(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全装置の作動を必要とする可能性のある事故の発生に際し、車両乗員を怪我から守るために車両乗員安全装置の作動を制御するシステムであって、
車両加速度情報および車両乗員位置情報からなるグループから情報を受け取る手段と、
時間の関数として前記受け取った情報に基づいて第１の測定値を発生する手段と、
累算された第１の測定値を得るために時間に関して前記第１の測定値を累積する累算手段と、
前記累算された第１の測定値がそれに対する第１の閾値を超えるときに、前記安全装置を作動させるために、前記累算された第１の測定値に応答する作動手段と、
前記受け取った情報に基づいて、前記事故の進展を表す第２の測定値を発生する手段と、
前記累算手段において前記第１の測定値を累算する前に、前記第２の測定値を用いて前記第１の測定値に重み付けすることにより、前記第１の測定値を、前記事故の進展の関数として重み付けするための重み付け手段とを含み、
ここで、前記第１の測定値を発生する手段は、受け取った車両加速度情報を微分して加速度変化率を得るための微分手段、および前記加速度変化率のうち正の値のみを通し、前記加速度変化率が負の値の場合にはその値をゼロとみなす、決定手段をさらに含む、
前記システム。
【請求項２】
第２の測定値を用いて第１の測定値に重み付けする手段が、第１の測定値から第２の測定値を減算するための手段を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
第２の測定値を用いて第１の測定値に重み付けする手段が、減算手段において第１の測定値から第２の測定値を減算する前に、前記第２の測定値を第１の比率係数に応じて決定する第１の手段をさらに含んでいる、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
第２の測定値を発生する手段が、累算された受け取り情報を得るために、時間に関して、受け取った情報を累算する第２の累算手段を含んでおり、これによって第２の測定値が車両速度を表す、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
第２の測定値を発生する手段が、第２の比率係数を用いて、累算された受け取り情報を比率に応じて決める第２の手段をさらに含んでおり、これによって第２の測定値が比率に応じて決められた車両速度を表す、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
第２の測定値を発生する手段が、第２の累算手段において受け取られた情報を累算する前に、該受け取られた情報を修正する手段をさらに含んでいる、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
受け取られた情報を修正する手段が、乗員が安全装置の作動を必要としないで耐えられると予測される加速度を表す所定の一定値を受け取られた情報から減算する手段を含んでいる、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
安全装置の作動を必要とする可能性のある事故の発生の際に、車両乗員を怪我から守るために、車両乗員安全装置の作動を制御する方法であって、
車両加速度情報および車両乗員位置情報からなるグループから情報を受け取るステップと、
時間の関数として前記受け取った情報に基づいて、時間的に変化する第１の測定値を計算するステップと、
累算された第１の測定値を得るために、時間に関して前記第１の測定値を累算するステップと、
前記累算された第１の測定値を第１の閾値と比較するステップと、
前記累算された第１の測定値が前記第１の閾値を超えるときに、前記安全装置を作動させるステップと、
前記受け取った情報に基づいて、前記事故の進展を近似する第２の測定値を発生するステップと、
前記第１の測定値を累算する前に、前記第１の測定値から前記第２の測定値を減算することにより、前記第２の測定値を用いて前記第１の測定値に重み付けを行うステップとを含み、
ここで、前記第１の測定値を計算するステップは、受け取った車両加速度情報を微分して加速度変化率を得るステップ、および前記加速度変化率のうち正の値のみを通し、前記加速度変化率が負の値の場合にはその値をゼロとみなすステップをさらに含む、
前記方法。
【請求項９】
第２の測定値を発生させるステップが、車両速度の値を得るために、時間に関して受け取った情報を累算するステップを含んでいる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
第２の測定値を計算するステップが、車両速度の値を得るために時間に関して受け取った情報を累算するステップの前に、修正値を用いて前記受け取った情報を修正するステップをさらに含んでいる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第１の測定値を発生させるステップが、加速度変化率の値を得るために時間に関して、受け取った情報の変化率を決定し、前記第１の測定値を得るために前記加速度変化率の値の絶対値を決定するステップを含んでいる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
瞬間的車両加速度を表す情報を受け取るステップが、加速度センサによって発生されたある瞬間の車両加速度情報をサンプリングし、デジタルデータとしてメモリ手段の中に前記サンプリングされた情報を記憶するステップを有し、第１の測定値を発生させるステップが、記憶されたデジタルデータから少なくとも２つの順序付けされた値を得るために、前記記憶されたデジタルデータについて順序付けを行い、少なくとも２つの順序付けされた値から変化値を決定し、該変化値の絶対値を決定するステップを含んでいる、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
安全装置の作動を必要とする可能性のある事故の発生の際に、車両乗員を怪我から守るために、車両乗員安全装置の作動を制御する方法において、
ある瞬間の車両加速度あるいは車両の中の固定点に関する車両乗員位置を表す情報を受け取るステップ、
前記受け取った情報を時間に関して評価できる第１の測定値を発生するステップ、
前記受け取った情報に基づいて事故の進展と相関する第２の測定値を発生するステップ、
重み付けされた第１の測定値を得るために、前記第２の測定値を用いて前記第１の測定値に重み付けするステップ、
重み付けされ累積された第１の測定値を得るために、前記重み付けされた第１の測定値を累算するステップ、
重み付けされ累算された第１の測定値を第１の閾値と比較するステップ、
前記重み付けされ累算された第１の測定値が前記第１の閾値を越える場合、車両安全装置を作動させるステップを含み、
ここで、前記第１の測定値を発生するステップは、受け取った車両加速度情報を微分して加速度変化率を得るステップ、および前記加速度変化率のうち正の値のみを通し、前記加速度変化率が負の値の場合にはその値をゼロとみなすステップをさらに含む、
前記方法。
【請求項１４】
第２の測定値を発生するステップが、車両速度の値を得るために時間に関して、受け取った情報を累算するステップを含んでいる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第２の測定値を計算するステップが、車両速度の値を得るために時間に関して、受け取った情報を累算するステップの前に、修正値を用いて前記受け取った情報を修正するステップをさらに含んでいる、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
修正値が、乗員が安全装置の作動を必要としないで耐えられると思われる加速度を表す予め決めた一定値である、請求項１５の方法。
【請求項１７】
第１の測定値を発生するステップが、加速度変化率の値を得るために時間に関して、受け取った情報の変化率を決定し、前記第１の測定値を得るために前記加速度変化率の値の絶対値を決定するステップを含んでいる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
瞬間的車両加速度を表す情報を受け取るステップが、加速度センサによって発生された瞬間的車両加速度情報をサンプリングし、デジタルデータとしてメモリ手段の中に前記サンプリングされた情報を記憶するステップを有し、第１の測定値を発生させるステップが、記憶されたデジタルデータから少なくとも２つの順序付けされた値を得るために、記憶されたデジタルデータについて順序付けを行い、少なくとも２つの順序付けされた値から変化値を決定し、該変化値の絶対値を決定するステップを含んでいる、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
本発明は、車両安全装置の作動を制御するためのシステムと方法とに関し、特に、安全装置の作動を必要とする可能性のある事故を解析するための１またはそれを越える評価測定値を利用するシステムおよび方法に関する、この場合、各測定値は、一時的な車両加速度情報および／または前記車両の中の固定構造に対する乗員の一時的な位置のような受け取られた物理的な情報の関数であり、前記測定値の少なくとも一つは、時間の経過に従って累算あるいは積分される。
車両安全装置を作動するための種々のシステムと方法は、従来技術においてよく知られている。そのようなシステムは、衝突状況のような事故を感知し、そのような出来事に応答して、エアバッグを作動させ、あるいは、シートベルトをロックし、あるいは、シートベルト引き込み器のための張力保持器を作動させるために用いられている。典型的には、所定の大きさを超えた衝撃がその作動システムによって検出されたとき、その安全装置は保護作動位置に動かされる。
特に、車両安全装置の作動を制御する公知のシステムおよび方法は、典型的には、１あるいはそれを越える測定評価された物理量の変化あるいは安全装置を作動させるべきか否かを識別する際の衝突識別“測定値”における変化に基づいている。しばしば、これらの評価用測定値は、一時的な車両加速度情報および／または前記車両の中の固定構造に対する乗員の一時的な位置のような受け取られた物理情報から発生された累積値によって得られ、この場合、車両速度測定値は、時間経過に従って、受け取られた車両加速度情報を累積／積分することによって得られる。また、しばしば、累積測定値の基礎となる関数は、正の値のみ発生し、その場合、その測定値は、累積された正の加速度変化率（jerk）（ここで、加速度変化率は、時間に関する受け取られた加速度情報の変化率であり、累積された正の加速度変化率に関しては、平均のクリップされた加速度変化率を表すものとして有用である）、あるいは、累積された分散（この場合、分散は、それ自身所定数のサンプル値の間の変化の統計的な測定値であり、累積された正の分散に関しては、車両衝突の全体を表すこととして有用である）を表している。
不幸にも、正の値のみの関数に基づき累算された測定値の使用は、ある波形に出会ったとき非常に問題があることが分かった。例えば、与えられた衝突波形が共振成分を含んでいる場合、すなわち、前記波形が約５０Ｈｚと約３００Ｈｚとの間の範囲にある周波数成分を持っている場合、正の加速度変化率あるいは正の分散に基づいて累算された測定値は、不適当に大きくなるであろうし、それ故に、衝突においてあまりにも早くあるいはさもなくば安全装置の作動を必要としない事故に応答して、安全装置の作動を開始させる所定の閾値を超えてしまう。換言すれば、共振波形が累算された測定値を採用するシステムに対する始動閾値を結果的に低減する可能性があり、これに伴って車両乗員に与える保護操作のレベルを下げることになる。車両衝突区域の崩壊により高速支柱衝突の際の受け取られた加速度情報から生成されることがあるように、同じような効果は、大きな最初の加速値、中庸の中間の加速値、非常に大きな最終の加速値によって名目上特徴づけられた、いわゆる、“ふたこぶ”波形によって生成される。
さらに、従来技術は、測定値が基礎とする関数によって生成された正と負との両方の値を累算することによって、共振とふたこぶ波形によって生じた問題点を克服しようと試みたが、この方法は、累算された測定値の単調性をくずしてしまうため、安全装置の作動を必要とする“オン”条件をいかに識別するか、そのタイミングをどうするかのような測定値の有用さを低減する。
必要とされるのは、共振あるいは、ふたこぶ波形に応答して、誤った“オン”状況を表示することを許さないような別の方法で、累積された正の値のみ評価する測定値を採用して車両乗員安全装置の作動を制御するシステムと方法である。
発明の要約
共振波形を発生させる事故に応じる車両乗員安全装置の作動を制御する改良されたシステムと方法とを提供することが本発明の目的である。
本発明のもう一つの目的は、ふたこぶ波形を発生させる事故に応答する車両乗員安全装置の作動を制御する改良されたシステムと方法とを提供することである。
本発明のもう一つの目的は、１あるいはそれを越える累算評価測定値の基礎となる値自体が、累算する前に、事故そのものの相対的進展の関数として重み付けされており、車両乗員安全装置が必要とされる可能性のある事故に応答して該装置の作動を制御する改良されたシステムと方法とを提供することである。
さらに、本発明のもう一つの目的は、正の値のみ評価する測定値を、それらを累算することなく事故の相対的進展に近似した別の測定値によって重み付けして、安全装置を作動させるかどうか最終的決定を下すような、車両乗員安全装置を必要とする可能性のある事故に応答する車両乗員安全装置の作動を制御する改良されたシステムと方法とを提供することである。
本発明では、装置の作動を必要とする可能性がある事故に応答して車両乗員安全装置の作動を制御するシステムと方法とにおいて、それ自身、受け取られた車両加速度情報あるいは一時的な乗員位置情報のような受け取られた物理的な情報の関数である第１の測定値は、引き続いて行われる閾値との比較によって、事故の激しさを決定するのに有用な累算された測定値を得るために累算され、第１の測定値は、その一時的な値がその事故の相対的進展を表している第２の測定値をそれから減算することにより、累算の前に重み付けされる。
本発明では、第１の測定値は、受け取られた物理情報の関数であって、車両加速度、車両加速度変化率（車両加速度を微分したもの）、車両速度（車両加速度の積分されたもの）、相対的乗員速度（瞬間的な相対位置感知手段から多分近似される）、相対的乗員加速度変化率、および／または車両中の相対的乗員位置、といった関連する物理量を近似するものである。そして、好ましい態様において、その累積の前に、第１の測定値を重み付けするのに用いられる第２の測定値は、受け取られた車両加速度情報を累算することによって得られた車両速度値であるか、または、より好ましくは、安全装置の作動を必要とせずに乗員が耐えられると思われる加速度を表す修正値をそれから減算した後に、受け取られた車両加速度情報を累算することによって得られた“修正された”速度値を累算することによって得られた車両速度値である。しかしながら、第１の測定値におけると同様に、第２の測定値が本発明によって解析される事故の相対的進展を表している限り、これを他の受け取られた物理情報の関数として代用してもよい。
【図面の簡単な説明】
図１は、車両乗員安全装置の作動を制御するためのシステムにおける使用のための第１の実施回路の概略図であり、この場合、第１の重み付けされた測定値は正のみの車両の加速度変化率の値であり、第２の重み付けする測定値は、比率に応じて決められた車両速度の値である。
図２は、車両乗員安全装置の作動を制御するためのシステムにおける使用のための第２の実施回路の概略図であり、この場合、第１の重み付けされた測定値は正のみの車両の加速度変化率の値であり、第２の重み付けする測定値は、率に応じて決められ修正された車両速度の値である。
図３は、車両乗員安全装置の作動を制御するためのシステムにおける使用のための第３の実施回路の概略図であり、この場合、第１の重み付けされた測定値は分散値（それ自体本来的に正）であり、第２の重み付けする測定値は、率に応じて決められ修正された車両速度の値である。
好適態様の詳細な説明
図面（各図面において、同様な部材には、同様な参照番号が付けられている）を参照すると、図１は、エアバッグ（図示せず）のような車両乗員安全装置の作業を制御するためのシステムにおける使用のための第１の実施回路１０の概略図である。特に、回路１０は、受け取られた加速度情報ａ（ｔ）に基づいた第１の測定値ｍ1（ｔ）を発生するために全体として１２で示され、時間の経過に従って累積され／積分されたときに事故の激しさを決定するのに有用である第１の手段と、生じた事故の相対的進展（リアルタイムは現実の時間(actual time)かに関係なく）を近似する第２の測定値ｍ2（ｔ）を発生するために全体として１４で示された第２の手段と、第１の測定値ｍ1（ｔ）から第２の測定値ｍ２（ｔ）を減算することによって、第２の測定値ｍ2（ｔ）で第１の測定値ｍ1（ｔ）を重み付けし、そのことによって重み付けされた第１の測定値ｍ1’（ｔ）を得る合算合流点１６と、所望の出力（具体的には、衝突事故とその他安全装置の作動を必要としない事故とを識別するのに有用な事故の激しさを評価できる測定値ｍ（ｔ））を得るために時間に対して重み付けされた第１の測定値ｍ1’（ｔ）を累算する累算器１８とを含んでいる。本発明においては、第１の測定値ｍ1（ｔ）は、事故の進展を表す第２の測定値ｍ2（ｔ）を用いて、合算合流点１６において重み付けられるので、事故において早期に発生した第１の測定値ｍ1’（ｔ）に対して重み付けされた値は、累算された測定値ｍ（ｔ）に対して、後期の値（これは共振、特にふたこぶ波形を扱う際の効果的な方法であるが）よりも、より顕著に貢献するであろう（また、このため、衝突識別においてはより以上の重み付けをもつであろう。）なぜなら、そのような波形を問題あるものにするのは、後で起こる第２のこぶだからである。
図１において示されている第１の回路１０に戻ると、第１の測定値ｍ1（ｔ）を発生する手段１２は、受け取られた車両加速度情報情報ａ（ｔ）（ａ（ｔ）は、図示されていない加速度センサによって公知の方法で発生される）から車両の加速度変化率の値ｊ（ｔ）を計算する計算手段２０と、正の車両の加速度変化率の値ｊ（ｔ）のみを通す決定手段２２とを具体的に含んでいる。第２の測定値ｍ2（ｔ）を発生する手段１４は、車両速度の値ｖ（ｔ）を得るために、受け取られた車両加速度情報ａ（ｔ）を時間に関して積分する第２の計算手段２４と、適切な比率係数ｋによって車両速度値ｖ（ｔ）を比率に応じて決定する除算器２６とを含み、この場合、第２の測定値ｍ2（ｔ）に対する値の範囲は、適切に調節される。これに関し、例えば比率係数ｋの値を２としたい場合は、除算器２６は、シフトレジスタの形のデジタル回路で容易に実施されるという点に留意すべきである。
上述のとおり、累算の前に、事故の関連する一時的な進展を表す第２の測定値ｍ2（ｔ）を用いて、第１の測定値ｍ1（ｔ）を重み付けしあるいは比率に応じて決定することによって、共振の衝撃、特に、ふたこぶ波形における第２のこぶ、最終的には、累算された測定値ｍ（ｔ）は、適切に低減され、この場合、システムは、もはやそのような波形によってはごまかされず、作動が必要でなくあるいは望ましくない場合に、安全装置の作動を開始するようなことはない。さらに、本発明における重み付けされた第１の測定値ｍ1’（ｔ）は、事故の後期に計算された、第１の測定値ｍ1（ｔ）に対する一時的な値が、影響は低減されているが、事故の評価の中にまだ含まれているであろうということを確実にしており、このことは、従来技術の摺動窓技術および／または時間変更閾値の試みと対照的である。このように、図１に示された本発明による第１の例証としての回路１０においては、計算された低い車両速度ｖ（ｔ）において発生された正の一時的な加速度変化率の値ｊ（ｔ）は、推定された高い車両速度ｖ（ｔ）における正の一時的な加速度変化率の値ｊ（ｔ）より大きな重みを担持するであろう。
図２は、車両乗員安全装置の作動を制御するシステムにおける使用のための第２の実施回路２８を示している。特に、第２の回路２８においては、第１の測定値ｍ1（ｔ）を発生する手段１２は、また、受け取られた車両加速度情報ａ（ｔ）から車両加速度率の値ｊ（ｔ）を計算する計算手段２０と、正の車両加速度変化率の値ｊ（ｔ）のみを通過させる決定手段２２とを含んでいる。しかしながら、図１において示された第１の回路１０とは対照的に、第２の回路２８における第２の測定値ｍ2（ｔ）を発生する手段１４は、乗員が安全装置の作動を必要とせずに耐えることができると思われる加速度の大きさを表す修正値ａ*をそれから減算することによって、受け取られた車両加速度情報に対する修正された値を計算する計算手段３０と、解析されている事故の進展を表す修正された速度の値ｖ*を得るために、修正された加速度情報を累算する第２の累算器３２とを含んでいる。
第１の回路１０におけるように、修正された速度の値ｖ*は、第２の重み付けする測定値ｍ2（ｔ）を得るために適切な比率係数ｋを用いて除算器２６の中で比率に応じて決定される。第１の回路１０におけるように、次は、第２の測定値ｍ2（ｔ）が第１の測定値ｍ1（ｔ）に対する重み付けにおける使用のために合算合流点１６に入力され、結果として重み付けされた第１の測定値ｍ1’（ｔ）は、所望（累算された）の測定値ｍ（ｔ）を得るために第１の累算器１８の中で累算される。
図３は、車両乗員安全装置の作動を制御するためのシステムにおける使用のための第３の実施回路３４を示しており、この場合、第１の測定値ｍ1（ｔ）は、受け取られた車両加速度情報の一時的な変化を表し、第２の重み付けする測定値ｍ2（ｔ）は、率に応じて決められ修正された車両速度の値ｖ*である。特に、第３の回路３４においては、第１の測定値ｍ1（ｔ）を発生する手段１２は、受けられた車両加速度情報の連続した値を記憶するためのＲＡＭのような記憶手段３６と、最上位の値ａHおよび最下位の値ａLを得るために、記憶手段３６に記憶された受け取られた車両加速度情報に対する値を順序付ける一対の順序付けフィルタのような順序付け手段３８と、受け取られた車両加速度情報の一時的な変化の絶対値として、すなわち、最上位の値ａHと最下位の値ａLとの間の差分の絶対値として第１の測定値ｍ1（ｔ）を計算するための計算手段４０とを含んでいる。
第２の回路２８におけるように、第３の回路３４の中で第２の測定値ｍ2（ｔ）を発生する手段１４は、受け取られた車両加速度情報ａ（ｔ）に対する一時的な値から修正値ａ*を減算することによって、受け取られた車両加速度情報に対する修正された値を計算する計算手段３０と、解析されている事故の進展を表す修正された速度の値ｖ*を得るために、修正された車両加速度情報を累算する第２の累算器３２とを含んでいる。
また、第１，第２の回路１０，２８におけるように、第３の回路３４においては、修正された速度の値ｖ*が、第２の重み付けする測定値ｍ2（ｔ）を得るために、適切な比率係数ｋを用いて除算器２６の中でここでも比率に応じて決められ、次にそれは、第１の測定値ｍ1（ｔ）に重み付けするのに用いるために合算合流点１６に対する入力ｍ2（ｔ）となる。結果として重み付けされた第１の測定値ｍ1’（ｔ）は、所望の（累算された）測定値ｍ（ｔ）を得るために第１の累算器１８の中で累算される。
本発明の望ましい態様について開示したが、本発明は、本発明の精神あるいは添付の請求の範囲を逸脱することなく容易に修正できるということが理解されなければならない。例えば、本発明は、ここでは、累算された加速度変化率あるいは累算された分散に基づいて車両乗員安全装置の作動を制御するシステムと方法とに関連して開示されているが、この発明は、実際に安全装置の作動の必要性がない場合の、“オン”条件を表示できるように、どのような測定値が時間に関して累算され、安全装置の作動を制御するような、どのようなシステムや方法に対しても適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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