JP3657268B2 - 衝突識別尺度を減衰する方法 - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は車両の安全装置の起動をトリガーするシステムと方法とに関し、特に安全装置の起動を必要とする状態を検知する単数または複数の尺度を得るために、受信した物理的情報を積分、もしくは累算することによって多様な衝突場面に優れた応動をするようなシステムと方法とに関する。
この分野では車両安全装置を起動させる多様なシステムと方法が公知である。このようなシステムは衝突状態を感知し、このような状態に応動してエアバッグを起動させ、またはシートベルトをロックし、またはシートベルト・リトラクタのプレテンショナーを起動させるために使用される。代表的には、安全装置は所定の大きさを超える衝撃が起動システムによって感知されるとその保護位置へと起動される。
重要な点は、車両安全装置を起動させる公知のシステムと方法は、安全装置を起動させるか否かを判定するための一つまたは複数の査定された物理量、すなわち“尺度”、例えば時間を経て受信された車両の加速情報を積分、もしくは累算することによって査定された車両速度の尺度の変化に準拠している点である。これらの尺度を判定する場合、車両の加速情報の最後のｎの値だけを含めるように、代表的にはスライド式ウィンドゥが使用される。その結果、このような方法には“記憶（メモリ）”の問題と呼ぶのが最もふさわしい問題が生ずる。例えば加速度計によって車両の一時的加速に付加的なｎの値が検出されると、その“ｎ次＋1"（ｎth＋１）の値自体が極端であるか、曖昧であるか、些細な値であるかに関わりなく、以前の“ｎ次＋1"の車両加速値は暫定的な値を判定するためには尺度としてもはや採用されない。
公知のシステムと方法の別のアプローチは、特定の尺度の最小しきい値を超えると、タイマーが始動する方法であり、その後、安全装置の起動がトリガするにはタイマーが停止する前に尺度が最大しきい値を超えなければならない。最大しきい値を超える前にタイマーが停止すると、システムはリセットされ、再び解析が開始される。
必要とされているのは、それ自体が受信された車両加速情報または一時的な乗客の位置情報のような受信された物理的情報の関数である、時間に応じて変化する一つまたは複数の尺度を利用し、先行して受信された物理的情報の作用が尺度から急激にではなく漸次的に消去されることによって、より広範囲の衝突状態への応答度を高める役割を果たす以前に受信された物理的情報の一種の“記憶”を供給するような車両の乗客安全装置を起動させるシステムと方法である。
発明の大要
本発明の目的は、時間を経て受信された物理的情報の先行値を次第に減衰する、車両の乗客安全装置を起動する改良形のシステムと方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、時間に応じて変化する別の尺度に重みをかけるために利用される、時間に応じて変化する尺度を含む車両の乗客安全装置を起動するシステムと方法を提供することにある。
本発明の更に別の目的は、第１の累算された尺度を計算するために利用される少なくとも一つの中間的尺度が第２の累算された尺度の関数として減衰される、乗客安全装置を起動するシステムと方法を提供することにある。
本発明では、車両の乗客安全装置の起動を制御するシステムと方法において、後にしきい値と比較されるために時間に応じて変化する第２の尺度m₂（ｔ）を得るために、それ自体が受信された車両加速情報または一時的乗客位置情報のような受信された物理的情報の関数である、時間によって変化する第１の尺度m₁（ｔ）が累算され、第１の尺度m₁（ｔ）は修正値、すなわち“減衰係数f_d"を減算することによって累算の前に“減衰”される。減衰係数f_dは定数でもよく、または例えば車両の加速、車両の急進（区別される車両の加速）、車両の速度（積分された車両の加速）、相対的乗客速度（おそらく例えば暫定的相対位置感知装置によって概算されるような）乗客の相対速度、相対的な乗客の急進、および（または）車内の乗客の相対位置のような物理量に近似する一つ、または複数の時間に応じて変化する別の尺度でもよい。まさに、本発明では、第１の尺度m₁（ｔ）は、それ自体が累算された第２の尺度の先行値m₂（ｔ−ｚ）に基づいた減衰係数f_dによって減衰されることができる。即ち、ｚは本発明を実施するために利用される典型的にはディジタル回路の単数または複数回のクロック・チック（カチカチ音）に必要な時間を表している。
【図面の簡単な説明】
図１は車両の乗客安全装置の起動を制御するためのシステムで使用される回路を実装する第１実施例の概略図であり、但し減衰係数f_dは定数である。
図２は乗客安全装置の起動を制御するためのシステムで使用される回路を実装する第２実施例の概略図であり、但し減衰係数f_d自体が第２の（累算された）尺度m₂（ｔ）の先行値のある割合として表される。また、
図３は車両の乗客安全装置の起動を制御するためのシステムで使用される回路を実装する第３実施例の概略図であり、但し減衰係数f_d自体が車両の急進のような時間に応じて変化する別の尺度m₃（ｔ）の関数である。
好ましい実施例（単数または複数）の詳細な説明
図面を参照すると、図１はエアバッグ（図示せず）のような車両の乗客安全装置の起動を制御するためのシステムに使用される回路10を実装する第１の実施例を示している。具体的には、回路10は加速度に準拠する第１の尺度m₁（ｔ）を計算するための第１装置12と、減衰係数f_dを作成するための装置14と、第１の尺度m₁（ｔ）から減衰係数f_dを減算することによって第１の尺度を減衰係数で減衰するための加算接合部16と、所望の第２の（累算された）尺度m₂（ｔ）を得るために上記のように減衰された第１の尺度を累算するための第１累算器18とを含んでいる。
図１を参照すると明らかであるように、本発明では、加速度に準拠した第１の尺度m₁（ｔ）は第１累算器12内での積分／累算の前に下記のように“減衰”される。
m₂（ｔ）＝∫〔f_m1（ａ（ｔ））−f_d］dt
回路10を実装する第１の実施例では、減衰係数f_dは定数k₁である。このように、第１の尺度m₁（ｔ）が、それ以外の場合は車両速度を表す第２の尺度m₂（ｔ）を得るために累算される車両加速度の生情報である場合、減衰係数f_dは例えば乗客自身が抵抗する加速量の近似値であることができる。このように、上記の加速量は速度に準拠する尺度として累算される前に、車両加速の一時的な各々の値から減算されよう。
減衰を利用することにより、減衰された各尺度の有効暫定値は、先行技術のアプローチでは代表的であるような急激にではなく、漸次的に衝突検知アルゴリズムから除去される。特に、減衰された尺度を利用することによって、先行技術の方法では代表的であるスライド式ウィンドゥ技術の場合（値はウィンドゥの長さの期間だけ継続することができる）よりも長期間にわたって有効な値が得られる。例えば、車両が高い振幅の加速パルスに遭遇した場合、通常は速度応答に遅延が生ずる。スライド式ウィンドゥ技術、もしくはクロックに準拠した減衰は、代表的には車両が経験する車両の高い加速度を低減し、または除去するように動作する。これに対して、本発明は有用な識別アルゴリズムに有効値を組入れるのに充分な期間だけ有効値を保持するために、事象に準拠した減衰を利用している。以前に受信した情報の影響を保持するために減衰を利用することは、安全装置の起動を必要とする長い衝突パルス波形の間、またはこれも安全装置の起動を必要とする低いMPH（マイル／時間）での衝突を伴う連続した悪路で特に重要になってくる。
本発明の別の特徴に基づいて、減衰係数f_dは受信した情報に基づく別の尺度自体の関数であることが最も好ましく、それによって減衰量はクロックに準拠した尺度、又はスライド式ウィンドゥにではなく、受信された情報から算出された多様な事象の周波数および（または）有意性に応じて増減する。
このように、図２はエアバッグ（この場合も図示せず）のような車両の乗客安全装置の起動を制御するためのシステムで使用される回路20を実装する第２の実施例を示しており、加速度に準拠する第１の尺度m₁（ｔ）は時間に応じて変化する減衰係数f_d（ｔ）を利用して減衰される。より詳細に説明すると、回路20は加速度に準拠する第１の尺度m₁（ｔ）を計算するための第１装置22と、第２の（累算された）尺度m₂（ｔ）の先行値を基準化し、かつこのように基準化された第２の尺度を第１の尺度m₁（ｔ）を減衰するために利用される加算接合部28に入力するための分割器26からなるフィードバック・ループ24とを含んでいる。このようにして減衰された第１の尺度はその後、所望の第２の（累算された）尺度m₂（ｔ）を得るために第１の累算器29に入力される。この点に関して、例えば２である基準化係数k₂が必要な場合、分割器26はシフトレジスタの形式のディジタル回路で容易に実施されることを付記しておく。
言い換えると、図２に示した回路20を実施する際、時間に応じた減衰係数f_d（ｔ）自体が、下記の方程式によって最も明快に説明されるように、第２の（累算された）尺度m₂（ｔ）のある割合として表される。

上記の方程式は、時間ｔでの減衰係数f_dが時間（ｔ−１）に存在する尺度m₂の値に部分的に準拠していることを強調している。
図２に示した回路20を実施する一つの適用例は、加速度計によって算出された加速度信号の一時的な機械的減衰自体がその慣性質量の一時的速度に比例するという事実によって、速度減衰された積分加速度計の出力を近似する適用例である。
図３は車両の乗客安全装置の起動を制御するシステムで使用される回路30を実装する第３の実施例を示しており、第１計算装置32によって算出された加速度に準拠した第１の尺度m₁（ｔ）は、それ自体が減衰され、かつ累積された加速度に準拠した尺度である減衰係数f_dを用いて減衰される。より詳細に説明すると、回路30は図３で一般的に関数f_m3（ａ（ｔ））で示された時間を経て受信された加速度情報ａ（ｔ）に基づいて時間に応じて変化する第３の尺度m₃（ｔ）を計算するための第２装置34を含んでいる。次に、第２計算装置34からの出力は第２加算接合部36で第２減衰係数f_d2と加算され、次に時間に応じて変化する第１の減衰係数f_d1（ｔ）を得るために第２累算器38内で累算される。上記の始めの２つの実施例の場合と同様に、その後、時間に応じて変化する第１の減衰係数f_d1（ｔ）は類似の第１加算接合部40内の加速度に準拠する第１の尺度m₁（ｔ）を減衰するために利用され、その結果減衰された第１の尺度は第２の（累算された）尺度m₂（ｔ）を得るために同類の第１累算器44内で累算される。
本発明の好ましい実施例をこれまで開示してきたが、本発明は本発明の趣旨、または添付の請求の範囲から離れることなく修正できることが理解されよう。

Claims (8)

1. 車両加速情報と車両の乗客の位置情報からなる群から情報を受信する手段と、
   前記受信された情報に基づいて、時間の関数として時間に応じて変化する第１の尺度を計算する手段と、
   時間に応じて変化する第２の尺度を得るために、前記第１の尺度を時間を経て累算するための累算手段と、
   前記第２の尺度に応答して、前記第２の尺度が第１のしきい値を超えると、前記安全装置を起動させる起動手段とを含む車両の乗客安全装置の起動を制御するシステムにおいて、改良点として、
   前記受信された情報に基づいて時間に応じて変化する第１の減衰係数を算出する手段と、
   前記第１の尺度から前記第１の減衰係数を減算することによって、前記第１の尺度を累算する前に第１の尺度を減衰するための減衰手段とを含み、
   前記第１の減衰係数を算出する前記手段が、前記受信さ れた情報に基づいて時間に応じて変化する第３の尺度を 算出する手段を含むことを特徴とする、前記システム。
2. 前記第１の減衰係数を算出する前記手段が、前記第２の尺度に関して基準化された値を前記減衰手段にフィードバックするためのフィードバックループを含むことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
3. 第２の減衰係数を算出する手段と、減衰さ れた第３の尺度を得るために、前記第３の尺度から前記 第２の減衰係数を減算することによって前記第３の尺度 を前記第２の減衰係数で減衰する第２減衰手段と、時間 に応じて変化する第４の尺度を得るために、前記減衰さ れた第３の尺度を累算するための第２累算手段とを含む ことを特徴とする、請求項１または２に記載のシステ ム。
4. 前記第２の減衰係数が、時間を経て受信さ れた前記情報の関数であることを特徴とする、請求項３ に記載のシステム。
5. 車両加速情報と車両の乗客の位置情報から なる群から情報を受信するステップと、
   前記受信された情報に基づいて、時間の関数として時間 に応じて変化する第１の尺度を計算するステップと、
   時間に応じて変化する第２の尺度を得るために、前記第 １の尺度を時間を経て累算するステップと、
   前記第２の尺度を第１のしきい値と比較するステップ と、
   前記第２の尺度が第１のしきい値を超えると前記安全装 置を起動するステップとからなる車両の乗客安全装置の 起動を制御するための方法において、改良点として、
   前記受信された情報に基づいて時間に応じて変化する第 １の減衰係数を算出するステップと、
   前記第１の尺度から前記第１の減衰係数を減算すること によって、前記第１の尺度を累算する前に第１の尺度を 減衰するステップとを含み、
   前記第１の減衰係数を算出する前記ステップが、前記受 信された情報に基づいて時間に応じて変化する第３の尺 度を算出するステップを含み、前記第３の尺度が前記第 １の減衰係数として利用されることを特徴とする、前記 方法。
6. 前記第１の減衰係数を算出する前記ステッ プが、基準化係数を利用して前記第２の尺度を基準化す るステップと、前記基準化された第２の尺度を前記第１ の減衰係数として前記減衰手段にフィードバックするス テップとを含むことを特徴とする、請求項５に記載の方 法。
7. 第２の減衰係数を算出するステップと、減 衰された第３の尺度を得るために、前記第３の尺度から 前記第２の減衰係数を減算することによって前記第３の 尺度を前記第２の減衰係数で減衰するステップと、時間 に応じて変化する第４の尺度を得るために、前記減衰さ れた第３の尺度を累算するためのステップとを含み、前 記第４の尺度は前記第１の減衰係数として利用されるこ とを特徴とする、請求項５または６に記載の方法。
8. 前記第２の減衰係数が時間を経て受信され た前記情報の関数であることを特徴とする、請求項７に 記載の方法。

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