JP2008514496A - 乗員保護手段の駆動制御方法および乗員保護手段の駆動制御装置 - Google Patents

Abstract

本発明は少なくとも１つの加速度センサから導出された少なくとも１つの入力量（ａ，Δｓ，Δｖ）に依存して乗員保護手段を駆動制御する、乗員保護手段の駆動制御方法に関する。本発明によれば、入力量、すなわち減速度（ａ）および／または前方移動量（Δｓ）および／または速度低下量（Δｖ）に対して、乗員保護手段のトリガ特性を定める少なくとも１つの領域（１，２，３）を座標系の所定の象限に定義する特性曲線が計算される。また本発明によれば本発明の方法を実行する装置も提供される。

Description

従来技術
本発明は独立請求項の上位概念記載の乗員保護手段の駆動制御方法に関する。

乗員保護手段のトリガアルゴリズムは、今日、乗員保護手段をトリガすべきタイプの衝突と乗員保護手段をトリガしてはならないタイプの衝突とを時間的に最適に区別するための種々の特性曲線によって動作する。

欧州特許第４５８７９６号明細書から、衝突過程を表すパラメータに依存して積分加速度値に対する可変閾値を調整する乗員保護手段の駆動制御方法が公知である。これによりきわめて正確に、衝突特性、衝突タイプまたは衝突の重大性が求められる。特に可変閾値は加速度に依存して求められ、速度低下量の閾値に対して検査される。

発明の利点
従来技術に対して、本発明の乗員保護手段の駆動制御方法は、入力量、すなわち減速度および／または前方移動量および／または速度低下量に対して、乗員保護手段のトリガ特性を定める少なくとも１つの領域を座標系の所定の象限に定義する特性曲線が計算されることを特徴とする。これにより、乗員保護手段、例えばエアバッグに過度に接近した乗員が傷害を受ける危険が低減される。本発明の方法によれば、乗員保護手段のトリガ特性が測定された乗員位置または推定された乗員位置に最適に適合化される。

乗員保護手段は第１の領域内では完全な保護作用を発揮するようにトリガされ、および／または第２の領域内では制限された保護作用を発揮するようにトリガされ、および／または第３の領域内ではトリガされない。ここで、その時点の該当領域はその時点で求められた入力量と設定閾値とを比較することにより求められる。

従属請求項に記載された手段および態様により、独立請求項に記載された乗員保護手段の駆動制御方法の有利な改善形態が得られる。

特に有利には、入力量のうち前方移動量および減速度による第１の特性曲線および／または入力量のうち速度低下量および減速度による第２の特性曲線を用いてエラートリガイベントと衝突事例とが区別される。

有利には、衝突事例が識別された場合、その時点で求められた入力量と第２の閾値との比較により乗員保護手段の最適なトリガ時点が求められる。

本発明の方法を実行するための乗員保護手段の駆動制御装置は、加速度センサ装置、評価制御ユニットおよびトリガユニットを有し、評価制御ユニットにより、乗員保護手段に対するトリガユニットを作動させるために加速度センサ装置の信号が受信されて評価され、その時点での入力量、すなわち減速度および／または前方移動量および／または速度低下量が求められて乗員保護手段のトリガ特性を定める少なくとも１つの定義領域と比較され、ここで少なくとも１つの定義領域は減速度および／または前方移動量および／または速度低下量に対して計算された特性曲線により座標系の所定の象限に定義される。

特に有利な実施形態では、乗員保護手段は評価制御ユニットからトリガユニットを介して作動される２段式のエアバッグ装置として構成されており、その時点での入力量と設定閾値との比較により第１の領域が求められた場合には完全な保護作用を発揮するように作動され、比較により第２の領域が求められた場合にはエアバッグの第１段のみが作動され、比較により第３の領域が求められた場合にはエアバッグはトリガされない。

さらに有利には、評価制御ユニットにより、アップフロントセンサ装置および／または環境センサ装置および／または座席占有状態識別部および／または側方衝突センサ装置からの付加的な信号データを用いて必要なトリガ特性に対するその時点の領域が求められる。

本発明の有利な別の実施形態では、本発明の乗員保護手段の駆動制御方法がマイクロプロセッサ上で動作するソフトウェアとして制御装置内に実現される。

図面
本発明の実施例を図示し、以下に詳細に説明する。

図１には本発明の装置のブロック図が示されており、図２にはトリガ領域の概略図が示されている。

実施例の説明
乗員保護システムを駆動制御するためのトリガアルゴリズムは主として加速度センサによって得られた信号に基づいている。付加的に、環境センサ、圧力センサ、特に側方衝突を検出するセンサの信号、および、座席占有状態を識別するセンサの信号も利用される。加速度センサは車両トンネル部（Fahrzeugtunnel）に存在する制御装置内に配置されることもあるし、また側方衝突センサまたは前方衝突センサとして用いられることもある。前方衝突センサはたいていの場合ラジエーターグリルに固定され、側方衝突センサはＢピラーまたは座席横断支持部に配置される。加速度信号は例えばノイズ閾値と比較され、これにより路面の凹凸または他の事象によって引き起こされる、危険のない振動が抑圧される。これにより衝突の開始時には不確実性が生じる。このため、トリガアルゴリズムを時間に依存して形成することが既に提案されている。これは例えば、減速度、速度低下量および前方移動量の値の組によって定義される閾値平面を定めることによって行われる。この場合、閾値平面は測定値から得られた前方移動量と比較される。閾値平面の突破、または閾値平面への接触または交差が生じたとき、乗員保護手段のトリガ条件となりうる衝突が起こったとされる。閾値平面は衝突の重大性または衝突タイプなどの特性値とアップフロントセンサ、プリクラッシュセンサまたは側方衝突センサなどのセンサからの信号とに依存して変更可能であり、そのつどの状況に適応的に応答することができる。

本発明によれば、乗員保護手段を駆動制御するために、入力量、すなわち減速度および／または前方移動量および／または速度低下量から、乗員保護手段のトリガ特性を定める少なくとも１つの領域を座標系の所定の象限に定義する特性曲線が計算される。

図１には本発明の方法を実行する装置のブロック図が示されている。制御装置１００は例えばマイクロコントローラまたはマイクロプロセッサなどとして構成された評価制御ユニット１２０を有している。この評価制御ユニットの第１のデータ入力側には制御装置１００の内部に位置する加速度センサ装置１１０が接続されている。加速度センサ装置１１０は例えば車両の長手方向および横方向の加速度を測定する。ここで加速度センサは車両の長手方向および横方向に対して設定された角度で配置することもできる。第１のデータ出力側を介して評価制御ユニット１２０はトリガユニット１３０へ接続されている。このトリガユニットは例えば点火回路モジュールとして構成されており、乗員保護手段２００の点火素子を点火するために用いられる。さらに制御装置１００内部には当該分野の技術者に周知のように給電部なども設けられているが、その詳細は簡単化のために省略してある。トリガユニット１３０は出力側を介して乗員保護手段２００に接続されている。評価制御ユニット１２０の第２のデータ入力側にはアップフロントセンサ装置１４０が接続されている。アップフロントセンサ装置１４０は例えばラジエーターグリルに固定された加速度センサを含む。評価制御ユニット１２０の第３のデータ入力側には側方衝突センサ装置１７０が接続されている。この側方衝突センサ装置は例えばＢピラーまたは車両ドアに配置された加速度センサおよび／または圧力センサを含む。評価制御ユニット１２０の第４のデータ入力側には座席占有状態識別部１６０が接続されている。座席占有状態識別部１６０は例えば応力測定ボルト（Kraftmessbolzen）またはシートマット（Sitzmatte）を介した重量測定、キャビンのビデオ識別、超音波測定またはレーダー測定により座席占有状態を識別する。評価制御ユニット１２０の第５のデータ入力側には環境センサ装置１５０が接続されている。環境センサ装置１５０は例えば超音波センサ、レーダーセンサ、ビデオセンサおよび／または歩行者保護のための接触センサ装置を含む。評価制御ユニット１２０は、本発明の方法を実行するために、組み込まれた加速度センサ装置１１０の信号ａを受信し、速度低下量Δｖを形成する。ここでさらなる積分により前方移動量Δｓも得られる。

入力値ΔｓまたはΔｖおよび加速度ａを有する特性曲線は、エラートリガイベントと衝突事例とを分離するために用いられる。さらに、入力量ａ，Δｖ，Δｓと付加的な閾値との比較により、最適な点火時点の決定を行うことができる。同じ入力量ａ，Δｖ，Δｓを備えた別の特性曲線により、座標系の所定の象限に種々の領域が定義される。図２では例えば第１の特性曲線１／２が第１の領域１と第２の領域２とを分離しており、第２の特性曲線１／３が第１の領域１と第３の領域３とを分離している。図示の領域１，２，３はそれぞれ対応する乗員保護手段２００のトリガ特性を定めている。乗員保護手段が例えば２段式のエアバッグであるとき、その時点の入力量ａ，Δｓ，Δｖから設定閾値との比較により第１の領域１が求められた場合、エアバッグ２００は完全な保護作用を発揮するようにトリガされる。つまりこの第１の領域は乗員保護手段２００の完全なトリガを表している。その時点の入力量ａ，Δｓ，Δｖから設定閾値との比較により第２の領域２が求められた場合には、エアバッグ２００の第１段のみがトリガされる。つまりこの第２の領域は乗員保護手段２００の部分的なトリガを表している。その時点の入力量ａ，Δｓ，Δｖから設定閾値との比較により第３の領域３が求められた場合には、エアバッグ２００はトリガされない。つまりこの第３の領域では乗員保護手段２００のトリガが阻止される。

第１の領域は、例えばエアバッグ２００と乗員との距離が充分に大きく、乗員保護手段の完全なトリガによって乗員が傷害を受ける危険がきわめて小さい場合に識別される。第２の領域２は、例えば乗員保護手段の完全なトリガを行うと乗員が傷害を受ける危険が高い場合、または、当該の衝突事例に対しては２段式のエアバッグ２００の第１段の保護作用のみで充分な場合に識別される。エアバッグの第２段は大きな時間遅延をともなっていわゆる"除去点火（Entsorgungszuendung）"によりトリガされ、これにより例えば怪我人救出の際の人員の傷害の危険が阻止される。第３の領域３は例えば当該の衝突の重大性および／または衝突タイプに基づいて乗員保護手段のトリガが必要ない場合に識別される。

続いて例えば前方移動量の測定値または推定値が入力される。例えば前方移動量が５０ｃｍと推定され、顔面と完全に膨張したエアバッグとの最大距離が４５ｃｍである場合、推定接近時点、すなわち求められたトリガ時点または点火時点にエアバッグの膨張時間約３０ｍｓを加えた時点には、乗員はエアバッグにきわめて接近するので、エアバッグの完全なトリガを阻止して、部分的にのみトリガしなければならない。したがってこの場合、第２の領域が求められる。また例えば前方移動量が１５ｃｍと推定され、顔面と完全に膨張したエアバッグとの最大距離が前述と同様である場合、第１の領域が求められ、２段式のエアバッグ２００は完全な保護作用を発揮するようにトリガされる。つまりエアバッグが第２段までトリガされるか、または、部分的な第１段のみの乗員拘束作用で充分である場合には第１段までトリガされる。２段式エアバッグ２００の第１段のみで保護作用が充分であるか否かは、例えば座席占有状態識別部１６０および／またはキャビンのビデオ識別部によって求められた乗員の体格、重量などの個別の特性に依存して定まる。

本発明の方法により乗員を適切に保護することができる。乗員が点火時点で乗員拘束手段に過度に接近している場合には、特性曲線を拡張することにより、エアバッグ２００の点火を抑圧することもできるし、また、エアバッグが完全に作用しないよう適合的な点火を行ってパワーを低減して展開させることもできる。

本発明の装置のブロック図である。 トリガ領域の概略図である。

符号の説明

１ 第１の領域、 ２ 第２の領域、 ３ 第３の領域、 １００ 制御装置、 １１０ 加速度センサ装置、 １２０ 評価制御ユニット、 １３０ トリガユニット、 １４０ アップフロントセンサ装置、 １５０ 環境センサ装置、 １６０ 座席占有状態識別部、 １７０ 側方衝突センサ装置、 ２００ 乗員保護手段

Claims (8)

1. 少なくとも１つの加速度センサ装置（１１０）から導出された少なくとも１つの入力量（ａ，Δｓ，Δｖ）に依存して乗員保護手段（２００）を駆動制御する、
   乗員保護手段の駆動制御方法において、
   入力量、すなわち減速度（ａ）および／または前方移動量（Δｓ）および／または速度低下量（Δｖ）に対して、乗員保護手段（２００）のトリガ特性を定める少なくとも１つの領域（１，２，３）を座標系の所定の象限に定義する特性曲線を計算する
   ことを特徴とする乗員保護手段の駆動制御方法。
2. 乗員保護手段（２００）を、第１の領域（１）内では完全な保護作用を発揮するようにトリガし、および／または第２の領域（２）内では制限された保護作用を発揮するようにトリガし、および／または第３の領域（３）内ではトリガせず、ここで、その時点での該当領域をその時点で求められた入力量（ａ，Δｓ，Δｖ）と設定閾値との比較により求める、請求項１記載の方法。
3. 入力量のうち前方移動量（Δｓ）および減速度（ａ）による第１の特性曲線および／または入力量のうち速度低下量（Δｖ）および減速度（ａ）による第２の特性曲線を用いてエラートリガイベントと衝突事例とを区別する、請求項１または２記載の方法。
4. 衝突事例が識別された場合、その時点での入力量（ａ，Δｓ，Δｖ）と第２の閾値との比較により乗員保護手段の最適なトリガ時点を求める、請求項３記載の方法。
5. 請求項１から４までのいずれか１項記載の乗員保護手段の駆動制御方法を実行する、
   乗員保護手段の駆動制御装置において、
   加速度センサ装置（１１０）、評価制御ユニット（１２０）およびトリガユニット（１３０）が設けられており、
   評価制御ユニット（１２０）により、乗員保護手段（２００）に対するトリガユニット（１３０）を作動させるために加速度センサ装置（１１０）の信号が受信されて評価され、その時点での入力量、すなわち減速度（ａ）および／または前方移動量（Δｓ）および／または速度低下量（Δｖ）が求められて乗員保護手段（２００）のトリガ特性を定める少なくとも１つの定義領域（１，２，３）と比較され、ここで少なくとも１つの定義領域は減速度（ａ）および／または前方移動量（Δｓ）および／または速度低下量（Δｖ）に対して計算された特性曲線により座標系の所定の象限に定義される
   ことを特徴とする乗員保護手段の駆動制御装置。
6. 乗員保護手段（２００）は評価制御ユニット（１２０）からトリガユニット（１３０）を介して作動される２段式のエアバッグ装置として構成されており、その時点での入力量（ａ，Δｓ，Δｖ）と設定閾値との比較により第１の領域（１）が求められた場合には完全な保護作用を発揮するように作動され、比較により第２の領域（２）が求められた場合にはエアバッグの第１段のみが作動され、比較により第３の領域（３）が求められた場合にはエアバッグはトリガされない、請求項５記載の装置。
7. 評価制御ユニット（１２０）は付加的にアップフロントセンサ装置（１４０）および／または環境センサ装置（１５０）および／または座席占有状態識別部（１６０）および／または側方衝突センサ装置（１７０）からの信号データを受信する、請求項５または６記載の装置。
8. 請求項１から４までのいずれか１項記載の乗員保護手段の駆動制御方法がマイクロプロセッサ上で動作するソフトウェアとして制御装置（１００）内に実現されている、請求項５から７までのいずれか１項記載の装置。

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