JP2002029351A - 車両の安全システムのためのロールオーバー検出用の作動アルゴリズム生成方法 - Google Patents

車両の安全システムのためのロールオーバー検出用の作動アルゴリズム生成方法

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JP2002029351A JP2001151742A JP2001151742A JP2002029351A JP 2002029351 A JP2002029351 A JP 2002029351A JP 2001151742 A JP2001151742 A JP 2001151742A JP 2001151742 A JP2001151742 A JP 2001151742A JP 2002029351 A JP2002029351 A JP 2002029351A
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Ernst Rottenkolber
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シュタイナー ペーター
Helmut Steurer
シュトイラー ヘルムート
Peter Weidel
ヴァイデル ペーター
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Temic Telefunken Microelectronic GmbH
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の安全システムためのロールオーバー検
出用の作動アルゴリズムを生成する方法を提供する。 【解決手段】 本発明によれば、各車両に適合した理論
的ロールオーバー特性曲線が与えられ、これは各々検出
されるロールオーバーシナリオに適合した特定の限界周
波数を有する低域通過フィルタ関数と作動閾値を用いて
近似される。ローリング運動の回転速度を感知する角速
度センサから生じたセンサ信号は、場合によっては安全
装置を作動させるために、この低域通過フィルタ関数に
より処理および評価される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の安全システ
ム内に備わる角速度センサのセンサ信号を処理する作動
アルゴリズムを生成する方法に関するもので、この作動
アルゴリズムを用いて安全システムの少なくとも１つの
安全装置を作動する作動決定がセンサ信号に応じて下さ
れ、このセンサ信号はロールオーバーが差し迫る際に現
れるローリング運動の回転速度に対する基準を表す。さ
らにこの発明は、少なくとも１つの安全装置を備えた車
両用の、この作動アルゴリズムを使用する安全システム
に関するものでもある。その際安全装置としては、ロー
リング過程との関連でとりわけロールオーバー・バー、
シートベルト・テンショナーおよびサイド・エアバッグ
が重要である。
【０００２】
【従来の技術】ＥＰ ０ ４３０ ８１３ Ｂ１から、
車両のロールオーバーの場合に少なくとも１つの安全装
置を制御する電子装置を備えた車両用安全システムが知
られている。この安全システムは、ローリング運動の回
転速度を測定するジャイロメータ（角速度センサまたは
ジャイロセンサ）と加速度計を含み、その際この電子装
置はジャイロメータと加速度センサから出た信号を、安
全装置の作動を制御するために処理する。その際センサ
信号の評価は、一定期間積分することで行われる。この
積分のオーバーフローを避けるために、さらに横加速度
の垂直加速度に対する比率を計算し、これが所定の閾値
を超えた場合に積分が解除される。
【０００３】この安全システムで使用した作動アルゴリ
ズムの短所はとりわけ、積分のオーバーフローを避ける
ために角速度センサの信号の他に別の信号、則ち角速度
センサ信号を評価する目的にのみ用いられる加速度セン
サの信号が必要であり、その結果全システムの製造コス
トが高くなることにある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、車両の安全システム内に装備した角速度センサのセ
ンサ信号を処理する作動アルゴリズムの生成方法を提示
することであり、この作動アルゴリズムを用いて、安全
システムの少なくとも１つの安全装置を作動する作動決
定が角速度センサ信号に応じて下され、その際このセン
サ信号はロールオーバーが差し迫る場合に現れるローリ
ング運動の回転速度に対する基準を表し、上述の短所を
もたない、則ち角速度センサ信号を評価するために別の
高価な加速度センサの信号を必要としないものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は次の特徴に従
った方法ステップで解決される。すなわち、本発明は、
車両の安全システム中に設けられた角速度センサのセン
サ信号を処理する作動アルゴリズムを生成する方法であ
って、安全システムの少なくとも１つの安全装置を作動
する作動決定がセンサ信号に応じて下され、前記センサ
信号は、ロールオーバーが差し迫る際に現れるローリン
グ運動の回転速度（ω）に対する基準を表し、 ａ）次の理論的ロールオーバー特性曲線の生成であっ
て、
【数４】 上式で、ωは車両のローリング運動の初期回転速度に、
αｔｈ（ω）は車両の傾斜角度に相当し、定数α
ｋｉｐｐとωｇｒｅｎｚは車両に応じて決まり、それぞ
れこれを超えると車両が傾く静的傾斜角度と、ω≧ω
ｇｒｅｎｚで車両のロールオーバーが起こる回転速度領
域とを与え、（ω，α）数値対の領域Ｂｔｈは、｜α｜
≧αｔｈ（｜ω｜）（α，ω∈Ｒ）であり、肯定的な作
動決定が期待される、帰属するロールオーバー危険デー
タ領域を表すステップと、 ｂ）各々１つの作動閾値（Ｓ１，Ｓ２）を有する少なく
とも２つの低域通過フィルタ関数（Ｙ１，ｎ，ｎ＝１，
２，…；Ｙ２，ｎ，ｎ＝１，２，…）を有する第一象限
内で、ロールオーバー特性曲線（１）を近似することに
よる作動アルゴリズムの生成であって、両低域通過フィ
ルタ関数（Ｙ１，ｎ，ｎ＝１，２，…；Ｙ２，ｎ，ｎ＝
１，２，…）の限界周波数（ｆｇ１，ｆｇ１）と作動閾
値（Ｓ１，Ｓ２）が、
【数５】 である（｜ω｜，Ｙ１，ｎ（ω））数値対の領域ＢＦ１
と（｜ω｜，Ｙ２，ｎ（ω））数値対の領域ＢＦ２に対
して、
【数６】 が適用されるように決められるステップとが実施される
ものである。
【０００６】発明による方法で、低域通過フィルタ関数
を用いて角速度センサから生じたセンサ信号を評価する
作動アルゴリズムを生成することにより、オーバーフロ
ーを避けるために必要な措置、特に従来の技術で述べた
別のセンサを省略できるので、驚くべき容易な方法で積
分器を使用する場合に生じる短所を取り除くことができ
る。
【０００７】その際発明による方法は、初めて発明によ
る作動アルゴリズムを生成するための特性曲線モデルと
して、請求項１に等式（１）で表され、図１にそのω−
αグラフを示した理論的ロールオーバー特性曲線を使用
し、その際｜ω｜は車両のロールオーバーが差し迫る場
合に現れるローリング運動の回転速度のｘ軸（縦軸）に
関する値を表し、｜α｜は車両のｙ方向（横軸）の傾斜
角度の値を表す。ω−αグラフは、第一象限を２つの領
域に分け、一方は安全装置の作動につながるω−αコン
ビネーションを有する車両状態、則ち燃焼シナリオに該
当し、他方はそのω−αコンビネーションが安全装置の
作動につながらない非燃焼シナリオを表す。ω
ｇｒｅｎｚ，０コンビネーションないし０，αｋｉｐｐ
コンビネーションは、ｘ方向での回転速度ωｇｒｅｎｚ
と０°の傾斜角度とを有する車両の極限状態ないし回転
速度０と傾斜角度（静的傾斜角度）αｋｉｐｐとを有す
る車両の極限状態を表し、この状態でロールオーバーす
る。これらのパラメータは車両に固有のものであり、そ
れ故各車両の型に対して別個に決定しなければならな
い。
【０００８】さらに図１はロールオーバー特性曲線１の
他に３つのロールオーバーシナリオを曲線２、３および
４で表す。曲線２は、高い初期速度で開始されたロール
オーバーの経過を示し、一方曲線３の場合は車両は螺旋
状スロープに乗り上げ、続いてロールオーバーする。曲
線４では準静的ロールオーバーが表され、この場合車両
はほぼ零の角速度で静的傾斜角度に達し、それからロー
ルオーバーする。
【０００９】低域通過フィルタ関数は、好ましくは１次
のディジタルフィルタとしてコンピュータを用いて生成
することができ、その際フィルタアルゴリズムは一定の
係数をもつ線形微分方程式から成り、その際帰納的微分
方程式も非帰納的微分方程式も使用可能である。
【００１０】１次の帰納的フィルタの第一および第二低
域通過フィルタ関数Ｙ１，ｎ，ｎ＝１，２，…およびＹ
２，ｎ，ｎ＝１，２，…に対するフィルタアルゴリズム
は、近似的に下記の式に推定される。則ち、
【数７】 で、その際Ｘｎは回転速度ωのディジタル化した入力順
序を、Ｙ１，ｎないしＹ ２，ｎは対応する二進法の出力
順序を表し、その際この出力順序Ｙ１，ｎとＹ２ ，ｎの
値は、限界周波数以上にあるω値に対しては、この周波
数領域内の積分特性を基にして傾斜角度αの値に近似的
に比例している。フィルタアルゴリズムの係数は方法ス
テップｂ）に従って限界周波数と作動閾値の確定を用い
て近似することにより、条件（２）が満たされるように
算出される。
【００１１】限界周波数は各々初期回転速度に応じて決
定されるので、高い初期回転エネルギーに相当する初期
の高い回転速度では、これに適合する作動閾値を有す
る、則ち同じく高い作動閾値へつながる高い限界周波数
となり、一方低い初期回転エネルギーに相当する低い初
期回転速度では、これに適合する作動閾値を有する低い
限界周波数、則ち同じく低い作動閾値が確定される。限
界周波数並びに帰属する作動閾値の値は、各車両の型並
びにその中に装備された、衝突時に作動される安全装置
（ロールオーバー・バー、シートベルト・テンショナ
ー、サイド・エアバッグ）に応じ、それ故使用時ごとに
最適で確実な作動挙動が保証されるように適合させなけ
ればならない。
【００１２】等式（１）によるロールオーバー特性曲線
を近似するために、特にステップ関数ω（ｔ）を低域通
過フィルタ関数用入力順序としてこれにより処理し、そ
の結果生じたω−αグラフをロールオーバー特性曲線の
グラフと比較し、場合によっては限界周波数と閾値を適
合させる。
【００１３】さらに作動アルゴリズムは、過去の車両試
験を用いて得られる。則ち実際のセンサシグナチャおよ
び／または適合するシミュレーション環境でシミュレー
トしたセンサシグナチャが試験される。このシミュレー
ション結果をもとにω−αグラフ中の作動特性曲線が評
価され、場合によっては限界周波数と帰属する作動閾値
を適合させる。
【００１４】この種の発明による作動アルゴリズム生成
方法を用いて、第一に費用のかかる走行試験を実施せず
に作動挙動を個々に各車両の型に適合させることができ
る。
【００１５】この発明による方法の別の有利な発展形態
では、作動アルゴリズムの別のセンサの追加の信号が−
以下では別の作動アルゴリズムと呼ぶが−処理され、そ
の際このセンサは、車両状態に固有の安定性を示すパラ
メータ、特に垂直加速度と横加速度と傾斜角度を検出す
る。この追加のデータを用いて、作動閾値を動的に各車
両状態に適合させる。そのようにして例えば車両の傾斜
角度の初期値かまたはその安定性が、作動決定の際のｚ
方向の加速度値に基づいて考慮され得る。それにより、
検出された車両に固有のパラメータに応じて燃焼シナリ
オ、則ち安全装置の作動につながる車両状態と非燃焼シ
ナリオに応じたさらに良好な細分が達成される。
【００１６】発明による方法で生じた作動アルゴリズム
は、有利に車両の安全システムに投入される。その際こ
の作動アルゴリズムは、車両のローリング運動の回転速
度を検出する角速度センサと、少なくとも１つの安全装
置を有する安全システムの制御装置内で実施される。そ
の際発明により生じた作動アルゴリズムはアナログで
も、則ち相当するアナログフィルタを用いても、安全シ
ステムの制御装置内のプロセッサを用いたソフトウェア
によっても実現され得る。
【００１７】限界周波数と作動閾値は、低域通過フィル
タ関数が高い回転速度に関しては、比較的高い限界周波
数と相当する高い作動閾値を有し、一方低域通過フィル
タ関数が比較的低い回転速度に関しては、相当する比較
的低い限界周波数も比較的低い作動閾値も必要とするよ
うに確定される。遅いまたは速い車両ロールオーバーに
対する限界周波数の対応する値は、請求項９と１０に記
載される。
【００１８】そのようにして特に有利な実施形態に従っ
て、初期の高い回転エネルギーを用いて速いロールオー
バーを検出する第一低域通過フィルタ関数は、数Ｈｚの
規模の高い限界周波数と相当する高い作動閾値を有し、
一方比較的低い回転エネルギーを用いてロールオーバー
を検出する第二低域通過フィルタ関数は、それ以下の数
Ｈｚの限界周波数をこれに適合する作動閾値と共に有す
るだけである。そのようにして特に速いロールオーバー
の場合には安全装置の速い作動も保証される。その限界
周波数が、それに適合する作動閾値を有する十分の数Ｈ
ｚの大きさである第三の、遅いロールオーバーを検出す
る低域通過フィルタ関数をこの実施形態に備えることが
望ましい。３つの低域通過フィルタ関数を用いる場合、
ロールオーバーシナリオと同時に所謂非燃焼シナリオ、
則ち安全装置が作動しない車両状態に応じた最適な細分
が達成され得る。
【００１９】さらに有利な実施形態では、角速度センサ
から生じた信号が低域通過フィルタ関数により処理され
る前に、まず高域通過フィルタに供給される。好ましい
方法で、この措置を用いて角速度センサの零点不正確が
減少する。
【００２０】安全システムの別の有利な実施形態では、
角速度に追加して車両に固有なパラメータを評価するた
めに、この制御装置内に拡大された作動アルゴリズムが
実施される。好ましくは加速度センサの使用下で車両の
垂直加速度が検出され、少なくとも１つの適合閾値と比
較され、この適合閾値を超えるないし下回る場合に作動
閾値が引き上げないし引き下げられる。それによりこの
種の加速度センサの信号が、従来の技術で考慮されるよ
うに角速度センサ信号を評価するために必要なだけでな
く、作動閾値を動的に適合するためにも必要となる。こ
の信号が車両の安定性に関する追加の情報を供給し、そ
れによりある種のプラウシビリティチェックが、回転速
度の例えば高い初期値に関して実施されるからである。
則ちｚ加速度信号の値が大きい場合には、作動閾値は高
い初期回転速度にもかかわらず比較的高く設定され得、
一方低い信号は車両のわずかな走行安定性を示し、それ
故低い作動閾値に調節される。それにより好ましい方法
で遅いロールオーバーの場合に速い作動が達せられ、同
時に通常の運転ではほとんど起こりえない極端な状況、
例えば激しい片勾配のカーブの場合に、作動が阻止され
る。
【００２１】そのような加速度センサの代わりに、傾斜
センサを導入することも可能である。作動閾値の適合は
その際、大きい傾斜角度の場合は走行安定性が小さいの
で、小さい作動閾値が設定され、それに反して小さい傾
斜角度の場合には比較的高い作動閾値が考慮される。傾
斜センサはさらに、傾斜角度の徴候も示す利点を提供す
る。それにより閾値は非対称に適合され得る。則ち角速
度と傾斜角度が等しい徴候をもつ場合には、低い作動閾
値が設定され、一方異なる徴候をもつ場合には、高い作
動閾値が設定される。
【００２２】その他の車両に固有のパラメータとして、
発明による安全システムの他の有利な実施形態では、垂
直加速度も横加速度も検出され、その際横加速度と垂直
加速度からの商から成る値を用いて、一方では作動閾値
の動的適合が行われ、その際この商の値が不安定な車両
状態を示す高い値の場合には低い作動閾値が設定され、
他方ではこの商の値が所定の不動商閾値を超える場合に
直接安全装置が作動される。この実施形態では燃焼シナ
リオと非燃焼シナリオに応じた改良された細分が達せら
れる。
【００２３】その他の有利な実施形態では、横加速度を
検出する加速度トランスデューサの代わりに、傾斜角度
を測定する傾斜センサが装備され、その際垂直加速度と
傾斜角度により特徴づけられた車両状態を基にして動的
作動閾値が調整される。特に傾斜センサのセンサ値は、
測定値を車両の静的傾斜角度に対応する傾斜角度と比較
し、静的傾斜角度を超える場合に直接安全装置を作動す
るために使用され得る。それにより、そのようなロール
オーバーシナリオの場合、則ち静的ロールオーバーの場
合に、常に安全装置が作動されることが保証される。
【００２４】さらに別の有利な実施形態では、垂直加速
度と回転速度を特徴付ける車両状態を基にして、傾斜角
度のもっともらしさが評価されるので、傾斜角度のもっ
ともらしい値の場合これは時宜にかなった傾斜角度の値
として設定され、同時にこのもっともらしいと評価され
た値が、車両の静的傾斜角度に対応する傾斜閾値と比較
され、傾斜閾値がこの値を超える場合には安全装置が作
動される。もっともらしさの検査はそれ故、例えば急勾
配の障害を通過するような非燃焼シナリオを表す走行状
況を良好に検出できるが同時に、作動閾値を超えないよ
うな極端に遅いロールオーバー、所謂「準定常ロールオ
ーバー」の場合に、傾斜閾値を超える場合に作動が行わ
れ得るので有利である。
【００２５】それに反して傾斜角度のもっともらしい値
が存在しない場合には、車両の運転中に起こる傾斜角度
の変化が、回転速度を積分することで確定され、開始角
に加算され、その合計が時宜にかなった傾斜角度として
設定される。
【００２６】最終的に傾斜角度の設定された時宜にかな
った値に関して作動閾値が、この傾斜角度により特徴付
けられる車両状態に適合される。
【００２７】発明による方法に従って生じた作動アルゴ
リズムを用いた安全システムの実施形態を、以下に図面
を基にして詳しく説明する。
【００２８】
【発明の実施の形態】図では同じ機能ブロックないし同
様に作用する部分に、同じ関連記号が与えられている。
その際ブロック回路図は、表された機能ブロックがアナ
ログ成分を用いてもその機能に関してプロセッサを用い
たソフトウェアによっても実現可能であるように理解さ
れる。
【００２９】図１の記述はすでに明細書の序文でなされ
たのでここでは繰り返さない。
【００３０】図２は発明による安全システムの第一実施
形態として、自由選択で投入される高域通過フィルタＨ
Ｐに供給され、車両の縦軸（Ｘ軸）の回りの角速度ωｘ
（ａｎｇｕｌａｒ ｒａｔｅ）に比例する信号を生じる
角速度センサまたはジャイロセンサ１と、一般的に１次
の、高域通過フィルタＨＰの濾過された信号が直接評価
のためにさらに導かれる低域通過フィルタＴＰ１とＴＰ
２とＴＰ３とから成る配置を表す。
【００３１】低域通過フィルタＴＰ１、ＴＰ２ないしＴ
Ｐ３の出力信号は、各々コンパレータＫ１、Ｋ２ないし
Ｋ３の非反転入力端に供給され、コンパレータは濾過し
た信号を、コンパレータＫ１、Ｋ２ないしＫ３の反転入
力端に置かれた作動閾値Ｓ１、Ｓ２ないしＳ３と比較
し、その際この作動閾値は閾値回路ＳＷｉ，ｉ＝１，
２，３により作られる。
【００３２】コンパレータＫ１、Ｋ２またはＫ３で濾過
した信号の１つが作動閾値Ｓｉ，ｉ＝１，２，３の１つ
を超えるやいなや、各コンパレータＫｉまたは複数のコ
ンパレータから生じたＨ信号がここでは表していない安
全装置を作動するために、ＯＲゲート２を介して点火最
終段階３に供給される。
【００３３】図２に表したユニットは、角速度センサ１
と点火最終段階３を除いて、安全システムの制御装置内
のマイクロプロセッサを用いて、発明による作動アルゴ
リズムを、対応する低域通過フィルタ関数Ｙ１，ｎ，Ｙ
２，ｎ，Ｙ３，ｎ ｎ＝１，２，…を用いて実施するこ
とにより実現する。その際３つの低域通過フィルタＴＰ
１，ＴＰ２およびＴＰ３では、ディジタルフィルタ、例
えばＩＩＲフィルタとして実施され、異なる高い限界周
波数ｆｇｉ，ｉ＝１，２，３と作動閾値Ｓｉ，ｉ＝１，
２，３により区別される、一般的に１次の既知の低域通
過フィルタが重要である。限界周波数ｆｇｉと作動閾値
Ｓｉは、結果として生じた作動特性曲線が理論的ロール
オーバー特性曲線を等式（１）に従って近似し、そのパ
ラメータωｇｒｅｎｚとαｋｉｐｐを車両に固有に確定
するように決められる。図４は、作動特性曲線を、実施
された作動アルゴリズムのω−αグラフ１として、並び
にω−αグラフ２，３および４の形で３つの個々の部分
の作動挙動として表し、その際図１に示した理論的ロー
ルオーバー特性曲線をもω−αグラフ５としてプロット
した。
【００３４】安全装置の作動が望まれる燃焼領域は、結
果として生じた作動特性曲線１を関数α（ω）でα≧α
（ω）とみなすω−αコンビネーションである。α＜α
（ω）のω−αコンビネーションを有する領域は、安全
装置の作動が行われない非燃焼領域を表す。
【００３５】第一低域通過フィルタＴＰ１と帰属する作
動閾値Ｓ１を有する第一作動部分はω−αグラフ２に相
当し、その際限界周波数ｆｇｌは数Ｈｚとなり、作動閾
値はこれに適合される。この部分は高い角速度ωｘの場
合、則ち典型的なロールオーバーシナリオではほとんど
現れない１００°／ｓ以上の値の場合に速く作動するた
めに使用される。曲線２は、そこまで作動が起こらない
下方の閾値が、比較的高くにあり、則ちＸ軸の回りの車
両角速度がほぼ１００°／ｓであることも表す。この２
つの別の作動部分は、前述の状況に対してより頻繁に現
れる、比較的小さい角速度を有するロールオーバーシナ
リオに適合する。第三の作動部分の曲線４は、帰属する
閾値回路ＳＷ３をもつ第三低域通過フィルタＴＰ３に相
当する。百分の数Ｈｚの規模の最小限界周波数ｆｇ３を
もつこの作動分岐とこれに適合させた作動閾値Ｓ３は、
遅いロールオーバーの場合に作動し、その際それ以下で
は作動しない下方限界も同様に低く、則ち約１０°／ｓ
の車両角速度の場合に存在する。曲線２は、その間にあ
る領域を覆い隠し、それにより典型的なロールオーバー
シナリオを検出する。帰属する限界周波数ｆｇ２は、こ
れに適合させた作動閾値Ｓ２を有する十分の数Ｈｚで存
在する。最適化した値は、シミュレートしたセンサシグ
ナチャに基づいてかまたは実衝突データをもとにして、
および最終的には具体的な走行および衝突試験によって
も算出される。目的は、出来るだけ大きな感度が全燃焼
シナリオに関して達せられるように、しかしながら同時
に非燃焼シナリオでは作動が行われないように、このパ
ラメータを確定することである。
【００３６】曲線１を基に全システムの作動挙動を考察
すると、もはや作動が行われないω ｘの下方限界が第三
の作動部分（図４の曲線４に相当）の限界に相当するこ
とが判る。さらに２５０°／ｓ以上の角速度では作動角
αは直線的に増大する。この原因は角速度センサ１の限
定された測定領域にある。
【００３７】発明による作動アルゴリズムを用いてロー
ルオーバーを検出するための図２で記載した実施形態
は、３つの低域通過フィルタ関数を示すが、しかしなが
ら作動挙動に対する要求に応じてこの作動アルゴリズム
は２つの低域通過フィルタ関数に限定してかまたは３つ
以上の低域通過フィルタ関数に拡大することも可能で、
その際後者では限界周波数間のより小さい間隔が選択さ
れ得る。対応する作動アルゴリズムは、マイクロプロセ
ッサを含む制御装置内で実施される。
【００３８】先にすでに詳述したように、選択された低
域通過フィルタ関数の数に依存せずに、図２で表した高
域通過フィルタＨＰを装備することができる。この高域
通過フィルタ関数の目的は、例えば温度の振れにより引
き起こされる角速度センサ信号の低周波偏流を除去し、
そのようにして角速度センサ信号を安定化させることで
ある。温度の振れによる偏流がわずかな場合には、場合
によってはこの高域通過フィルタ関数を断念することも
可能である。
【００３９】マイクロプロセッサのソフトウェアによる
実施の場合に行われる処理ステップは、図３の流れ図で
表される。これによると、開始（ステップＳ１）後にま
ず角速度センサの信号がωｘ値として数値化される（ス
テップＳ２）。続いてステップＳ３では、フィルタ関数
Ｙ１，ｎ，Ｙ２，ｎ，Ｙ３，ｎとして実施されるフィル
タＴＰ１，ＴＰ２，ＴＰ３のフィルタ値Ｙ
１，ｎ（ω），Ｙ２，ｎ（ω），Ｙ ３，ｎ（ω）が計算
され、続いて作動閾値Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３との比較が実施
される（ステップＳ４）。この作動閾値Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３を超えた場合には、ステップＳ５で安全装置、例えば
シートベルト・テンショナー、サイド・エアバッグまた
はロールオーバー・バーの作動が行われる。濾過された
全てのωｘ値がこの作動閾値以下にある場合には、この
方法は再びステップＳ２から始まる。
【００４０】作動挙動の改良は、図５による実施形態
で、図２の各々に対して追加でｚ方向に加速度センサ４
またはその代替として傾斜センサ５を用いることで達せ
られる。それらのセンサ信号はａｚ値ないしα値とし
て、図５で低域通過フィルタＴＰ ａｚないしＴＰαとし
て表した低域通過フィルタ関数Ｙａｚ，ｎないしＹ
α，ｎにより処理される。
【００４１】加速度センサ４の追加の情報は、作動閾値
Ｓｉ（ａｚ）（ｉ＝１，２，３）の動的適合を行うため
に使用されるので、一方では速いロールオーバーの場合
にはより速く、遅いロールオーバーの場合にはより早く
作動が行われ、他方では通常の車両の運転ではほとんど
起こらない極端な状況、例えば極端な急旋回の場合、作
動は行われない。そのために加速度信号ａｚは、車両の
安定性についての追加の情報を供給する。少なくとも１
ｇ（＝重力加速度）のａｚ値の場合は、安定した車両状
態に由来する。そのような場合にａｚ値は、低域通過フ
ィルタ関数により処理され、作動閾値Ｓｉ（α）（ｉ＝
１，２，３）のこの車両状態への適合に用いられ、その
際作動閾値が上げられる。反対に非常に小さいａｚ値の
場合は、車両のわずかな安定の車両状態に由来し、これ
は作動閾値が低くなる結果を伴う。それ故作動閾値Ｓｉ
（α）は濾過された加速度信号ａｚの関数ｆｉ（Ｙａｚ
（ａｚ））を表し、これはそのようにして車両状態に関
するωｘ値からの情報の他に、過剰な情報を供給する。
【００４２】この動的閾値適合で、車両状態に関する極
端な状況も確実に検出することができる。これは一方で
は急勾配カーブを通過することであり、他方では引き続
いてロールオーバーする螺旋状スロープの走行である。
前者の状況は非燃焼シナリオを、後者は燃焼シナリオを
表す。この状況の検出と正しい解釈は、両状況でのａ ｚ
測定値の初期挙動が同じである、つまりａｚ＞１を伴う
高いａｚ値へ迅速に上昇することにより困難となる。そ
の後ａｚ測定値は螺旋状スロープの場合には、車両が無
重力状態または横の無重力に類似の状態へ移行するの
で、ａｚ＜＜１を伴う小さいａｚ値に減少する。一方別
の場合にはａｚ測定値は、急勾配カーブ走行中ほぼ一定
であるａｚ＞１を伴う正のｇ値のままである。ここで動
的適合は、閾値がａｚ値に追随する、則ち高いａｚ値で
は閾値は高く設定され、減少したａ ｚ値では同じく下げ
られることにより行われる。そのようにして急勾配カー
ブ走行の場合には作動が行われない。
【００４３】加速度センサ４の代わりに傾斜センサ５を
使用する場合には、それにより（α値として）追加で得
られた車両安定性についての情報が、対応する大きいα
値の場合にはもうわずかな走行安定性しか存在しないと
推定され、則ち作動閾値を引き下げなければならないの
で、すでにわずかなωｘ値で作動されるように投入され
る。傾斜センサ５は傾斜角度の徴候をも供給するので、
作動閾値は非対称に適合される。則ち角速度のωｘ値と
α値が同じ徴候をもつ場合には、比較的小さい作動閾値
に調節され、それに対して異なる徴候が存在する場合に
は、高い閾値が使用される。
【００４４】傾斜角度検出を実行するために、さらに低
域通過フィルタＴＰａｚないしＴＰ αに、低域通過フィ
ルタＴＰａｚ，ＳｔａｔないしＴＰα，Ｓｔａｔと、コ
ンパレータＫ４と、車両の静的傾斜角度に相当する閾値
Ｓ４（ａｚ）ないしＳ４（α）を生成する追加の閾値回
路ＳＷ４を装備することができる。濾過されたａｚ値な
いし濾過されたα値が閾値Ｓ４（ａｚ）ないしＳ
４（α）を超えると、コンパレータＫ４とＯＲゲート２
を介して安全装置３の作動が行われる。
【００４５】図６による安全システムは動的閾値適合の
その他の実施を表し、その際この安全システムは図５に
よるものと比較して、閾値回路ＳＷｉ，ｉ＝１，２，３
に前置した低域通過フィルタＴＰａｚの代わりに、出力
が各々閾値回路ＳＷｉ，ｉ＝１，２，３につながる３つ
の低域通過フィルタＴＰａｚｉ，ｉ＝１，２，３を有す
る。その際１つの閾値回路ＳＷｉ，ｉ＝１，２，３と１
つの低域通過フィルタＴＰａｚｉ，ｉ＝１，２，３の間
に、各々閾値回路ＳＷ５，ＳＷ６ないしＳＷ７を備えた
１つのコンパレータＫ５，Ｋ６ないしＫ７が各々装備さ
れる。
【００４６】この安全システムをソフトウェアにより実
施する場合に実施すべきアルゴリズムは、この３つの低
域通過フィルタＴＰａｚｉ，ｉ＝１，２，３に相当する
別の作動アルゴリズムとして、コンパレータと閾値回路
ＳＷ５，ＳＷ６およびＳＷ７、対応する限界周波数ｆ
ｇ，ａｚ１，ｆｇ，ａｚ２およびｆｇ，ａｚ３を有する
低域通過フィルタ関数Ｙａｚ１，ｎ，Ｙａｚ２，ｎおよ
びＹａｚ３，ｎ、および各々に帰属する閾値Ｓｉ，ｉ＝
５，６，７を有する。
【００４７】コンパレータＫｉ，ｉ＝５，６，７の閾値
Ｓｉ，ｉ＝５，６，７でもある低域通過フィルタＴＰ
ａｚｉ，ｉ＝１，２，３の限界周波数ｆｇ，ａｚ１，ｆ
ｇ，ａ ｚ２およびｆｇ，ａｚ３は異なるものであり、減
少する順に第一低域通過フィルタＴＰａｚ１が最高の限
界周波数を、第三低域通過フィルタＴＰａｚ３が最低の
限界周波数を有する。閾値回路ＳＷ５，ＳＷ６およびＳ
Ｗ７の閾値Ｓｉ，ｉ＝５，６，７に関しても同様とみな
される。閾値Ｓｉ，ｉ＝５，６，７の１つが１つの前置
した低域通過フィルタＴＰａｚｉ，ｉ＝１，２，３の出
力信号を下回ると、各々後置した閾値回路ＳＷｉ，ｉ＝
１，２，３の作動閾値Ｓｉ（ａｚ）ｉ＝１，２，３が決
められた程度だけ減少し、対応する低域通過フィルタの
出力信号は再び閾値を超えて上昇し、作動閾値は同じく
上げられる。
【００４８】ｚ方向の加速度トランスデューサ４の代わ
りに、図６で低域通過フィルタＴＰ αｉ，ｌ＝５，６，
７への破線で表した接続線により表されるように、図５
に応じて傾斜センサ５を投入することができる。そこで
すでに述べたように、ディジタル化されたα値が低域通
過フィルタＴＰαｉ，ｉ＝５，６，７を通って濾過後に
（Ｙαｉ，ｎ，ｉ＝１，２，３として実施）、これらの
値は作動閾値Ｓｉ（α），ｉ＝１，２，３を動的に適合
させるために、図５の説明との関連で行われたように、
コンパレータＫｉと閾値発生回路Ｓｉ，ｉ＝１，２，３
から成る閾値回路を介して近づけられる。ここでも、対
応する大きいα値の場合わずかな走行安定性しか存在し
ない、則ち作動閾値が引き下げられなければならないの
で、すでにわずかなωｘ値で作動されることが推測され
る。傾斜センサ５が傾斜角度の徴候をも供給するので、
同じく作動閾値が非対称に適合される。則ち角速度のω
ｘ値とα値が同じ徴候をもつ場合には、比較的低い作動
閾値に調整され、その反対に異なる徴候をもつ場合に
は、高い閾値が使用される。
【００４９】遅いロールオーバー、則ち所謂静的ロール
オーバーの際に作動の確実性を高めるために、この実施
形態ではさらに図５による実施形態に応じて、図６では
自由選択で（コンパレータＫ４と閾値回路ＳＷ４と共
に）表した別の低域通過フィルタＴＰａｚ，Ｓｔａｔな
いしＴＰα，Ｓｔａｔが、加速度センサ４ないし傾斜セ
ンサ５に後置されるか、拡大された作動アルゴリズム内
で別の低域通過フィルタ関数Ｙａｚ，Ｓｔａｔ，ｎない
しＹα，Ｓｔａｔ，ｎとして実施される。低域通過フィ
ルタＴＰａｚ，Ｓｔａｔを用いてまず加速度信号ａｚか
らの振動が濾過され、コンパレータＫ４の反転入力端に
供給される。閾値回路ＳＷ４は、車両の静的傾斜角度に
相当する作動閾値Ｓ４を発生し、濾過したａｚ値がこれ
を下回る場合にはＯＲゲート２への接続を介して安全装
置を作動するために点火最終段階３を超えて運ばれる。
この下回りは、加速度センサ４が１Ｇの値を示す安定車
両状態から、加速度センサ４の比較的小さいａｚ値によ
り特徴付けられる不安定な車両状態への移行として解釈
される。それゆえ追加の作動閾値Ｓ４は同じく低い、例
えば０．５Ｇが選択される。
【００５０】図５による安全システム用に作られた拡大
した作動アルゴリズムをソフトウェアにより実施するた
めに、図７は、ほぼ図３によるものと対応する流れ図を
表す。違いはただ、ステップＳ２で追加でａｚ値もディ
ジタル化することと、ステップＳ４で対応するフィルタ
値Ｙａｚ，ｎ（ａｚ）とＹａｚ，Ｓｔａｔ，ｎ（ａｚ）
が生じることと、このフィルタ値に応じて、作動閾値Ｓ
ｉ（ａｚ）が関数ｆｉ（Ｙａｚ，ｎ（ａｚ）），ｉ＝
１，２，３として、Ｓ４が関数ｆｉ（Ｙａｚ，Ｓ
ｔａｔ，ｎ（ａｚ））として調整されることのみであ
る。残るステップＳ６とＳ７は図３によるものに対応
し、その際特にステップＳ７では、則ち作動閾値Ｓ
ｉ（ａｚ），ｉ＝１，２，３を超えない場合に、｜Ｙ
ａｚ，Ｓｔａｔ，ｎ（ａｚ）｜と静的傾斜角度としての
作動閾値Ｓ４との比較が実施される。
【００５１】作動閾値Ｓｉ（ｉ＝１，２，３）の動的適
合は、図８による実施形態に従って車両の横加速度およ
び垂直加速度を用いても実施することができる。好まし
くはそのためにｚ方向にＤＣ可能な加速度センサ４とｙ
方向に同じくＤＣ可能な加速度センサ６が用いられ、こ
れらには各々、制御装置のプロセッサ内でフィルタ関数
Ｙａｚ，ｎおよびＹａｙ，ｎとして実施される低域通過
フィルタＴＰａｚないしＴＰａｙが後置される。フィル
タ関数により処理された両加速度値、則ち濾過されたａ
ｚ値とａｙ値Ｙａｚ，ｎ（ａｚ）およびＹａｙ，ｎ（ａ
ｙ）は、作動閾値Ｓｉ（ａｚ，ａｙ）（ｉ＝１，２，
３）の動的適合のために閾値回路ＳＷｉ（ｉ＝１，２，
３）に供給され、則ちフィルタ関数値Ｙ
ａｚ，ｎ（ａｚ）およびＹ ａｙ，ｎ（ａｙ）に応じて調
整される。この濾過された加速度値からさらに加速度の
値と方向が算出され、それによりすでに上述のように、
それに応じて作動閾値を適合するために傾斜角度も算出
される。
【００５２】さらにＤＣ可能な加速度センサを使用する
場合には、横加速度の垂直加速度に対する比率に基づ
き、時宜にかなった車両状態の安定性が評価され得る。
その際例えばこの比率の値が高い場合、則ちこれは不安
定な状態を示すものであるが、作動閾値Ｓｉ（ａｚ，ａ
ｙ）（ｉ＝１，２，３）は引き下げられる。さらに横加
速度の徴候は、回転運動と横運動が同じ方向の場合に
は、異なる運動方向の場合よりも小さい作動閾値を設定
する方法で、作動閾値を車両のロールオーバーの回転方
向の徴候に依存させるために使われる。
【００５３】最終的に回路装置１１に示す関数を用い
て、横加速度の垂直加速度に対するフィルタ値Ｙ
ａｙ，ｎ（ａｙ）とＹａｚ，ｎ（ａｚ）の比率｜Ｙ
ａｙ，ｎ（ａｙ）／Ｙａｚ，ｎ（ａｚ）｜が算出され、
直接コンパレータＫ４を超えて閾値回路ＳＷ４を用い
て、安全装置を作動するための不動の作動閾値Ｓ４を発
生させるのに使用される。この値は車両の傾斜角度の値
に近似的に比例するので、作動閾値Ｓ ４は車両の静的傾
斜角度αｋｉｐｐに応じて設定される。
【００５４】図８による安全システムをソフトウェアに
より実施するための流れ図は、上述の実施形態にほぼ相
当するので、説明を行わない。
【００５５】図９による安全システムの実施形態は、図
５で表した２つの代替の組み合わせであり、角速度セン
サ１に追加で、ｚ方向に加速度センサ７を、ｙ方向に傾
斜センサ８を備えたものである。作動閾値Ｓｉ（α；ａ
ｚ），ｉ＝１，２，３の動的適合は、対応する低域通過
フィルタ関数Ｙα，ｎないしＹａｚ，ｎを用いて濾過し
た傾斜センサ８のα値と加速度センサ７のａｚ値に応じ
て行われ、その際高いａｚ値の場合にはα値の方向情報
を考慮して作動閾値は引き上げられ、逆の場合には、則
ち低いａｚ値の場合には作動閾値は引き下げられる。
【００５６】静的作動部分の実施を目的として、濾過さ
れたα値Ｙα，ｎ（α）は閾値回路ＳＷｉ，ｉ＝１，
２，３に供給されるだけでなく、その値は別のコンパレ
ータＫ ４の非反転入力端にも供給され、その際その反転
入力端に閾値回路ＳＷ４が接続される。この閾値回路Ｓ
Ｗ４は、大きいａｚ値は安定な車両状態を示すので、こ
れに供給されたフィルタＴＰ３の濾過ωｘ値Ｙ
３，ｎ（ωｘ）と濾過ａｚ値Ｙａ ｚ，ｎ（ａｚ）に応じ
て、大きいａｚ値の場合には大きい値を有する作動閾値
Ｓ ４（ωｘ，ａｚ）を発生する。ωｘ値も上昇すると、
そのような状況は同じく安定な車両状態、例えば勾配障
害を示すので、作動閾値はさらに上げられその結果作動
は行われない。ａｚ値が小さく同時にωｘ値が大きい場
合には、それに反して作動閾値Ｓ４（ωｘ，ａｚ）は引
き下げられる。
【００５７】図１０による最後の実施形態は、一番最後
に説明したものと主に、積分器回路１２を用いて積分す
ることによりωｘ値からさらに運転中の傾斜角度の変化
Δα ｉｎｔ＝∫ωｘｄｔが算出されることにより区別さ
れる。この傾斜角度の変化から、運転を開始する値また
は作動アルゴリズムの手順を開始するために設定した値
を表す開始角αＳｔａｒｔと共に時宜にかなった傾斜角
度αａｋｔが算出され、これはそれからそちら側で次の
手順のために開始角αＳｔａｒｔとして設定される。
【００５８】開始角αＳｔａｒｔに応じて（その際傾斜
方向が考慮され得る）、作動閾値Ｓ ｉ（α）の動的適合
が行われ、その際この角度の値αＳｔａｒｔは角度決定
ユニット１３から閾値回路ＳＷｉ（ｉ＝１，２，３）に
供給される。
【００５９】さらに、角速度センサ１から供給されたω
ｘ値と加速度センサ４と５から供給されたａｚ値とａｙ
値を基にして、傾斜センサ５から生じたα値、またはａ
ｚ値とａｙ値を基礎に算出した静的角度のもっともらし
さを検査するプラウシビリティユニット１１が備わる。
この措置の長所は、非燃焼シナリオをより良く確定でき
ることと、時宜にかなった傾斜角度に関するより正確な
情報を生み出すことが可能なことにある。プラウシビリ
ティチェックにより傾斜センサの「間違った」静的α値
ないし算出されたα値が明らかになるので、安全装置の
作動は非燃焼事象にもかかわらず十中八九は排除され得
る。
【００６０】「間違った」α値を表示する危険は、慣例
の傾斜センサの物理原則に起因する。液体の位置を示
し、それに応じてゆっくりとないしその感度方向で短く
頻繁に加速する場合に「溢れ」につながり、そのことに
より恐らく大き過ぎる値を表示するセンサがそのように
して存在するかもしれない。
【００６１】加速度センサから（例えばｚおよびｙ方向
の）速い運動下で生じた測定値も、現れた慣性力を基に
した傾斜角度の計算を認めない。それ故プラウシビリテ
ィチェックは、図１１の説明との関連でさらに以下に述
べるように、センサの全測定値が互いに決められた矛盾
のない関係にあるないし決められた基準を満たす場合
に、静的角度そのものを受け入れるだけのために用いら
れる。
【００６２】さらに、センサ信号を平滑にするためにフ
ィルタを使用する場合に、そのシステムが、速い工程で
はセンサとフィルタからの反応が緩慢過ぎるという問題
がある。プラウシビリティチェックを用いて、そのこと
から生じるセンサ信号の間違った評価も回避すべきであ
る。
【００６３】まず角度決定ユニット１３は、車両の運転
開始の際に存在する時宜にかなった傾斜角度αａｋｔを
開始角αＳｔａｒｔとして確定する。この開始角α
Ｓｔａｒ ｔから出発して時宜にかなった角αａｋｔの計
算を、積分器ユニット１２によりωｘ値を積分すること
と、αＳｔａｒｔ＋Δαｉｎｔに従って開始角α
Ｓｔａｒ ｔに加算することにより行う。
【００６４】しかしながら時間が増えることで積分によ
り算出した時宜にかなった傾斜角度αａｋｔは、許容誤
差を基にして実際の傾斜角度から益々逸れる。それ故プ
ラウシビリティユニット１１を用いてセンサ値のプラウ
シビリティチェックを行い、この検査結果に応じて角度
決定ユニット１３から時宜にかなった傾斜角度αａｋ ｔ
が対応して決められる。
【００６５】α値がもっともらしいと評価される条件
は、図１１による流れ図を基にして説明される。傾斜セ
ンサ内に存在する液体の慣性またはシステムの慣性を基
にして、「ｙ方向での加速度センサとフィルタ」に現れ
る「間違った」値を排除するために、まずωｘ値が決め
られた閾値Ｓω以下に存在しなければならない（ステッ
プＳ１）。
【００６６】ステップＳ２に従って、ωｘ値の変化速度
も決められた閾値Ｓｄωを超えてはならない。この閾値
を超えるとそれは、傾斜センサ内に存在する液体に「間
違った」α値へと導き得る力を作用させることを意味す
る。
【００６７】ステップＳ３に従って、濾過されたａｚ値
は安定な通常の車両状態の条件に矛盾してはならない。
則ちａｚ値は小さ過ぎても−さもないと起伏を把握する
かまたは大きい傾斜角度が存在するので−いけないし、
大き過ぎても−道路にあいた穴を把握するかまたは勾配
障害を通過するので−いけない。それ故閾値ＳｎｏとＳ
ｎｕは車両データと試験を基にしてａｚセンサの測定許
容誤差を考慮して確定される。
【００６８】ステップＳ４による条件を用いて、車両が
がたがたの区間を走行するかどうかが検査される。その
ためにａｚ値を短時間フィルタで（則ち小さい時定数
で）濾過し、この濾過した値を閾値Ｓｍと比較する。こ
の閾値を超えた場合にはがたがたの区間が存在するの
で、傾斜センサが「間違った」値を供給するかもしれな
い。
【００６９】さらにステップＳ５で、「間違った」値を
発生する結果を伴う、傾斜センサの液体を溢れさせる力
が車両に作用するので、閾値Ｓｄαで測定されたα値の
変化速度が高過ぎないかどうかが検査される。
【００７０】最後にさらに、ａｚ値はｃｏｓαにほぼ相
当すべきであるので、α値が加速度センサによりｚ方向
で測定されたａｚ値と一致するかどうかが検査される。
【００７１】ステップＳ１からＳ６までに述べた全ての
条件が存在すると、対応するα値がもっともらしいと評
価される（ステップＳ７）。それに反してこれらの条件
の内の１つが満たされないと、α値はもっともらしくな
いと評価される（ステップＳ８）。
【００７２】もっともらしいと評価されたα値は、時宜
にかなった値αａｋｔおよび開始角αＳｔａｒｔ＝α
ａｋｔとして設定される。拡大したアルゴリズムを通過
後αＳ ｔａｒｔはαＳｔａｒｔ，ａｌｔ＝αＳｔａｒｔ
に従って開始角を「古い」と定義する。α値がもっとも
らしくないと判明すると、時宜にかなった値αａｋｔが
αＳｔａｒｔ，ａｌｔ＋Δαｉｎｔに従って判明し、開
始角がαＳｔａｒｔ＝α ａｋｔとして「新しい」ことが
判る。新たな手順を開始する前に、再びαＳｔａ
ｒｔ，ａｌｔ＝αＳｔａｒｔを設定する。
【００７３】最後にもっともらしいと検出されたα値
が、大幅に時間的に遅れている場合には、上げられた作
動閾値Ｓｉ（α），ｉ＝１，２，３を再び段階的に基本
値に戻されるかまたは即座にこの基本値に設定され得
る。
【００７４】ここで図１０による実施形態に戻って、例
えば勾配カーブを通過するような、作動が望まれない走
行状況を検出するために、コンパレータＫ５，Ｋ６およ
びＫ ７とＮＡＮＤゲート１０を備える。このコンパレー
タＫ５，Ｋ６およびＫ７は、各々１つの閾値Ｓｉを生じ
る１つの閾値回路ＳＷｉ，ｉ＝５，６，７に組み込ま
れ、その際角速度センサ１から生じたωｘ値は閾値Ｓ５
と比較するためにコンパレータＫ５に、ｚ方向で加速度
センサ４から生じたａｚ値はコンパレータＫ６に、傾斜
センサ５から生じたα値はコンパレータＫ７に供給され
る。各測定値が閾値Ｓｉ（ｉ＝５，６）を超え、同時に
α値が閾値Ｓ７を下回る場合に、ＮＡＮＤゲート１０の
出力に、ＡＮＤゲート７を遮断する論理Ｌ値があるの
で、このＡＮＤゲート７の別の入力に並ぶＨ信号は、安
全装置の点火薬類３のＯＲゲート８を介して作動へと導
かれない。
【００７５】則ち、さもないとその際現れる高いωｘ値
が安全装置の作動へとつながり得るので、車両が勾配カ
ーブを走行する場合には作動は阻止されるべきである。
それ故閾値Ｓ５は、勾配カーブを走行する場合に現れる
ωｘ値を超えるように設定される。さらにそのような走
行状況では、明らかに１Ｇの値より上にあるａｚ値が現
れ、そのために相当する閾値Ｓ６が約１Ｇで調節され
る。α値は勾配カーブを通過する場合に、車道の盛り上
げと液体傾斜センサを使用する際に現れる遠心加速度を
基にして、０°からわずかに逸れる。則ちある決められ
た値のままである。それ故α値はコンパレータＫ７の反
転入力端に、閾値Ｓ７は非反転入力端に供給される。
【００７６】非常にゆっくりとロールオーバーが現れる
と、その場合作動閾値Ｓｉ（α），ｉ＝１，２，３を超
えないが、安全装置を作動するためにその際現れるα値
の額をコンパレータＫ４を用いて、車両の静的傾斜角度
に相当する、閾値回路ＳＷ４から生じた作動閾値Ｓ４と
比較する。その際この作動閾値Ｓ４を超えると、相当す
るα値がプラウシビリティユニット１１によりもっとも
らしいと評価された場合にのみ作動が行われるので、そ
の結果としてＡＮＤゲート９の両入力にＨ信号が加えら
れ、それにより点火最終段階３の活性化が起こる。
【００７７】実施形態中で説明したフィルタ関数は、マ
イクロプロセッサを用いてソフトウェアにより実施され
る。しかしながらこのフィルタ関数を、適当な電気部品
から構成されたフィルタ回路を用いて、ハードウェアに
より実施することもまた可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】理論的ロールオーバー特性曲線としての等式
（１）のω−αグラフである。
【図２】角速度センサと、センサ信号を評価する３つの
低域通過フィルタ関数を有する、本発明に従って作られ
た作動アルゴリズムを用いた安全システムのブロック図
である。
【図３】図１による安全システムをソフトウェアにより
実施するための流れ図である。
【図４】図２による安全システム内で実施された個々の
作動部分の作動挙動を有する作動アルゴリズムのω−α
グラフである。
【図５】ｚ方向に追加の加速度トランスデューサないし
追加の傾斜センサを備えた、図１による安全システムを
示す図である。
【図６】図５に従って修正した実施形態を示す図であ
る。
【図７】図５による実施形態をソフトウェアにより実施
するための流れ図である。
【図８】ｚおよびｙ方向に２つの追加の加速度トランス
デューサを備えた、図１によるブロック図である。
【図９】ｙ方向に追加の傾斜センサとｚ方向に追加の加
速度トランスデューサを備えた、図１によるブロック図
である。
【図１０】傾斜センサのセンサ値に関してプラウシビリ
ティチェックが実施される、図８による実施形態のブロ
ック図である。
【図１１】１つの傾斜センサから生じたα値のもっとも
らしさを評価する流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501202509 Ｓｉｅｂｏｌｄｓｔｒａｓｓｅ 19， Ｄ −90411 Ｎｕｅｒｎｂｅｒｇ， Ｄｅｕ ｔｓｃｈｌａｎｄ (72)発明者 エルンスト ロッテンコバー ドイツ国 85238 ペーターハオゼン モ ーツァルトリング ６ (72)発明者 ペーター シュタイナー ドイツ国 86529 シュローベンハオゼン ザンクト−セバスチャン−シュトラーセ 10 (72)発明者 ヘルムート シュトイラー ドイツ国 85302 ゲロルスバッハ−ユン ケンホーフェン ビルケンヴェーク 10 (72)発明者 ペーター ヴァイデル ドイツ国 85276 プファッフェンホーフ ェン シェーンブリック 29 Ｆターム(参考） 3D018 MA00 3D054 EE09 EE36

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の安全システム中に設けられた角速
    度センサのセンサ信号を処理する作動アルゴリズムを生
    成する方法であって、安全システムの少なくとも１つの
    安全装置を作動する作動決定がセンサ信号に応じて下さ
    れ、前記センサ信号は、ロールオーバーが差し迫る際に
    現れるローリング運動の回転速度（ω）に対する基準を
    表し、 ａ）次の理論的ロールオーバー特性曲線の生成であっ
    て、 【数１】 上式で、ωは車両のローリング運動の初期回転速度に、
    αｔｈ（ω）は車両の傾斜角度に相当し、定数α
    ｋｉｐｐとωｇｒｅｎｚは車両に応じて決まり、それぞ
    れこれを超えると車両が傾く静的傾斜角度と、ω≧ω
    ｇｒｅｎｚで車両のロールオーバーが起こる回転速度領
    域とを与え、（ω，α）数値対の領域Ｂｔｈは、｜α｜
    ≧αｔｈ（｜ω｜）（α，ω∈Ｒ）であり、肯定的な作
    動決定が期待される、帰属するロールオーバー危険デー
    タ領域を表すステップと、 ｂ）各々１つの作動閾値（Ｓ１，Ｓ２）を有する少なく
    とも２つの低域通過フィルタ関数（Ｙ１，ｎ，ｎ＝１，
    ２，…；Ｙ２，ｎ，ｎ＝１，２，…）を有する第一象限
    内で、ロールオーバー特性曲線（１）を近似することに
    よる作動アルゴリズムの生成であって、両低域通過フィ
    ルタ関数（Ｙ１，ｎ，ｎ＝１，２，…；Ｙ２，ｎ，ｎ＝
    １，２，…）の限界周波数（ｆｇ１，ｆｇ１）と作動閾
    値（Ｓ１，Ｓ２）が、 【数２】 である（｜ω｜，Ｙ１，ｎ（ω））数値対の領域ＢＦ１
    と（｜ω｜，Ｙ２，ｎ（ω））数値対の領域ＢＦ２に対
    して、 【数３】 が適用されるように決められるステップとが実施される
    前記方法。
  2. 【請求項２】 ａ）第一および第二低域通過フィルタ関
    数（Ｙ１，ｎ，ｎ＝１，２，…；Ｙ２，ｎ，ｎ＝１，
    ２，…）とこれに帰属する作動閾値（Ｓ１，Ｓ ２）を用
    いてロールオーバー特性曲線（１）を近似するために、
    作動アルゴリズムとして時間依存のステップ関数ω
    （ｔ）の出力順序を決定し、これに含まれる特性曲線を
    ロールオーバー特性曲線（１）と比較し、 ｂ）場合によっては第一および／または第二低域通過フ
    ィルタ関数（Ｙ１，ｎ，ｎ＝１，２，…；Ｙ２，ｎ，ｎ
    ＝１，２，…）の限界周波数（ｆｇ１，ｆｇ１）および
    ／または作動閾値（Ｓ１，Ｓ２）を、第一および／また
    は第二低域通過フィルタ関数（Ｙ１，ｎ，ｎ＝１，２，
    …；Ｙ２，ｎ，ｎ＝１，２，…）に適合させる、請求項
    １に記載の方法。
  3. 【請求項３】 ａ）第一および第二低域通過フィルタ関
    数（Ｙ１，ｎ，ｎ＝１，２，…；Ｙ２，ｎ，ｎ＝１，
    ２，…）とこれに帰属する作動閾値（Ｓ１，Ｓ ２）を用
    いてロールオーバー特性曲線（１）を近似するために、
    作動アルゴリズムとしてシミュレートしたセンサシグナ
    チャおよび／または実センサシグナチャを処理し、 ｂ）作動アルゴリズムを用いて下された作動決定に応じ
    て、場合によっては第一および／または第二低域通過フ
    ィルタ関数（Ｙ１，ｎ，ｎ＝１，２，…；Ｙ２ ，ｎ，ｎ
    ＝１，２，…）の限界周波数（ｆｇ１，ｆｇ２）および
    ／または作動閾値（Ｓ１，Ｓ２）を、第一および／また
    は第二低域通過フィルタ関数（Ｙ１，ｎ，ｎ＝１，２，
    …；Ｙ２，ｎ，ｎ＝１，２，…）に適合させる、請求項
    １または２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 ａ）各々別のセンサ用に、帰属する限界
    周波数（ｆｇ，ａｚ，ｆｇ，ａｙ，ｆｇ，α）を有する
    少なくとも１つの低域通過フィルタ関数（Ｙ ａｚ，ｎ，
    Ｙａｙ，ｎ，Ｙα，ｎ，ｎ＝１，２，３，…）を、 ａ１）別のセンサの信号により与えられた車両安定度に
    応じて、作動閾値（Ｓ１，Ｓ２）を引き上げまたは引き
    下げるように発生させ、 ｂ）低域通過フィルタ関数（Ｙａｚ，ｎ，Ｙａｙ，ｎ，
    Ｙα，ｎ，ｎ＝１，２，３，…）を用いて拡大した作動
    アルゴリズムを、各々別のセンサに対応する実センサシ
    グナチャおよび／またはシミュレートしたセンサシグナ
    チャに基づいてシミュレートおよび評価し、その際 ｂ１）拡大した作動アルゴリズムを用いて下された作動
    決定に応じて、場合によっては限界周波数
    （ｆｇ，ａｚ，ｆｇ，ａｙ，ｆｇ，α）および／または
    閾値適合を方法ステップａ１）に従って適合させる、 作動アルゴリズムが角速度センサの信号の他に別のセン
    サの信号を処理し、前記別のセンサは安定性を示す車両
    状態に固有のパラメータ、特に垂直加速度、横加速度お
    よび傾斜角度を検出し、このパラメータに応じて作動閾
    値（Ｓ１，Ｓ２）の値を適合させる、請求項１に記載の
    方法。
  5. 【請求項５】 低域通過フィルタ関数（Ｙ１，ｎ，Ｙ
    ２，ｎ，Ｙａｚ，ｎ，Ｙａｙ，ｎ，Ｙα，ｎ，ｎ＝１，
    ２，３，…）を１次ディジタルフィルタとして作り出
    す、請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項６】 シミュレートしたセンサシグナチャおよ
    び／または実センサシグナチャを処理する前に、これら
    を処理する高域通過フィルタ関数（ＹＨＰ）を作り出
    す、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。
  7. 【請求項７】 この方法がプログラム可能なデータ処理
    装置を用いて実施される、請求項１ないし６のいずれか
    一項に記載の方法。
  8. 【請求項８】 車両のローリング運動の回転速度を感知
    する角速度センサ（１）と、制御装置により制御される
    少なくとも１つの安全装置とを備える車両用安全システ
    ムであって、制御装置内で、請求項１ないし７のいずれ
    か一項に従って作り出した作動アルゴリズムが実施さ
    れ、第二の低域通過フィルタ関数Ｙ２， ｎがｆｇ２＜ｆ
    ｇ１を有する限界周波数（ｆｇ２）とＳ２＜Ｓ１を有す
    るその作動閾値Ｓ２を確定し、低域通過フィルタの出力
    値｜Ｙ１，ｎ（ω）｜または｜Ｙ ２，ｎ（ω）｜が作動
    閾値（Ｓ１，Ｓ２）を超える場合に安全装置を作動す
    る、安全システム。
  9. 【請求項９】 車両の遅いロールオーバーを検出するた
    めに、十分の数Ｈｚの第二の低域通過フィルタ関数Ｙ
    ２，ｎの限界周波数（ｆｇ２）と、これに適合させた作
    動閾値（Ｓ２）とを備える、請求項８に記載の安全シス
    テム。
  10. 【請求項１０】 比較的高い初期回転速度で車両のロー
    ルオーバーを検出するために、数Ｈｚ、好ましくは比較
    的大きい５ないし１０Ｈｚの領域の第一の低域通過フィ
    ルタ関数Ｙ１，ｎの限界周波数（ｆｇ１）と、これに適
    合させた高い作動閾値（Ｓ１）とを備え、比較的低い初
    期回転速度で車両のロールオーバーを検出するために、
    数Ｈｚ、好ましくは１ないし５Ｈｚの第二の低域通過フ
    ィルタ関数Ｙ２，ｎの限界周波数（ｆｇ２）と、これに
    適合させた作動閾値（Ｓ２）とを備える、請求項８に記
    載の安全システム。
  11. 【請求項１１】 作動アルゴリズムを用いて車両の遅い
    ロールオーバーを検出するために、十分の数Ｈｚの限界
    周波数（ｆｇ３）を有する第三の低域通過フィルタ関数
    Ｙ３，ｎとこれに適合させた作動閾値（Ｓ３）とが実施
    される、請求項１０に記載の安全システム。
  12. 【請求項１２】 加速度センサ（４）を用いて車両の垂
    直加速度を検出し、制御装置内に請求項４ないし７のい
    ずれか一項に記載の方法により拡大した作動アルゴリズ
    ムが実施され、この拡大した作動アルゴリズムにより処
    理された加速度センサの信号を、少なくとも１つの適合
    閾値（Ｓａｚ）と比較し、この適合閾値（Ｓａｚ）を超
    えるまたは下回る場合に、作動閾値の閾値（Ｓｉ，ｉ＝
    １，２，３）をそれぞれ引き上げるまたは引き下げる、
    請求項８ないし１１のいずれか一項に記載の安全システ
    ム。
  13. 【請求項１３】 傾斜センサ（５）を用いて車両の傾き
    を検出し、制御装置内に請求項４ないし７のいずれか一
    項に記載の方法により拡大した作動アルゴリズムを補充
    し、この拡大した作動アルゴリズムにより処理された傾
    斜センサの信号を、少なくとも１つの適合閾値（Ｓα）
    と比較し、この適合閾値（Ｓα）を超えるまたは下回る
    場合に、作動閾値の閾値（Ｓｉ，ｉ＝１，２，３）をそ
    れぞれ引き上げるまたは引き下げる、請求項８ないし１
    １のいずれか一項に記載の安全システム。
  14. 【請求項１４】 加速度センサ（４，６）を用いて車両
    の垂直加速度（ａｚ）と横加速度（ａｙ）を検出し、制
    御装置内に請求項４ないし７のいずれか一項に記載の方
    法により拡大した作動アルゴリズムが実施され、この拡
    大した作動アルゴリズムにより各々処理された加速度セ
    ンサの信号から商（ａｙ／ａｚ）が形成され、この値を
    商閾値（Ｓｑｕｏｔ）と比較し、この商（ａｙ／ａｚ）
    が信号の前兆定義に応じて商閾値（Ｓｑｕｏｔ）を超え
    るないし下回る場合に、安全装置が作動される、請求項
    ８ないし１１のいずれか一項に記載の安全システム。
  15. 【請求項１５】 加速度センサ（７）と傾斜センサ
    （８）を用いて車両の垂直加速度（ａｚ）と傾斜角度
    （α）を検出し、制御装置内に請求項４ないし７のいず
    れか一項に記載の方法により拡大した作動アルゴリズム
    が実施され、加速度センサと傾斜センサの信号に相当す
    る車両状態を考慮するために、この拡大した作動アルゴ
    リズムにより各々処理された加速度センサと傾斜センサ
    の信号に応じて、作動閾値の値（Ｓｉ（α，ａｚ），ｉ
    ＝１，２，３）を時宜にかなった車両状態に適合させ
    る、請求項８ないし１１のいずれか一項に記載の安全シ
    ステム。
  16. 【請求項１６】 拡大した作動アルゴリズムにより処理
    された加速度トランスデューサ（７）と角速度センサ
    （１）の信号に応じて、傾斜閾値（Ｓ４（ω，ａｚ））
    を決定し、拡大した作動アルゴリズムにより処理された
    傾斜センサの信号が、この傾斜閾値（Ｓ４（ω，
    ａｚ））を超える場合に安全装置が作動される、請求項
    １５に記載の安全システム。
  17. 【請求項１７】 加速度センサ（４）と傾斜センサ
    （５）を用いて車両の垂直加速度（ａｚ）と傾斜角度
    （α）を検出し、制御装置内に請求項４ないし７のいず
    れか一項に記載の方法により拡大した作動アルゴリズム
    が実施され、垂直加速度（ａｚ）と回転速度（ω）を特
    徴付ける車両状態を基にして、傾斜角度の値（α）のも
    っともらしさが評価され、もっともらしさによりこの値
    が傾斜角度の時宜にかなった値（αａｋｔ）として設定
    される、請求項８ないし１１のいずれか一項に記載の安
    全システム。
  18. 【請求項１８】 設定された傾斜角度の時宜にかなった
    値（αａｋｔ）を、車両の傾斜角度（αｋｉｐｐ）に相
    当する傾斜閾値（Ｓｋｉｐｐ）と比較し、傾斜角度の時
    宜にかなった値（αａｋｔ）が傾斜閾値（Ｓｋｉｐｐ）
    を超える場合に安全装置が作動される、請求項１７に記
    載の安全システム。
  19. 【請求項１９】 傾斜角度（α）のもっともらしくない
    値が存在する場合に、車両走行中に生じた傾斜角度の変
    化（Δαｉｎｔ）を回転速度（ω）を積分することで算
    出し、開始角（αＳｔａｒｔ）を加算し、その合計を時
    宜にかなった値（αａｋｔ）として設定する、請求項１
    ７または１８に記載の安全システム。
  20. 【請求項２０】 設定された傾斜角度の時宜にかなった
    値（αａｋｔ）に応じて、作動閾値の値（Ｓｉ（α），
    ｉ＝１，２，３）を時宜にかなった車両状態に適合させ
    る、請求項１７ないし１８のいずれか一項に記載の安全
    システム。
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