６】
２の平方根の１／２の重み係数（ｋｗ）とする（１／２＊√２≒０．７０７）請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
請求項９又は１０及び請求項１１から１４迄の何れか1記載の方法において、
３つのセンサ素子（１１）の震動質量体（１２）を、所定の方向に偏向し、又は、それに応じて信号を電子的に生成乃至シミュレートし、殊に、
第１の加速度センサ（１９）のセンサ素子（１１）の震動質量体（１２）を、重み付けされた力で当該センサ素子の感度軸（ｗ）の反対方向に偏向し、又は、それに応じた信号（ａＷｇ）を電子的に生成乃至シミュレートし、
第２の加速度センサ（１７，１８；２０）のセンサ素子（１１）の震動質量体（１２）を、重み付けされていない力で当該センサ素子の感度軸（ｘ又はｙ；ｕ）の方向に偏向し、又は、それに応じた信号（ａｘ又はａｙ；ａｕ）を電子的に生成乃至シミュレートし、及び
加速度センサ（１１，１２，１３，１４）の第２又は第３のセンサ素子（１１）の震動質量体（１２）を、重み付けされていない力で当該センサ素子の感度軸（ｙ又はｘ；ｖ）の方向に偏向し、又は、それに応じた信号（ａｙ又はａｘ；ａｖ）を電子的に生成乃至シミュレートし、
又は、
第２の加速度センサ（１７，１８；２０）のセンサ素子（１１）の震動質量体（１２）を、重み付けされていない力で当該センサ素子の感度軸（ｙ又はｘ；ｖ）の方向に偏向し、又は、それに応じた信号（ａｙ又はａｘ；ａｖ）を電子的に生成乃至シミュレートし、
加速度センサ（１１，１２，１３，１４）の第２又は第３のセンサ素子（１１）の震動質量体（１２）を、重み付けされていない力で当該センサ素子の感度軸（ｘ又はｙ；ｕ）の方向に偏向し、又は、それに応じた信号（ａｘ又はａｙ；ａｕ）を電子的に生成乃至シミュレートする
方法。
【請求項１８】
２の平方根の重み付け係数（ｋ）にする（√２≒１．４１）請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
相互に傾けて設けられた感度軸（ｕ，ｖ，ｗ）、殊に、相互に角度１２０°に位置している感度軸（ｕ，ｖ，ｗ）の各々１つのセンサ素子（１１）を有する３つのセンサ（１７，１８，１９）の星型の装置構成にする請求項７又は１０迄の何れか1記載の方法。
【請求項２０】
３つのセンサ素子（１１）の震動質量体（１２）を所定方向に偏向し、又は、それに応じた信号を電子的に生成乃至シミュレートし、殊に、請求項１７記載の要件により行う請求項９又は１０及び１９記載の方法。
【請求項２１】
２の重み付け係数にする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
テスト作動中、制御装置（１７，１８，１９乃至１９，２０）の申し分のない機能を診断するためには、各出力信号（ａｕ，ａｖ，ａＷｇ乃至ａＷｇ，ａｘ，ａｙ）の重み付け和（Σｇ）を、ほぼ０にする必要がある請求項７から２１迄の何れか1記載の方法。
【請求項２３】
加速度センサ（１７，１８，１９乃至１９，２０）の震動質量体（１２）の容量性のテスト偏向を行う請求項１０から２２迄の何れか1記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車内の乗員保護手段用の制御装置の機能監視用の制御装置及び方法に関する。
【０００２】
エアバッグ、シートベルトテンショナーなどの乗員保護手段は、昨今の自動車の重要な安全コンポーネントを示すものである。これらの手段は、法的に規定されてしないが、昨今世界の何処で製造された、殆どどんな自動車にも、少なくとも１つの、ドライバ用のフロントエアバッグは装着されている。
【０００３】
多くの自動車は、フロントエアバッグの他に平均的には、ドライバ、運転助手、又は、他の添乗員用の、別の種々異なるエアバッグ、殊に、サイドエアバッグ、ヘッドエアバッグ、膝用エアバッグなどを利用している。これらエアバッグシステムのどれも、自動車車体の種々異なる個所に設けられている複数のセンサを利用しており、衝突時に発生する減速状態（負の加速度）を検出する。ドライバ用エアバッグ、運転助手用エアバッグ及びサイドエアバッグを有する、通常使用されるシステムは、制御装置内又は制御装置の隣りに設けられた加速度センサを用いて作動する。制御装置は、自動車内の中央の個所に設けられ、例えば、ドライバシートの下側、又は、車両のトンネル状部内に設けられている。そのために、制御装置は、セントラルモジュールとも呼ばれることが屡々ある。側方衝突の検出のために、車両の両側に各々少なくとも１つの加速度センサが設けられ、又は、一層進歩的には、少なくとも１つの圧力センサが設けられており、又は、その分散的な装置構成のために、所謂サテライトとも呼ばれることが屡々ある。各センサには、一般的に比較的高い要求が課せられ、つまり、各センサは、クラッシュ情報が供給される乗員保護システムの第１のコンポーネントである。各センサは、自動車の急激な減速状態を高い信頼度且つ正確な電気信号（ａ）に変換する必要がある。
【０００４】
加速度測定の最も慣用の方法には、震動質量体ｍに作用する加速度ｇから得られる力Ｆの作用の測定が挙げられる。この力により、機械的な緊張力と震動質量体の位置変化が生じる。緊張力は、使用されている材料のピエゾ抵抗（又はピエゾ電気）特性を用いて測定することができる。位置変化は、通常可変キャパシタンスを用いて測定される。半導体でのピエゾ抵抗効果は、圧力センサで利用され、加速度センサ用には、容量性の測定方式の方が、多数の技術的な用途では有利となる。このような設計により、表面マイクロ製造技術によって非常に小さなセンサ構造体を構成することができ、従って、コスト上有利な手段を構成することができる。容量性により構成されたセンサは、温度変動に対する影響も少なく、大きな作動温度範囲を提供する。そのために、乗員保護システムの領域では、加速度センサと並んで、使用される圧力センサも圧倒的にこの方式に基づいている。
【０００５】
本来のセンサ素子、所謂”Ｇ−セル（Ｇ−Ｚｅｌｌ）”（Ｇｃｅｌｌ）は、殊に、半導体材料から構成された機械的な構造体である。この構造体は、例えば、固定して設けられた２つのプレートと、その間に設けられた可動のプレート（震動質量体を成す）から構成されている。Ｇ−セルに加速度が加わると、まん中のプレートが、その定常静止位置から移動する。このまん中のプレートの位置が変わると、このプレートと、固定のプレートの一方に対する距離が、他方のプレートに対する距離が減少するのと同程度に増大する。この距離の変化が、加速度の尺度である。まん中のプレートの懸架のために使われる坦体はバネとして作用し、場合によっては、各プレート間の圧縮流体、例えば、特殊な気体、又は、単に空気だけでも、運動を減衰する。これが不所望であるならば、バキュームを設けることも公知である。Ｇ−セルは、一般的に感度軸に沿ってセンシングする。適切な構造により、１つの質量体を２つの軸用に使用してもよく、そうすると、コストが削減される。その際、所謂ｘ−ｙ−Ｇセル（ｘ−ｙ−Ｇｃｅｌｌ）乃至Ｘ−Ｙ−センサが相応する。電気的な観点では、Ｇ−セルの各プレートは、結合されたコンデンサ対を構成する。まん中のプレートが加速度の結果感度軸に沿って動くと、各プレート間の距離が変化し、そうすることによって、両コンデンサの各々のキャパシタンスも変化する。同様に、例えば、複数のフィンガ状に相互に噛み合った各素子を有するＧ−セルにも該当する。
【０００６】
マイクロ製造技術により制作されたＧ−セルは、非常に小さな寸法を有している。震動質量体は、数百ピコグラム（１ピコグラム＝１０−１２グラム）しかないこともある。１００ｇの加速度が加わった場合、可動プレート乃至フィンガは、その位置を４００ｎｍ（ナノメートル）以下だけ変化する。１ｇの測定分解能を達成するために、キャパシタンス変化ΔＣは、１フェムトファラッド（１０−１５Ｆ）以下で検出される必要がある。そのように小さなキャパシタンスを測定することができるためには、加速度センサ内に、キャパシタンスを評価可能な出力信号（ａ）に変換する専用の制御回路が必要である。
【０００７】
センサの出力信号（ａ）は、少なくとも１つの、昨今ではたいてい同じ複数のマイクロコントローラを有する評価ユニットに供給され、続いて、このマイクロコントローラにより、クラッシュ判定アルゴリズムが実行され、実際の衝突と正常な動的車両特性とを区別して、場合によっては、アシスタントシステムのトリガ信号を発生する。
【０００８】
トリガ信号は、現在、最も簡単な場合には、例えば、機械的な加速度スイッチから供給され得る、所謂スイッチング信号に依存してのみ発生されるのが屡々である。しかし、多数の加速度センサ装置では、昨今、加速度センサ自体がこの役割を担う。そのような所謂セーフィングセンサが、昨今、原則的には、所謂セイビングアルゴリズムを実施するようにされており、そのために、固有のマイクロコントローラが評価ユニット内に設けられている。つまり、セーフィングセンサにより、アシスタントシステムが作動されたり、そうでない場合には、加速度センサ又は評価装置、即ち、マイクロコントローラ内で実行されるアルゴリズムが誤作動して、それにより誤差のあるトリガ信号が供給された場合に、アシスタントシステムの作動が阻止されたりするのである。
【０００９】
ヨーロッパ特許公開第１１４９００４号公報（その開示内容は完全に包括して一緒に含まれている）からは、自動車内の乗員保護手段用の制御装置の機能チェック用の方法並びに装置が公知であり、ここでは、各加速度センサの各出力信号から、信号のプロージビリティチェック用に重み付け和が形成され、その際、少なくとも、１つの加速度センサの出力信号には、所定の補正値が乗算されている。そのような機能チェックにより、有利には、加速度センサ、加速度センサの信号出力、レベルなどの機能適性についての情報を得ることができる。どの程度、セーフィングアルゴリズム自体が高い信頼度で作動しているかどうかについての情報は、得ることができない。その理由は、テストモード中の、この点に遡及できないからである。
【００１０】
本発明の課題は、自動車内の乗員保護手段用の制御装置の複数の加速度センサシステムの機能チェック用の改善された方法を提供することにある。殊に、センサの他に、セーフィングアルゴリズム自体の機能適性をチェックできるようにする必要がある。
【００１１】
この課題は、本発明によると、請求項１記載の要件を有する回路装置、並びに、請求項７記載の要件を有する機能検査用の方法によって解決される。
【００１２】
本発明が基づく技術思想は、第１に、加速度センサの出力信号（ａ）を、重み付け和（Σｇ）の観点で補正値（ｋｗ）と乗算することにあるのではなく、重み付け手段を用いてテスト信号（ｔ）を、予め重み付けされた出力信号（ａｇ）が形成可能であるように変化し、その結果、テスト作動で直ぐに評価装置のセーフィングアルゴリズムに戻ることができ、そうすることによって、有利に、その機能適性に関してさえもチェック可能であるという点にある。
【００１３】
個別にも、又は、相互に組合せて使用可能な有利な別の実施例は、従属請求項に記載されている。
【００１４】
本発明の別の利点、及び、本発明の実施例について、以下、図示の実施例を用いて詳細に説明する。
【００１５】
その際：
図１は、自動車内の乗員保護システムの典型的な構成の略図；
図２は、１つの感度軸に沿って偏向可能な震動質量体を有する加速度センサの略図、
図３は、２つの感度軸に沿って偏向可能な震動質量体を有する加速度センサの略図、
図４は、重み付け手段と作用結合された図２の加速度センサの略図、
図５は、Ｘ−Ｙ−加速度センサと別の加速度センサとを有する装置の略図、
図６は、図５の装置の択一的なセンサ配向の略図、及び
図７は、３つの加速度センサの星型の装置構成の略図
である。
【００１６】
同じ要素乃至信号には、図全体に亘って同じ参照番号によって示されている。
【００１７】
図１は、自動車１内の乗員保護システムの典型的な構成を示す。自動車１内の、できる限り中央の個所に、制御装置２が設けられている。これは、評価ユニット３を例えば少なくとも１つのマイクロコントローラの形態で有している。制御装置２内又は制御装置２の隣りには、センサフィールド５が設けられており、このセンサフィールド内には、適切なセンサ１７，１８，１９，２０が、加速度測定のために、例えば、ｘ方向の感度軸に沿った加速度ｇｘ、乃至、ｙ方向の感度軸に沿った加速度ｇｙの測定のために設けられている。センサ１７，１８，１９，２０の感度軸ｕ，ｖ，ｗ，ｘ，ｙは、制御装置２を自動車１内に組み込んだ後、車両長手方向軸Ａ−Ａ’及び車両横方向軸Ｂ−Ｂ’によって決定される面に対して実質的に平行な１つの平面となるようにされている。殊に、側方衝突の検出用の、別のセンサ６は、側方加速度、例えば、右側からの加速度ｇｒ乃至左側からの加速度ｇｌの有利には容量性測定のために、中心でない位置に自動車１内の側方に設けられている。側方組込み用のセンサ６としては、典型的には、加速度センサが使用され、最近では、圧力センサも益々使用されている。各センサの各々の出力信号ａは、評価ユニット３内に設けられたマイクロコントローラによって問い合わせされ、このマイクロコントローラによって、続いてクラッシュ判定アルゴリズムが実行されて、実際の衝突と正常な動的車両特性とを区別することができる。有利に、クラッシュ処理とは無関係な、評価ユニット３のマイクロコントローラは、セーフィングルーチンを用いて、連続的及び／又は周期的にシステムの診断を実行して、システムが正常に作動していて、アクシデントの場合に利用できるようにすることができる。中央のセンサフィールド５内に設けられている各センサ１７，１８，１９，２０は、側方に設けられているセンサ６と同様に極めて高い信頼度にする必要があり、その結果、これらの各センサが、マイクロコントローラ３に、アシスタントシステムの不所望な作動を引き起こすことがあるエラー信号ａを送信することはなくなる。従って、どんな障害も、ドライバに、例えば、ダッシュボード（図示していない）上のエアバッグランプによって知らされ、アシスタントシステムの機能は、障害が取り除かれる迄ブロッキングされる。衝突時にエアバッグが作動される必要がある場合、評価ユニット３は、トリガ電流スイッチ４を作動し、その結果、ドライバ用フロントエアバッグ７用のトリガ、運転助手用フロントエアバッグ８用のトリガ、サイドエアバッグ９用のトリガ、シートベルトテンショナー１０用のトリガ等のトリガ回路を流れる電流が沢山流れ、従って、シートベルトテンショナーが作動され、インフレーションモジュール内で気体発生反応が作動開始される。
【００１８】
図２は、センサ素子１１（以後、Ｇ−セル１１とも呼ぶ）を有する容量性加速度センサ１７，１８又は１９の機能方式を示し、このセンサ素子１１の中に、震動質量体１２が、感度軸ｗに沿って偏向可能に設けられている。この機能は、例えば、マイクロメカニックツインプレートコンデンサ（ここでは、フィンガ状に構成されている）に基づいている。外側の２つの固定プレート１３間に、まん中のプレート１４が、可動に懸架された震動質量体１２に固定されている。加速時に、質量体１２はシフトし、その結果、キャパシタンスが変化する。複数の素子を、相互に噛み合ったフィンガ状に装置構成することも公知である。適切な構成によって、質量体１２を２つの感度軸（ｘ，ｙ）用に使用してもよく、その結果、有利にコストを低減することができる。
【００１９】
図３は、そのような、センサセル１１を有する所謂容量性ｘ−ｙ加速度センサを示し、このセンサセル１１内には、震動質量体１２が、２つの感度軸ｘ及びｙに沿って偏向可能に設けられている。図２のセンサ内のように、Ｇセル１１の後ろ側には、専用の制御回路１５が設けられており、この制御回路により、キャパシタンスが、評価可能な出力信号（ａ）に変換される。
【００２０】
評価装置３の正常作動、つまり、クラッシュ作動では、センサ１７，１８，１９乃至１９，２０の全出力信号ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙは、セーフィングアルゴリズムを用いて、その信号のプロージビリティについて、各出力信号ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙの重み付け和Σｇの形成によってチェックされる。例えば、それと並行して、出力信号ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙがクラッシュ判定アルゴリズムを用いて評価され、その際、決められたプロージビリティの場合に限って、場合によりアシスタントシステム手段が作動される。本発明によると、有利には、予め、出力信号ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙの少なくとも１つが、所定の限界値ＳＷと比較され、その結果、出力信号ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙの少なくとも１つが限界値ＳＷを超過して初めて、セーフィングアルゴリズムが作動開始される。
【００２１】
スタート時、及び／又は、自動車の運転中、制御装置２のエラーのない機能をチェックすることができるために、有利には、加速度センサ１７，１８，１９乃至１９，２０は、所謂セルフテストを行うことができる。このために、制御装置２のテスト作動中、先ず、評価ユニット３、例えば、マイクロコントローラが、テスト信号ｔを少なくとも２つの加速度センサ１７，１８，１９乃至１９，２０に送信して、センサ１７，１８，１９乃至１９，２０の機能チェックに使う各出力信号ａｕ，ａｖ，ａｗ乃至ａｗ，ａｘ，ａｙを形成することができる。単数乃至複数のセンサ１７，１８，１９，２０の所謂物理テストの場合には、テスト信号ｔにより、感度軸ｕ，ｖ，ｗ，ｘ，ｙに沿った震動質量体１２が偏向される。Ｇ−セル１１内でのキャパシタンス変化は、Ｇ−セル１１の後ろ側に設けられた、センサ１７，１８，１９，２０の制御回路で検出され、この検出内容は、評価ユニット３のマイクロコントローラ用に評価可能な出力信号ａに変換される。その種の物理テストにより、有利に、Ｇ−セル１１の機能適性についての情報も、加速度センサ１７，１８，１９，２０の制御回路１５の機能適性についての情報も得られる。
【００２２】
加速度センサ１７，１８，１９，２０の制御回路１５だけにテスト信号ｔを供給し、このテスト信号を用いて、評価可能な出力信号ａが発生又はシミュレートされるようにしてもよい。その種の純粋に電子的なテストでは、Ｇ−セルの機能適性についての情報は得られないが、センサ１７，１８，１９，２０の制御回路１５の電子的な機能適性についての情報が得られさえすれば、多くの場合に、殊に、欠陥のあるＧ−セルの検出用の別のメカニズムが、例えば、センサのオフセット電圧のずれ又は変動（これらが、欠陥のあるＧ−セルにとって特徴的である限り）の測定のようなメカニズムが設けられている場合に、十分であると思われる。
【００２３】
図４は、本発明の加速度センサ１７，１８，１９又は２０を示す。これらが、図２の加速度センサと異なるのは、これらの加速度センサが付加的に重み付け手段１６と共に作用結合されている点にある。この重み付け手段１６は、センサ１７，１８，１９，２０の部分、及び／又は、制御装置２の部分、殊に、評価装置３の部分にするとよい。こうすることによって、有利に、評価ユニット３から到来するテスト信号ｔを、物理テスト時に、震動質量体１２自体の相応に重み付けされた偏向が行われるように変化することができるようになる。重み付け手段としては、この場合、殊に、センサ内に別個に構成された所謂テストフィンガ等にするとよい。セルフテスト中、テストフィンガだけが偏向する。同じ震動質量体に設けられているので、その偏向は、クラッシュセンシング用に設けられたフィンガの偏向にも作用する。出力信号の重み付けの程度に応じて、テストフィンガの偏向を多くしたり少なくしたりすることができる。従って、例を挙げると、標準的に例えば１０個のフィンガの代わりに１４個又は７個のテストフィンガだけが偏向される場合には、クラッシュセンシング用に設けられたフィンガの偏向を相応に強くしたり弱くしたりするようにでき、それに応じて、重み付けされた出力信号にすることができる。しかし、電子的なテストも可能である。つまり、重み付け手段１６は、弱められたり、又は、強められたり、即ち、重み付けされたテスト信号ｔｇを、制御回路１５に供給するからである。重み付け手段１６としては、従って、電圧を低減する電子構成部品、例えば、電子チャージポンプ等にするとよい。そのような、重み付け手段１６を有する加速度センサ１７，１８，１９，２０により、変更しない加速度センサとは異なり、あらゆる方面から受信された同じセルフテスト信号ｔで、重み付けされた１つの出力信号ａｇを出力することができるようになる。
【００２４】
このような考察から、本発明は、重み付けされた出力信号ａｇを出力する少なくとも１つのセンサ１９を設ければよいことがわかる。もちろん、加速度センサの装置構成に応じて、重み付けされた複数の出力信号ａｕｇ，ａｖｇ，ａｗｇ，ａｘｇ，ａｙｇを形成すると目的に適っていることがある。種々の、本発明の有利な装置構成が、図５〜７に示されている。
【００２５】
図５は、各々異なって配向されている感度軸ｗ，ｘ，ｙに沿って加速度ｇをセンシングする各々１つのＧ−セル１１を備えた、３つの加速度センサ１７，１８，１９を有する制御装置２のセンサフィールド５を示す。センサ１７は、Ｘ方向でのセンシングに使われ、センサ１８は、Ｙ方向でのセンシングに使われる。センサ１９は、これらのセンサに対して傾斜して設けられている。後ろ側に接続された評価装置３で、クラッシュ作動中、既に３つの加速度センサの２つの加速度センサ１７，１８だけに基づいて、車両１に作用する加速度ｇの方向及び強度を求めることができる。第３の加速度センサ１９の信号ａｗは、この際、両算出量の１つ、車両１に作用する加速度の方向又は強度をチェックするために利用される。第３のセンサ１９は、従って、セーフィングセンサの機能を担い、この第３のセンサに利用される値が、別の両センサの信号ａｘ及びａｙから算出された値から著しく異なる場合に、アシスタントシステム手段７，８，９，１０の作動開始を少なくとも間接的に阻止することができる。
【００２６】
センサ１７及び１８は、この実施例では変更されておらず、市販で利用可能であり、つまり、このセンサは、制御装置２のテスト作動中、テスト信号ｔの受信後、重み付けされていない出力信号ａｘ乃至ａｙを形成する。センサ１９は、本発明により構成された、重み付け手段１６と作用結合された加速度センサ１９であり、その感度軸ｗは、Ｘ乃至Ｙセンサ１８乃至１７の感度軸に対して、例えば、Ｘ軸に相応する車両横方向軸Ｂ−Ｂ’に対して４５°だけ傾斜してセンサフィールド５内に設けられている。重み付け手段１６は、同じテスト信号ｔを予備調整により、所定の重み付け出力信号ａｇが形成されるように変化する。
【００２７】
図５のセンサ装置用の第１のテスト規則では、センサの対状のテストを行い、その際、Ｘ方向でセンシングするセンサ１７か、又は、Ｙ方向でセンシングするセンサ１８の不所望な出力信号が、所謂セーフィングセンサ１９の重み付けされた出力信号と一緒に共通に考察される。殊に、第１の加速度センサ１９のセンサ素子１１の震動質量体１２は、重み付けされた力で、その感度軸ｗの反対方向に偏向され、又は、それに相応する信号ａｗｇが電子的に生成される。更に、第２の加速度センサ１７又は１８のセンサ素子１１の震動質量体１２は、重み付けされない力で、その感度軸ｘ又はｙの方向で偏向され、又は、それに相応する信号ａｘ又はａｙが電子的に生成される。もちろん、反対の過程にしてもよく、つまり、重み付けされた出力信号ａｘ又はａｙをｘ又はｙ方向に形成し、重み付けしていない信号ａｗをｗ方向に形成してもよい。第１に挙げた場合には、重み付け手段１６は、テスト信号ｔを有利に、電子的な出力信号ａｗｇが、数学的表現して、１／２＊√２に等しい重み付け係数ｋｗ（ほぼ０．７０７に相応する）だけ重み付けされて出力されるように変化する。相互に傾斜して設けた別の形式のセンサでは、重み付け係数は、角度位置に依存して相応に適合することができる。
【００２８】
第２のテスト規則によると、センサフィールド５内に設けられたセンサ１７，１８，１９の全ての出力信号は、同じ時間に共通に考察される。殊に、第１の加速度センサ１９のセンサ素子１１の震動質量体１２は、重み付けされた力で、その感度軸ｗの反対方向に偏向され、又は、それに相応した信号ａｗｇが電子的に生成される。更に、第２の加速度センサ１７，１８のセンサ素子１１の震動質量体１２は、重み付けされていない力で、その感度軸ｘ及びｙの方向に偏向され、又は、それに相応した信号ａｘ及びａｙが電子的に生成される。この場合には、重み付け手段１６は、テスト信号ｔを、有利に、電子的な出力信号ａｗを、数学的に表現して、√２に等しい係数ｋｗ（ほぼ１．４１に相応する）だけ重み付けした信号ａｗｇが出力されるように変化する。ここでも、択一的に変更して構成したものも一緒に含めることが可能である。
【００２９】
図６は、本発明の択一的な有利なセンサ装置を示す。図５の装置とは異なり、Ｘ及びＹ方向で個別にセンシングするセンサ１７乃至１８の代わりに、所謂Ｘ−Ｙセンサ２０が設けられている。セーフィングセンサ１９の感度軸ｖは、この軸に対して傾斜して設けられており、この実施例では、Ｙ軸に相応する車両長手方向軸Ａ−Ａ’に対して４５°だけ傾斜してもうけられている。この装置構成でも、前述の両説明のように、制御回路２の機能適性をチェックすることができる。
【００３０】
図７は、本発明の別の有利なセンサ装置を示す。図５の装置とは異なり、感度軸ｕ，ｖ又はｗに沿って、個別にセンシングする少なくとも３つのセンサ１７，１８，１９のうち、付加的に、第２にセンサ１８が車両長手方向軸Ａ−Ａ’乃至車両横方向軸Ｂ−Ｂ’に対して傾斜して設けられており、その結果、加速度センサ１７，１８，１９は、各々種々異なって配向された感度軸ｕ，ｖ，ｗを有している。有利には、センサ１７，１８，１９は、星型であり、各々１２０°ずらされて設けられている。この装置構成の機能チェックは、第３のテスト規則に従って行われ、従って、センサフィールド５内に設けられた全てのセンサ１７，１８，１９は、第２のテスト規則に対して説明したのと同様に、同じ時間で共通に考察され、その際、この場合には、重み付け手段１６は、テスト信号ｔを、セーフィングセンサ１９に対して、電子的な出力信号が、数学的に表現して、２に等しい係数ｋｗだけ重み付けされて出力されるように変化する。
【００３１】
加速度センサ１７，１８，１９，２０の重み付けされた出力信号、及び、重み付けされていない出力信号は、マイクロコントローラ３で、セーフィングアルゴリズムを用いて処理され、つまり、それにより、重み付けされた和Σｇが形成される。この処理により、予め決められた値、例えば、ほぼ０が得られると、セーフィングアルゴリズム自体も高い信頼度で作動していることが指示される。この予め決められた値がほぼ０である場合、係数ｋｗは、本発明によると有利に、各センサ間の角度位置が最終的に均衡するように選択することができる。
【００３２】
従って、本発明によると、有利に、加速度センサ１７，１８，１９，２０の、Ｇ−セル１１及び／又はＧ−セル１１の制御回路１５の機能チェックだけのみならず、クラッシュアルゴリズムに並列して設けられたセーフィングアルゴリズムの機能適性のチェックも行うことができる。本発明は、従って、殊に、最新の自動車の乗員保護システム用に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】自動車内の乗員保護システムの典型的な構成の略図
【図２】１つの感度軸に沿って偏向可能な震動質量体を有する加速度センサの略図
【図３】２つの感度軸に沿って偏向可能な震動質量体を有する加速度センサの略図
【図４】重み付け手段と作用結合された図２の加速度センサの略図
【図５】Ｘ−Ｙ−加速度センサと別の加速度センサとを有する装置の略図
【図６】図５の装置の択一的なセンサ配向の略図
【図７】３つの加速度センサの星型の装置構成の略図
【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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