JP2010516528A - 乗員保護手段を駆動制御するための制御装置および方法 - Google Patents

Abstract

本発明は乗員保護手段を駆動制御するための制御装置および方法を提案する。ここでは、第１および第２のハードウェアパスが共に事故センサ系からの少なくとも１つの事故信号に基づいて駆動制御をもたらす。前記第１のハードウェアパスにおいては少なくとも１つの事故信号を処理するための評価回路が、また第２の信号においては妥当性検査回路が存在している。前記妥当性検査回路は少なくとも付加的にインターフェースと接続されている。前記インターフェースは少なくとも１つのさらなる制御装置の信号を供給している。また、前記妥当性検査回路は信号に依存して駆動制御をイネーブルする。

Description

本発明は独立請求項の上位概念に記載の乗員保護手段を駆動制御するための制御装置ないしは方法に関する。

ＤＥ１０２００４０２０６８１Ａ１明細書からは既に乗員保護手段を駆動制御するための装置が公知である。ここでは、センサ信号がマイクロコントローラおよびセーフティ半導体デバイスＳＣＯＮによって並行処理されている。この事故センサ系は例えば加速度センサ系および／または圧力センサ系のことである。それにまた、周辺センサ系、接触センサ系またはこれらの組合わせが可能である。マイクロコントローラおよびセーフティ半導体デバイスの両方は、センサ値の評価に応じて駆動制御回路を駆動制御し、この駆動制御回路が最終的に乗員保護手段用の点火素子を通電に導く。すなわち、マイクロコントローラとセーフティ半導体デバイスが乗員保護手段の駆動制御を必要とするトリガケースを識別した場合にのみ、駆動制御回路が通電を実施し得るのである。

発明の開示
それに対して、独立請求項の特徴部分を備えた乗員保護手段を駆動制御するための本発明による制御装置ないしは本発明による方法は、妥当性検査が妥当性検査回路によってさらなる制御装置の信号に基づいて実施されるという利点を有している。それ故に、従来の意味におけるトリガ状況でない状況に相応して容易に反応することが可能である。ここでの事故信号とは、従来の意味におけるトリガケースを示すのではなく、衝突の前後に生じる状況を存在させるものである。ここにおいて本発明による制御装置および本発明による方法を用いれば、このような状況を乗員保護手段の駆動制御に導くことが可能となる。つまり、本発明による制御装置ないし本発明による方法は、このような状況を識別し、駆動制御を実施することを可能にしている。それに対して、第２のハードウェアパスにおける妥当性検査回路はさらなる制御装置からの信号を受容し、この信号に応じて乗員保護手段をイネーブルする。このことは同時に第１のハードウェアパスのプロセッサが、例えば衝突の前または後に存在する状況を識別することを意味している。第１のハードウェアパスのプロセッサは複雑な評価アルゴリズムを有しているため、このプロセッサは事故信号に基づいて時間経過の中でパターン識別等を容易な方法で実施することができる。この妥当性検査回路は通常簡素に構成され、例えば固定の閾値を有している。

従って本発明によれば、アクティブおよびパッシブな乗員保護手段を既に事故の前段階においても、あるいは最初の事故の後でも所期のように駆動制御することが可能となる。このことが本発明によって容易に解決されるのは、妥当性検査回路のみ事故信号に加えて付加的な信号が供給されるためである。それに関してさらに、妥当性検査回路は例えば制御装置の識別子を容易に識別するために相応の信号処理機能を有している。

それ故に、以下のような利点が与えられる。
−トリガ決定は、予防および衝突安全性からなる組合わせシステムの統合のもとでも従来のトリガ信号を介して集中的にトリガされ得る。
−不要ないしは二重のあるいは並行したソフトウェア開発費用が回避され、従ってコストは節約できる。
−トリガを制御する種々のソフトウェアモジュール間の情報の非一貫性が低減できる。
−予防および衝突安全性に係わるモジュールからのトリガ決定の形成はこれまで実施されてきたセーフティコンセプトとも調和させることができる。

本発明による制御装置の第１の実施例 エアバック制御装置における妥当性検査回路への走行動特性制御回路用の制御装置から伝送されるデータに対する実施例 セーフティ半導体デバイスの実施例 駆動制御回路の実施例 本発明による方法のフローチャート

従属請求項に記載の処置および実施形態によって、独立請求項に記載された乗員保護手段の駆動制御のための制御装置ないしは方法の有利な改善が可能となる。

特に有利にはさらなる制御装置からの信号は、走行動特性制御回路用の制御装置から供給される。それ故、スリップ等のような危険な状況で乗員保護手段をイネーブルすることが可能である。さらにこのことは第１のハードウェアパスのプロセッサにおいて、事故信号からも走行動特性が判断されることを意味する。例えば横方向速度、横すべり角および回転レート等が求められる。それに伴い、第１のハードウェアパスのプロセッサにおける拡張評価アルゴリズムおよび走行動特性制御回路の信号による妥当性検査によって、走行動特性に基づく乗員保護手段の駆動制御が実現できる。既に最初の衝突が、ともすると弱い衝突であっても、走行動特性は連続的な衝突という趣旨においては乗員保護手段の準備に用いることができる。

有利な手段では走行動特性制御回路用の制御装置におけるアルゴリズムは、妥当性検査回路に状態フラグを伝送することができる。またこの状態フラグに基づいて、妥当性検査回路内のソフトウェアスイッチが操作される。このことがイネーブル信号につながる。また、状態フラグに代わって測定値、計算値およびほかの考えられうるデータが伝送されてもよい。考えられうる状態フラグとして、走行動特性制御アルゴリズムが稼働中であること、走行動特性制御アルゴリズムの介入が行われたことおよび走行動特性制御がダウンしたこと、すなわち車両安定化が走行動特性制御によって行われなかった状態も用いられます。

さらに有利な手段では、レーダを用いて少なくとも先行車両に対する間隔距離を識別した後、車両を制御する公知のＡＣＣ制御である車間距離制御ないしは周辺監視を制御する制御装置が本発明による妥当性検査に使用されることもまた可能である。周辺監視のこれらのデータはとりわけ連続的な衝突に対してとても役立つ。それにより既に保護手段のトリガは、第１パスのプロセッサにおける評価アルゴリズムが連続的な衝突を識別する場合に保護手段を直ぐにトリガするために、早期にイネーブルされ得る。

好適な手段では妥当性検査回路からのイネーブル信号は、事故の前段階において既に使用することのできる乗員保護手段、あるいは事故の後で使用されなければならない所定の乗員保護手段を選び出すような性質のものであってもよい。事故前には例えば電動式のシートベルトテンショナ、衝突安全用ヘッドレストおよび可動のバンパーが作動され得る。事故後には再びシートベルトテンショナ、衝突安全用ヘッドレストおよび最初の衝突の際にはまだ使用されていないエアバッグが使用され得る。

図面には本発明の実施例が示されていて、以下の明細書にて詳細に説明する。

図１ではブロック回路図にて、本発明による制御装置の第１の実施形態を説明する。乗員保護手段ＡＢ−ＥＣＵを駆動制御するための制御装置は、２つの独立したハードウェアパスを有している。第１のハードウェアパスは、実質的にマイクロコントローラμＣ１と、駆動制御回路ＦＬＩＣへの駆動制御信号の出力およびセンサ入力に関する線路とからなる。第２のハードウェアパス１０は妥当性検査回路ＳＣＯＮを有している。この妥当性検査回路ＳＣＯＮは、線路１１および１２からの、詳細には制御装置ＡＢ−ＥＣＵの外部にあるセンサからのセンサ信号をマイクロコントローラμＣ１と並行して受容している。付加的に若しくは代替的に事故センサが、制御装置ＡＢ−ＥＣＵの内部に存在していてもよい。それにまた妥当性検査回路ＳＣＯＮは、本願では走行動特性制御回路ＡＢＳ／ＥＳＰ−ＥＣＵ用の制御装置のインターフェース１４を介した信号を受容し、この信号を妥当性検査回路ＳＣＯＮは妥当性検査にも使用する。この妥当性検査回路ＳＣＯＮのイネーブル信号は駆動制御回路ＦＬＩＣに導き、評価回路μＣ１からなるマイクロコントローラからの駆動制御信号のために駆動制御回路ＦＬＩＣをイネーブルしている。走行動特性制御回路ＡＢＳ／ＥＳＰ−ＥＣＵ用の制御装置からの信号は、マイクロコントローラμＣ１にも必然的ではなく、付加的につながれ得る。そのため、このマイクロコントローラμＣ１も信号を評価し得る。

エアバッグ制御装置ＡＢ−ＥＣＵにおけるインターフェース１４を介して供給される信号は、走行動特性制御回路ＡＢＳ／ＥＳＰ−ＥＣＵ用の制御装置、詳細には走行動特性制御回路用の制御アルゴリズムを備えた制御装置におけるマイクロコントローラμＣ２から発生している。妥当性検査回路ＳＣＯＮに伝送される信号１７も走行動特性制御回路に使用されている。このマイクロコントローラμＣ２も走行動特性制御回路ないしはＡＢＳ−システム用のセンサ系からの信号を供給している。このセンサ信号は線路１５および１６を介して供給されている。このマイクロコントローラμＣ２と並行してさらなるプロセッサ１８も信号を処理することができる。

駆動制御回路ＦＬＩＣは、マイクロコントローラμＣ１と妥当性検査回路ＳＣＯＮとがトリガケースを識別したときに点火電流を点火信号１３として乗員保護手段に送出している。このことは、マイクロコントローラμＣ１ないしは妥当性検査回路ＳＣＯＮがそれぞれの駆動制御ケースに対して駆動制御されるべき乗員保護手段を選び出すことを可能としている。

マイクロコントローラμＣ１は、駆動制御ケースを識別するために事故信号１１および１２に基づいて衝突データのほかに走行動特性データを求め、これを評価することができる。このことはとりわけ事故の前段階において注意すべきことである。走行動特性制御回路ＡＢＳ／ＥＳＰ−ＥＣＵもまたこのような状況を識別している。独立したハードウェアパスを保証するために、妥当性検査回路はマイクロコントローラμＣ１の評価アルゴリズムを用いた決定を妥当性判断すべく走行動特性制御回路の結果を評価している。マイクロコントローラμＣ１と妥当性検査回路ＳＣＯＮの両方が駆動制御ケースを識別する場合にのみ、点火素子の通電が生じる。この装置は、マイクロコントローラμＣ１におけるアルゴリズムが走行動特性的なクリティカルな状況に基づく駆動制御決定をもたらす場合に、走行動特性制御回路におけるアルゴリズムが少なくともアクティブ化されているはずであり、おそらく走行動特性に介入制御したであろうという仮定に基づいている。走行状態が走行動特性制御回路によってもはや安定化すら得られない場合には、このことは疑いもなくマイクロコントローラμＣ１による駆動制御決定の妥当性のあかしとなる。

上述のように、ほかの制御装置もその信号を妥当性検査回路ＳＣＯＮに送出することができる。

図１に示されているように、評価回路としてのマイクロコントローラμＣ１および妥当性検査回路ＳＣＯＮはハードウェア的に相互に分離されている。このことは、２つの独立したハードウェアパスが存在しているということを意味している。ただしこのことは、マイクロコントローラμＣ１および妥当性検査回路ＳＣＯＮが別々の集積回路で実現されるということを意味していない。つまり、マイクロコントローラμＣ１および妥当性検査回路ＳＣＯＮの両方がただ１つの半導体基板上に存在していても、互いに分離した回路を有することが可能である。

制御装置を作動させるためのそのほかの必要不可欠な構成素子、ただし本発明を理解するために必要でない構成素子は、簡素化するために本願では省略されている。

図２では、走行動特性制御回路用の制御装置からの信号として妥当性検査回路へ伝送される複数の信号が示されている。図２はまず第１に論理的にも理解できる。つまりここでは必ずしも複数の接続線路を物理的に存在させる必要はなく、ただ１つの線路が存在すれば、十分なのである。図２の左方は、走行動特性制御回路用のＥＳＰ−制御装置ＥＳＰ−ＳＧを示している。このＥＳＰ−制御装置ＥＳＰ−ＳＧはアルゴリズム２０を有しており、このアルゴリズムは走行動特性制御アルゴリズムがアクティブである状態フラグ２１をセットすることができる。この状態フラグ２１は、乗員保護手段の駆動制御用の制御装置ＡＢ−ＳＧにおける妥当性検査回路ＳＣＯＮに伝送され得る。走行動特性制御アルゴリズムが介入制御する場合に、さらなる状態フラグがセットされる。この状態フラグは本願では２２が附されており、妥当性検査回路ＳＣＯＮに伝送されている。さらにこのことは、走行動特性制御アルゴリズムがダウンした状態である状態フラグ２３がセットされていても有効である。この状態フラグ２３も妥当性検査回路ＳＣＯＮに伝送されている。この妥当性検査回路ＳＣＯＮは電子的にまたはソフトウェア的に構成される３つのスイッチ２４，２５および２６を有しており、これらのスイッチはそれぞれの状態フラグに相応し、状態フラグに応じてそのつどセットされている。これらの状態フラグのうち１つがセットされる場合には、イネーブル信号２７が駆動制御回路ＦＬＩＣに対して出力される。

図３では妥当性検査回路の簡素な実施例が示されている。第１のブロック３０においては、例えばフィルタ処理、平滑化処理等の信号の前処理が行われている。ここでは増幅もまた可能である。ブロック３１においては、信号が予め定められた閾値と比較されている。この閾値判定ではきわめて一般的な解釈が行われるため、０と１の間の区別も可能である。閾値判定後は、イネーブル信号３２を発生させることが可能となる。また、このイネーブル信号３２はさまざまなデータフォーマット、例えばＳＰＩ−バス（Serial Peripheral Interface）のデータフォーマットで伝送される。しかしながら、イネーブル信号３２をただ１つのパルスとして伝送することも可能である。本願では、妥当性検査回路ＳＣＯＮの実施例に対する考えられうる全てのバリエーションが可能となる。

図４では駆動制御回路ＦＬＩＣの簡素な実施例が示されている。線路４０および４１を介して、マイクロコントローラμＣ１の信号およびセーフティ半導体デバイスＳＣＯＮの信号がそれぞれ伝送されている。これらの信号は、駆動制御回路ＦＬＩＣにおいてAND結合されている。それからこのAND結合された信号は、電気的に制御されるパワースイッチＨＳおよびＬＳに送出されている。この電気的に制御されるパワースイッチＨＳは、一方ではそのソースないしはコレクタがエネルギ蓄積部ＥＲ、例えばコンデンサに接続されており、他方では点火素子ＺＥの第１端子と接続されている。さらに電気的に制御されるパワースイッチＬＳは、コレクタ側ないしはソース側で点火素子ＺＥのさらなる端子に接続されており、そのほかの電極はアースと接続されている。それに対して、ベースおよび／またはゲートはＡＮＤ−ゲートの出力信号によってそれぞれ駆動制御されている。駆動制御回路ＦＬＩＣにおいて標示されている全ての構成要素はただ１つのチップに組み込まれている。離散的に駆動制御回路ＦＬＩＣを、または離散的モジュールと集積されたモジュールの混合した形態で構成することが可能である。

図５では本発明による方法のフローチャートが示されている。方法ステップ５００においてはマイクロコントローラμＣ１は、事故センサ信号、例えば加速度信号から走行動特性を算出している。このことから方法ステップ５０１においては、起こりうるあるいはありうる事故の前段階において既に乗員保護手段が駆動制御されるべきかどうかの決定が下される。方法ステップ５０２においては、相応して信号が駆動制御回路ＦＬＩＣへ伝送される。この信号は通常ＳＰＩ−信号として伝送される。方法ステップ５０６においては、駆動制御回路ＦＬＩＣが既にイネーブルされたかどうか検査されている。それに対して方法ステップ５０３においては、走行動特性制御回路用の制御装置から信号が妥当性検査回路ＳＣＯＮに伝送される。詳細には方法ステップ５０４において妥当性検査回路ＳＣＯＮへ伝送されている。この妥当性検査回路は方法ステップ５０４において、トリガケースが存在するかどうか検査している。この検査は測定値または状態フラグに基づいて行われる。

方法ステップ５０５では、点火信号またはイネーブル信号が駆動制御回路ＦＬＩＣへ伝送される。このことが当てはまる場合には、方法ステップ５０６において駆動制御回路ＦＬＩＣがアクティブ化する。しかしながら当てはまらない場合には、方法ステップ５０７においてこの方法が終了する。乗員保護手段の駆動制御が行われるべき場合には、方法ステップ５０８に続行する。それに対して方法ステップ５０８においては、どの乗員保護手段が駆動されるべきか検査される。このことは駆動制御回路ＦＬＩＣにおける相応の論理的な組合わせによって選び出される。方法ステップ５０９において最終的に、点火素子の通電によって駆動制御が行われる。このことから本願では、アクティブなおよびパッシブな乗員保護手段が駆動制御できる。

Claims (10)

1. 第１および第２のハードウェアパスを備えた乗員保護手段の駆動制御のための制御装置（ＡＢ−ＳＧ）であって、前記第１および第２のハードウェアパスの両方が共に事故センサ系からの少なくとも１つの事故信号に基づいて駆動制御をもたらしており、前記第１のハードウェアパスは少なくとも１つの前記事故信号の処理のための評価回路（μＣ１）を有し、前記第２のハードウェアパスは妥当性検査回路（ＳＣＯＮ）を有している、
   形式の制御装置において、
   少なくとも前記妥当性検査回路が付加的にインターフェース（１４）と接続されており、該インターフェース（１４）は少なくとも１つのさらなる制御装置（ＡＢＳ／ＥＳＰ−ＳＧ）の信号を供給しており、さらに前記妥当性検査回路（ＳＣＯＮ）は前記信号に依存して駆動制御をイネーブルするように構成されていることを特徴とする制御装置。
2. 前記信号は走行動特性制御回路のための制御装置から供給される、請求項１記載の制御装置。
3. 前記信号は前記走行動特性制御回路の少なくとも１つの状態フラグである、請求項２記載の制御装置。
4. 前記信号は周辺監視のための制御装置から供給される、請求項１から３までのいずれか１項記載の制御装置。
5. 駆動制御回路（ＦＬＩＣ）は前記信号に依存して前記妥当性検査回路（ＳＣＯＮ）からイネーブル信号を受けとり、事故の前段階において既に使用することのできる乗員保護手段、または事故の後で使用されなければならない乗員保護手段を駆動制御する、請求項１から４までのいずれか１項記載の制御装置。
6. 第１および第２のハードウェアパスが共に事故センサ系からの少なくとも１つの事故信号に基づいて駆動制御をもたらし、前記第１のハードウェアパスにおける評価回路（μＣ１）は前記第２のハードウェアパスにおける少なくとも１つの事故信号の処理のために妥当性検査回路（ＳＣＯＮ）を使用している、
   乗員保護手段の駆動制御のための方法において、
   少なくとも前記妥当性検査回路（ＳＣＯＮ）が付加的にインターフェース（１４）と接続されており、前記インターフェース（１４）は少なくとも１つのさらなる制御装置の信号を供給し、前記妥当性検査回路は前記信号に依存して駆動制御をイネーブルするようにしたことを特徴とする方法。
7. 前記信号は走行動特性制御回路のための駆動制御から供給される、請求項６記載の方法。
8. 前記信号として前記走行動特性制御回路の少なくとも１つの状態フラグが使用される、請求項７記載の方法。
9. 前記信号は周辺監視のための制御装置から供給される、請求項６から８までのいずれか１項記載の方法。
10. 前記妥当性検査回路によって、事故の前段階において使用することのできる乗員保護手段、または事故の後で使用されなければならない乗員保護手段が前記信号に依存してイネーブルされる、請求項６から９までのいずれか１項記載の方法。

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