JPH08327390A - 乗客安全システムを制御する際に信号ゼロレベルにおけるドリフトの作用を減少する方法 - Google Patents

乗客安全システムを制御する際に信号ゼロレベルにおけるドリフトの作用を減少する方法

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JPH08327390A
JPH08327390A JP8152774A JP15277496A JPH08327390A JP H08327390 A JPH08327390 A JP H08327390A JP 8152774 A JP8152774 A JP 8152774A JP 15277496 A JP15277496 A JP 15277496A JP H08327390 A JPH08327390 A JP H08327390A
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JP
Japan
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signal
zero level
drift
value
zero
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Pending
Application number
JP8152774A
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English (en)
Inventor
Christian Held
クリステイアン・ヘルト
Hermann Kueblbeck
ヘルマン・キユーブルベツク
Helmut Steurer
ヘルムート・シユトイレル
Alfons Woehrl
アルフオンス・ヴエールル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TEMITSUKU TELEFUNKEN MICROELECTRON GmbH
Conti Temic Microelectronic GmbH
Original Assignee
TEMITSUKU TELEFUNKEN MICROELECTRON GmbH
Temic Telefunken Microelectronic GmbH
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R17/00Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
    • G01R17/10AC or DC measuring bridges
    • G01R17/14AC or DC measuring bridges with indication of measured value by calibrated null indicator, e.g. percent bridge, tolerance bridge

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  • Air Bags (AREA)
  • Indication And Recording Devices For Special Purposes And Tariff Metering Devices (AREA)
  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信号ゼロレベルへのドリフトの作用を減少す
るので、トリガ精度が高められる方法を提供する。 【解決手段】 とくに信号源及び信号評価ユニットから
なる乗客安全システムを制御する際に、信号ゼロレベル
におけるドリフトの作用を減少する方法において、初め
に静的な信号ゼロレベルとドリフトとから、それにより
構成された信号が形成され、この信号が、信号源及び/
又は信号評価ユニット内において動的な信号ゼロレベル
として使われる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特許請求の範囲第
1項の上位概念に記載の、乗客安全システムを制御する
際に信号ゼロレベルにおけるドリフトの作用を減少する
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ベルトテンショナ及びエアバッグシステ
ムのような安全装置のトリガ装置は、自動車内にある。
加速度ピックアップを介してトリガにとって重要なデー
タは、メモリ装置を有するマイクロプロセッサにおいて
アナログ−デジタル変換器を介して評価されかつ記憶さ
れる。2極電圧源から給電される信号処理部分を有する
電子構成群において、信号ゼロレベルにドリフトが生じ
得ることは周知である。このことは、とくに例えばエア
バッグ制御装置のように自動車内において使用するため
の構成群における場合に相当する。その際、自動車内に
おけるエアバッグ制御装置の役割は、衝突の場合を認識
し、かつ1つ又は複数の乗客安全装置をトリガする1つ
又は複数の適正な時点を判定し、かつトリガを行なうこ
とにある。それ故に図1に示したようなエアバッグ制御
装置は、加速度ピックアップ7によって例えば加速度又
は減速度の形の衝突過程の記号を測定し、かつすぐに
(実時間で)評価しなければならない。1つ又は複数の
方向にエアバッグ制御装置によって測定された衝突記号
成分は、内部で増幅され8、かつフィルタ処理され9、
かつ信号評価ユニット3に供給される。その際、信号評
価ユニット3に供給される信号の信号ゼロレベル2が定
義される。しかしながらこの信号ゼロレベル2は、静的
な信号ゼロレベル目標値6として信号評価ユニット3内
に記憶された定義された値から外れる。このことは、製
造公差とドリフト1に基づいて起こり、このドリフト
は、環境条件と動作条件の系統的な関係及び偶然に引起
こされる関係からなる合計によって生じる。信号評価ユ
ニット3は、1つ又は複数の乗客安全装置のトリガ時点
を与えるとりわけ単純又は/及び多重積分のため、信号
ゼロレベル2の偏差を含むことがあるこれら信号を変換
器5の後において処理する。それ故に信号ゼロレベル2
からの信号ゼロレベル目標値6の偏差は、1つ又は複数
のトリガ時点に関する不正確を引起こし、このトリガ時
点は、他方において本来の測定値4に依存している。ド
リフト1を防止するため、従来低インピーダンスの基準
電圧源を使用することができ、これら基準電圧源は、信
号処理増幅器3のために信号ゼロレベル基準として使わ
れる。さらにとくにドリフトの少ない部品が使用され、
かつ全構成群又は少なくともその影響を受けやすい範囲
は、ドリフトによって引起こされることがある機能安全
性絶縁の悪化を防ぐために、気密にシールして包装され
る。
【0003】しかしドリフトの少ない部品のための多く
のコストとともに、これら処置が、原因に対して選択的
にしか有効でなく、かつ誤差源が、個別的にかつかなり
のコスト及び材料の手間をかけてしか限定することがで
きないということは、これら方法において不利である。
さらに長い期間にわたる信号ゼロレベルの偶然に引起こ
されるドリフトも、とくに1つ又は複数の乗客安全装置
に対するトリガ時点の品質に関して機能品質損失を引起
こす。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の課題
は、信号ゼロレベルへのドリフトの作用を減少するの
で、トリガ精度が高められる、初めに述べたような方法
を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この課
題は、特許請求の範囲第1項の特徴によって解決され
る。その際、静的な基準電圧の代わりに、動的に形成さ
れた電圧が、信号ゼロレベルとして利用され、この電圧
は、初めに静的であるが、ドリフトに重畳された基準電
圧から得られる。本発明の有利な変形は、特許請求の範
囲従属請求項から明らかである。
【0006】本発明によって達成される利点は、とくに
次の点にある。すなわち動的範囲においてドリフトの作
用は最小値に減少され、かつこのようにしてエアバッグ
制御装置の1つ又は複数のトリガ時点及び角度選択性の
最適な品質が保証されている。大量生産装置における解
決策のコストは、いくらか増加したメモリ需要コストか
らなるにすぎない。この時衝突の状況において、エアバ
ッグ又は乗客を保護するように減速するその他の装置
は、常に適正な時点に(ほぼミリ秒の精度で)利用する
ことができる。その他の利点は、複雑な援助システム
(例えばひざエアバッグ、中間エアバッグ、側部エアバ
ッグ及び類似のものにおいて、及び不都合な構成の自動
車タイプに対して)において得られる。ここでは衝突が
起こる方向の検出が必要であり、又は少なくとも役に立
つ。このことは、通常衝突記号の2又は多チャネル検出
及び信号評価による衝突記号の角度選択性の検出によっ
て実現される。不動作レベルの場合によっては生じる変
造は、方向情報も変造し、かつトリガ装置の品質を低下
する。本発明による信号ゼロレベルを使用する場合、追
加的なコストなく、角度選択性の品質が改善される。そ
れにより乗客安全装置の安全品質は、エアバッグ制御装
置の角度選択性の精度に依存するので、優先又は角度選
択性の動作特性によって高められる。
【0007】
【発明の実施の形態】次に本発明を図面に関連して実施
例により示し、かつ説明する。
【0008】図2に示した装置により、乗客安全システ
ムにおいて信号ゼロレベルへのドリフトの作用を減少す
るために使われる本発明による方法が示される。これ
は、信号評価ユニット3と信号源13からなる。信号源
13内において発生された信号は、2つの成分:すなわ
ちゼロ点を定義する基本信号、すなわち信号ゼロレベル
2、及び加速度ピックアップ7の本来の有効信号からな
る。有効信号は、増幅器において増幅され8、かつ基本
信号2とともにフィルタ処理され9、かつそれから信号
評価ユニット3に転送される。基本信号は、したがって
システムの定義された静的なゼロ点は、製造公差、環境
作用、動作条件及び偶然に起こる要因に基づいて生じる
妨害信号、すなわちドリフト1に重畳されることがあ
る。信号源13の出力端子から信号評価ユニット3に、
ドリフト1によって変造された信号が転送される。この
信号評価ユニットにおいて、大体においてマイクロプロ
セッサが問題になっている。ここにおいて信号は、アナ
ログ/デジタル変換器5において変換される。この時動
的信号ゼロレベル10とともに符号を有する測定値4が
生じ、この測定値の大きさは、その後のトリガ過程を判
定する。本発明によれば、信号ゼロレベル10は、信号
評価ユニットにおいて、もはや製造の時点にゼロ点を決
める基本信号2に依存する固定の値ではなく、ドリフト
によって生じる妨害又は偏差1の際に修正装置14を介
して動的に変更することができる。その際、信号は、A
/D変換後に所定の時間間隔を置いて取出される。それ
からこれら値が平均化され、かつ前の値と比較される。
一致が支配的である場合、動的なゼロ点10は一定に維
持される。偏差がある場合、新しい平均値がゼロ点10
として記憶される。そのための基礎は、ドリフトの周波
数スペクトルが、衝突記号の重要な周波数スペクトルと
比較して著しく低いので、システムが、ドリフトによっ
て引起こされる変化と衝突によって生じるものとの間で
明確に区別することができるということにある。信号ゼ
ロレベル10は、信号評価ユニット3において障害の際
に常に新しく定義され、かつ継続的にドリフトに整合さ
せられる。
【0009】図3は、ドリフトの作用を減少する本発明
による別の装置を記述している。その際、信号ゼロレベ
ル15は、直接信号源13内において、障害の際に常に
新しく定義され、かつ継続的にドリフトに整合させられ
る。このことは、図2における解決策と比較して、測定
値4の限界値がもはや時間とともにそれほど変化するこ
とがないという利点を有する。ここでは適当な回路(多
数のこのような回路が制御技術により周知である)によ
り、以下追従可能なゼロ点電圧15とも称する実際の基
本信号は、目標値に向かって修正される。修正ユニット
12において、信号評価ユニット3内における偏差の検
出による新しい平均値の計算が行なわれる。修正ユニッ
ト内に、アナログ/デジタル変換器5の後の実際の信
号、及びゼロ点11の目標値が記憶され、かつ偏差から
平均値が判定される。それによりすでに信号源13内に
おいて修正された信号、及び信号ゼロレベル11の目標
値は、信号評価ユニット3内において符号を有する測定
値4とともに生じ、この測定値の動的限界は、時間とと
もに変化しない。
【0010】不動作値の検出のために問題となる時間範
囲の大きさは、次の考えによって限定することができ
る。例えば1Hzより大きい有効範囲からなる記号が、
影響を受けないようにするので、いずれの場合にも不動
作値を検出するための期間は1秒より大きく見積もる。
他方において検出は、ドリフトする不動作値に連続的に
追従することを可能にする期間に行なうようにする。
【0011】ドリフトが突然にではなく、むしろ長期効
果として生じることを前提とする場合、分範囲又はなお
それより大きな範囲に達する。一方において動的オフセ
ット修正を遅すぎないうちに行なうため、かつ他方にお
いて有効信号に反応しないようにするために、ほぼ5な
いし30秒の期間が推奨される。
【0012】すでに図2及び3の説明において述べたよ
うに、種々の平均化法が適用でできる。1段平均化法に
おいて測定値は、例えばデジタル8ビット値に写像さ
れ、かつそれぞれ固定の時間区間にわたって固定のワー
ド幅(例えば3バイト)の積分器において累積加算され
る。時間区間の経過後、新しい(動的な)ゼロ点として
利用される。
【0013】多段の平均化法において、1段の方法が複
数の段階にわたって行なわれ、その際、第1の段の測定
値は後続の段に測定値として入力される。
【0014】スライド平均化法において、平均値は次の
ようにして形成される: 動的ゼロ点(新)=動的ゼロ点(旧)*(1−ε)+ε
*測定値(新)
【0015】その際、εは、小さな数、なるべく2のべ
き乗の逆数であり、それにより反応時間は、変化に合わ
せて調節することができる。第1の動的ゼロ点(旧)に
ついては、初期設定ルーチンにおいて平均値が形成され
るか(投入の際に記号が予期できない場合)、又は製造
の際に例えばEEPROM内に記入された不動作値が利
用される(以下記入された不動作値と称する)。
【0016】例えばε=2exp(−16)及び1バイ
トの測定値に対して、例えば有限のワード幅を考慮し
て、次の方法が得られる:3バイト変数がプリセットさ
れ、この変数は、記入された不動作値とともにメモリ内
に初期設定されており、このメモリ内に次の2つのバイ
ト、例えば値$8000が記入される。
【0017】この3バイトの数によりそれぞれのサイク
ルにメモリの内容が取出され、かつ現在の測定値が加え
られる。立上がり期間の後に、メモリ内に実際の不動作
値が存在する。この方法は、ゼロ点のジャンプの後にほ
ぼ指数状に新しいゼロ点に接近する。
【0018】別の変形は、可逆カウンタによって動的信
号ゼロレベルの表示を形成する。動的オフセット修正の
この変形において、次のように不動作電圧のドリフトが
考慮される。場合によってはすでに所定の時間にわたっ
て平均化された測定値は、現在有効な動的ゼロ点と比較
される。この差は、次のように可逆カウンタに入力され
る:場合によってはすでに所定の時間にわたって平均化
された測定値は、ゼロ点の目標値と比較される。この差
は、次のように可逆カウンタに入力される:動的ゼロ点
が(場合によっては平均化された)測定値より大きい場
合、カウンタは加算計数させられ、これが小さい場合、
カウンタは減算計数させられる。この時固定の時間区間
の最後に、所定の正の値より大きな計数状態の場合、追
従可能なゼロ点電圧が低下され、所定の負の値より小さ
な計数状態の場合、これは増加される。ここにおいて不
動作電圧のジャンプへの反応は、動的ゼロ点の直線的な
上昇である。この方法は、とくに図3によるゼロ点電圧
の追従/修正のためにも適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】固定のゼロ点を有する従来の解決策の流れ図で
ある。
【図2】平均化によって発生される動的ゼロ点を有する
本発明による方法の流れ図である。
【図3】ゼロ点電圧を追従制御する本発明による方法の
流れ図である。
【符号の説明】
1 ドリフト 2 信号ゼロレベル 3 信号評価ユニット 4 測定値 5 アナログ/デジタル変換器 7 加速度ピックアップ 10 動的信号ゼロレベル 13 信号源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヘルマン・キユーブルベツク ドイツ連邦共和国シユローベンハウゼン・ イム・ハルト6 (72)発明者 ヘルムート・シユトイレル ドイツ連邦共和国ゲロールスバツハ・ビル ケンヴエーク10 (72)発明者 アルフオンス・ヴエールル ドイツ連邦共和国シユローベンハウゼン・ ゼバステイアン−クナイプ−シユトラーセ 3

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 とくに信号源及び信号評価ユニットから
    なる乗客安全システムを制御する際に、信号ゼロレベル
    におけるドリフトの作用を減少する方法において、初め
    に静的な信号ゼロレベルとドリフトとから、それにより
    構成された信号が形成され、この信号が、信号源及び/
    又は信号評価ユニット内において動的な信号ゼロレベル
    として使われることを特徴とする、乗客安全システムを
    制御する際に信号ゼロレベルにおけるドリフトの作用を
    減少する方法。
  2. 【請求項2】 動的信号ゼロレベルが、1段又は多段の
    平均化法によって形成されることを特徴とする、請求項
    1記載の方法。
  3. 【請求項3】 動的信号ゼロレベルが、スライド平均化
    法によって形成されることを特徴とする、請求項1記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 動的信号ゼロレベルが、可逆計数法によ
    って形成されることを特徴とする、請求項1記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 動的信号ゼロレベルが、1段又は多段平
    均化法、スライド平均化法及び/又は可逆計数法の組合
    せによって形成されることを特徴とする、請求項1−4
    の1つに記載の方法。
  6. 【請求項6】 動的信号ゼロレベルが、目標値からの偏
    差に依存して修正されることを特徴とする、請求項1記
    載の方法。
JP8152774A 1995-05-30 1996-05-13 乗客安全システムを制御する際に信号ゼロレベルにおけるドリフトの作用を減少する方法 Pending JPH08327390A (ja)

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DE1995119677 DE19519677A1 (de) 1995-05-30 1995-05-30 Verfahren zur Reduzieruzng der Auswirkung von Drift auf Signal-Nullpegel bei Ansteuerungen von Insassen-Schutzsystemen

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JPH08327390A true JPH08327390A (ja) 1996-12-13

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DE19519677A1 (de) 1996-12-05
EP0745860A2 (de) 1996-12-04
EP0745860A3 (de) 1997-12-29

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