(57)【要約】特に車両において、車両乗員保護装置を作動させる方法および装置について記述する。この方法では、衝突物への接近速度は、車両の周辺の事前に規定された近接範囲内で決定され、接近速度が、閾値より大きい場合、衝突物との予測衝突時間が決定される。時間範囲は、予測衝突時間、少なくとも１つの近接センサの信号の質、運転動力学、およびこの時間範囲で考慮に入れられている衝突物の形状に基づいて、決定される。割り当てられた車両乗員保護装置の作動は、妥当性確認検査の後、この時間範囲において行われる。
2004510632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に自動車両において、衝突物への接近速度が、車両の周辺の事前に規定された近接範囲内で決定され、接近速度が閾値より大きい場合、衝突物との予測衝突時間が決定される、車両乗員保護装置を作動させる方法であって、時間範囲（Ｔ１、Ｔ２）が、予測衝突時間（Ｔａ）、少なくとも１つの近接センサ（１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ）の信号の質（Ｓ）、運転動力学、およびこの時間範囲（Ｔ１、Ｔ２）において考慮に入れられている衝突物の形状に基づいて決定されること、および、割り当てられた車両乗員保護装置（１０、１１）の作動が、妥当性確認検査の後、この時間範囲（Ｔ１、Ｔ２）において行われることを特徴とする方法。
【請求項２】
時間範囲（Ｔ１、Ｔ２）の下の方の時間値が、近接センサ（１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ）の信号の質（Ｓ）と衝突物の形状とを考慮に入れることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
時間範囲（Ｔ１、Ｔ２）の上の方の時間値が、近接センサ（１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ）の信号の質（Ｓ）と運転動力学とを考慮に入れることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
妥当性確認検査のために、加速度信号、または、それに等しい信号が、事前に規定された閾値より大きいか、および少なくとも１つの近接センサ（１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ）によって決定された衝突方向に対する符号について対応するかについて決定するために検査されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
加速度信号が、少なくとも１つの加速度センサ（４、５）によって決定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】
特に、請求項１から５の１つによる方法を実施するための、車両乗員保護装置（１０、１１）を作動させる装置であって、車両の周辺の事前に規定された近接（ｄ）内で、衝突物に対する接近速度（ｖ０）を決定するために、少なくとも１つの近接センサ（１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ）を有し、および、予測衝突時間（Ｔａ）を決定するコンピュータ・ユニット（３）を有し、接近速度（ｖ０）が閾値より大きい場合、コンピュータ・ユニット（３）が、少なくとも１つの近接センサ（１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ）の信号の質（Ｓ）と、運転動力学と、衝突物の形状との関数として、予測衝突時間（Ｔａ）に基づいて、時間範囲（Ｔ１、Ｔ２）を決定し、妥当性確認検査の後、この時間範囲（Ｔ１、Ｔ２）において、割り当てられた車両乗員保護装置（１０、１１）を作動させる装置。
【請求項７】
少なくとも１つの近接センサ（１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ）が、車両のドア（７）の１つまたは複数の内部圧力センサによって与えられることを特徴とする、請求項６に記載の装置、
【請求項８】
各場合に、２つの近接センサ（１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ）と加速度センサ（４、５）が、車両（９）の前面領域と側面領域に設けられ、さらに、他の加速度センサ（６）が、エアバッグ制御装置（８）に設けられることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の方法のプリアンブルの特徴と、請求項６の装置の特徴とによる、車両乗員保護装置を作動させる方法および装置に関する。
【０００２】
衝突を検出する方法では、加速度センサの加速度信号が、通常評価され、その関数として、安全限界危険状況が存在するか、およびエアバッグおよび／または他の車両乗員保護装置が始動されるべきであるかについて、決定が行われる。
【０００３】
例えば、ドイツ公開出願ＤＥ１９７２９９６０は、加速度センサの加速度信号が測定される車両乗員保護装置を作動させるために、特に自動車両について衝突を検出する方法を開示している。次いで、加速度信号、または、統合された加速度信号など、その加速度信号から導出された信号は、設定することができる始動閾値と、直接比較される。
【０００４】
この方法のために、事前衝突センサと呼ばれる少なくとも１つのセンサが提供される。これは、車両の周辺の近接範囲内における相対速度および／または衝突物からの相対距離の変化を記録する。事前衝突センサが、差し迫った衝突など、安全限界状態を検出した場合、車両乗員保護装置を作動させる始動閾値が、低減される。
【０００５】
そのような事前衝突センサは、車両の各側面に割り当てられていることが非常に好ましく、それぞれの側面上に配置された側面エアバッグの始動閾値は、このセンサによって決定された信号の関数として、低減されるか、または低減されない。
【０００６】
この方法で、安全限界状態が、対応する閾値と比較することによって、事前衝突センサの近接範囲内で検出された場合、車両乗員保護装置を作動させる始動閾値が、低減される。しかし、始動は、加速度信号またはそれから導出された信号が、対応する始動閾値を超えるまでは、行われない。
【０００７】
この方法では、始動閾値が、相対速度および／または衝突物からの相対距離の関数としてのみ低減されるということによって、近接センサの信号の質、または、衝突物のサイズなどの影響は、始動閾値のレベルでは、考慮に入れることができない。例えば、大きな衝突物の場合、センサが、センサと車両の間の最小の可能な距離をも記録したことを保証することは、常時可能ではない。このため、そのような場合、接近してくる衝突物は、当初計算されたよりも、いくらか早く、車両と衝突する可能性がある。
【０００８】
ドイツ公開出願ＤＥ１９５４６７１５は、車体の各ドアに組み込まれ、エアバッグの電子機器を始動させる制御信号を生成する、少なくとも１つのセンサを有する側面エアバッグを始動させるセンサ・システムを開示している。このセンサ・システムでは、互いに間隔を空けて配置されて構成される少なくとも２つのセンサが、車体のドアに組み込まれ、各々が、アンテナ・ローブが小さな半値幅を有し、かつドアの表面に垂直であるマイクロ波信号が放出される送信器段と受信器段とを有する。接近してくる衝突物に反射されたマイクロ波信号は、イネーブル・パルスを生成する評価ユニットに供給される。
【０００９】
しかし、そのようなエアバッグ・センサ・システムでは、センサ装置が、直接事前衝突センサによって、すでに作動され、これにより、ニア・ミスなどの場合に、不正確に始動させる危険性が著しく増大されることがわかった。そのような不正確な始動は、特に、ある状況下では、特にニア・ミスの場合、運転者の反応能力が、非常に重要であり、かつ特に運転者の能力が、始動させるまたは始動させた安全装置によって、非常に阻害されるので、とりわけ、非常に不都合である。
【００１０】
始動可能な車両乗員拘束装置を制御する方法および装置は、ＥＰ０７２８６２４Ａ３から知られている。この方法では、衝突加速度が決定され、感知された衝突加速度に依存する衝突値が決定される。この決定された衝突値は、閾値と比較される。閾値は、少なくとも１つの対象物の範囲、対象物の接近速度、および入射角度の関数として変動し、決定された衝突値が、閾値より大きい場合、始動信号が提供される。
【００１１】
しかし、衝突が差し迫っている場合、加速度センサの始動閾値を低減することは、衝突前の時間期間に、低減した加速度始動閾値をすでに超えている場合、過度に早く、車両乗員拘束装置を始動させることがあるという不都合がこの段階で判明している。例えば、これは、近接センサによって実際の障害物が感知される前に、地面または縁石のでこぼこの上を直接走行する場合、起きることがある。
【００１２】
側面衝突を含む事故は、車両が、横方向に滑って移動する場合、実際に特に危機的であることが判明している。特に、レーダまたは赤外線を有する側面衝突センサでは、車両が、駐車車両または接近してくる交通の流れなど、衝突物に接近して通り過ぎるとき、不正確な警報始動が反復される可能性があり、その結果、車両の加速度センサの始動閾値は、不必要に低減される。これにより、例えば、エアバッグを不正確に始動させる危険性が増大する。
【００１３】
また、この刊行物ＥＰ０７２８６２４Ａ３に記載されているレーダ・センサは、可能性のある衝突物の接近速度、それらからの距離、それらに関する角度などをも連続的に計算しなければならないので、信号処理に関する高額な出費と、したがって、高レベルのコンピュータ能力が必要である。確実に側面衝突を検出するために、さらに、各場合に、少なくとも２つのそのようなセンサが、側面ごとに必要であり、これにより、比較的コストが高くなる。
【００１４】
したがって、これを基に考えると、本発明の目的は、それぞれの危険な状況に正確に適合された方式で、車両乗員保護装置の始動を行う簡単な装置を使用することが可能である、車両乗員保護装置のための方法および装置を提供することである。
【００１５】
この目的は、請求項１の特徴によって、初めに明記したタイプの方法と、請求項６の特徴によって、初めに明記したタイプの装置とで達成される。
【００１６】
本発明による方法により、時間ウィンドウと呼ばれるもの、すなわち、始動要求の時間範囲を生成するために、簡単なセンサを使用することが可能になる。時間ウィンドウでは、閾値を超えた後、始動要求の妥当性が確認され、その後、適切であれば、１つまたは複数の車両乗員保護装置の作動が行われる。
【００１７】
本発明によるそのような方法により、車両乗員保護装置の非常に正確で精密な始動または作動を行うことができ、運転動力学、衝突物の形状、および使用されるそれぞれの近接センサの信号の質も考慮に入れられる。
【００１８】
例えばある範囲にわたって、決定される変数を連続的に測定する必要がなく、むしろ、対象物から規定可能な距離において、１回の測定を開始することだけで完全に十分であることも、その例である。
【００１９】
本発明による装置により、そのような方法は、簡単な近接センサを使用して、実施することができる。衝突物への接近速度、および衝突物からの距離と衝突物に関する角度を連続的に計算する必要がないということにより、信号処理に高額な出費も必要でなく、したがって、高いコンピュータ能力は必要でなく、その結果、本発明による装置は、簡単で費用効果の高い手段で、実装することができる。
【００２０】
本発明の他の利点および有利な展開は、本請求項と、図面に関して記述した例示的な実施形態から明らかになる。
【００２１】
自動車両９において実行するために提供される方法と装置について、ここで、図１と図２を参照して、より詳細に説明する。
【００２２】
基本的には、本発明による方法に対して、１つまたは複数の近接センサ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂが使用される。これらは、衝突物の運動方向、衝突物の速度ｖ、および注目する車両からの衝突物の距離ｄを決定することができる。これは、接近速度ｖ０が、大きさと方向について決定され、対象物からの瞬間的な距離ｄが決定されることを意味する。
【００２３】
距離ｄが連続的に測定されず、例えば、側面衝突の危険性があるときに、約１ｍなど、規定可能な距離で１回のみ測定を開始する可能性がかなり高い場合、完全に十分である。この目的のために使用することができる費用効果の高いレーダ・センサ・システムが、例えば、ＵＳ−Ａ　５，８７２，５３６から知られている。
【００２４】
センサ・システムは、ここでは、例えば、車両９の一方の側面における近接センサ１Ａおよび１Ｂと、車両の他の側面における近接センサ２Ａおよび２Ｂからなる。さらに、加速度センサ４、５が、車両の各側面に提供される。近接センサ１Ａ、１Ｂ、および／または２Ａ、２Ｂが、次いで、車両の事前に規定された近接範囲内で可能な衝突物を検出する場合、決定された接近速度ｖ０が、例えば２５ｋｍ／ｈなど、規定された値ｖｍｉｎより大きい場合、そのようなセンサ・システムによって提供された測定変数から、第１ステップにおいて、衝突物との車両９の衝突が理論的に起こらなければならない理論的な時間Ｔａを計算することができる。
【００２５】
しかし、センサ・システムの測定値は、ある種の変化を受け、他の運転動力学の変数および車両の形状の変数も、衝突までの時間に影響することがあり、第２ステップにおいて、理論的衝突時間Ｔａは、時間Ｔａの周辺で、時間ウィンドウまたは時間範囲、特に、開始時間Ｔ１と終了時間Ｔ２の間の時間範囲を形成するように拡大される。
【００２６】
運転動力学の変数は、ここでは、近接センサ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂによって獲得することができ、一方、車両形状の変数と信号の質またはバリエーションＳは、事前に規定された値、すなわち、センサに固有の値である。
【００２７】
理論的衝突時間Ｔａの決定は、関数
Ｔａ＝ｄ／ｖ０
により、事前に規定した距離ｄにおいて、および距離ｄから、１つまたは複数の近接センサ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂによって決定された接近速度ｖ０の直交成分から、コンピュータ・ユニット３によって実施される。
【００２８】
次いで、時間ウィンドウの開始Ｔ１が、関数
Ｔ１＝Ｋ１×Ｔａ
により、Ｔａと修正ファクタＫ１とから獲得される。Ｋ１はここでは、近接センサ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂの１つまたは複数の信号の質Ｓの関数である。非常に高い信号の質Ｓが存在するとき、Ｋ１は、１よりごくわずか小さいが、非常に低い信号の質Ｓが存在するとき、Ｋ１は、通常、０．７から０．９の範囲にある。
【００２９】
近接センサ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、または２Ｂが、車両とポストなど、大きな衝突物と小さな衝突物との間で差異を認めることができる場合、大きな衝突物の場合には、センサも、センサと衝突物の間の可能な最小距離を感知することを保証することは常に可能ではないので、値Ｋ１も、大きな衝突物の場合には、いくらか低減され、そのような場合には、接近する衝突物は、いくらか早く衝突する可能性がある。
【００３０】
時間ウィンドウＴ２の終了は、関係
Ｔ２＝Ｋ２×Ｔａ
により、理論的衝突時間Ｔａと修正ファクタＫ２とから獲得される。Ｋ２も、まず、ここで、１つまたは複数の近接センサ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂの信号の質Ｓから獲得される。非常に高い信号の質Ｓが存在する場合、Ｋ２は、１よりごくわずか大きい。一方、低い信号の質Ｓが存在する場合、値Ｋ２は、通常、１．０５と１．１の範囲にある。
【００３１】
第２の車両との衝突の場合、ある状況下にある接近してくる車両は、まだブレーキをかけるので、その接近速度は、近接センサによって距離ｄで感知される時間と衝突の時間との間に、さらに変化する。しかし、近接センサ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂは、減速の合図をすることができないので、衝突が、最大の減速が導入されるときでさえ、時間ウィンドウ内にあるような程度まで、時間ウィンドウを延長する他の修正ファクタＫ３が導入される。したがって、時間ウィンドウの終了Ｔ２は、関数
Ｔ２＝Ｋ２×Ｋ３×Ｔａ
による積である。したがって、Ｋ３は、測定距離ｄと接近速度ｖ０の関数である。
【００３２】
例として、ここでは、距離ｄ＝１ｍおよび接近速度ｖ０＝２５ｋｍ／ｈにおいて、修正ファクタＫ３が１．１０であり、一方、距離ｄ＝１ｍで接近速度ｖ０＝７２ｋｍ／ｈにおいて、修正ファクタＫ３が１．０１であるとして開始する。
【００３３】
したがって、前面エアバッグ１０または側面エアバッグ１１など、車両乗員保護装置の始動要求に対するＴ１からＴ２までの時間ウィンドウは、近接センサ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂの信号によって生成される。コンピュータ・ユニット３の加速度センサ４または５の信号が、この時間ウィンドウＴ１、Ｔ２内の始動要求の妥当性を確認する固定された低い閾値を超える場合、対応する車両乗員保護装置１０、１１が作動される。
【００３４】
近接センサ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂの代わりに、車両乗員保護システム１０、１１の始動要求に対する時間ウィンドウを生成する、ドア７の１つまたは複数の内部圧力センサを使用することも、一般的に可能である。
【００３５】
時間ウィンドウ中、すなわち、開始時間Ｔ１から終了時間Ｔ２まで、近接センサ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂによって、この場合にはエアバッグ制御装置８の一部であるコンピュータ・ユニット３に、始動要求が発行される。妥当性確認信号も、車両９に配置された横方向加速度センサ４、５の１つから、または、エアバッグ制御装置８の他の加速度センサ６から、あるいは、例えば車両９の前面領域に構成された他の近接センサから、コンピュータ・ユニット３またはエアバッグ制御装置８において、この時間ウィンドウＴ１、Ｔ２内で受信される場合、車両９の対応する車両乗員保護装置１０、１１が、それに応じて、肯定的な妥当性確認検査の直後に作動される。
【００３６】
記述した好ましい実施形態による妥当性確認信号は、上記の固定された、非常に低い加速度閾値より高い加速度信号、または、それに等しいあるいはそれから導出され、かつ近接センサ１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂによって決定された衝突方向に対する符号に関して対応する、すなわち、実際に妥当な信号である。
【００３７】
例えば、以下の２つの表は、ブレーキをかけた結果としての速度の減少を示す。相対減速、すなわち、車両９自体と衝突物の両方によって、１ｇの相対減速が、ここでは想定されている。
【００３８】
本発明により、車両乗員保護装置１０、１１の始動要求に対する時間ウィンドウを構想することができるように、状況に応じて、測定速度は、横方向の速度にのみ対応するので、少なくとも２つの近接センサ１Ａ、１Ｂを設けるべきである。
【００３９】
【表１】
2004510632.tif 000003
【００４０】
【表２】
2004510632.tif 000004
【００４１】
始動要求に対する表に示した時間ウィンドウの方式では、側面衝突センサまたは近接センサは、１ｍの事前に規定した近接距離（確認距離）とほぼ径方向の接近と共に使用される。
【００４２】
表から明らかなように、タイミング誤差は、速度ｖがより小さくなると、大きくなる。このため、誤差は、より小さい速度では、せいぜい、「非点火」範囲と呼ばれるものが生じる、すなわち、割り当てられた車両乗員保護装置の始動は、最小速度以下では行われないので、約２５ｋｍ／ｈより大きい速度においてのみ、考慮に入れるべきである。
【００４３】
ブレーキをかけることによる時間の追加は、表から明らかなように、ブレーキをかけることにより、後に生じるすべての衝突は、十分な減速が行われているため、もはや危険ではないので、約１０％に設定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による方法を示す回路図である。
【図２】
本発明による装置を有する自動車両の側面構造の概略的な詳細を示す図である。
【図１】
2004510632.tif 000005
【図２】
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【国際公開パンフレット】
2004510632.tif 000007
2004510632.tif 000008
2004510632.tif 000009
2004510632.tif 000010
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2004510632.tif 000012
2004510632.tif 000013
2004510632.tif 000014
2004510632.tif 000015
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2004510632.tif 000020
2004510632.tif 000021
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【国際調査報告】
2004510632.tif 000024
2004510632.tif 000025
2004510632.tif 000026
2004510632.tif 000027
2004510632.tif 000028
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