(57)【要約】衝突対象の質量推定に従って拘束システムを制御する形式の車両内の拘束システムを制御する装置を提案する。この装置は、少なくとも１つのプリクラッシュ信号、少なくとも１つの車両データ、車両の終速度、及び少なくとも１つの衝突信号に依存して質量推定を行うように構成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内の拘束システム（１６）を制御する装置であって、衝突対象の質量推定に従って拘束システム（１６）を制御する形式のものにおいて、
前記装置は、少なくとも１つのプリクラッシュ信号（ｖｃ）、少なくとも１つの車両データ（ｍ１，ｓ１）、及び慣性センサ系の少なくとも１つの信号（ｖ１，ａｃｃ）に依存して質量推定を行うように構成されている、ことを特徴とする拘束システム（１６）を制御する装置。
【請求項２】
前記プリクラッシュ信号は車両と衝突対象との間の相対速度を示すものである、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記車両データは車両の質量（ｍ１）及び剛性（ｓ１）である、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの信号は車両の対気速度（ｖ１）及び／又は衝突信号（ａｃｃ）である、請求項１から３のいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記衝突信号（ａｃｃ）は衝突センサにより生成される、請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記衝突センサは加速度センサ（１２）である、請求項５記載の装置。
【請求項７】
衝突対象の剛性（ｓ２）を衝突信号と衝突速度とから求めることができる、請求項５又は６記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衝突対象の質量推定に従って拘束システムを制御する形式の車両内の拘束システムを制御する装置に関する。
【０００２】
ＤＥ  １９８  １８  ５８６  Ｃ１から、接近センサ系を有する乗員保護システムが公知である。さらに、車両の外表面には、衝突対象の質量推定に使用される少なくとも１つの質量認識センサが設けられている。この質量認識センサは差圧センサとして又は加速度センサとして形成することができる。特徴的なのは、質量認識センサが外表面から障害物の方向に可動であることである。
発明の利点
これに対して、独立請求項に記載された特徴を備えた車両内の拘束システムを制御するための本発明による装置は、通常すでに設けられている拘束システム用のセンサ系、すなわち、慣性センサ系及びプリクラッシュセンサ系、並びに、車両データ及び車両の対気速度により、衝突対象のそのような質量測定を行うことができるという利点を有している。これは、製造及び開発に比較的費用のかからない著しく簡単な解決手段を意味している。これにより、特に、事故の状況をより正確に把握し、ひいては拘束システムの拘束手段をより良く制御することが可能になる。
【０００３】
独立性急行に示されている車両内の拘束システムを制御する装置の発展形態及び有利な変更は、従属請求項において実施されている措置により可能である。
【０００４】
特に有利には、プリクラッシュ信号は相対速度を示し、車両データは車両の質量と剛性を示し、速度信号は速度センサにより測定され、例えば車両のＣＡＮバス上で使用することができ、自車両の速度を含んでおり、衝突信号は衝突センサに由来する。衝突センサとして、有利には、加速度センサが使用され、この加速度センサの信号から衝突速度に応じて衝突タイプの識別を行うことができる。衝突タイプの識別からは、質量推定に必要な剛性を求めることができる。この剛性は衝突対象の剛性である。
図面
本発明の実施例を図面に示し、以下の説明においてより詳細に説明する。
【０００５】
図１は本発明による装置のブロック回路図であり、
図２はフローチャートである。
説明
衝突速度、ならびに、車両衝突時の衝突対象の剛性及び質量は、中央の加速度センサないしアップフロントセンサにより測定された加速度信号の分析により即時に求められる。その際、これらのパラメータは組合せでしか確定することはできない。プリクラッシュセンサ系によれば、衝突速度を求め、それを独立変数として使用することができる。その際には、質量と剛性の２つのパラメータだけを組合せで求めればよい。これらのパラメータは衝突対象のパラメータである。本発明によれば、衝突対象の質量は剛性に依存しない量として求められ、それにより車両内の拘束手段のトリガ決定を、より正確に、よりロバストに、状況に即して行うことができる。衝突対象の質量は、プリクラッシュセンサ系により求められた衝突速度と自車両に関する車両データとから求められる。これにより、事故の状況をより正確に把握し、ひいては拘束手段をより良く制御することが可能になる。これらの拘束手段には、エアバッグ、安全ベルト、及びロールバーが属している。
【０００６】
図１は本発明による装置のブロック回路図を示している。周囲センサ１１は第１のデータ入力側を介して制御装置１４に接続されている。加速度センサ１２は第２のデータ入力側を介して、対気速度を求めるためのセンサ１３は第３のデータ入力側を介して制御装置に接続されている。こうして、例えば、対気速度がＣＡＮバス上で使用でき、制御装置がＣＡＮバスから対気速度に関する情報を得ることが可能である。制御装置１４には、拘束手段のトリガ時点を計算するためのアルゴリズムを実行するプロセッサ１５が割当てられている。この他に、他の拘束手段を制御するための別のアルゴリズムが実行されるようにすることも可能である。制御装置１４はデータ出力側を介して拘束手段１６と接続されている。この拘束手段１６は例えばエアバッグ、安全ベルト、又はロールバーである。拘束手段１６に対する制御は、制御装置１４において又は拘束手段用の別の制御装置において行うことができる。ここでは、例として、それぞれ１つの周囲センサ１１と加速度センサ１２だけが言及されている。しかし、複数の周囲センサと複数の加速度センサを使用することもできる。周囲センサ１１は、例えば、レーダーセンサ、超音波センサ、又はビデオセンサである。これによって、特に、検出された対象物の速度を測定することが可能である。加速度センサは、衝突の結果として生じる加速度を求める衝突センサとして使用される。
【０００７】
制御装置において実行されるアルゴリズム１５は、図２にフローチャートとして示されており、特に二体の衝突法則に基づいている。衝突の際、運動量とエネルギーは保存される。インデックス１が車両１を、インデックス２が車両２を、プライムが衝突後の量を、ｍが質量を、ｖが速度を、ｖｃが両車両間の相対速度、つまり、衝突速度を表すものとすれば、運動量の保存として次式が成り立つ：
ｍ１ｖ１＋ｍ２ｖ２＝ｍ１ｖ′１＋ｍ２ｖ′２        （１）
衝突の経過は衝突段階と制動段階の２つの段階に分けることができる。衝突段階のあいだは、乗員に非常に大きな値の減速度が作用するため、乗員は拘束システムで保護されなければならない。それに反して、制動段階のあいだは、摩擦又は制動の過程に起因する僅かな減速度が生じるだけであるため、乗員はもはや拘束システムで保護されなくてもよい。実際の衝突の際には、十分な精度で両車両の速度は衝突段階の終了時には等しいと仮定することができる。したがって、ｖｅをこの共通の終速度とすると、次式が成り立つ：
ｖ′１＝ｖ′２＝ｖｅ        （２）
衝突速度は絶対値的に両方の対気速度の和に等しいので、次式が成り立つ：
ｖ１＋ｖ２＝ｖｃ        （３）
ｖ１は対気速度であり、ｖｃはプリクラッシュセンサ系により測定された衝突速度であるので、両方の速度は車両１の制御装置にとって既知である。それゆえ、式（３）によってｖ２を計算することができる。ｖ２をｖｃとｖ１との差で置き換え、式２を式１に代入すると、次式が得られる：
ｍ１ｖ１＋ｍ２（ｖｃ−ｖ１）＝（ｍ１＋ｍ２）ｖｅ        （４）
Ｅａｂｇｅｂａｕｔを減少分のエネルギーとすれば、衝突前及び衝突後のエネルギー収支に関して次式が成り立つ：
【０００８】
【数１】
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【０００９】
式２を式５に代入し、ｖ２をｖｃとｖ１との間の差で置き換えれば、次式を得る：
【００１０】
【数２】
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Ｅａｂｇｅｂａｕｔが既知であるという仮定の下では、未知の２つの量ｍ２及びｖｅを式４及び６から計算することができる。ただし、減少分のエネルギーは、衝突速度と、自車両及び衝突対象の質量と剛性に依存している：
Ｅａｂｇｅｂａｕｔ＝ｆ（ｖｃ，ｍ１，ｍ２，ｓ１，ｓ２）        （７）
相手側の物体が衝突対象として地面にしっかりと固定されている場合は、質量ｍ２が無限の場合に相当する。量ｖｃ，ｍ１及びｓ１は、制御装置において、プリクラッシュセンサ系によって、又はメモリ内に準備されている自車両の車両データから知られている。相手側の物体の剛性ｓ２は、例えば、加速度信号と衝突速度とによる衝突タイプ識別によって求めることができる。それゆえ、ｍ２を除くすべてのパラメータは既知であり、ｍ２は式４及び６から成る方程式系を介して計算することができる。
【００１１】
図２には、入力量ｍ１２０、ｖ１２１、ｖｃ２２、ａｃｃ２３、及びｓ１２４が相互に結合され、ｖ１２２とｖｃ２２から衝突対象の速度ｖ２が求められることが再度示されている。ここで、ｖ２には参照番号２５が付されている。衝突対象の剛性ｓ２はｖｃ２２とａｃｃ２３とから求められる。ａｃｃ２３はここでは加速度又は加速度から導出された信号、例えば、積分された加速度を表している。ブロック２７では、式４及び６ならびに量ｍ１，ｖ１，ｖ２，ｓ１，及びｓ２から、衝突対象の質量ｍ２と同様に、両車両の終速度ｖｅが計算される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による装置のブロック回路図を示す。
【図２】フローチャートを示す。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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