JP2014151913A - 車両用衝突評価方法および装置ならびにコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】軟らかい障害物への高速の衝突と、硬い障害物への低速の衝突とをより確実に区別する車両用衝突評価方法を提供すること。
【解決手段】車両用の衝突評価方法において、この車両は、加速度センサシステムとプレッシャホースセンサとを有しており、この方法は、プレッシャホースセンサの信号を表すプレッシャホース信号を使用して、衝突対象物と車両との衝突に対する衝突時点を求めるステップと、上記の衝突時点を使用して加速度センサシステムの加速度信号を正規化するステップとを有しており、上記の加速度信号は、加速度センサシステムによって記録した加速度を表し、上記の方法はさらに、衝突についての衝突評価を得るために正規化加速度信号を評価するステップを有しており、この衝突評価により、トリガ状況と非トリガ状況との区別が可能になる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両用衝突識別方法、相応する装置、相応する車両用衝突評価システムならびに相応するコンピュータプログラム製品に関する。

歩行者事故を検出するため、これまで主に２つまたはそれ以上の加速度センサに基づいておりかつバンパーに組み込まれたセンサシステムが使用されている。

さらに車両事故を検出するため、一般的にはセンタトンネルに配置されるエアバッグ制御装置が使用される。前面クラッシュないしは前面衝突を検出するために使用されるアルゴリズムは主に、車両のｘ方向ないしは走行方向における加速度信号に基づいている。この加速度センサは一般的に中央のエアバッグ制御装置に配置されるが、外部に取り付けることも可能である。上記のトリガアルゴリムにとってチャレンジングであるのは、殊に、軟らかい障害物への高速の衝突（クラッシュ）と、硬い障害物への低速の衝突とを区別することである。軟らかい障害物への高速のクラッシュ時には、拘束手段を起動すべきであるが、トリガ時点までに測定される加速度値は小さい。硬い障害物への低速の衝突時には、拘束手段を起動すべきでないが、測定される加速度は大きい。これらの衝突タイプを確実に切り分けるため、例えばアップフロントセンサなどの付加的なセンサシステムを用いることが多い。

本発明の課題は、軟らかい障害物への高速の衝突と、硬い障害物への低速の衝突とをより確実に区別する車両用衝突評価方法および装置ならびにコンピュータプログラムを提供することである。

上記の車両用衝突評価方法についての課題は、本発明の請求項１により、車両用の衝突評価方法において、この車両は、加速度センサシステムとプレッシャホースセンサとを有しており、この方法が、プレッシャホースセンサの信号を表すプレッシャホース信号を使用して、衝突対象物と車両との衝突に対する衝突時点を求めるステップと、上記の衝突時点を使用して加速度センサシステムの加速度信号を正規化するステップとを有しており、上記の加速度信号は、加速度センサシステムによって記録した加速度を表し、上記の方法はさらに、衝突についての衝突評価を得るために正規化加速度信号を評価するステップを有することよって解決され、この衝突評価により、トリガ状況と非トリガ状況との区別が可能になる。

有利な実施形態は、各従属請求項および以下の説明から得られる。

本発明の１つの実施例による、車両のエアバッグ制御装置を有する衝突評価システムの概略図である。 本発明の１つの実施例による車両用衝突評価方法の流れ図である。 本発明の実施例にしたがい、車両が衝突対象物に衝突する際の加速度信号を有するグラフである。 本発明の実施例にしたがい、車両が衝突対象物に衝突する際の加速度信号を有する別のグラフである。 本発明の実施例にしたがい、車両が衝突対象物に衝突する際の加速度信号を有するさらに別のグラフである。 本発明の実施例にしたがい、車両が衝突対象物に衝突する際の加速度信号を有するさらに別のグラフである。 本発明の実施例にしたがい、車両が衝突対象物に衝突する際の加速度信号を有するさらに別のグラフである。 本発明の実施例にしたがい、車両が衝突対象物に衝突する際の加速度信号を有するさらに別のグラフである。

車両が衝突対象物に衝突した際のトリガ状況または非トリガ状況についての決定は、衝突時点が既知であれば、より良好かつより容易に行うことができる。この衝突時点が既知であれば、衝突評価も容易になる。しかしながらエアバッグセンサシステムの上記の信号からは、上記の衝突時点は部分的に確定できないかまたは遅延を伴ってしか確定できないのである。エアバッグセンサシステムの複数の信号と、車両のかなり前方に取り付けられたプレッシャホースの複数の信号とを組み合わせれば、トリガ状況を評価する際の大きな改善に寄与することができる。

ここで説明しているアプローチには、公知のプレッシャホースないしはプレッシャホースセンサ（ＰＴＳ Pressure Tube Sensor）を用いることができる。このプレッシャホースは、例えば、バンパクロスメンバと、その前に配置されたフォームと間に設けられており、空気が充填され、その端部は１つずつの圧力センサで閉じられている。例えば、歩行者との衝突は、プレッシャホースの変形によって識別され、圧力信号として上記の圧力センサで検出される。また、例えば他の車両または対象物との別のタイプの衝突も上記のプレッシャホースによって検出可能である。

加速度センサシステムおよびプレッシャホースセンサを有する車両用衝突評価方法には、以下のステップが含まれる。すなわち、
上記のプレッシャホースセンサの信号を表すプレッシャホース信号を使用して、衝突対象物と車両との衝突に対する衝突時点を求めるステップと、
この衝突時点を使用して上記の加速度センサシステムの加速度信号を正規化するステップとを有しており、ここでこの加速度信号は、上記の加速度センサシステムによって記録した加速度の信号を表し、
上記の方法はさらに、
上記の衝突についての衝突評価を得るために上記の正規化加速度信号を評価するステップを有しており、この衝突評価により、トリガ状況と、非トリガ状況との区別が可能になる。

衝突評価は、車両における人員保護システムのトリガを改善するのに利用することが可能である。この際に衝突評価は、衝突対象物への車両の衝突を評価することができ、この衝突対象物は、別の車両、位置固定の動かない対象物、硬い障害物、軟らかいバリアおよび／または障害物、自転車運転者および／または歩行者とすることが可能である。この衝突は、前面において発生することがあり、車両前面の一部および／または車両前面全体と、衝突対象物とがオーバラップし得る。上記の車両は、例えば乗用車および／または輸送用車両とすることが可能である。衝突時点とは、上記のような車両が衝突対象物と衝突し、および／またはこの車両が衝突対象物と接触した時点とすることができる。上記の車両は、エアバッグ制御装置を有し得る。このエアバッグ制御装置は、車両のセンタトンネルに配置することができ、車両事故の識別に利用可能である。このエアバッグ制御装置には、エアバッグセンサシステムを配置することができる。このエアバッグセンサシステムは、上記のエアバッグ制御装置とは別に車両内に配置することも可能である。上記のエアバッグセンサシステムは、加速度センサシステムを含み得る。この加速度センサシステムは、走行方向における車両の加速度を記録するように構成された少なくとも１つの加速度センサを含むことができる。この走行方向は、ｘ方向および／またはｘ軸とも称することが可能である。上記の加速度は、加速度信号によって表すことができる。上記の加速度センサシステムは、エアバッグセンサシステムとは独立して実現することも可能である。歩行者との衝突を識別するためには、プレッシャホースセンサを使用することができる。このプレッシャホースセンサは、車両のバンパに取り付けることが可能である。このプレッシャホースセンサは、両端に１つずつの圧力センサが配置されているプレッシャホースとし得る。衝突対象物の衝突によるこのプレッシャホースの変形は、プレッシャホースの少なくとも１つの圧力センサの圧力変化として識別することができ、プレッシャホース信号として出力することができる。人員保護手段をトリガし得るおよび／またはこれをトリガすべきクラッシュないしは衝突があり得る。このような状況をトリガ状況ということができる。非トリガ状況とは、人員保護手段をトリガしないかおよび／またはこれをトリガすべきでない衝突ないしはクラッシュにおける状況と理解することができる。非トリガ状況とは、いわゆる１６ｋｍ／ｈ ＡＺＴ保証衝突（Versicherungscrash）において発生し得る。低速での硬いバリアとの衝突時には、人員保護手段のトリガは望ましくないため、これを非トリガ状況と称することができる。

上記の衝突時点を使用した加速度信号の正規化とは、本発明において、検出した衝突時点にスタートした経過時間カウンタについて、正規化すべきこの加速度信号をプロット（すなわち評価）することと理解することも可能である。

１つの実施形態において、上記の評価のステップにおいて、あらかじめ定めた閾値曲線を使用して上記の正規化加速度信号を評価する。上記のプレッシャホースセンサないしはプレッシャホース信号によって求めたタイムベースを基準にして上記の加速度信号を表す場合、上記の正規化加速度は、トリガ状況を伴う衝突の場合に、時間依存の閾値曲線とし得るあらかじめ定めた閾値曲線を上回り得る。非トリガ状況を伴う衝突の際には、上記の正規化加速度信号は、上記のあらかじめ定めた閾値曲線に到達しない。

本発明においてタイムベースとは、あらかじめ定めた時点以降、経過時間カウンタが動作開始することと理解することができる。上記のクラッシュの持続時間ないしは時間の進みがこれによって検出される。この経過時間カウンタのスタートに決定的であるのは、有効なセンサ信号である。加速度センサによって決定されるタイムベースは、例えば、測定した加速度ないしは加速度変化があらかじめ定めた閾値を上回ると直ちに開始される。圧力センサないしはプレッシャホースセンサによって定められるタイムベースは、例えば、測定した圧力ないしは圧力変化があらかじめ定めた閾値を上回ると直ちに開始される。

上記の評価のステップにおいて、衝突時点から、上記の正規化加速度信号があらかじめ定めた閾値を上回るまでの持続時間を使用して、上記の正規化加速度信号を評価する場合も有利である。このあらかじめ定めた閾値は、基準閾値と称することも可能である。上記の持続時間が短い場合、ないしは、上記の持続時間が、あらかじめ定めた境界値を下回る場合、これは高速のトリガ衝突ないしはトリガ状況である。上記の持続時間が長い場合ないしは上記の持続時間が、あらかじめ定めた境界値を上回る場合、これは低速の非トリガ衝突ないしは非トリガ状況である。上記のあらかじめ定めた閾値ないしはこれに比例して依存する力レベルを選択して、この値が車両の衝撃吸収部における変形部材に対応付けられて、衝突タイプ内で上記の衝突速度が求められるようにすることが可能である。上記の衝突速度は、上記の衝突時点から、上記の正規化加速度信号があらかじめ定めた閾値を上回るまでの持続時間に比例し得る。衝突時点として、上記のプレッシャホース信号を用いて求めた衝突時点を使用することができる。

本発明の１つの実施形態では、上記の評価のステップにおいて、上記の衝突時点から、上記の正規化加速度信号の特徴的な信号経過までの時間を使用して、この正規化加速度信号を評価する。この特徴的な信号経過は、上記の加速度信号における特徴的な加速度ピーク、一時的な加速度ピークおよび／または加速度ピーク値とすることが可能である。特徴的な信号経過は、対応する衝撃吸収部部材の可塑変形に相応することが可能であり、対応する衝撃吸収部部材は、衝突タイプが与えられる場合、固定のあらかじめ定めた変形変位によって特徴付けることができる。特徴的な信号経過は、例えば加速度ないしは加速度を表す加速度値が、所定の最小加速度レベルを上回り、かつ、上記の加速度値の到達した最大値のあらかじめ定めた割合に再度低下した場合に検出することができる。１つの実施形態では、加速度ピークを特徴的な信号経過として特徴付けるため、上記の加速度値はこの加速度値の最大値の７５％まで低下し得る。上記の衝突時点から上記の特徴的な信号経過までの時間が短いかないしはあらかじめ定めた境界値を下回る場合、これは、高速のトリガ衝突ないしはトリガ状況とすることが可能である。衝突時点から上記の特徴的な信号経過までの時間が長いかないしはあらかじめ定めた境界値を上回る場合、これは、低速の非トリガ衝突ないしは非トリガ状況である。上記の変形変位が一定であることにより、上記の衝突速度は、測定した時間に逆比例し得る。

さらに１つの実施形態によれば、上記の評価のステップにおいて、上記の衝突評価の一部分として上記の正規化加速度信号を使用して、上記の衝突について衝突タイプを求めることができる。これによって得られる利点は、求めた衝突タイプに依存して上記のトリガアルゴリズムの少なくとも１つのトリガ閾値を適合できることである。

１つの実施形態において、エアバッグアルゴリズムの閾値適合化および／またはエアバッグアルゴリズムの特徴問い合わせの変更のステップで上記の衝突評価を使用して、閾値を適合化する場合も有利である。上記の衝突評価を、殊に衝突タイプを利用して、上記のトリガアルゴリズムを（現在の）衝突タイプに適合させることができる。「軟らかい」衝突では、人員保護手段をトリガするための上記の閾値を、上記の加速度信号の相応に低い信号レベルに適合させる、すなわち低減することが可能である。

本発明では、車両用衝突評価装置を構成して、本発明による上記の方法のステップが、相応する複数のユニットによって実行するかないしは実現されるようにする。装置の形態をした本発明のこの実施変形形態により、本発明のベースにある課題を高速かつ効率的に解決することが可能である。上記の車両用衝突評価装置は、エアバッグ制御装置の一部とすることができる。この車両用衝突評価装置は、エアバッグ制御装置とは別に実施することが可能である。この装置は、プレッシャホースセンサのプレッシャホース信号を読み込むように構成することができる。この装置は、エアバッグセンサの加速度信号を読み込むように構成することが可能である。

本発明において装置とは、センサ信号を処理し、これに依存して制御信号および／またはデータ信号を出力する電気装置とすることができる。この装置は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアで構成することの可能なインタフェースを有し得る。ハードウェアによる構成では、上記のインタフェースは、上記の装置の相異なる機能を含む、例えばいわゆるシステムＡＳＩＣの一部とすることができる。しかしながら上記のインタフェースが固有の集積回路であるかまたは少なくとも部分的にディスクリートな構成部材から構成されることも可能である。ソフトウェアによる構成では、上記のインタフェースはソフトウェアモジュールとすることが可能であり、このソフトウェアモジュールは、別のソフトウェアモジュールに加えて、マイクロコントローラ上に設けられる。

車両用衝突評価システムは、つぎのような特徴を有する。すなわち、
車両が衝突対象物に衝突する衝突時点を記録し、かつ、この衝突時点を表すプレッシャホース信号を供給するように構成されたプレッシャホースセンサと、
加速度を記録してこの加速度を表す加速度信号を供給するように構成された加速度センサシステムと、
車両用衝突評価装置とを有するのである。

上記の衝突評価システムは、エアバッグシステムおよび／または人員保護システムの一部とすることが可能である。衝突評価システムとしての実施形態は殊に有利である。なぜならば、ここでは必要な信号がすべて検出されるからである。衝突評価システムと、エアバッグシステムとを結合および／または組み合わせることも可能である。

つぎのようなプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品も有利である。すなわち、このプログラムコードは、半導体メモリ、固定ディスク記憶装置または光学式記憶装置のような機械読み出し可能媒体上に記憶することができ、かつ、このプログラムコードは、コンピュータまたは装置上で実行される場合に上で説明した複数の実施形態のうちの１つに記載された方法を実行するのに使用されるのである。

本発明の様相の１つは、プレッシャホースセンサを用いてスタート時点および車両衝突の速度を検出することである。本発明の別の１つの様相は、本来歩行者事故を検出するために設けられたプレッシャホースセンサを「コンタクトスイッチ」として、車両衝突の開始の識別に使用し、かつ、この情報をエアバッグトリガアルゴリズムに使用することである。この情報は、これまで、エアバッグ制御装置において測定した加速度信号に基づいた場合、極めて低い精度でしか求められていない。これにより、アルゴリズムの分離性能は大きく制限される。本発明の利点は、「コンタクトスイッチ」としてのプレッシャホースにより、クラッシュ開始についての極めて信頼性の高い情報がエアバッグトリガアルゴリズムに提供できることである。センタトンネルにおいて測定した加速度と合わせれば、格段に正確にクラッシュ速度を求めることができる。これにより、トリガ状況と非トリガ状況とをより高速かつより高い信頼性で区別することができる。これにより、高速のクラッシュ時におけるトリガ性能が改善され、また低速の非発火状況におけるエラートリガの回数が低減されるのである。

以下では添付の図面に基づき、本発明を例示によって詳しく説明する。ここで、本発明の有利な実施例の以下の説明において、相異なる図に示されかつ類似に動作する部材に対し、同じまた類似の参照符号を使用する。これらの部材の繰り返しの説明は省略する。

図１には、本発明の実施例にしたがい、車両のエアバッグ制御装置を有する衝突評価システムの概略図が示されている。車両１００は、エアバッグ制御装置１１０を有しており、このエアバッグ制御装置には、エアバッグセンサシステムの形態の加速度センサシステム１２０が含まれており、少なくとも１つの人員保護手段１３０に接続されている。加速度センサシステム１２０は、車両１００の加速度を検出して相応の加速度信号を供給するように構成されている。人員保護手段１３０は、１つの実施例において、例えばエアバッグおよび／またはシートベルトテンショナとすることができる。エアバッグ制御装置１１０は、プレッシャホースセンサ１４０に接続されている。プレッシャホースセンサ１４０は、プレッシャホースセンサ１４０の信号を表すプレッシャホース信号１４５を出力する構成されている。プレッシャホースセンサ１４０は、バンパクロスメンバと、走行方向１５０においてその前に配置されているフォームとの間で車両前面側の前方に配置されている。

別の実施例では、図１に示したように車両１００は、オプションで少なくとも１つのアップフロントセンサ１６０と、少なくとも１つの予測式センサシステム１７０とを有し得る。

走行方向１５０に見て車両１００の前に衝突対象物１８０があり、この衝突対象物は、車両１００が直進した場合に衝突対象物１８０との衝突ないしは衝突対象物１８０への車両１００のクラッシュが目前に迫るように配置されており、図示したシナリオでは、車両フロントと、衝突対象物１８０との約４０パーセントのオーバラップが発生する。さらにエアバッグ制御装置１１０には車両１００用の衝突評価装置１９０が含まれている。

衝突評価装置１９０は、プレッシャホース信号１４５および加速度信号を使用して、例えば衝突対象物１８０との車両１００の衝突を評価するように構成されている。例えば、図２に基づいて説明するように衝突評価方法の複数のステップを衝突評価のために実行するように上記の装置１９０を構成することができる。このために装置１９０は、１つの実施例において、プレッシャホース信号１４５を使用して衝突時点を求める算出装置と、この衝突時点を使用して加速度信号を正規化する正規化装置と、この正規化した加速度を評価する評価装置とを有しており、これによって衝突についての衝突評価を行う。この衝突評価には、車両の人員保護手段１３０をトリガするトリガ状況と、人員保護手段１３０をトリガしない非トリガ状況との区別が含まれる。

図２には、本発明の１つの実施例にしたがい、車両用衝突評価方法の流れ図が示されている。車両用衝突評価方法２００には、算出のステップ２１０と、正規化のステップ２２０と、評価のステップ２３０とが含まれている。衝突評価方法２００は、１つの実施例において、図１に示した車両１００における衝突評価システム１９０上で実行することができる。

算出のステップ２１０では、プレッシャホース信号１４５を使用して、車両１００が衝突対象物１８０に衝突した衝突時点が求められる。ここでプレッシャホース信号１４５は、プレッシャホースセンサ１４０の信号を表す。正規化のステップ２２０では、この衝突時点を使用して上記の加速度センサシステムの加速度信号を正規化し、これによって正規化加速度信号が得られる。この加速度信号は、上記の加速度センサシステムによって記録した加速度の信号を表す。評価のステップ２３０では、上記の正規化加速度信号を評価して、上記の衝突についての衝突評価を得る。ここでこの衝突評価には、トリガ状況と非トリガ状況とを区別することが含まれている。

図３には、本発明の１つの実施例にしたがい、車両が衝突対象物に衝突する際の加速度信号が時間についてグラフで示されている。この加速度信号は、図１に示したエアバッグセンサシステムによって記録することができる。デカルト座標系の横座標には時間ｔが、また縦座標には加速度Ａｃｃが示されている。このデカルト座標系には、車両が衝突対象物に衝突した後にエアバッグセンサシステムによって記録した加速度経過を表す２つの加速度信号３１０，３１５が示されている。横座標の原点は、車両が衝突対象物に衝突した絶対的な時点に位置している。加速度信号３１０は、６４ｋｍ／ｈで車両が衝突対象物に衝突する状況を表しており、この場合にこの衝突対象物は、軟らかいバリアである。これは、６４ｋｍ／ｈ ＯＤＢとも称され、ＯＤＢは、"Offset Deformable Barrier"を表す。加速度信号３１５は、１６ｋｍ／ｈで車両が衝突対象物に衝突することを表し、ただしこの衝突対象物は、この場合に硬いバリアである。加速度信号３１５によって記録した衝突は、１６ｋｍ／ｈ ＡＺＴ保証衝突（Versicherungscrash）とも称され、ＡＺＴはアリアンツ技術センタ（Allianz Zentrum fuer Technologie）のことであり、ＡＺＴ保証衝突は、ＡＺＴで定められたテストのことである。ここでは、信号ノイズに起因して、加速度閾値３３０またはスタート閾値３３０を上回った後はじめて、加速度信号から衝突開始３２０を求める。衝突開始３２２は、アルゴリズムタイムベース３２０と称することも可能であり、このアルゴリズムは、エアバッグ制御の標準アルゴズムに関連する。図３のグラフにはさらに、プレッシャホースによって求めた、２つの加速度信号３１０，３１５に対する衝突時点３４０が示されている。

図３には、硬いバリアへの低速の非トリガクラッシュ（１６ｋｍ／ｈ ＡＺＴ保証衝突）に対し、軟らかいバリアへの高速のトリガクラッシュの加速度−時間経過が示されている。タイムベースとして、いわゆる絶対時間、すなわちバリア接触からの時間が選択されている。低速のクラッシュの場合、バンパフォームおよびわずかな反力しか及ぼし得ない別の部材の変形は、高速のトリガクラッシュの場合よりも相応に長く持続する。これに続き、非トリガクラッシュの場合には、高い力レベルを有するクラッシュボックスが変形する。これに対し、上記の軟らかいクラッシュでは、クラッシュボックス変形は、弾力のある領域において停止する。なぜならば、所定の力レベル以上になってこの比較的軟らかいバリアが変形するからである。従来のエアバッグアルゴリズムの最も重大な問題は、（バンパフォームなどの）軟らかい部材の緩慢な変形が、非トリガクラッシュ時に、検出されないかまたは不十分にしか検出されないことである。なぜならば、この際に発生する加速度は、フルブレーキングの領域（１ｇ）内で、またはＥＭＶ以下のセンサノイズの領域内で変化するからである。したがってアルゴリズム−タイムベースは、いわゆるスタート閾値３３０を上回ってはじめて定めることができ、このようなスタート条件は、例えば上記の加速度信号またはここから導出した特徴についての最小閾値によって表すことができる。このグラフは、「絶対時間」（バリア接触ないしは衝突対象物との接触以降の時間）をベースにして、軟らかいバリアに対する高速のトリガクラッシュ（３１０）および硬いバリアに対する低速の非トリガクラッシュ（３１５）の加速度−時間経過を示している。仮想的なアルゴリズム−スタート閾値ならびにこれらの２つのクラッシュのそれぞれのスタート時点は、加速度閾値３３０として示されている。上記のプレッシャホースによるクラッシュ開始の考えられる検出は、衝突時点３４０としてマークされている。

図４では、本発明の１つの実施例にしたがい、車両が衝突対象物に衝突する際の加速度信号が時間についてグラフで示されている。横軸の原点は、車両が衝突対象物に衝突した衝突開始３２０に位置している。すなわち加速度信号３１０，３１５は、これが加速度閾値３３０ないしはスタート閾値３３０を上回ると直ちにこの原点においてスタートするのである。つまりこの時間軸は、従来のエアバッグアルゴリズムで使用されているようなタイムベースを表しているのである。加速度信号３１０，３１５は、図３に示した加速度信号３１０，３１５に相応する。

図４では、加速度信号３１０，３１５は、スタート閾値３３０を上回ることによって開始されるアルゴリズムタイムベースを基準にして示されている。この特徴空間において非トリガクラッシュは、関連する時間領域において、トリガクラッシュよりも大きな加速度値を有しており、これにより、衝突タイプ（クラッシュ）を正しく分離することが困難になっている。図４に示した線図には、従来のアルゴリズム−タイムベースに基づき、硬いバリアに対する低速の非トリガクラッシュ（３１５）に対し、軟らかいバリアへの高速のトリガクラッシュ（３１０）の加速度−時間経過が示されている。

図５には、本発明の１つの実施例にしたがい、車両が衝突対象物に衝突する際の正規化加速度信号が時間についてグラフで示されている。横軸の原点は、車両が衝突対象物に衝突した衝突時点３４０に位置している。すなわち、正規化加速度信号５１０，５１５は、車両のプレッシャホースセンサが衝突を識別すると直ちにこの原点においてスタートするのである。つまりこの時間軸は、プレッシャホースセンサないしはプレッシャホース信号を使用して設定することのできるタイムベースを表すのである。これらの正規化加速度信号５１０，５１５は、すでに図３で示した加速度信号３１０，３１５に相応するが、プレッシャホースベースのタイムベースの開始後から示されている。図５のグラフではさらに閾値曲線５２０ならびに閾値５３０が書き込まれている。軟らかいバリアへの高速の衝突の正規化加速度信号５１０が、閾値曲線５２０を上回っているのに対し、硬いバリアへの低速の衝突の加速度信号５１５はつねに閾値曲線５２０を下回ったままである。衝突時点３４０後に時間５４０が経過した後、上記の正規化加速度信号５１０，５１５は閾値５３０を上回る。

しかしながらバンパにおけるプレッシャホースを用いれば、別のタイムベースを求めることができる。プレッシャホースは、バンパフォームの直ぐ後かつバンパクロスメンバの直ぐ前に配置されているため、これは、クラッシュ開始の後、バンパフォームが後方に押し付けられることによって圧縮される。これにより、プレッシャホースの両端にある２つの圧力センサのうちの１つまたは双方の圧力センサにおいて、圧力が大きく増大することになる。この増大により、プレッシャホース信号つまり「ＰＴＳ接触信号」およびクラッシュアルゴリズムに対する別のタイムベースが定められる。大まかな近似においてＰＴＳ接触信号の時点は、衝突速度に逆比例するが、加速度ベースのアルゴリズムのスタート点よりもつねに早い。このことは、図３において６４ｋｍ／ｈないしは１６ｋｍ／ｈを有する２つのクラッシュに対し、参照符号３４０によってマーキングされている。図５では、プレッシャホースによって検出されたタイムベースを基準にした正規化加速度信号５１０，５１５が示されている。スタート時点３４０がより前にあることにより、図３の完全に「絶対的な」タイムベースがほぼ保持され、しかも２つのクラッシュを明らかに区別することができる。図５には、トリガクラッシュ（５１０）は上回るが非トリガクラッシュ（５１５）は到達しない、時間依存の閾値曲線５２０の定義例が示されている。このような閾値曲線５２０は、図５において点線で示されている。択一的または同時に、上記の正規化加速度信号５１０，５１５またはこれから導出される特徴（フィルタリングされた信号、積分信号など）が、図５において破線で示した固定の閾値５３０に達するまでの持続時間５４０が測定される。持続時間５４０が短いかないしは境界値以下の場合、これは高速のトリガクラッシュである。上記の持続時間が長いかないしは境界値を上回る場合、これは低速の非トリガクラッシュである。この基準閾値５３０を設定して、上記の力レベルと、衝撃吸収部内の変形部材とを対応付けられるようにする場合には、例えば、バンパクロスメンバをまっすぐに伸ばすまたはクラッシュボックス固定部を平らに押し付けることに正確に対応付けられるようにする場合、上記の同じクラッシュタイプ／衝突タイプ内でクラッシュ速度ｖ０を直接推定することさえも可能である。この場合にこれは、ＰＴＳ接触信号３４０と上記の基準閾値の上回りとの間の持続時間５４０（または時間５４０）に逆比例する。別の択一的な形態として、（場合によって前処理を行った）正規化加速度信号５１０，５１５において特徴的な信号経過ないしは所定の加速度ピークが生じるまで上記の持続時間の測定することができる。加速度ピークは、与えられた衝突タイプ／クラッシュタイプにおいて固定の変形変位ｓによって特徴づけられる所定の衝撃吸収部部材の可塑変形に相応する。例えば、所定の最小加速度レベルを上回ったはずであり、上記の加速度が、到達した加速度最大値の所定の割合に、例えば到達した最大値の７５％に降下したはずであるということにより、加速度ピークを容易に検出することができる。択一的には、別のピーク識別法を使用することも可能である。上記の持続時間が短いかないしは境界値を下回る場合、これは高速のトリガクラッシュであり、上記の持続時間が長いかないしは境界値を上回る場合、これは低速の非トリガクラッシュである。この択一的な手法の場合も、変形変位ｓが一定であることにより、クラッシュ速度ｖ０は、測定した時間ｔに逆比例し、すなわちｖ＿０＝定数／ｔである。

言い換えると、図５には、プレッシャホースによって導出したタイムベースに基づき、軟らかいバリアに対する高速のトリガクラッシュ（３１０）と、硬いバリアに対する低速の非トリガクラッシュ（３１５）との加速度時間経過が示されているのである。トリガクラッシュ（５１０）の検出は、例えば、時間に依存する閾値、すなわち閾値曲線５２０を上回ることにより、または基準閾値５３０を上回るまでの持続時間５４０を測定することにより行うことができる。

図６には、本発明の１つの実施例にしたがい、車両が衝突対象物に相異なる衝突速度で衝突する際の加速度が複数のサイクルにわたって示されている。縦軸には加速度Ａｃｃが示されており、横軸にはアルゴリズム時間が複数のサイクルで示されており、ここで１つのサイクルは、０．５ｍｓの時間に相応する。横軸の原点は、車両が衝突対象物に衝突した衝突開始３２０に位置している。すなわち、衝突開始３２０時に加速度閾値３３０ないしはスタート閾値３３０を上回ると直ちに、加速度信号６１０，６１５，６２０は上記の原点においてスタートするのである。したがって上記の時間軸は、従来のエアバッグアルゴリズムにおいて使用されていたようなタイムベースを表すのである。ここで示されているのは、相異なる速度で硬い障害物にクラッシュする際の、複数のサイクル（１サイクル＝０．５ｍｓ）の「アルゴ時間」にわたる加速度時間経過である。参照符号６１０で示した加速度信号は５６ｋｍ／ｈでの衝突を、参照符号６１５で示した加速度信号は４０ｋｍ／ｈでの衝突を、また参照符号６２０で示した加速度信号は、２６ｋｍ／ｈでの衝突を表す。３つの加速度信号６１０，６１５，６２０はすべて、与えられた相異なる速度において、硬い衝突対象物に完全にオーバラップして車両が衝突すること示している。これらの相異なる衝突速度を互いに区別することは困難である。

図６および７には、（硬い障害物に完全にオーバラップする）同じクラッシュタイプの相異なる高速のクラッシュに対し、図５において説明した手法が再度示されている。図６には、従来のアルゴリズム−タイムベース（中央の加速度センサシステムの閾値上回り）による加速度信号がプロットされており、ここでは上記の相異なるクラッシュ速度を良好には分離できない。

図７には、本発明の実施例にしたがい、車両が相異なる衝突速度で衝突対象物に衝突する際の加速度が絶対時間についてグラフで示されている。縦軸には加速度Ａｃｃが示されている。横軸の原点は、車両が衝突対象物に衝突する絶対時点に位置している。このグラフには、相異なる速度で硬い障害物に衝突／クラッシュする際の加速度時間経過が、「絶対時間」についてｍｓで示されている。このグラフにおいて近似的に「ＰＴＳタイムベース」について、すなわち上記の正規化加速度信号に対して極めて類似した図が得られるため、ここではこれらの信号を、正規化加速度信号７１０，７１５，７２０と称する。正規化加速度信号７１０は、図６に示した加速度信号６１０に相応し、これに相応して上記の加速度信号７１５，７２０および加速度信号６１５，６２０はそれぞれ対をなしている。さらに図７には時間５４０が示されている。時間軸の下に配置された破線の時間５４０は、図５で説明した基準閾値による方法に相応し、また時間軸の上側に配置されかつ実線として示された時間５４０は、特徴的な加速度ピークが発生するまでの時間５４０に相応する。時間５４０は、数ミリ秒の範囲の値を有し得る。例えば、破線で示した時間５４０は、値６．５ｍｓ，９ｍｓおよび１２．５ｍｓを表し得る。

言い換えると図７には上記の加速度信号が絶対時間についてプロットされているのである。プレッシャホース信号（ＰＴＳ接触信号）が応答するまでの時間が極めて短いことより、プレッシャホースタイムベース（ＰＴＳタイムベース）の上記のプロットに対し、極めて類似した図から出発することができる。１つの実施例では、破線で示した固定の閾値を上回るまでの時間を測定する。相異なるクラッシュに対する相応する時間も同様に破線で示されている。別の実施例では、完全な第１の加速度ピークを識別するまでの時間を測定する。相応する時間は実線の矢印で示されている。２つの実施例において、これらの時間が明らかに速度に依存することが示されている。

このようにして得られたトリガクラッシュの検出は、拘束手段を駆動制御するために直接または間接的に使用することができる。間接的な駆動制御では、例えば、プレッシャホースタイムベースの評価によってトリガクラッシュが識別される場合、既存のトリガアルゴリズムにおいて上記の閾値を低減させる。択一的には、上記のプレッシャホースタイムベースによる検出が成功した場合、メインのアルゴリズムを別の特徴問い合わせに切り換えることも可能である（パスコンセプト）。シートベルトテンショナおよびエアバッグのような点火手段を直接的に駆動制御するのに加え、上で説明した方法は、拘束手段の適応度を制御するため、すなわち、ベルトテンション制限器、第２のエアバッグステージまたはエアバッグにおける適応型の開弁を起動するために殊に有利に使用可能である。

上で説明しかつ図面に示した実施例は、例示のためにだけ選択したものである。相異なる実施例を完全にまたは個々の特徴的構成について互いに組み合わせことができる。また１つの実施例を別の実施例の複数の特徴的構成によって補足することも可能である。さらに本発明による方法ステップは、繰り返し実行しならびに上で説明したのと異なる順序で実行することが可能である。実施例が第１の特徴的構成と第２の特徴的構成との間に「および／または」で結ばれた構成を有する場合、このことは、この実施例が、１つの実施形態において上記の第１の特徴的構成も第２の特徴的構成も共に有しており、また別の実施形態において第１の特徴的構成だけ、または第２の特徴的構成だけを有することと理解すべきである。

１００ 車両、 １１０ エアバッグ制御装置、 １２０ 加速度センサシステム、 １３０ 人員保護手段、 １４０ プレッシャホースセンサ、 １４５ プレッシャホース信号、 １５０ 走行方向、 １６０ アップフロントセンサ、 １７０ 予測式センサシステム、 １８０ 衝突対象物、 １９０ 衝突評価装置、 ２００ 車両用衝突評価方法、 ２１０ 算出ステップ、 ２２０ 正規化ステップ、 ２３０ 評価ステップ、 ３１０ 軟らかいバリアに対する高速のトリガクラッシュの加速度信号、 ３１５ 硬いバリアに対する低速の非トリガクラッシュの加速度信号、 ３２０ 衝突開始、 ３３０ 加速度閾値、 ３４０ 衝突時点、 ５１０，５１５ 正規化加速度信号、 ５２０ 閾値曲線、 ５３０ 閾値、 ５４０ 時間、 ６１０，６１５，６２０ 加速度信号、 ７１０，７１５，７２０ 正規化加速度信号、 ｖ０ クラッシュ速度

Claims (9)

1. 車両（１００）用衝突評価方法（２００）において、
   前記車両（１００）は、加速度センサシステム（１２０）とプレッシャホースセンサ（１４０）とを有しており、
   前記方法（２００）は、
   前記プレッシャホースセンサ（１４０）の信号を表すプレッシャホース信号（１４５）を使用して、衝突対象物（１８０）と車両（１００）との衝突に対する衝突時点（３４０）を求めるステップ（２１０）と、
   前記衝突時点（３４０）を使用して前記加速度センサシステム（１２０）の加速度信号（３１０，３１５；６１０，６１５，６２０）を正規化するステップ（２２０）とを有しており、前記加速度信号（３１０，３１５；６１０，６１５，６２０）は、前記加速度センサシステム（１２０）によって記録した加速度を表し、
   前記方法はさらに、
   前記衝突についての衝突評価を得るために前記正規化加速度信号（５１０，５１５；７１０，７１５，７２０）を評価するステップ（２３０）を有しており、当該衝突評価により、トリガ状況と非トリガ状況との区別が可能になる、
   ことを特徴とする方法（２００）。
2. 請求項１に記載の方法（２００）において、
   前記評価のステップ（２３０）において、あらかじめ定めた閾値曲線（５２０）を使用して前記正規化加速度信号（５１０，５１５；７１０，７１５，７２０）を評価する、
   ことを特徴とする方法（２００）。
3. 請求項１または２に記載の方法（２００）において、
   前記評価のステップ（２３０）において、前記衝突時点（３４０）から、前記正規化加速度信号（５１０，５１５；７１０，７１５，７２０）があらかじめ定めた閾値（５３０）を上回るまでの時間（５４０）を使用して、前記正規化加速度信号（５１０，５１５；７１０，７１５，７２０）を評価する、
   ことを特徴とする方法（２００）。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法（２００）において、
   前記評価のステップ（２３０）において、前記衝突時点（３４０）から、前記正規化加速度信号（３１０，３１５；６１０，６１５，６２０）の特徴的な信号経過までの時間（５４０）を使用して、前記正規化加速度信号（５１０，５１５；７１０，７１５，７２０）を評価する、
   ことを特徴とする方法（２００）。
5. 請求項１から４までのいずれか１項に記載の方法（２００）において、
   前記評価のステップ（２３０）において、前記衝突評価の一部分として、前記正規化加速度信号（５１０，５１５；７１０，７１５，７２０）を使用して、前記衝突について衝突タイプを求める、
   ことを特徴とする方法（２００）。
6. 請求項１から５までのいずれか１項に記載の方法（２００）において、
   当該方法は、トリガ方法に対する閾値を適合化する方法を有しており、
   前記衝突評価に依存して前記トリガ方法の閾値を適合化し、例えば低減する、
   ことを特徴とする方法（２００）。
7. 車両（１００）用衝突評価装置（１９０）において、
   該衝突評価装置（１９０）は、請求項１から６までのいずれか１項に記載された方法（２００）の前記ステップを実行するように構成された複数のユニットを有する、
   ことを特徴とする衝突評価装置（１９０）。
8. 車両（１００）用衝突評価システムにおいて、
   該衝突評価システムは、以下の特徴、すなわち、
   前記車両（１００）が衝突対象物（１８０）に衝突する衝突時点（３４０）を記録し、かつ、当該衝突時点（３４０）を表すプレッシャホース信号（１４５）を供給するように構成されたプレッシャホースセンサ（１４０）と、
   前記車両（１００）の加速度を記録して当該加速度を表す加速度信号（３１０，３１５；６１０，６１５，６２０）を供給するように構成された加速度センサシステム（１２０）と、
   請求項７に記載した、車両（１００）用衝突評価装置（１９０）とを有することを特徴とする、
   車両（１００）用の衝突評価システム。
9. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の方法（２００）を請求項７に記載の装置（１９０）で実行させるプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品。

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