JP4015552B2 - 車両内の少なくとも１つのエアバッグをトリガするための方法 - Google Patents

Description

【０００１】
従来の技術
本発明は、独立請求項の上位概念による、車両内の少なくとも１つのエアバッグをトリガするための方法に関する。
【０００２】
すでに、２段式エアバッグを使用することが公知であり、無段式に切り替えることのできるエアバッグも可能である。
【０００３】
本発明の利点
これに対し、独立請求項の特徴を有する、車両内の少なくとも１つのエアバッグをトリガするための本発明による方法は、エアバッグの第２の段を早期に点火するために少なくとも２つの判定基準を満たす必要があるという利点を有する。この場合、前記少なくとも２つの判定基準の種々の結合が可能であり、たとえばＡＮＤ結合またはＯＲ結合が可能である。ＡＮＤ結合は、実際にトリガ状況であるということをより確実に決定する。ＯＲ結合は、トリガ状況が高い確率で識別されることを、より確実に決定する。したがって、大きな事故被害を伴う衝突の識別はより確実になり、ひいては相応の複数段のエアバッグも使用することができる。とりわけこの場合、前記２つの判定基準を適時に満たす必要があることを検査できる。比較的小さな事故被害を伴う衝突の場合、１つの判定基準を除外判定基準として使用することができる。これによって２段式エアバッグの第２段は所定の最大時間の後に点火され、２段式エアバッグの作用が緩和される。したがって、時間あたりの力の程度が比較的小さくなる。またこの場合、第２段の点火時にしばらくするとガスの逆流が起こることに注意すべきである。このことによっても第２段が弱まることになる。総じて、事故時のエアバッグの１段式の使用と２段式の使用との間のより明確な区別は、本発明による方法によって可能である。
【０００４】
従属請求項で実施される手段および発展形態によって、独立請求項に記載された、車両内の少なくとも１つのエアバッグをトリガするための方法を有利に改善することが可能である。
【０００５】
特に有利には、少なくとも２段式のエアバッグをトリガするための判定基準は、車両型式に依存して選択される。これによって、各車両型式のためにそれぞれ適した判定基準が選択され、少なくとも１つのエアバッグを最適に使用することができる。
【０００６】
また、前記判定基準を構成する適したパラメータとして加速度センサから導出されたパラメータ、たとえば走行方向における加速度、および走行方向に対して横方向の加速度ないしは走行方向に対して角度を有する加速度、加速度の２重積分、および走行方向における加速度および走行方向に対して横方向の加速度ないしは走行方向に対して角度を有する加速度の相応に積分された加速度、２重積分および組み合わせが選択される。この場合、クラッシュテスト、経験的データおよびシミュレーションによって、判定基準を形成するのに適したパラメータが選択される。
【０００７】
また有利には、２段式エアバッグの作用を緩和するために、エアバッグの第２段はエアバッグ展開時に常に所定の残留点火時間後に点火される。
【０００８】
さらに有利には、第１段点火と第２段点火との間の最小遅延時間を必ず維持する。これによって点火ピルの破壊が回避される。この最小遅延時間は、エアバッグのカバー部が車内をどの程度飛ぶかという予測によって決められている。
【０００９】
また、閾値が特性曲線として構成されていることも有利である。それによって、相応するクラッシュ経過を、特性曲線を適切に選択することによって理解することができる。したがって、閾値を事故に対して、事故の時間的経過中に適合させることが可能である。
【００１０】
特に有利には、各閾値を超えたことを認識するためには、判定基準は設定可能な決定時間にわたって各閾値を超えなければならない。したがって、閾値を超える短いピークはトリガ決定として使用されない。このことによって、本発明による方法は乗員保護手段のトリガに関してより確実になる。エアバッグの第２段を点火するために使用される両判定基準が各閾値を、設定可能な事故判定時間内に超えた場合、重大な事故であることが識別され、第２段の点火が最小遅延時間後に実行され、乗員が最適に保護される。
【００１１】
また、シートベルト使用が特性曲線に影響を及ぼすことも有利である。このことに依存して、エアバッグが相応に点火される。これにより、乗員保護におけるシートベルトとエアバッグとの相互作用が考慮される。シートベルトが使用されない場合、エアバッグは相応に、加速度が比較的低い場合にも点火することができる。というのも、乗員保護力の全てがエアバッグによって提供される必要があるからである。それゆえ、このような場合には相応する閾値が減少され、１つのパラメータであってもシートベルト使用時と同様にトリガ信号が形成される。
【００１２】
最後に、本発明の方法を実施するための装置が設けられることも有利である。この装置は、本発明の方法を実施するために、加速度センサ、プロセッサ、メモリおよび乗員保護手段への接続を有する。これによって、本発明の方法を実施することができる。この場合、１つの発展形態では、加速度センサはエアバッグ制御装置と別個に車両内に配置されている。この加速度センサは、たとえばアップフロントセンサ（Upfrontsensor）つまり車両前部に配置されたセンサとして、前方衝突の可能な限り近傍に配置されている。
【００１３】
図面
本発明の実施例は図面に示されており、以下の説明においてより詳細に説明される。図１は本発明による装置のブロック回路図を示しており、図２は本発明による方法のブロック線図を示している。図３はトリガの場合のシナリオを示しており、図４はＸ積分器の経過の第１の速度・時間グラフである。図５はＸ積分器の経過の第２の速度・時間グラフであり、図６はＸ積分器の経過の第３の速度・時間グラフである。図７はＸ積分器の経過の第４の速度・時間グラフであり、図８はＸ積分器の経過の第５の速度・時間グラフである。図９はＸ積分器の経過の第６の速度・時間グラフである。
【００１４】
図面の説明
複数段式のエアバッグ、ここではとりわけ２段式エアバッグは、事故程度に応じて点火されるべきである。本発明によれば、この場合２つの判定基準が使用されて相互に結合される。実施例では、これらの判定基準は等しく重要である。論理的ＡＮＤ結合によって、第２のエアバッグ段を点火すべきか否か、いつ点火すべきかという決断が下されるべきである。また、３つ以上の判定基準を使用し、および/または判定基準の別の結合を使用することもできる。このような結合にＯＲ結合、ＮＡＮＤ結合等の論理的結合がある。しかし、相関のような統計的結合も可能である。
【００１５】
図１にはブロック回路図として、車両内の少なくとも１つのエアバッグをトリガするための、本発明による方法を実施するための本発明による装置が示されている。エアバッグ制御装置９は、走行方向における、つまりＸ方向における加速度センサ１、走行方向に対して横方向における、つまりＹ方向における加速度センサ２を有している。または両センサが走行方向に対して角度を以て取り付けられている。また、制御装置９は信号処理部３および４、プロセッサ５およびメモリ６を有している。Ｘ加速度センサ１は信号処理部３の入力端に接続されている。この信号処理部３は、プロセッサ５の第１のデータ入力端に接続されている。
【００１６】
Ｙ加速度センサ２は信号処理部４の入力端に接続されている。この信号処理部４は、プロセッサ５の第２のデータ入力端に接続されている。第１のデータ入出力端を介して、プロセッサ５はメモリ６と接続されている。第２のデータ入出力端を介してプロセッサ５は、乗員保護手段のための制御部７と接続されている。この制御部７は、第２のデータ入出力端を介して乗員保護手段８と、この場合２段式エアバッグと接続されている。
【００１７】
加速度センサ１および２は、ここではマイクロメカニカルなセンサとして構成されており、検出された車両加速度に応じて出力信号を送出する。この信号はセンサ１および２に設けられた電子装置によってフィルタリングされて増幅され、信号処理部３および４にそれぞれ伝送される。信号処理部３および４はそれぞれアナログ/デジタル変換器を有しており、測定データをプロセッサ５のためにデジタル化して準備する。この場合、場合によってはデータ電文伝送が実行され、これはプロセッサ５によって受信される。また択一的に、信号処理部３および４はそれぞれセンサ１および２ないしはプロセッサ５に所属する。また、この場合周辺加速度センサを使用することもでき、これらの周辺加速度センサの信号は２線式線路またはバス線路を介して伝送され、データ電文として使用される。この場合、相応するインターフェース構成部材を設けることができる。
【００１８】
プロセッサ５は、未処理の加速度信号と加算された加速度信号、および２重積分された加速度信号を処理することによって、加速度センサ１と加速度センサ２からの加速度信号を評価する。第１のエアバッグ段に対しては、トリガを実行すべきか否かという判定基準が使用される。第２のエアバッグ段に対しては、前記判定基準に依存せずに２つの別の判定基準が使用される。これらの判定基準はＡＮＤ結合によって、いつ第２段のトリガを実行するかを決定する。したがって、最終的に３つの判定基準が存在し、これらは第２段を点火するために検査される。この場合第１段に対する判定基準は、前記２つの別の判定基準の検査に依存せずに計算される。第１段に対する判定基準として、この場合Ｘ加速度センサ、つまり走行方向における加速度センサが使用される。しかし第２段は、第１段がすでにトリガされている場合のみトリガされる。
【００１９】
第２段に対する判定基準として２つの信号が使用される。この場合、両判定基準のために１つの信号も使用することもできる。たとえばＸ積分器、つまり積分されたＸ方向における加速度信号が判定基準として本発明の方法で使用される場合、Ｘ積分器もまた第２の判定基準として使用することができる。この場合閾値は特性曲線として構成されているため、つまり時間に依存して変化するため、Ｘ積分器を使用する場合には、第２段のための両判定基準に対して、異なる特性曲線およびそれゆえに異なる閾値が使用される。重要なのは、両判定基準が加速度センサ１および/または２の信号によって導出されることである。ここで導出とは、加速度センサの直接的な使用とも理解される。
【００２０】
トリガ決定のために使用される閾値はメモリ６に記憶されており、このメモリ６内には時間および中間結果もファイルされる。この時間は、いつイベントが発生したかということを特徴づける。中間結果は、たとえばトリガ決定をするかしないかいうことである。
【００２１】
制御装置９は制御部７と通信して、乗員保護手段８の診断データを受信する。それによって、乗員保護手段８が始動準備完了か否かということが検出される。このことは、とりわけ点火手段の機能能力に関する。この点火手段は点火ピルであり、抵抗測定によって監視される。また、トリガ命令がプロセッサ５から制御部７に伝送され、乗員保護手段８、つまり２段式エアバッグが点火される。この場合、点火電流によって点火ピルは点火される。
【００２２】
図２には、ブロック線図として本発明の方法が示されている。ブロック１０ ＡＣＣでは、加速度センサから導出された判定基準が検出され、別の評価ブロック１１、１２および１３へ伝送される。ブロック１１では判定基準Ａ、たとえばＸ加速度信号が評価される。ブロック１２ Ｂでは第２の判定基準、たとえば加算されたＸ加速度信号が評価される。ブロック１３ではこのＸ加速度信号に基づいて、エアバッグの第１段を点火すべきか否か、つまり乗員保護手段の使用が必要であるか否かが決定される。これは、閾値比較によっても検出される。ここで基本アルゴリズムは終了する。ブロック１４では、判定基準ＡおよびＢの論理的ＡＮＤ結合が実行され、第１エアバッグ段が点火されたか否かが検査される。判定基準ＡおよびＢが所定時間内に満たされ、第１段が点火された場合、第２段、セカンドステージがブロック１５で点火される。つまり、最終的に３つの判定基準が第２段に対して検査されたことになる。
【００２３】
したがって重要なのは、第２段を第１段点火以降の所定時間内に点火するためには、２つの判定基準が満たされなければならないことである。両判定基準は加速度信号から導出される。第１段がトリガされた場合、判定基準が満たされていることとは無関係に第２段はトリガされる。重要なのは、第１段の後に第２段がトリガされるという時間的順序である。
【００２４】
図３には、３つの異なるトリガのシナリオが示されている。トリガシナリオＡには、メモリ６に記憶された事故判定時間の間に第１段がトリガされたことが示されている。したがって、エアバッグの第２段は最小遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙｆａｓｔ}後に点火される。このような場合、重大な事故が発生したため、高レベルの加速度信号によって第１のエアバッグ段がトリガされる。それゆえ、このような場合にエアバッグが最小に遅延して第２段を点火し、各乗員の最適な保護を保証することが必要である。この場合、判定基準が満たされるまで待機されることはない。
【００２５】
もちろんエアバッグの使用は、個人にも依存して判断されなければならない。乗員分類システムによって、エアバッグが車両乗員を負傷させる原因とならないようにする。たとえば、頭部損傷が考えられる場合には、子供に対してエアバッグが使用されない。
【００２６】
シナリオＢは、第１段の点火後に第２段が、ｔ_{ｄｅｌａｙ}からｔ_{ｄｅｌａｙＭａｘ}までの時間の後に点火可能であることを示している。これはとりわけ、たとえば中程度に重大な事故の場合に関係する。軽度の事故の場合にはシナリオＣが使用され、第２段は最大時間後、残留点火時間ｔ_{ｄｅｌａｙｄｉｓｐｏｓａｌ}後に点火される。このようにして、２段式エアバッグの作用は最小になる。
【００２７】
次に速度・時間グラフ、つまり、Ｘ積分器が図示されている。見やすくするために、第２段に対する判定基準のみを図示する。ここでは、第１段は別の判定基準の評価によってトリガされており、また第２段に対する第２の判定基準は、第２段に対する第１の判定基準と同様であるということが前提となっている。
【００２８】
図４には、時間軸上に積分時間１６が示されている第１の速度・時間グラフにシナリオＡが示されている。基本アルゴリズムのＸ積分器はトリガ閾値をＴ_{ｆａ ｓｔ}の間に超え、第１のエアバッグ段が点火される。これによって、第２のエアバッグ段は適切な遅延時間Ｔ_{ｄｅｌａｙｆａｓｔ}後にトリガされる。
【００２９】
図４はＸ積分器信号１８を、時間１６に依存して示している。曲線１９はこの信号を表している。ここでは、第２段セカンドステージが第１段ファーストステージの点火後の最小時間ｔ_{ｄｅｌａｙｆａｓｔ}後に点火される事例が図示されている。このことは、時間ｔ_ｆａｓｔの間に第１段がすでにトリガされていることに起因する。非常に短い時間で高い加速度になっているため、この場合重大な事故が発生しているということになる。
【００３０】
図５は第２の速度・時間グラフを示している。このグラフは、第２段に対する判定基準、たとえば絶対的なＸ積分器が、第１段点火後に満たされる様子を示している。横軸１６は積分時間を示しており、縦軸２０は速度、つまり積分された加速度信号を示している。閾値２２、つまり基本アルゴリズムでの積分器のノイズ閾値を超えると、特性曲線として構成されている閾値２３が開始される。時点２４で、第１段が基本アルゴリズムによって点火される。この点火後ｔ_{ｄｅｌａｙ}の休止が維持され、それによって点火ピルの破壊が回避される。時点４０で判定基準２１が閾値２３を超える。つまりこの時点より、この判定基準は満たされる。しかし、この判定基準が継続的に少なくとも時間ｔ_{ｒｏｂｕｓｔ}にわたって維持されなければならないこと、つまり信号２１が継続的に少なくとも時間ｔ_{ｒｏｂｕｓｔ}にわたって閾値２３以上でなければならないことが設定されているため、時点２５でようやく、この判定基準が最終的に満たされたことが検出される。従って、この図示されている判定基準に相応して処理される、図示されていない別の判定基準がこの時点２５で同様に満たされていれば、この時点でエアバッグの第２段が点火される。時点ｔ_{ｄｅｌａｙｍａｘ}までは、第２段をこのように点火することができる。曲線２１が時点ｔ_{ｄｅｌａｙｍａｘ}後に時間ｔ_{ｒｏｂｕｓｔ}にわたって閾値２３を超える場合は、第２段は残留点火時間ｔ_{ｄｅｌａｙｄｉｓｐｏｓａｌ}によってはじめて点火される（図８中時点３２を参照のこと）。
【００３１】
図６には、第３の速度・時間グラフが示されている。横軸、縦軸、閾値２２および閾値２３は図５と同様である。ここでは、第２段に対する判定基準が第１段点火前に満たされるケースが示されている。したがってこの場合、第２段は最小時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}後に点火される。この場合、他方の判定基準が相応に早期に満たされていることが前提になっている。判定基準２６は時点４１で閾値２３を超える。閾値は時間ｔ_{ｒｏｂｕｓｔ}にわたって、この閾値２３を超えている。時点２７で時間ｔ_{ｒｏｂｕｓｔ}が終了した後、この判定基準もまた満たされたことがプロセッサ５によって識別されて記憶される。このことはメモリ４でトリガフラッグとしてセットされる。ここで、エアバッグの第１段は時点４２で点火される。時点４３で、第２段点火が許可されていない最小時間である時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}は終了し、第２段セカンドステージは点火される。
【００３２】
図７には第４の速度・時間グラフが示されている。横軸、縦軸、閾値２２および閾値２３は前記のとおりである。ここでは、判定基準２８は測定された信号である。時点４４で、測定信号２８は閾値２３を初めて超える。時点２９で時間ｔ_{ｒｏｂｕｓｔ}は終了し、前記判定基準が満たされたことが識別される。時点３０で第１段が点火され、時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}後時点３１で第２段が点火される。これは、曲線２８が閾値２３を下回っているにもかかわらず実行される。この場合、他方の判定基準が時点３１までに満たされていることが前提となっている。
【００３３】
図８には第５の速度・時間グラフが示されている。ここでも、縦軸、横軸、閾値２２および閾値２３は前記のとおりに使用されている。曲線３７は判定基準を示している。時点３３でエアバッグの第１段が点火される。この時点３３から、第２段点火が禁止される時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}が終了するまで待機される。時点４５で測定信号３７が閾値２３を超える。時点４５から時間ｔ_{ｒｏｂｕｓｔ}が開始される。しかし、この時間中に測定信号３７が再び閾値２３を下回るため、時間ｔ_{ｒｏｂｕｓｔ}終了時に時点４６で、前記判定基準が満たされていないことが検出される。このため、残留点火時間ｔ_{ｄｅｌａｙ ｄｉｓｐｏｓａｌ}終了まで、つまり時点３２まで第２段点火は待機される。この残留点火時間ｔ_{ｄｅｌａｙ ｄ ｉｓｐｏｓａｌ}は、遅くとも第２段が点火される時間のことである。これは、他方の判定基準が満たされているか否かということに依存しない。図示されている基準３７が満たされていないため、第２段は常に時点３２でトリガされる。
【００３４】
図９には第６の速度・時間グラフが示されている。ここでも、横軸、縦軸、閾値２２および２３は前記と同様である。曲線３４は判定基準を示している。時点３５で第１段が点火される。しかし、曲線３４がどの時点においても閾値２３を超えないため、第２段は最大遅延時間経過後、つまり残留点火時間ｔ_{ｄｅｌａｙ ｄｉｓｐｏｓａｌ}経過後の時点３６で初めて点火される。このことは、他方の判定基準が満たされているか否かということには依存しない。図示された判定基準３４は満たされていないため、第２段は常に時点３６でトリガされる。
【００３５】
第２のエアバッグ段をトリガするための２つの判定基準はそれぞれ使用される。これらの判定基準は基本アルゴリズムとは別個に計算される。基本アルゴリズムを介しては、第１のエアバッグ段のみがトリガされる。第２のエアバッグをトリガするための決定は、クラッシュ閾値が中程度で比較的小さい場合、２つの判定基準に依存する。このケースもまた比較的可能性が高い。両判定基準は判定基準のプールから任意に選択されて組み合わされる。判定基準として、加速度信号のＸ積分器が考えられる。しかし、ここで別のパラメータも使用することができる。これらのパラメータには、Ｙ積分器、Ｘ積分器とＹ積分器との組み合わせまたはＹ積分器の２重積分がある。この場合、乗員保護手段のトリガのための基本トリガアルゴリズムに対して使用される第１の判定基準をＸ積分器とすることもできる。この積分の場合、このことを１つの時間窓だけで考慮することができ、または速度信号の絶対値によってのみ考慮することができる。または未処理の速度信号のみによって古典的に使用することができる。このことは、センサがたとえば走行方向に対して角度を以て取り付けられる場合にもあてはまる。クラッシュによる被害が深刻な場合、つまり第１のエアバッグ段がクラッシュ判定時間Ｔ_ｆａｓｔ以内にトリガされる場合、第２段に対する判定基準がすでに満たされているか否かということには依存せずに、第２のエアバッグ段はＴ_ｆａｓｔ後にトリガされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による装置のブロック回路図である。
【図２】 本発明による方法のブロック線図である。
【図３】 トリガの場合のシナリオを示した図である。
【図４】 Ｘ積分器の経過の第１の速度・時間グラフである。
【図５】 Ｘ積分器の経過の第２の速度・時間グラフである。
【図６】 Ｘ積分器の経過の第３の速度・時間グラフである。
【図７】 Ｘ積分器の経過の第４の速度・時間グラフである。
【図８】 Ｘ積分器の経過の第５の速度・時間グラフである。
【図９】 Ｘ積分器の経過の第６の速度・時間グラフである。

Claims (9)

1. 車両内の少なくとも１つのエアバッグ（８）をトリガするための方法において、
   少なくとも２段式の前記少なくとも１つのエアバッグ（８）を使用し、
   車両内の中央に配置されたエアバッグ制御装置（９）は、少なくとも１つの加速度センサ（１、２）を車両加速度検出のために使用し、
   前記少なくとも１つのエアバッグ（８）の第２段を、前記少なくとも１つの加速度センサ（１、２）から導出された、少なくとも２つの判定基準に依存してトリガし、
   該少なくとも２つの判定基準は、走行方向の加速度および該走行方向に対して横方向の加速度であり、
   該第１段をクラッシュ判定時間（Ｔ _ｆａｓｔ ）内にトリガした場合、該第２段に関する少なくとも２つの判定基準がすでに満たされたか否かに依存せずに、該第２段を最小時間（ｔ _{ｄｅｌａｙ ｆａｓｔ} ）経過後にトリガし、
   前記最小時間（ｔ _{ｄｅｌａｙ ｆａｓｔ} ）より長いそれぞれの所定時間内に、前記少なくとも２つの判定基準が双方ともそれぞれの所定の閾値を超えた場合、前記第２段のトリガを実行し、
   該第１段のトリガ後、少なくとも１つの判定基準が該それぞれの所定の時間内に該それぞれの所定の閾値（２３）に達しない場合、該それぞれの所定の時間より長い残留点火時間（ｔ _{ｄｅｌａｙ ｄｉｓｐｏｓａｌ} ）後に前記第２段を点火する
   ことを特徴とする方法。
2. 前記判定基準を車両型式に依存して選択する、請求項１記載の方法。
3. 前記判定基準を、走行方向における加速度と、走行方向における加算された加速度と、走行方向における加速度の加算された絶対値と、所定の時間窓内における、走行方向における加算された加速度と、走行方向に対して横方向の加速度と、走行方向に対して横方向の加算された加速度と、走行方向における加算された加速度と走行方向に対して横方向の加算された加速度とを加算した和と、走行方向に対して横方向の２重積分された加速度と、走行方向に対して角度を以て検出された加速度とのパラメータから選択する、請求項１または２記載の方法。
4. 前記閾値として、それぞれ時間に依存する特性曲線（２３）を使用する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
5. 各判定基準が所定の決定時間（ｔ_{ｒｏｂｕｓｔ}）にわたって前記各閾値（２３）を超える場合、前記各閾値（２３）を超えたことを各判定基準によって識別する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
6. 前記特性曲線を、シートベルトが使用されているか否かに依存して変更する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
7. 衝突検出のための少なくとも１つの加速度センサ（１、２）と、プロセッサ（５）と、メモリ（６）と、少なくとも１つのエアバッグ（８）とを有する装置を使用する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
8. 前記プロセッサ（５）、前記メモリ（６）および前記少なくとも１つの加速度センサ（１、２）は、１つのエアバッグ制御装置（９）内に収容されている、請求項７記載の方法。
9. 前記エアバッグ制御装置（９）は外付けされた加速度センサと接続されている、請求項８記載の方法。

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