KR101110492B1 - 승객 보호 수단 제어 방법 - Google Patents

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자비네 브란덴부르거
헤르만 슐러
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Abstract

본 발명은 승객 보호 수단 제어 방법에 관한 것이며, 가속 센서에 의해서 유도된 적어도 하나의 신호가 사용된다. 상기 신호에 의해 전진 이동이 결정되며, 전진 이동은, 감속 및 지연에 따라 조정되는 적어도 하나의 임계값 비교치와 비교된다. 상기 비교에 따라, 승객 보호 수단이 제어된다.
가속 센서, 전진 이동, 승객 보호 수단, 임계값 면적, 급수 전개

Description

승객 보호 수단 제어 방법{METHOD FOR CONTROLLING PERSONAL PROTECTION MEANS}
본 발명은 독립항의 유형에 따른 승객 보호 수단 제어 방법에 관한 것이다.
EP 제458 796 B2호에는 승객 보호 수단 제어 방법이 이미 공지되어 있으며, 여기서는 충돌 과정을 특성화하는 인자에 따라, 통합된 가속값을 위한 가변의 임계치가 조정된다. 이로써 충돌 경로 및, 충돌 유형 또는 충돌 강도가 매우 정확하게 파악될 수 있다. 특히 가변의 임계치는 가속에 따라 결정되며 이 임계치에 대해서 감속이 조사된다.
독립항의 특징들을 갖는, 본 발명에 따른 승객 보호 수단 제어 방법은 이에 반해, 시간 비의존성(time-independent)이 제공되는 장점을 갖는다. 이제 감속 및 지연의 값 쌍을 통해 결정되는 임계값 면적이 사용된다. 상기 값 쌍에는 사전에 전진 이동이 할당되므로, 3차원 공간 내에 하나의 면적이 규정된다. 상기 면적은 경험적으로 결정된다. 가속 신호로부터 전진 이동이 계산되며 이는 상기 임계값 면적과 비교되고, 또한 상기 임계값 면적이 교차 또는 접촉 또는 관통될 때에만, 에어백, 벨브 텐셔너 또는 오버롤 바와 같은 승객 보호 수단에 대한 활성화가 결정된다. 특히 본 발명에 따른 방법에 의해, 상기 방법은 충돌 시작이 인식될 때 진동에 대해서 덜 민감할 수 있다. 충돌 시작은 가속 신호가, 거의 일정한 소음 임계치를 초과함으로써 인식된다. 이는 통상적으로 3과 4g 사이일 수 있다. 소음 임계치는 예컨대 사전 충돌 센서의 신호에 따라 변할 수 있다. 가속이 상기 소음 임계치를 초과할 때, 적분이 시작되어 충돌이 규정된다. 통상적인 해머 강타, 연석(curb) 또는 도로 위의 구멍을 지나갈 때와 같은 에러 유발 사건을 제거하기 위해, 통상적으로는 충돌 시작 후 소정의 시간 동안 임계값 면적이 증가하며 이는 급속하게 감쇠하는 상기 유형의 사건들을 수집하기 위해서이다. 그 후에도 아직 소음 임계치 위에 가속값이 있으면, 충돌이 추정된다.
종속항들에 기재된 조치들 및 변형예들에 의해, 승객 보호 수단을 제어하기 위한, 독립항에 제시된 방법의 바람직한 개선예가 가능하다.
특히 임계값 면적이 2개의 임계값에 의해 시뮬레이션될 때 바람직하며, 제1 임계값이 감속에 따라서 결정된 다음, 현재 전진 이동과 함께 측정되고, 제2 임계값은 지연 즉, 가속에 따라 조정되며, 상기 제2 임계값과는 마찬가지로 전진 이동이 비교된다. 이는 본 발명에 따른 개념의 간단한 실행이다.
또한 이동된 센서 부품의 신호에 따라, 또는 적어도 하나의 특성값에 따라 임계값 면적이 변경될 때 바람직하다. 따라서 임계값 면적에 영향을 미치기 위한 업-프론트 센서들, 측방향 충돌 센서들, 승객 인식 센서들 또는 주변 센서들과 같이 이동된 센서들의 신호가 사용될 수 있다. 이때, 예컨대 주변 센서 부품에 의해서 검출된 불가피한 충돌의 경우, 임계값 면적이 상응하게 감소되며 이는 승객 보호 수단을 신속하게 활성화하기 위해서이다. 그러나 충돌 형태 또는 충돌 강도와 같이, 에어백 제어 장치 내의 센서 부품에 의해서도 결정되는 특성값도 임계값 면적에 영향을 미치기 위해 사용된다. 충돌 강도가 특히 큰 경우 임계값 면적은, 승객 보호 수단을 가능한 조기에 평가할 수 있도록 상응하게 감소할 수 있다.
또한 임계값 면적이 충돌 단계에 따라서도 조정될 수 있다. 제1 단계 내에서, 앞서 언급한 바와 같이 해머 강타 단계에서 활성화를 방지하기 위해 임계값 면적이 상승하며, 추후의 단계에서는 가능한 충돌을 검출하기 위해 감소한다. 특정의 시간 또는 특정의 전진 이동 또는 특정의 감속 후, 임계값 면적이 다시 상승하는데, 이는 매우 느린 충돌일 때 승객 보호 수단의 활성화를 방지하기 위해서이다. 감속이 관찰되면, 특정의 감속에 도달하자마자 카운터가 조정되고 사전 설정된 시간 후, 전진 이동이 임계값 면적을 관통했는지의 여부가 조사될 수 있다. 더욱이 상이한 충돌 단계들이 임계값들에 의해서, 형성된 속도로 또는 발생된 전진 이동으로 직접 구현될 수 있으며, 이로써 타이머(카운터)가 생략되고 시간의 독립성이 보장될 수 있다. 아직까지는 이와 같은 경우가 아니라면, 약한 충돌일 때 활성화를 방지하기 위해 임계값 면적이 상승한다.
바람직하게, 본 발명에 따른 방법의 견고성을 증가시키기 위해 전진 이동 또는 감속은 각각 고유의 임계값과 평행 비교된다. 상기 임계값은 예컨대 시간에 대해 일정하며, 임계값 면적의 평가에 의해서는 승객 보호 수단이 제어되지 않지만 충돌의 이유로 제어되어야 하는 그러한 경우들을 수집한다.
바람직하게, 지연과 감속으로 이루어진 전진 이동은 급수 전개, 바람직하게는 테일러 급수 전개에 의해서 평가될 수 있다. 이 평가는 특히 미래에서도 실행될 수 있으므로, 활성화 시점이 미래에 대해서 간단하게 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예는 도면에 도시되며, 이하의 상세한 설명에서 더 자세히 설명된다.
도1은 본 발명에 따른 장치의 블록선도이다.
도2는 흐름도이다.
도3(a) 및 (b)는 임계값 면적을 도시한 도면이다.
도4는 블록선도이다.
도5는 신호 흐름도이다.
승객 보호 시스템을 제어하기 위한 활성화 알고리즘은 실질적으로, 가속 센서들에 의해 얻어지는 신호들을 기초로 한다. 추가적으로, 특히 측방향 충돌을 감지하기 위한 주변 센서들, 압력 센서들의 신호 및, 좌석 점유 인식을 위한 센서들의 신호도 사용될 수 있다. 가속 센서들은 주로 변속기 터널(transmission tunnel)의 영역 내에 위치한 제어 장치 내에 배치될 수 있거나, 측방향 충돌 센서 또는 전방 충돌 센서로서도 사용될 수 있다. 전방 충돌 센서들은 주로 라디에이터 그릴에 고정되는 반면 측방향 충돌 센서들은 B-필라 또는 좌석 크로스 멤버에 배치된다. 가속 신호들은 우선 소음 임계치와 비교된다. 이는 예컨대 도로 위의 구멍들 또는 다른 사건들을 통해 야기된 위험하지 않은 충격을 억제하기 위해서 요구된다. 이로써 충돌 시작 시에는 불확실성이 발생한다. 이 경우 소음 임계치가 센서 신호들에 따라 영향을 미치는 점은 이미 제시되었다.
그러나 본 발명에 따라, 활성화 알고리즘이 시간과 무관하게 구성되는 것이 제시된다. 이는 지연, 감속, 전진 이동의 값 쌍을 통해 규정된 임계값 면적이 규정됨으로써 달성된다. 상기 임계값 면적은 측정값으로부터 주어진 전진 이동과 비교된다. 임계값 면적이 관통, 접촉 또는 교차되면, 이와 같은 유형의 충돌로부터 시작되며, 상기 충돌은 승객 보호 수단의 활성화를 유발한다. 변형예에서, 임계값 면적은 충돌 강도 또는 충돌 유형과 같은 특성값에 따라서, 또한 업-프론트 센서, 사전 충돌 센서 또는 측방향 충돌 센서들과 같은, 이동된 센서들의 신호에 따라서 변경될 수 있으며, 이는 각각의 조건에 맞게 적응적으로 반응하기 위해서이다.
도1은 본 발명에 따른 방법을 사용하는 장치를 도시한다. 제어 장치(SG)는, 다른 프로세스 타입일 수도 있는 마이크로콘트롤러(
Figure 112009053998546-pct00001
)를 포함하며, 그 제1 데이터 입력부에는 가속 센서 부품(B)이 접속되고, 이는 제어 장치(SG)의 내부에 위치한다. 가속 센서 부품(B)은 예컨대 차량 종방향과 차량 횡방향으로 측정하며, 이를 위해 가속 센서들은 각지게 배치될 수도 있다. 제1 데이터 출력부에 의해서, 마이크로콘트롤러(
Figure 112009053998546-pct00002
)는 점화 회로 장치(FLIC)에 연결된다. 점화 회로 장치(FLIC)는 점화 부재의 점화에 사용된다. 당업자에게 공지된 제어 장치(SG) 내의 다른 상세 부품들은 여기서 명료함을 위해 생략된다. 점화 회로 장치(FLIC)는 하나의 출력부에 의해서 승객 보호 수단(RHS)에 연결된다. 마이크로콘트롤러(
Figure 112009053998546-pct00003
)의 제2 데이터 입력부에는 업-프론트 센서 부품(UFS)이 접속된다. 주로 업-프론트 센서 부품은 라디에이터 그릴에 고정된 가속 센서들로 구성된다. 마이크로콘트롤러(
Figure 112009053998546-pct00004
)의 제3 데이터 입력부에는 측방향 충돌 센서들(PAS)이 접속되고, 마찬가지로 이들은 가속 센서들 및/또는 압력 센서들일 수 있으며 B-필라 또는 차량 문 내에 위치한다. 마이크로콘트롤러(
Figure 112009053998546-pct00005
)의 제4 데이터 입력부에 좌석 점유 인식부(IOS)가 접속된다. 좌석 점유 인식부(IOS)는 예컨대 힘 측정 볼트를 이용한 무게 측정에 의해 좌석 점유를 인식할 수 있거나, 시트 매트 또는 내부 공간 비디오 인식부 또는 초음파 또는 레이더 인식부가 사용된다. 마이크로콘트롤러(
Figure 112009053998546-pct00006
)의 제5 데이터 입력부에는 주변 센서 부품(10)이 접속된다. 주변 센서 부품(10)은 초음파 센서들, 레이더 센서들 및/또는 비디오 센서들의 조합 장치이다(경우에 따라서는 보행자 보호를 위한 접촉 센서 부품). 레이더 센서들의 경우, 일반적으로 77GHz 또는 24GHz가 통상적이다. 마이크로콘트롤러(
Figure 112009053998546-pct00007
)는 본 발명에 따른 방법을 실행한다. 이를 위해 마이크로콘트롤러는 감속을 얻기 위해 일차적으로, 통합된 가속 센서 부품(B)의 신호들을 사용하며, 이 경우 추가의 적분은 전진 이동을 제공한다. 예컨대 룩-업-테이블인 메모리 내에, 특정의 가속값과 감속값을 위한 전진 이동값이 기입된다. 가속(지연), 감속 및 전진 이동으로 이루어진 이와 같은 값 쌍에 의해, 공간 내에 명백한 점들이 결정되며, 상기 점들은 서로 하나의 면적, 즉 임계값 면적을 형성한다. 상기 임계값 면적은 현재 전진 이동과 비교되며, 이는 활성화 경우의 제공 여부를 검출하기 위해서이다.
도2는 본 발명에 따른 방법을 흐름도로 도시한다. 방법 단계(200)에서, 센서 부품(B)에 의해 가속(A)이 측정된다. 가속은 방법 단계(201)에서, 일반적으로 저역 패스 필터링되는데, 이는 방법 단계(202)에서 단일 및 이중 적분에 상기 가속을 제공하기 위해서이다. 방법 단계(203)에서 가속 또는 지연, 감속 및 전진 이동으로부터, 충돌 유형 및 충돌 강도와 같은 특성값이 결정될 수 있다. 특성값은 경우에 따라서 임계값 면적에 영향을 미치기 위해 방법 단계(204)에서 이미 준비되어 있다. 현재 주어지고, 테일러 급수 전개에 의해서 이하의 수학식1에 따라 결정될 수 있는 전진 이동(S)(205)은:
Figure 112006042089575-pct00008
임계값 면적의 관통 여부와 언제 관통되는지를 방법 단계(207)에서 검출하기 위해 방법 단계(206)에서 임계값 면적과 비교된다. 임계값 면적이 하나의 시점에서 관통되면, 이 시점에서 방법 단계(208)에서는 승객 보호 수단(RHS)의 제어가 실행된다. 임계값 면적의 전진 이동이 접촉되지 않으면, 방법 단계(209)에서 방법이 종료된다. 주변 센서 부품(10), 업-프론트 센서 부품(UFS), 측방향 센서 부품(PAS) 및 좌석 점유 인식부(IOS)와 같이 이동된 센서들로부터의 추가의 인자들을 통한 임계값 면적의 영향은 간단하게 본 발명에 따른 방법에 추가될 수 있다.
도3은 (a)와 (b)로, 임계값 면적의 외관과 구성을 설명한다. 도3(a)에는 개략도가 도시된다. 횡좌표 상에서 제1 행에는 가속값(ACC)이 나타나며, 종좌표 상에서 제1 열에는 감속값이 나타난다. 이 값 쌍에는, 경험적으로 주어진 또는 상기 값들에 대한 시뮬레이션을 통해 주어진 전진 이동값이 저장된다. 이는 도3(b)에서, 도시된 면적의 공간 내에서 표현된다. X-축은 지연값(31)에 의해 결정되는 반면, Y-축은 감속값(30)에 의해 결정된다. Z-축은 전진 이동값을 위한 것이다. 전진 이동값이 O일 때, 상기 평면에는 감속과 지연 사이의 함수 관계로부터 주어지는 임계값 라인이 도시된다. 측정된 가속으로부터 얻어지는 현재의 특정 전진 이동은 승객 보호 수단의 활성화가 이루어지도록, 상기 면적을 관통해야 한다. 상기 면적은 감속과 지연으로 규정된 각각의 점들에 대해 단 하나의 점만을 갖는다.
도4는 활성화 알고리즘의 전체 도면을 블록선도로서 도시한다. 우선 다양한 특징들이 결정된다. 이때 상기 다양한 특징은 전진 이동, 감속 및 가속일 수 있으며, 이들은 예컨대 필터링될 수도 있다. 방법 단계(40)에서는 개별 값들로부터 중요한 특성값을 형성하기 위해, 특징 융합이 이루어진다. 상기 특성값들은 방법 단계(41)에서, 예컨대 시간 또는 전진 이동 또는, 형성된 속도에 따라 충돌 유형 및 충돌 강도로서 결정된다. 이로써 블록들(40, 41)은 충돌 강도와 충돌 유형 결정을 포함하며, 이는 여기서 괄호(44)에 의해서 통합된다. 블록(42)에서는, 본 발명에 따라 기술되었던, 시간과 무관한 알고리즘이 실행된다. 시점(43)일 때, 승객 보호 수단에 대한 활성화 결정이 실행된다.
도5는 2개의 임계값들에 의해 임계값 면적이 시뮬레이션되는 신호 흐름도를 도시한다. 블록(501)에서는 전진 이동을 위한 임계값 형성을 위해 감속이 사용된다. 블록(502)에서는 전진 이동을 위한 임계값 형성을 위해 지연이 사용된다. 2개의 블록들(501, 502)이 활성화를 나타낼 때에만, AND-게이트(514)에 의해서(여기서는 OR-게이트도 고려될 수 있다. 따라서 3차원의 면적은 특성 곡선으로부터 형성된 2개의 면적들의 최대치 또는 최소치를 통해서 근사치에 접근한다. OR->최소치, AND->최대치), 활성화 결정이 OR-게이트(520)에 전달되므로, 활성화 결정(521)에 도달될 수 있다. 임계값 면적이 활성화를 일으키지 않는 경우에 대해 제공되는 블록(515)도 추가적으로 제공된다. 블록(501)에서는 지연의 적분에 의해서 감속이 시간 함수로서 결정된다. 이 신호는 한편으로 전진 이동을 결정하기 위해서 적분(503)에 공급된다. 다른 한편으로, 상기 신호는 유지 시간(holding time)(t)을 갖는 필터 함수(504)에 공급된다. 이를 위해 필터링된 감속 신호가 사용되는데, 이는 룩-업-테이블(505) 내에서 임계값을 현재 감속값에 대해서 식별하기 위해서이다. 상기 임계값은 방법 단계(506)에서 이미 제공되는데, 이는 방법 단계(522)에서 이를 현재 전진 이동과 비교하기 위해서이다. 적어도 접촉이 되면, 활성화가 제공되며 상응하는 신호가 AND-게이트(514)(선택적으로는 OR-게이트)에 전달된다. 방법 단계(502)에서, 고주파 소음 신호(507)는 한편으로는 필터링부(510)에 다른 한편으로는 적분(508)에 공급된다. 필터링부도 방법 단계(510)에서 유지 시간을 갖는다. 방법 단계(508)에서 한 번 적분된 신호는, 방법 단계(509)에서의 전진 이동을 얻기 위해 새롭게 다시 적분된 감속을 제공한다. 이 경우, 룩-업-테이블의 블록(511)에서 임계값을 결정하기 위해, 블록(510)으로부터의 필터링된 신호가 사용된다. 이 룩-업(Look-Up)-테이블에서 횡좌표 상에는 가속이, 종좌표 상에는 전진 이동이 기입된다. 이로부터 블록(512)에는 상응하는 임계값이 제공되며, 이는 블록(513)에서 현재 전진 이동(ΔS)과의 비교를 위해 사용된다. 여기서도 적어도 전진 이동이 임계값과 접촉하면, 상응하는 신호가 AND-게이트(514)(선택적으로 OR-게이트)에 즉, 로직 1에 전달된다. 블록(515)에서는, 전진 이동이 예컨대 감속으로부터의 적분을 통해 블록(516)에서 결정되며, 이는 블록(518) 내의 고정 임계값과 비교되기 위해서이다. 블록(517)에서는, 지연의 적분에 의해 감속(ΔV)이 결정되며, 이는 마찬가지로 방법 단계(519)에서 임계값과 비교된다. 여기서는, 이차원의 면적들이 어떤 활성화 경우도 검출하지 않는 경우들이 수집된다. 블록(515)에서 활성화 경우가 검출되면, 어떠한 경우에도 활성화 결정(521)이 제시되며, 이는 AND-게이트(515)(선택적으로 OR-게이트)의 출력과 비교되는 신호가 OR-게이트에 주어지기 때문이다.

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 가속 센서(B)에 의해서 유도된 적어도 하나의 신호에 따라, 승객 보호 수단(RHS)을 제어하기 위한 방법에 있어서,
    적어도 하나의 신호로서 전진 이동(ΔS)이 사용되며, 전진 이동은 감속(ΔV)과 지연(Δa)에 따라 조정되는 적어도 하나의 임계값 면적과 비교되고, 상기 비교에 따라 승객 보호 수단(RHS)이 제어되는 것을 특징으로 하는 승객 보호 수단 제어 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전진 이동(ΔS)은 감속(ΔV)에 따라서 조정되는 제1 임계값과 비교되고, 지연(Δa)에 따라 조정되는 제2 임계값과 비교되며, 제1 비교와 제2 비교에 의해 임계값 면적이 시뮬레이션되는 것을 특징으로 하는 승객 보호 수단 제어 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 임계값 면적은 구성된, 그리고 이동된 센서 부품에 따라, 또는 적어도 하나의 특성값에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 승객 보호 수단 제어 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 임계값 면적은 충돌 유형 검출, 충돌 강도, 또는 충돌 유형 검출 및 충돌 강도에 따라 변경되는 것을 특징으로 하는 승객 보호 수단 제어 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 임계값 면적은 충돌 단계에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 승객 보호 수단 제어 방법.
  6. 제5항에 있어서, 사전 설정된 감속에 도달할 때, 전진 이동이 임계값 면적에 도달하는지의, 제1 수가 대기되는 것을 특징으로 하는 승객 보호 수단 제어 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추가적으로, 전진 이동(ΔS), 감속(ΔV), 또는 전진 이동(ΔS) 및 감속(ΔV)이 각각 제3 임계값과 비교되는 것을 특징으로 하는 승객 보호 수단 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제3 임계값은 시간에 대해서 일정한 것을 특징으로 하는 승객 보호 수단 제어 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전진 이동(ΔS)은 급수 전개에 의해서 평가되는 것을 특징으로 하는 승객 보호 수단 제어 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 따른 방법에서 제어 장치를 사용하는 방법.
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