JP2002524343A - 車両の乗員保護手段を制御する方法および装置 - Google Patents
車両の乗員保護手段を制御する方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
車両の乗員保護手段を制御するため記憶装置内に、車体変形（ｓ）とそのために費やされるべき仕事量（Ａ（ｓ））との依存関係と車両質量（ｍ）を用意する。事故発生中に起こる実際の車体変形（ｓ）を、加速度検出器（１）により検出された加速度（ａ）と仕事量（Ａ）と車両質量（ｍ）に依存して求める。実際の車体変形（ｓ）またはそこから導出される量に依存して、乗員保護手段（３）を制御する。
Description
【０００１】 本発明は、車両の乗員保護手段の制御方法および制御装置に関する。
【０００２】 公知の装置（EP 0 156 931 A1）は、加速度センサと積分器と閾値スイッチと
、乗員保護手段に対応づけて設けられた点火素子とを有している。車両が障害物
に衝突すると測定された加速度が積分され、これは正面衝突であれば通常は減速
として負の極性符号をもつ。速度減少に対する大きさとして積分された加速度が
閾値と比較される。積分された加速度が閾値を超えると点火素子が着火する。
、乗員保護手段に対応づけて設けられた点火素子とを有している。車両が障害物
に衝突すると測定された加速度が積分され、これは正面衝突であれば通常は減速
として負の極性符号をもつ。速度減少に対する大きさとして積分された加速度が
閾値と比較される。積分された加速度が閾値を超えると点火素子が着火する。
【０００３】 別の公知の装置（WO 90/0340-A）の場合、機械的な歪みセンサもしくは変形セ
ンサとして構成されたいわゆるクラッシュセンサが車両の衝撃吸収部に配置され
ている。この場合、クラッシュセンサとバンパーつまり衝突個所との間隔は、バ
ンパーつまり衝突個所からクラッシュセンサの取り付け個所まで車両の車体が変
形したときにクラッシュセンサがいっしょに変形し、乗員保護手段をトリガする
ように選定されている。
ンサとして構成されたいわゆるクラッシュセンサが車両の衝撃吸収部に配置され
ている。この場合、クラッシュセンサとバンパーつまり衝突個所との間隔は、バ
ンパーつまり衝突個所からクラッシュセンサの取り付け個所まで車両の車体が変
形したときにクラッシュセンサがいっしょに変形し、乗員保護手段をトリガする
ように選定されている。
【０００４】 このようなクラッシュセンサを車両の衝撃吸収部に配置すると、配線が非常に
煩雑になってしまう。しかも、クラッシュセンサからのおよびそこへ向かう導線
は、それが露出して案内されることから断線したりショートしたりする危険を孕
んでいる。
煩雑になってしまう。しかも、クラッシュセンサからのおよびそこへ向かう導線
は、それが露出して案内されることから断線したりショートしたりする危険を孕
んでいる。
【０００５】 したがって本発明の課題は、車両における乗員保護手段の制御装置および制御
方法において、歪みセンサを用いなくても乗員保護手段を適時にトリガできるよ
うにすることである。
方法において、歪みセンサを用いなくても乗員保護手段を適時にトリガできるよ
うにすることである。
【０００６】 本発明の課題について方法に該当する部分は請求項１の特徴部分により解決さ
れ、装置に該当する部分は請求項１７の特徴部分により解決される。
れ、装置に該当する部分は請求項１７の特徴部分により解決される。
【０００７】 この場合、装置はプロセッサを有しており、これは少なくとも１つのメモリと
計算ユニットを有している。通常、車両における乗員保護システムの稼働前に、
衝突に起因する車体変形計算のための基礎として必要とされるデータがメモリに
格納される。このようにして車両質量が計算量としてメモリから供給され、その
際、車体変形とそのために費やされるべき仕事量との依存関係も供給される。こ
れらの量は車両固有の量である。本発明による装置がそれぞれ異なる車両型式た
とえばたとえばタイプＡおよびタイプＢに設けられている場合、タイプＡのため
に設けられている装置においては車両タイプＡの車両質量を格納することができ
、タイプＢのために設けられている装置においては車両タイプＢの車両質量を格
納することができる。車体変形とそのために費やされるべき仕事量との依存関係
についても同じことがあてはまる。
計算ユニットを有している。通常、車両における乗員保護システムの稼働前に、
衝突に起因する車体変形計算のための基礎として必要とされるデータがメモリに
格納される。このようにして車両質量が計算量としてメモリから供給され、その
際、車体変形とそのために費やされるべき仕事量との依存関係も供給される。こ
れらの量は車両固有の量である。本発明による装置がそれぞれ異なる車両型式た
とえばたとえばタイプＡおよびタイプＢに設けられている場合、タイプＡのため
に設けられている装置においては車両タイプＡの車両質量を格納することができ
、タイプＢのために設けられている装置においては車両タイプＢの車両質量を格
納することができる。車体変形とそのために費やされるべき仕事量との依存関係
についても同じことがあてはまる。
【０００８】 車両質量に関する値として車両質量そのものだけを用いてもよいが、車両質量
そのものに車両動作に典型的な平均積載荷重（乗員＋荷物）を加えて記憶装置内
に値として格納することもできる。もちろん、重量など質量に依存する量の格納
も考えられる。
そのものに車両動作に典型的な平均積載荷重（乗員＋荷物）を加えて記憶装置内
に値として格納することもできる。もちろん、重量など質量に依存する量の格納
も考えられる。
【０００９】 車体変形とそのために費やされるべき仕事量との依存関係は、乗員保護システ
ム稼働前に有利にはクラッシュテストによって求められる。これによれば、衝突
障害物が車両の車体にぶつけられる。車体変形として通常、車体において衝突個
所から障害物の辿った距離が計算される。しかしながら車体変形として仮想の区
間を定義してもよい。これによれば、たとえば衝撃吸収部のある個所で達した所
定の変形度によりその個所と衝突個所との間の区間が車体変形として定まるよう
に決められる。つまりクラッシュテストにおいて障害物が正面すなわち前方中央
で車両にぶつけられる場合、有利には、車両衝撃吸収部に障害物が入り込む力Ｆ
を、辿った侵入深さつまり車体変形（以下では略字ｓで表す）に関して記述する
ことができる。この場合、車体変形に費やされる力は決して直線的ではない。た
とえばクーラーの潰れは、エンジンの移動よりもずっと僅かにしか力がかからな
い。
ム稼働前に有利にはクラッシュテストによって求められる。これによれば、衝突
障害物が車両の車体にぶつけられる。車体変形として通常、車体において衝突個
所から障害物の辿った距離が計算される。しかしながら車体変形として仮想の区
間を定義してもよい。これによれば、たとえば衝撃吸収部のある個所で達した所
定の変形度によりその個所と衝突個所との間の区間が車体変形として定まるよう
に決められる。つまりクラッシュテストにおいて障害物が正面すなわち前方中央
で車両にぶつけられる場合、有利には、車両衝撃吸収部に障害物が入り込む力Ｆ
を、辿った侵入深さつまり車体変形（以下では略字ｓで表す）に関して記述する
ことができる。この場合、車体変形に費やされる力は決して直線的ではない。た
とえばクーラーの潰れは、エンジンの移動よりもずっと僅かにしか力がかからな
い。
【００１０】 車両を所定の衝突速度で障害物に対して走行させるクラッシュテストにより力
の経過特性を求める場合、できるかぎり大きい車体変形が達せられて車体変形に
対しできるかぎり広い値の範囲を利用できるよう、衝突速度を高く設定すべきで
ある。ここで場合によって力信号における分解能が不足しているならば、たとえ
ば衝突速度を遅くした別の衝突によって分解能を高めることができ、これによれ
ば車両変形の制限された値の範囲内で高分解能の力信号が供給される。このよう
な「高速」クラッシュテストの結果への「低速」クラッシュテストの結果の外挿
により、車体変形に依存する高分解能の力経過特性を車体変形の値の範囲全体に
おいて得ることができる。
の経過特性を求める場合、できるかぎり大きい車体変形が達せられて車体変形に
対しできるかぎり広い値の範囲を利用できるよう、衝突速度を高く設定すべきで
ある。ここで場合によって力信号における分解能が不足しているならば、たとえ
ば衝突速度を遅くした別の衝突によって分解能を高めることができ、これによれ
ば車両変形の制限された値の範囲内で高分解能の力信号が供給される。このよう
な「高速」クラッシュテストの結果への「低速」クラッシュテストの結果の外挿
により、車体変形に依存する高分解能の力経過特性を車体変形の値の範囲全体に
おいて得ることができる。
【００１１】 求められた力経過特性Ｆ（ｓ）を車体変形ｓに関して積分することにより、各
々の車体変形に必要とされる仕事量Ａ（ｓ）が得られる。これに対応する式は以
下の通りである：
々の車体変形に必要とされる仕事量Ａ（ｓ）が得られる。これに対応する式は以
下の通りである：
【００１２】
【数４】
【００１３】 車体変形ｓと、車両型式に依存し殊に車体構造に左右される車体変形に費やさ
れるべき仕事量Ａ（ｓ）とのこのような依存関係は、特性曲線または多項式とし
て記憶装置内に格納される。このため以下ではときおり、仕事量という用語の代
わりに仕事量特性曲線という用語も用いる。
れるべき仕事量Ａ（ｓ）とのこのような依存関係は、特性曲線または多項式とし
て記憶装置内に格納される。このため以下ではときおり、仕事量という用語の代
わりに仕事量特性曲線という用語も用いる。
【００１４】 この装置はさらに、車両加速度ａを検出するための加速度センサも有している
。加速度センサは通常、自身の感応方向に対して加速度に比例する加速度信号を
供給する。この場合、加速度センサは一般にサイズモ質量体ないしは慣性質量体
を有している。その測定方式はたとえばピエゾ抵抗式、圧電式または容量式とす
ることができる。加速度センサの感応軸は有利には、仕事量特性曲線や車体変形
特性曲線を求めるために事前に行われたクラッシュテストのための衝突方向に配
向されている。有利にはこの乗員保護システムは、正面衝突発生時に乗員保護手
段をトリガするために用いられる。この場合、正面のクラッシュテストにより仕
事量特性曲線が求められる。さらにこの場合には、加速度センサも正面衝突を検
出するために構成されていて、その感応軸は車両長手方向軸に対し平行に配向さ
れている。
。加速度センサは通常、自身の感応方向に対して加速度に比例する加速度信号を
供給する。この場合、加速度センサは一般にサイズモ質量体ないしは慣性質量体
を有している。その測定方式はたとえばピエゾ抵抗式、圧電式または容量式とす
ることができる。加速度センサの感応軸は有利には、仕事量特性曲線や車体変形
特性曲線を求めるために事前に行われたクラッシュテストのための衝突方向に配
向されている。有利にはこの乗員保護システムは、正面衝突発生時に乗員保護手
段をトリガするために用いられる。この場合、正面のクラッシュテストにより仕
事量特性曲線が求められる。さらにこの場合には、加速度センサも正面衝突を検
出するために構成されていて、その感応軸は車両長手方向軸に対し平行に配向さ
れている。
【００１５】 そして衝突発生時、格納されているデータを利用し加速度の測定だけにより、
乗員保護手段を効果的に制御することができる。
乗員保護手段を効果的に制御することができる。
【００１６】 すべての有利な実施形態は、基本的に方法のステップとして表される。本発明
による装置における計算ユニットは、それらの方法ステップを実行するように構
成されている。このため実施形態は、装置に属するものとしても開示されている
。
による装置における計算ユニットは、それらの方法ステップを実行するように構
成されている。このため実施形態は、装置に属するものとしても開示されている
。
【００１７】 有利には各時点ごとに衝突個所からの車両の車体変形が求められ、つまり正面
衝突であれば殊にバンパーからの車体変形が求められる。
衝突であれば殊にバンパーからの車体変形が求められる。
【００１８】 車両の車体へ侵入する力Ｆは、そのために必要とされる加速度ａと車両質量ｍ
との乗算と同等に扱うことができるので、式（１）が得られる：
との乗算と同等に扱うことができるので、式（１）が得られる：
【００１９】
【数５】
【００２０】 測定された加速度ａ、記憶されている車両質量ｍ、種々の車体変形ｓについて
格納されている仕事量特性曲線Ａ（ｓ）を用い、微分方程式のための周知の解の
系を利用して、実際に生じた車体変形後、事故発生中の各時点で微分方程式を解
くことができる。
格納されている仕事量特性曲線Ａ（ｓ）を用い、微分方程式のための周知の解の
系を利用して、実際に生じた車体変形後、事故発生中の各時点で微分方程式を解
くことができる。
【００２１】 当然ながら本発明の実施形態には、質量や仕事量特性曲線を明示的に記憶装置
に格納するのではなく、たとえば質量ｍに関連する仕事量特性曲線や加速度多項
式などを格納することも含まれ、要約すれば既述の式の数学的変形により得られ
、それゆえ質量や仕事量特性曲線とは異なる量を格納することも含まれる。
に格納するのではなく、たとえば質量ｍに関連する仕事量特性曲線や加速度多項
式などを格納することも含まれ、要約すれば既述の式の数学的変形により得られ
、それゆえ質量や仕事量特性曲線とは異なる量を格納することも含まれる。
【００２２】 乗員保護手段たとえばエアバッグやシートベルトリトラクタは、実際の車体変
形やそこから導出された量に依存して制御され、必要に応じてトリガも行われる
。
形やそこから導出された量に依存して制御され、必要に応じてトリガも行われる
。
【００２３】 本発明による装置および本発明による方法によれば、クラッシュセンサとして
構成されたポジションセンサを衝撃吸収部に設けなくても（そのためには加速度
センサだけが用いられる）、各々の時点で障害物の侵入深さを求めることができ
る。この車体変形は、乗員保護手段のトリガのために重要な量を成している。そ
れというのもその量から、物体の侵入により乗員の危険が迫っていることを導出
できるからである。この結果はきわめて優れたものである。それというのも、検
出された加速度からも加速度の二重の積分によっても、単独では車体変形を推定
できないからである。その理由は、車体変形は式
構成されたポジションセンサを衝撃吸収部に設けなくても（そのためには加速度
センサだけが用いられる）、各々の時点で障害物の侵入深さを求めることができ
る。この車体変形は、乗員保護手段のトリガのために重要な量を成している。そ
れというのもその量から、物体の侵入により乗員の危険が迫っていることを導出
できるからである。この結果はきわめて優れたものである。それというのも、検
出された加速度からも加速度の二重の積分によっても、単独では車体変形を推定
できないからである。その理由は、車体変形は式
【００２４】
【数６】
【００２５】 から数学的に導出されることによる。
【００２６】 そしてこの場合、ｓ０ を零にセットすることができる。なぜならば通常は事
前に変形することがないからである。また、加速度ａが測定される。しかし車両
が障害物にぶつかる衝突速度ｖ０ は未知である。したがって車体変形は本発明
によれば、測定された加速度と格納された量だけから求めることができる。同じ
ことは、以下で説明する衝突速度ｖ０ 算出についてもあてはまる。
前に変形することがないからである。また、加速度ａが測定される。しかし車両
が障害物にぶつかる衝突速度ｖ０ は未知である。したがって車体変形は本発明
によれば、測定された加速度と格納された量だけから求めることができる。同じ
ことは、以下で説明する衝突速度ｖ０ 算出についてもあてはまる。
【００２７】 本発明の１つの有利な実施形態によれば、実際の車体変形ｓから衝突速度ｖ０ が求められる。衝突速度ｖ０ は、従来技術により公知であるように加速度信号
から積分により導出される速度減少ではなく、車両に伝達される衝突エネルギー
をダイレクトに表す量である。衝突速度は、測定された加速度だけから導出する
ことはできず、また、車両の速度測定装置を用いて求めることもできない。なぜ
ならば後者によっても車両の絶対速度だけしか供給されず、衝突速度ｖ０ は供
給されないからである。衝突速度は、車両の絶対速度と衝突障害物の速度が方向
に依存して加算的に合成されたものである。
から積分により導出される速度減少ではなく、車両に伝達される衝突エネルギー
をダイレクトに表す量である。衝突速度は、測定された加速度だけから導出する
ことはできず、また、車両の速度測定装置を用いて求めることもできない。なぜ
ならば後者によっても車両の絶対速度だけしか供給されず、衝突速度ｖ０ は供
給されないからである。衝突速度は、車両の絶対速度と衝突障害物の速度が方向
に依存して加算的に合成されたものである。
【００２８】 衝突速度ｖ０ は実際の車体変形ｓから式（２）
【００２９】
【数７】
【００３０】 を用いて導出され、ここでｓは実際の車体変形、ｖ０ は衝突速度、ａは加速度
、ｔは時間である。
、ｔは時間である。
【００３１】 本発明の別の有利な実施形態によれば、衝突速度ｖ０ を別のやり方によって
得ることもできる。この目的で、車体変形ｓを供給する式（２）が式（１）に代
入される。その後、式（１）が衝突速度ｖ０ について解かれる。この場合、非
線形の式（１）は反復ステップによって解くことができる。このためまずはじめ
に仮想の衝突速度ｖ０ が選択され、式（１）に代入される。この仮想の衝突速
度ｖ０ により式（１）を解いたときの仕事両特性曲線上の偏差に依存して、仮
想の衝突速度ｖ０ が変えられる。計算ステップを何度も繰り返すことで、実際
の衝突速度ｖ０ を得ることができる。このようにして衝突速度ｖ０ は、計算技
術に起因する定常化過程をもつようになる。したがって有利には、求められた衝
突速度または定常化後のあとの衝突速度が後続の計算の基礎として用いられる。
得ることもできる。この目的で、車体変形ｓを供給する式（２）が式（１）に代
入される。その後、式（１）が衝突速度ｖ０ について解かれる。この場合、非
線形の式（１）は反復ステップによって解くことができる。このためまずはじめ
に仮想の衝突速度ｖ０ が選択され、式（１）に代入される。この仮想の衝突速
度ｖ０ により式（１）を解いたときの仕事両特性曲線上の偏差に依存して、仮
想の衝突速度ｖ０ が変えられる。計算ステップを何度も繰り返すことで、実際
の衝突速度ｖ０ を得ることができる。このようにして衝突速度ｖ０ は、計算技
術に起因する定常化過程をもつようになる。したがって有利には、求められた衝
突速度または定常化後のあとの衝突速度が後続の計算の基礎として用いられる。
【００３２】 乗員保護手段をトリガするために、様々な有利な解決手段が提案されている： 車体変形が限界値を超えたとき、乗員保護手段がトリガされる。しかしこの場
合、限界値に至る障害物の侵入は衝突がゆっくりであれば、通常は最小加速度値
の超過により表される衝突開始から、かなりあとの時点で発生する可能性がある
。このためその間に前方にずれた乗員を、乗員保護手段のトリガにより保護する
というよりは負傷させてしまうおそれがある。したがって有利なやり方によれば
、衝突開始から所定の時間内で車体変形限界値に達したときまたはそれを超過し
たときだけ、乗員保護手段がトリガされる。つまりこのようなトリガ判定にあた
り、車体変形の速さに衝突エネルギーが表れている。高速での衝突の場合、車体
変形の限界基準に速く到達するので、トリガは早期の時点で行われる。また、ゆ
っくりとした衝突であれば、そして場合によっては長い期間にわたり作用する小
さな力が伴う場合、車体変形の限界基準は乗員保護手段のトリガについて遅い時
点で到達する。
合、限界値に至る障害物の侵入は衝突がゆっくりであれば、通常は最小加速度値
の超過により表される衝突開始から、かなりあとの時点で発生する可能性がある
。このためその間に前方にずれた乗員を、乗員保護手段のトリガにより保護する
というよりは負傷させてしまうおそれがある。したがって有利なやり方によれば
、衝突開始から所定の時間内で車体変形限界値に達したときまたはそれを超過し
たときだけ、乗員保護手段がトリガされる。つまりこのようなトリガ判定にあた
り、車体変形の速さに衝突エネルギーが表れている。高速での衝突の場合、車体
変形の限界基準に速く到達するので、トリガは早期の時点で行われる。また、ゆ
っくりとした衝突であれば、そして場合によっては長い期間にわたり作用する小
さな力が伴う場合、車体変形の限界基準は乗員保護手段のトリガについて遅い時
点で到達する。
【００３３】 １つの有利な実施形態によれば、求められた衝突速度ｖ０ が所定の限界値を
超えたとき、乗員保護手段がトリガされる。
超えたとき、乗員保護手段がトリガされる。
【００３４】 本発明のさらに別の有利な実施形態によれば、車両について予期されるべきエ
ネルギー吸収がＥｅ が式
ネルギー吸収がＥｅ が式
【００３５】
【数８】
【００３６】 に従って求められる。これらの値の意味は前述の記載に示されている。
【００３７】 有利には、実際の車体変形ｓが限界値を超え、かつ予期されるべきエネルギー
吸収が別の限界値を超えたとき、乗員保護手段に対するイネーブル信号が供給さ
れる。定性的にはこのようなトリガスタートは、時間限界値のある車体変形をも
つ前述のトリガスタートと同等に扱うことができる。それというのも、衝突に起
因して車体変形が大きく吸収すべきエネルギーが高いときには、いっそう激しい
衝突が生じているはずだからである。しかし車体変形限界値を超えたときに吸収
すべきエネルギーがもっと僅かにしか予期されないならば、ゆっくりとした衝突
が発生しているはずであって、衝突開始からすでにかなり時間が経過しているは
ずである。この場合、トリガはサポートされない。
吸収が別の限界値を超えたとき、乗員保護手段に対するイネーブル信号が供給さ
れる。定性的にはこのようなトリガスタートは、時間限界値のある車体変形をも
つ前述のトリガスタートと同等に扱うことができる。それというのも、衝突に起
因して車体変形が大きく吸収すべきエネルギーが高いときには、いっそう激しい
衝突が生じているはずだからである。しかし車体変形限界値を超えたときに吸収
すべきエネルギーがもっと僅かにしか予期されないならば、ゆっくりとした衝突
が発生しているはずであって、衝突開始からすでにかなり時間が経過しているは
ずである。この場合、トリガはサポートされない。
【００３８】 本発明の有利な実施形態によれば、以降のある時点ｔ＋Δｔについて加速度ａ
（ｔ＋Δｔ）の推定が行われる。その際、この推定は式（２）に従って行われる
：
（ｔ＋Δｔ）の推定が行われる。その際、この推定は式（２）に従って行われる
：
【００３９】
【数９】
【００４０】 以降の期間Δｔにおける車体変形の微分変化（ｄｓ／ｄｔ）Δｔは、たとえば外
挿実例としては接線形成などにより直線的に推定することができる。したがって
式（３）は、推定された以降の加速度ａ（ｔ＋Δｔ）に従って解かれる。
挿実例としては接線形成などにより直線的に推定することができる。したがって
式（３）は、推定された以降の加速度ａ（ｔ＋Δｔ）に従って解かれる。
【００４１】 推定された加速度ａ（ｔ＋Δｔ）と同等に扱われるものとして本発明によれば
、推定された加速度ａ（ｔ＋Δｔ）の時間積分により生ずる推定された速度ｖ（
ｔ＋Δｔ）も求められる。推定された速度ｖ（ｔ＋Δｔ）を推定された加速度ａ
（ｔ＋Δｔ）の代わりに使うのは、推定された加速度ａ（ｔ＋Δｔ）のフィルタ
リング作用が生じる場合に有利である。
、推定された加速度ａ（ｔ＋Δｔ）の時間積分により生ずる推定された速度ｖ（
ｔ＋Δｔ）も求められる。推定された速度ｖ（ｔ＋Δｔ）を推定された加速度ａ
（ｔ＋Δｔ）の代わりに使うのは、推定された加速度ａ（ｔ＋Δｔ）のフィルタ
リング作用が生じる場合に有利である。
【００４２】 この場合、推定された加速度ａ（ｔ＋Δｔ）または推定された速度ｖ（ｔ＋Δ
ｔ）を、多くの点で有利に使用することができる： 一方では、推定された加速度ａ（ｔ＋Δｔ）を用いることで、その以降の時点
ｔ＋Δｔについて推定された乗員前方移動ｘ（ｔ＋Δｔ）を求めることができる
。車両乗員の推定された乗員前方移動は式
ｔ）を、多くの点で有利に使用することができる： 一方では、推定された加速度ａ（ｔ＋Δｔ）を用いることで、その以降の時点
ｔ＋Δｔについて推定された乗員前方移動ｘ（ｔ＋Δｔ）を求めることができる
。車両乗員の推定された乗員前方移動は式
【００４３】
【数１０】
【００４４】 に従って求められる。
【００４５】 有利には衝突に起因して加速度から導出された最小乗員前方移動を超えたとき
、乗員保護手段のトリガが行われる。このように計算された前方移動に基づきエ
アバッグのトリガを行う場合の問題点は、早期の時点でトリガ命令を出さなけれ
ばならないことである。それというのも、フロントエアバッグを完全に膨らませ
るには約３０ｍｓかかるからである。したがって、トリガ時点について乗員前方
移動を３０ｍｓ先で推定する必要があり、そのようにして推定された前方移動に
基づき、トリガがそもそも必要であるのか否かを評価しなければならない。求め
られた推定加速度ａ（ｔ＋Δｔ）を使用することで、乗員前方移動ｘ（ｔ＋Δｔ
）も有利には約３０ｍｓのΔｔで推定することができ、このため対応づけられた
限界値を超えたとき、単独であるいは他の判定基準とあわせて、乗員保護手段の
ためにリリースすることができる。
、乗員保護手段のトリガが行われる。このように計算された前方移動に基づきエ
アバッグのトリガを行う場合の問題点は、早期の時点でトリガ命令を出さなけれ
ばならないことである。それというのも、フロントエアバッグを完全に膨らませ
るには約３０ｍｓかかるからである。したがって、トリガ時点について乗員前方
移動を３０ｍｓ先で推定する必要があり、そのようにして推定された前方移動に
基づき、トリガがそもそも必要であるのか否かを評価しなければならない。求め
られた推定加速度ａ（ｔ＋Δｔ）を使用することで、乗員前方移動ｘ（ｔ＋Δｔ
）も有利には約３０ｍｓのΔｔで推定することができ、このため対応づけられた
限界値を超えたとき、単独であるいは他の判定基準とあわせて、乗員保護手段の
ためにリリースすることができる。
【００４６】 他方、以降のある時点のために推定されたこの加速度ａ（ｔ＋Δｔ）を有利に
は、トリガ判定の精密化のためにまたは衝突角度測定のために使用することがで
きる。
は、トリガ判定の精密化のためにまたは衝突角度測定のために使用することがで
きる。
【００４７】 これら両方の事例において記憶装置内には、車体変形に依存する仕事量特性曲
線がただ１つの衝突角度について格納されているだけでなく、様々な衝突角度に
ついて格納されており、たとえば車両長手方向軸に対し０度である正面衝突につ
いて、ならびに車両長手方向軸に対しそれぞれ＋／−３０度の斜め方向の衝突に
ついて格納されている。車体構造はそれぞれ異なる方向で様々に構成されている
ので、車体変形を達成するための仕事量も方向に依存して様々である。したがっ
て仕事量特性曲線または多項式は既述のように経験的に求められるが、それらは
衝突方向に依存している。それゆえ複数の仕事量特性曲線Ａα（ｓ）が衝突角度
αに依存して格納されている。
線がただ１つの衝突角度について格納されているだけでなく、様々な衝突角度に
ついて格納されており、たとえば車両長手方向軸に対し０度である正面衝突につ
いて、ならびに車両長手方向軸に対しそれぞれ＋／−３０度の斜め方向の衝突に
ついて格納されている。車体構造はそれぞれ異なる方向で様々に構成されている
ので、車体変形を達成するための仕事量も方向に依存して様々である。したがっ
て仕事量特性曲線または多項式は既述のように経験的に求められるが、それらは
衝突方向に依存している。それゆえ複数の仕事量特性曲線Ａα（ｓ）が衝突角度
αに依存して格納されている。
【００４８】 トリガのやり方を精密にするために有効であるのは、実際の事故における衝突
角度αが未知であるときに車体変形ｓの計算にあたり、本当の衝突角度αからの
偏差が最も小さい衝突角度αを基礎とする仕事量特性曲線Ａ（ｓ）を選択するこ
とである。その際、以降のある時点における加速度ａ（ｔ＋Δｔ）を、角度に依
存する各仕事量特性曲線Ａα（ｓ）に基づき推定する。その結果として、以降の
ある時点について角度に依存する複数の推定加速度ａα（ｔ＋Δｔ）が得られる
。この以降のある時点ｔ＋Δｔに実際に到達すると、推定加速度ａα（ｔ＋Δｔ
）が、加速度センサにより測定された実際の加速度ａと比較される。
角度αが未知であるときに車体変形ｓの計算にあたり、本当の衝突角度αからの
偏差が最も小さい衝突角度αを基礎とする仕事量特性曲線Ａ（ｓ）を選択するこ
とである。その際、以降のある時点における加速度ａ（ｔ＋Δｔ）を、角度に依
存する各仕事量特性曲線Ａα（ｓ）に基づき推定する。その結果として、以降の
ある時点について角度に依存する複数の推定加速度ａα（ｔ＋Δｔ）が得られる
。この以降のある時点ｔ＋Δｔに実際に到達すると、推定加速度ａα（ｔ＋Δｔ
）が、加速度センサにより測定された実際の加速度ａと比較される。
【００４９】 その後、測定された加速度ａと偏差の最も小さい推定加速度ａα（ｔ＋Δｔ）
の基礎を成す衝突角度に依存する仕事量特性曲線Ａα（ｓ）を、後続の計算のた
めに用いることができる。
の基礎を成す衝突角度に依存する仕事量特性曲線Ａα（ｓ）を、後続の計算のた
めに用いることができる。
【００５０】 他方、このようにして求められた衝突に依存する仕事量特性曲線Ａα（ｓ）を
、おおよそ衝突角度αとすることができる。そしてこれを、複数の乗員保護手段
の１つを方向に依存して選択するために用いることができる。
、おおよそ衝突角度αとすることができる。そしてこれを、複数の乗員保護手段
の１つを方向に依存して選択するために用いることができる。
【００５１】 有利には、前述の条件が生じているときに乗員保護手段がダイレクトに制御さ
れる。しかし１つの別の有利な実施形態において、対応する値が限界値を超えた
ことがいわゆるセーフィング機能のインプリメントに用いられ、このセーフィン
グ機能によれば限界値を超えたときにイネーブル信号が供給される。この場合、
衝突が付加的に他の手段により評価され、たとえば加速度センサまたはクラッシ
ュセンサあるいはさらに別の評価機構または別のトリガアルゴリズムによって評
価される。これら別の手段によってトリガ信号が送出される。そしてトリガ信号
が、本発明による装置から供給されるイネーブル信号とＡＮＤ結合される。両方
の信号が生じているときにだけ、乗員保護手段がトリガされる。通常、本発明に
よる装置のパラメータの選定において、たとえば限界値が低く設定されて、最適
な時点にトリガ信号をおくことのできる時間窓がイネーブル信号により形成され
るように選定されている。
れる。しかし１つの別の有利な実施形態において、対応する値が限界値を超えた
ことがいわゆるセーフィング機能のインプリメントに用いられ、このセーフィン
グ機能によれば限界値を超えたときにイネーブル信号が供給される。この場合、
衝突が付加的に他の手段により評価され、たとえば加速度センサまたはクラッシ
ュセンサあるいはさらに別の評価機構または別のトリガアルゴリズムによって評
価される。これら別の手段によってトリガ信号が送出される。そしてトリガ信号
が、本発明による装置から供給されるイネーブル信号とＡＮＤ結合される。両方
の信号が生じているときにだけ、乗員保護手段がトリガされる。通常、本発明に
よる装置のパラメータの選定において、たとえば限界値が低く設定されて、最適
な時点にトリガ信号をおくことのできる時間窓がイネーブル信号により形成され
るように選定されている。
【００５２】 従属請求項には本発明の有利な実施形態が示されている。次に、図面を参照し
ながら本発明の実施例について詳しく説明する。
ながら本発明の実施例について詳しく説明する。
【００５３】 図１は、本発明による装置のブロック図である。
【００５４】 図２は、本発明による方法のフローチャートである。
【００５５】 図３は、本発明による装置を備えた車両を示す図である。
【００５６】 図４は、本発明の基礎とするダイアグラムである。
【００５７】 図１には、本発明による装置のブロック図が示されている。これには加速度セ
ンサ１、計算ユニット２１を備えたプロセッサ２、メモリ２２有利にはＥＥＰＲ
ＯＭなどの不揮発性メモリ、プロセッサ２と接続された２つの乗員保護手段３が
設けられている。
ンサ１、計算ユニット２１を備えたプロセッサ２、メモリ２２有利にはＥＥＰＲ
ＯＭなどの不揮発性メモリ、プロセッサ２と接続された２つの乗員保護手段３が
設けられている。
【００５８】 加速度センサ１は、検出された加速度ａを評価のためプロセッサ２へ送出する
。計算ユニット２１は既述のように、乗員保護手段３のうちの１つあるいは複数
のトリガが必要であるかを求める。このトリガはイネーブル信号ｆにより行われ
る。
。計算ユニット２１は既述のように、乗員保護手段３のうちの１つあるいは複数
のトリガが必要であるかを求める。このトリガはイネーブル信号ｆにより行われ
る。
【００５９】 計算ユニット２１は本発明による方法を実施するため、メモリ２１内に格納さ
れている値つまり車両質量ｍおよび仕事量Ａという関数を、仕事量Ａにより車両
の車体において所定の方向で達する車体変形ｓに依存して操作する。なお、車体
変形ｓは車両質量ｍのように車両に固有のものである。図４には、実例としての
仕事量特性曲線Ａ（ｓ）が示されている。
れている値つまり車両質量ｍおよび仕事量Ａという関数を、仕事量Ａにより車両
の車体において所定の方向で達する車体変形ｓに依存して操作する。なお、車体
変形ｓは車両質量ｍのように車両に固有のものである。図４には、実例としての
仕事量特性曲線Ａ（ｓ）が示されている。
【００６０】 必要に応じて、車両変形Ａα（ｓ）について複数の仕事量特性曲線が角度に依
存してメモリに格納されており、これは計算ユニット２１において既述のように
して用いることができる。
存してメモリに格納されており、これは計算ユニット２１において既述のように
して用いることができる。
【００６１】 この場合、車両の長手方向軸Ａ−Ａ′をもつ自動車を描いた図３によれば、車
両長手方向軸Ａ−Ａ′に対する角度αが実例として書き込まれている。同様に実
例として車体変形ｓも書き込まれていて、これは車両の仮想のバンパーから出発
し、衝撃吸収部４において長手方向軸Ａ−Ａ′に沿って示されている。
両長手方向軸Ａ−Ａ′に対する角度αが実例として書き込まれている。同様に実
例として車体変形ｓも書き込まれていて、これは車両の仮想のバンパーから出発
し、衝撃吸収部４において長手方向軸Ａ−Ａ′に沿って示されている。
【００６２】 加速度センサ１も対応するプロセッサも、たとえば車両中央における共通の制
御装置内に配置されている。
御装置内に配置されている。
【００６３】 図２には、本発明による方法のフローチャートが示されている。ステップＳ０
において乗員保護システムが初期化されて状態Ｓ１へ移行し、ステップＳ２にお
いて持続的に、加速度ａが最小値ｍａを超えたか否かを持続的にチェックし、こ
れにより衝突計算の開始が引き起こされる（ｙ）。最小加速度ｍａが検出される
と（ｙ）、ステップＳ２において車体変形ｓを車両質量ｍ、検出された加速度ａ
および記憶されていた仕事量特性曲線Ａ（ｓ）に依存して、前述のやり方に従い
算出し、その後、ステップＳ４においてもやはり前述のしきに従い衝突速度ｖ０ を算出された車体変形ｓ、加速度ｍａおよび時間ｔの関数として計算する。ス
テップＳ５において、複数の計算サイクルに従って求められた衝突速度ｖ０ が
安定していると判明すれば（ｙ）、ステップＳ６においてまだ予期されるエネル
ギーＥｅ の減少を、たとえば車両質量ｍ、衝突速度ｖ０ および加速度ａの関数
として求める。ステップＳ５において衝突速度がまだ安定していなければ（ｎ）
、ステップＳ３，Ｓ４による新たな計算サイクルが必要である。
において乗員保護システムが初期化されて状態Ｓ１へ移行し、ステップＳ２にお
いて持続的に、加速度ａが最小値ｍａを超えたか否かを持続的にチェックし、こ
れにより衝突計算の開始が引き起こされる（ｙ）。最小加速度ｍａが検出される
と（ｙ）、ステップＳ２において車体変形ｓを車両質量ｍ、検出された加速度ａ
および記憶されていた仕事量特性曲線Ａ（ｓ）に依存して、前述のやり方に従い
算出し、その後、ステップＳ４においてもやはり前述のしきに従い衝突速度ｖ０ を算出された車体変形ｓ、加速度ｍａおよび時間ｔの関数として計算する。ス
テップＳ５において、複数の計算サイクルに従って求められた衝突速度ｖ０ が
安定していると判明すれば（ｙ）、ステップＳ６においてまだ予期されるエネル
ギーＥｅ の減少を、たとえば車両質量ｍ、衝突速度ｖ０ および加速度ａの関数
として求める。ステップＳ５において衝突速度がまだ安定していなければ（ｎ）
、ステップＳ３，Ｓ４による新たな計算サイクルが必要である。
【００６４】 ステップＳ７において、乗員保護手段のためのトリガ判定基準がチェックされ
る：車体変形ｓおよび予期すべきエネルギーＥｅ がそれに属する限界値Ｇ１お
よびＧ２を超えた場合（ｙ）、ステップＳ８において乗員保護手段がトリガされ
る。限界値Ｇ１またはＧ２のうち少なくとも１つをそれに対応する信号が超えて
いなければ（ｎ）、次の時点で車体変形ｓが新たに計算される。なお、限界値Ｇ
１および／またはＧ２は一定にしてもよいし可変にしてもよい。
る：車体変形ｓおよび予期すべきエネルギーＥｅ がそれに属する限界値Ｇ１お
よびＧ２を超えた場合（ｙ）、ステップＳ８において乗員保護手段がトリガされ
る。限界値Ｇ１またはＧ２のうち少なくとも１つをそれに対応する信号が超えて
いなければ（ｎ）、次の時点で車体変形ｓが新たに計算される。なお、限界値Ｇ
１および／またはＧ２は一定にしてもよいし可変にしてもよい。
【図１】 本発明による装置のブロック図である。
【図２】 本発明による方法のフローチャートである。
【図３】 本発明による装置を備えた車両を示す図である。
【図４】 本発明の基礎とするダイアグラムである。
Claims (21)
- 【請求項１】 車両の乗員保護手段を制御する方法において、 計算量として車両質量（ｍ）を供給し、 車体変形（ｓ）とそのために費やされるべき仕事量（Ａ（ｓ））との依存関係
を供給し、 車両加速度（ａ）を検出し、 車両質量（ｍ）、仕事量（Ａ（ｓ））および加速度（ａ）に依存して乗員保護
手段（３）を制御することを特徴とする、 車両の乗員保護手段を制御する方法。 - 【請求項２】 実際の車体変形（ｓ）を加速度（ａ）、仕事量（Ａ）および
車両質量（ｍ）に依存して求める、請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 実際の車体変形（ｓ）を式 【数１】 から導出し、ここでｍは車両質量、ａは加速度、ｓは車体変形、Ａはそのために
要する仕事量である、請求項２記載の方法。 - 【請求項４】 乗員保護手段（３）を、実際の車体変形（ｓ）またはそれか
ら導出された量に依存して制御する、請求項２または３記載の方法。 - 【請求項５】 衝突速度（ｖ０）を加速度（ａ）、仕事量（Ａ）および車両
質量（ｍ）に依存して求める、請求項１から４のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項６】 乗員保護手段（３）を、求められた衝突速度（ｖ０）または
そこから導出された量に依存して制御する、請求項５記載の方法。 - 【請求項７】 衝突速度（ｖ０）を実際の車体変形（ｓ）から導出する、請
求項２または３記載の方法。 - 【請求項８】 衝突速度（ｖ０）を式 【数２】 に従い実際の車体変形（ｓ）から導出し、ここでｓは実際の車体変形、ｖ０ は
加速度、ｔは時間である、請求項７記載の方法。 - 【請求項９】 衝突速度（ｖ０）を複数の時点で計算し、求められた衝突速
度または定常化過程後のあとの衝突速度を以降の計算に対する基礎として用いる
、請求項５から８のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１０】 車両についてなお予期されるべきエネルギー吸収（Ｅｅ）
を求める、請求項１から９のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１１】 予期されるべきエネルギー吸収（Ｅｅ）を式 【数３】 に従って求める、請求項１０記載の方法。
- 【請求項１２】 実際の車体変形（ｓ）が衝突開始から所定の時間内で限界
値（Ｇ１）を超えたとき、乗員保護手段（３）に対するイネーブル信号（ｆ）を
送出する、請求項４記載の方法。 - 【請求項１３】 実際の車体変形（ｓ）が限界値（Ｇ１）を超え、かつなお
予期されるべきエネルギー吸収（Ｅｅ）が別の限界値（Ｇ２）を超えたとき、乗
員保護手段（３）に対するイネーブル信号（ｆ）を送出する、請求項４記載の方
法。 - 【請求項１４】 以降のある時点（ｔ＋Δｔ）について加速度（ａ（ｔ＋Δ
ｔ））を推定する、請求項１から１３のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１５】 推定された前記加速度（ａ（ｔ＋Δｔ））を用いて、前記
以降のある時点（ｔ＋Δｔ）について推定された乗員前方移動（ｘ（ｔ＋Δｔ）
）を求め、該以降のある時点の乗員前方移動（ｘ（ｔ＋Δｔ））が閾値を超えた
とき、乗員保護手段（３）に対するイネーブル信号（ｆ）を送出する、請求項１
４記載の方法。 - 【請求項１６】 車体変形（ｓ）とそのために費やされるべき仕事量（Ａ（
ｓ））との依存関係を衝突角度に依存して供給し（Ａα（ｓ））、角度に依存す
る仕事量ごとに以降の加速度を推定し、供給された衝突角度に依存する各仕事量
特性曲線（Ａα（ｓ））に基づき、以降のある時点（ｔ＋Δｔ）について加速度
（ａα（ｔ＋Δｔ））を推定し、該以降のある時点（ｔ＋Δｔ）で検出された加
速度（ａ）を推定された加速度（ａα（ｔ＋Δｔ））と比較する、請求項１４ま
たは１５記載の方法。 - 【請求項１７】 後続の計算のために、検出された加速度（ａ）から最も小
さい偏差をもつ推定加速度（ａα（ｔ＋Δｔ））の基礎を成す衝突角度に依存す
る仕事量特性曲線（Ａα（Ｓ））を用いる、請求項１６記載の方法。 - 【請求項１８】 検出された加速度（ａ）から最も小さい偏差をもつ推定加
速度（ａα（ｔ＋Δｔ））の基礎を成す衝突角度に依存する仕事量特性曲線（Ａ α （Ｓ））により、衝突角度（α）を定め、このようにして求められた衝突角度
（α）に依存して乗員保護手段（３）を制御する、請求項１６記載の方法。 - 【請求項１９】 車体変形（ｓ）に費やされるべき仕事量（Ａ（ｓ））をク
ラッシュテストにおいて求める、請求項１から１８のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項２０】 車体変形（ｓ）に費やされるべき仕事量（Ａ（ｓ））を、
高い衝突速度によるクラッシュテストおよび低い衝突速度によるクラッシュテス
トにおいて求める、請求項１９記載の方法。 - 【請求項２１】 車両の乗員保護手段を制御する装置において、 車両加速度（ａ）を検出する加速度センサ（１）と、 車体変形（ｓ）とそのために費やされるべき仕事量（Ａ（ｓ））との依存関係
と車両質量（ｍ）が格納されている記憶装置（２２）と、 前記の加速度（ａ）と仕事量（Ａ）と車両質量（ｍ）とに依存して乗員保護手
段（３）を制御する計算ユニット（２１）が設けられていることを特徴とする、 車両の乗員保護手段を制御する装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19840440A DE19840440B4 (de) | 1998-09-04 | 1998-09-04 | Verfahren und Vorrichtung zum Steuern eines Insassenschutzmittels eines Fahrzeugs |
| DE19840440.9 | 1998-09-04 | ||
| PCT/DE1999/002801 WO2000014494A1 (de) | 1998-09-04 | 1999-09-03 | Verfahren und vorrichtung zum steuern eines insassenschutzmittels eines fahrzeugs |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002524343A true JP2002524343A (ja) | 2002-08-06 |
| JP3523595B2 JP3523595B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=7879855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000569193A Expired - Fee Related JP3523595B2 (ja) | 1998-09-04 | 1999-09-03 | 車両の乗員保護手段を制御する方法および装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7499781B2 (ja) |
| EP (1) | EP1110064B1 (ja) |
| JP (1) | JP3523595B2 (ja) |
| KR (1) | KR100456165B1 (ja) |
| DE (2) | DE19840440B4 (ja) |
| WO (1) | WO2000014494A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013166515A (ja) * | 2012-02-16 | 2013-08-29 | Mitsubishi Motors Corp | 衝突判別装置 |
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| US7191045B2 (en) | 2001-08-28 | 2007-03-13 | Robert Bosch Gmbh | Method for determining a trigger time for restraint means in a vehicle |
| DE10141886A1 (de) * | 2001-08-28 | 2003-03-20 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Bestimmung einer Auslösezeit für Rückhaltemittel in einem Fahrzeug |
| DE10160883B4 (de) * | 2001-12-12 | 2014-02-13 | Volkswagen Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung der Unfallschwere eines Fahrzeugs |
| DE10361280A1 (de) * | 2003-12-24 | 2005-07-28 | Daimlerchrysler Ag | Kraftfahrzeug mit ansteuerbaren Aufprall-Sicherheitseinrichtungen |
| JP4210926B2 (ja) * | 2004-01-16 | 2009-01-21 | 株式会社デンソー | 乗員保護システム |
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| DE102004017066A1 (de) * | 2004-04-07 | 2005-10-27 | Daimlerchrysler Ag | Kraftfahrzeug mit Positionierungsmitteln für Fahrzeuginsassen |
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| WO2007044997A2 (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-19 | Trw Automotive U.S. Llc | Method and apparatus for providing a safing function in a restraining system |
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