KR102166851B1 - 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량(1) 내 사람 보호 수단들(30)을 제어하기 위한 장치(5)에 관한 것이며, 상기 장치는 하나 이상의 물리적 변수를 검출하는 하나 이상의 센서 유닛(20, 22, 24, 26, 28)과; 하나 이상의 검출된 물리적 변수로부터 하나 이상의 충격 지시 신호 특성곡선을 생성하고, 생성한 신호 특성곡선에서 차량(1)의 에너지 소산 거동에 따라 하나 이상의 시간 위상을 결정하여, 충돌 분류 및 사람 보호 수단(30)의 트리거링 결정을 위해 평가하는 평가 및 제어 유닛(10);을 포함한다. 상기 평가 및 제어 유닛(10)은 신호 특성곡선에서 제1 시간 위상의 종료를 나타내는 하나 이상의 제1 특성 시점을 결정하고, 상기 하나 이상의 제1 특성 시점을 기반으로 에너지 소산의 하나 이상의 특징을 소급 적용 방식으로 계산하며, 이때 평가 및 제어 유닛(10)은 소급 적용 방식으로 계산된 하나 이상의 특징에 따라 충돌 분류 및 사람 보호 수단들(30)의 트리거링 결정을 수행한다.

Description

차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치{DEVICE FOR CONTROLLING PERSONAL PROTECTION MEANS IN A VEHICLE}

본 발명은, 특허 독립 청구항 제1항의 유형에 따르는, 차량 내 사람 보호 수단들을 제어하기 위한 장치에 관한 것이다.

에어백 제어 유닛들에서 전방 충돌의 검출은 일반적으로 예컨대 터널 상의 중앙에 배치되지만, 그러나 전방 단부 상에, 또는 대칭을 이루어 양쪽 B 필라(B-Pillar) 상에서처럼 차량 둘레의 위치들에도 배치되어 차량 종방향으로 감지하는 가속도 센서들을 기반으로 한다. 이 경우, 강성 장애물(예: 벽)에 대한 충돌 시에는, 동일한 속도로 연성 장애물에 대한 충돌이지만 그럼에도 안전 구속 수단들 또는 사람 보호 수단들이 활성화되어야 하는 상기 충돌의 경우에서보다 더 높은 가속도 신호들이 측정된다. 그러므로 트리거되지 않아야 하는 강성 장애물에 대한 저속 충돌에 대해 연성 장애물에 대한 고속 충돌(예: ODB 충돌, Euro-NCAP)을 구별해야 하는 점은 사람 보호 수단을 위한 트리거링 알고리즘에 대한 높은 요건이다[예: AZT(알리안츠 기술센터) 보험 충돌 시험].

두 충돌 유형의 분리를 위한 가능성은, 예컨대 업-프런트 센서들, 차량 횡방향으로 감지하는 가속도 센서들, 구조 전달음 센서들, 전방 주시 센서 장치들(forward-looking sensor system)과 같은 추가 센서 장치들을 통해, 또는 실제 차량 속도의 이용을 통해 제공된다. 이런 식별들의 단점들은 추가 비용(센서 장치)에 있거나, 또는 실제 차량 속도를 이용하는 경우에는 충돌 상대 대상의 속도는 고려되지 않고 그에 따라 잘못된 유효 충돌 속도가 기반이 된다는 점에 있다.

이 경우 이용되는 트리거링 알고리즘들은 측정된 가속도 신호와 더불어 처리된 센서 신호들도 이용한다. 이런 처리된 특징들의 의미 및 목적은 특히 실제의 측정된 가속도 값과 더불어 충돌의 이력도 트리거링 특징 내에 함께 포함하는 것에 있다. 상기 처리된 특징들은 예컨대 충돌 동안 자유로이 비상하는 질량의 전방 변위 또는 속도 감소를 반영하고 스타트 및 스톱 조건들을 갖는 일차 또는 이차 가속도 적분, 고정된 시간 범위에 걸쳐서 속도 감소를 반영하고 스타트-스톱 조건을 갖지 않는 슬라이딩 윈도우 적분(sliding window integral), 다른 방식으로 저역 통과 필터링된 가속도 신호들, 및/또는 신호의 동적 거동에 대한 척도인, 사전 처리된 가속도 신호들의 절댓값 또는 그 절댓값 제곱을 통한 적분/윈도우 적분이다. 이런 모든 특징의 공통점은, 충돌 과정 동안 연속해서 계산된다는 점이다. 따라서 실제 특징값은 충돌의 전체 이력을 고려한다. 충돌 분류, 및 사람 보호 수단들의 트리거링 결정을 위해, 이제 실제 특징값들은 임계값들에 대해 비교되거나, 또는 특징 조합들이 특성 맵들에 대해 비교된다.

공개 공보 DE 10 2006 038 348 A1호에는, 하나 이상의 센서 유닛과, 이 하나 이상의 센서 유닛으로부터 검출된 신호들을 충돌 분류를 위해 평가하는 하나의 평가 및 제어 유닛을 포함하는 충돌 분류를 위한 장치가 개시되어 있다. 이 경우, 하나 이상의 센서 유닛은 중앙의 차량 영역에 배치되며, 하나 이상의 센서 유닛으로부터 검출된 신호들은 대응하는 차량의 기지의 물리적 특성들의 고려하에 평가 및 제어 유닛에 의해 평가된다. 평가 및 제어 유닛은 검출된 신호 특성곡선에서 2개 이상의 시간 위상을 결정하며, 그리고 검출된 신호 특성곡선의 평가 결과로 장애물에 대한 차량 전방의 외부 영역의 충격을 나타내는 하나 이상의 높은 신호 진폭을 갖는 제1 시간 위상 이후에 실질적으로 평평한 신호 특성곡선을 갖는 제2 시간 위상이 배열된다면, 예컨대 경사 충돌, 오프셋 충돌 및/또는 기둥 충돌에 관련되는 제1 충돌 유형을 추론한다.

한편, 특허 독립 청구항 제1항의 특징들을 갖는 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 본 발명에 따르는 장치는, 충돌 과정 또는 충돌 이력에 대한 정보들이 지속적인, 또는 충돌 개시점부터 시작하는 특징 계산을 통해 수신되는 것이 아니라, 충돌 과정 중 소수의 목표 시점들에서 충돌 과정의 소급 평가가 실행된다는 장점을 갖는다. 그러므로 링 메모리 내의 충돌의 가속도 값들은 충분히 오랜 시간 동안 가용한 상태로 유지된다. 이런 경우, 이전까지의 충돌 과정을 통한 특징 형성은 "모호한" 적분 특징들을 포함할 뿐만 아니라, 바람직한 방식으로는 소급 적용에서 비로소 가능해지는 매우 구체적인 신호 특성들 및 신호 형태들의 검출도 허용한다. 이런 신호 특성들은 물리적 충돌 모델들로 그 근거가 더욱 잘 마련되고 그런 이유로 충돌 구별을 위해 더욱 적합하며 예컨대 에어백, 안전벨트 프리텐셔너 등과 같은 사람 보호 시스템들의 더욱 정밀하고 더욱 견고한 활성화를 허용한다.

종래의 알고리즘에서 지속적으로 진행되는 특징 계산은, 충돌 이력이 상기 특징들에 "모호한 방식으로" 반영된다는 단점을 갖는다. 예를 들면, 소정의 시점에 동일한 가속도 값과 동일한 일차 적분을 보유하는 많은 다양한 유형의 가속도 신호 특성곡선을 생각해볼 수 있다. 그에 따라, 서로 상이한 물리적 충돌 이벤트들에 속하는 여러 유형의 가속도 특성곡선들은 서로 분리될 수 없다. 이는 사람 보호 시스템들의 비최적화 트리거링(non-optimal triggering)의 결과를 가져온다.

본 발명의 핵심 사상은, 신호 특성곡선에서 하나 또는 소수의 특성 시점을 검출하는 것이다. 이런 시점들은 에너지 소산의 상이한 위상들을 통해 식별된다. 에너지 소산의 제1 위상은 범퍼 및 크래시 박스(crash box)와 같은 최전방의 크럼플 존 부재들(crumple zone element)의 변형을 통해 결정된다. 그에 따라 유리한 제1 특성 시점은 신호 하강부(signal breakdown)에서, 또는 충분히 긴 안정기(plateau)를 통해 식별될 수 있는 일차 에너지 소산의 종료이다. 에너지 소산의 추가 위상들은 그에 상응하게 정의될 수 있다. 한편, 특성 시점에 즈음하여, 충분히 긴 시간 간격에 걸쳐서 가속도 데이터를 저장하는 링 메모리로부터 이전까지의 에너지 소산의 다양한 유형의 특징들이 소급 적용 방식으로 계산된다. 이런 특징들이 평가되고, 정해진 특징 조합들을 통해 충돌 분류가 수행되며, 사람 보호 시스템들을 위한 트리거링 결정이 내려진다.

일차 에너지 소산의 소급 평가는 바람직한 방식으로 연속적인 특징 계산보다도 훨씬 더 정확한 특징들의 계산을 허용한다. 그 밖에도, 소급 평가는 일차 에너지 소산의 소정의 특성들이 특징 계산에 포함될 수 있는 매칭형 또는 적응성 특징들의 계산도 허용한다. 이런 특징들은 크럼플 존 내에 정의된 변형 과정의 결과이기 때문에, 그 특징들로부터 예컨대 단단함, 부드러움, 완전 오버랩, 오프셋 등과 같은 충격의 유형과 속도가 종래의 알고리즘들의 경우에서보다 더 정밀하게 결정된다. 이는 바람직한 방식으로 더욱 정밀하고 더욱 견고한 충돌 분류를 가능하게 한다.

차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 본 발명에 따르는 장치의 실시예들은, 터널에서 차량 종방향으로 감지하는 중앙 가속도 센서들뿐만 아니라 차량 둘레에서 대칭으로 분포되어 차량 종방향으로 감지하는 또 다른 가속도 센서들도 평가할 수 있다. 따라서 예컨대 B 필라의 영역에서는 각각 하나의 센서가 좌측 및 우측 차량 측면에 배치될 수 있다. 그 외에, 차량 횡방향으로 감지하는 센서들도 평가에 포함될 수 있다. 복수의 센서의 평가 동안, 센서 신호들의 분리된 평가와 후속 특징 융합(feature fusion)은 평균값 신호에서의 계산보다도 더 정밀한 충돌 구별을 허용한다. 여러 차량 방향에서 감지하는 가속도 센서들의 분리된 평가 및 후속 특징 융합은 바람직한 방식으로 경사 충돌의 검출도 허용한다.

차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 본 발명에 따르는 장치의 실시예들은 독립적으로 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 연속적인 특징 계산 및 특징 평가를 이용하는 종래의 장치들과 상호작용하여서도 이용될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 하나 이상의 물리적 변수를 검출하는 하나 이상의 센서 유닛과, 하나 이상의 검출된 물리적 변수에서 하나 이상의 충격 지시 신호 특성곡선을 생성하는 하나의 평가 및 제어 유닛을 포함하여 차량 내 사람 보호 수단들을 제어하기 위한 장치를 제공한다. 이 경우, 평가 및 제어 유닛은, 차량의 에너지 소산 거동에 따라 생성된 신호 특성곡선에서 하나 이상의 시간 위상을 결정하고 충돌 분류를 위해, 그리고 사람 보호 수단들의 트리거링 결정을 위해 상기 하나 이상의 시간 위상을 평가한다. 본 발명에 따라 평가 및 제어 유닛은 신호 특성곡선에서 제1 시간 위상의 종료를 나타내는 하나 이상의 제1 특성 시점을 결정하고 이 하나 이상의 특성 시점을 기반으로 에너지 소산의 하나 이상의 특징을 소급 적용 방식으로 계산한다. 평가 및 제어 유닛은 소급 적용 방식으로 계산된 하나 이상의 특징에 따라서 충돌 분류, 및 사람 보호 수단들의 트리거링 결정을 수행한다.

종속 청구항들에 열거된 조치들 및 개선예들을 통해, 특허 독립 청구항 제1항에 명시되는 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 장치는 바람직하게 개량될 수 있다.

특히 바람직하게는, 기존의 가속도 신호들에서 특히 연성 충돌에 대해서도 힘 레벨 특성곡선에서의 일차의 현저한 변화가 식별된다. 이를 기반으로, 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 본 발명에 따르는 장치의 실시예들은 단단함과 부드러움의 충돌 유형들의 신뢰성 있는 구별을 가능하게 한다. 그 외에, 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 본 발명에 따르는 장치의 실시예들은 추가 센서 장치(비용) 없이, 그리고 어쩌면 잘못된 충돌 속도의 고려 없이 연성 충돌을 더 잘 식별하고 이런 점에서 사람 보호 수단들의 트리거링 결정을 최적화하는 것을 허용한다.

차량의 크럼플 존의 구조를 통해, 충돌들에 대해 여러 힘 레벨이 사전 설정된다. 강성 장애물에 대한 충돌들의 경우, 차량의 몇몇 구조만이 변형되고 힘 레벨 변화는 간단하게 식별되는 반면, 연성 충돌의 경우에는 자기 차량뿐만 아니라 상대 대상도 변형된다. 이 경우, 크럼플 존의 각각의 강성 특성곡선에 따라 자기 변형의 위상들은 상대 대상의 변형과 교대로 나타난다. 상대 대상의 변형의 위상들은 공통 가속도 신호 특성곡선에서 안정기로서 나타난다. 이런 변형 위상들의 변화는 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 본 발명에 따르는 장치의 실시예들에서 바람직한 방식으로 충격 지시 신호 특성곡선의 평가를 통해 식별될 수 있다. 단단함과 부드러움의 충돌 유형들의 구별을 통해, 기존 트리거링 알고리즘의 트리거링 임계값들은 연성 충돌의 상대적으로 더 낮은 신호 특성곡선들에 매칭될 수 있다. 그 대안으로, 단단함 또는 부드러움의 각각의 충돌 유형에 따라서 다양한 유형의 특징들 또는 질의 조합들 또는 "트리거링 경로들"이 트리거링 결정을 위해 이용될 수 있다.

본 발명에 따르는 장치의 바람직한 구현예에서, 에너지 소산 거동의 제1 시간 위상은 차량의 외부 크럼플 존 부재들에 의해 결정된다. 외부 크럼플 존 부재들은 예컨대 범퍼 크로스 멤버와, 예컨대 범퍼 크로스 멤버와 프레임 사이드 멤버 사이에 배치되는 크래시 박스들을 포함한다.

차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 본 발명에 따르는 장치의 추가의 바람직한 구현예에서, 평가 및 제어 유닛은 신호 특성곡선에서 국소 최대값을 검출한다. 평가 및 제어 유닛은 신호 특성곡선에서의 국소 최대값을 예컨대 하나 이상의 임계값과 비교하여 이 비교를 통해 강성 충돌 또는 연성 충돌을 식별할 수 있다. 최대값이 제1 위상 이내에서 예컨대 강성 충돌을 나타내는 제1 임계값을 초과한다면, 평가 및 제어 유닛은 강성 충돌을 식별한다. 최대값이 제1 위상 이내에서 연성 충돌을 나타내는 제2 임계값을 초과하지만, 그러나 제1 임계값을 하회한다면, 평가 및 제어 유닛은 연성 충돌을 식별한다.

본 발명에 따르는 장치의 추가의 바람직한 구현예에서, 평가 및 제어 유닛은 신호 특성곡선에서 국소 최대값에 따라 제1 특성 시점을 결정한다. 제1 특성 시점의 의존성은 예컨대 국소 최대값의 발생 후 하회할 임계값을 통해 절대적으로, 또는 국소 최대값의 값에 상대적으로 사전 설정될 수 있다. 평가 및 제어 유닛은 예컨대 신호 하강부(signal drop), 또는 적분된 신호 하강부에 걸쳐서 절대적으로, 또는 국소 최대값에 상대적으로 제1 특성 시점을 결정할 수 있다. 그 외에, 국소 최대값의 발생 후, 또는 그 전의 결정된 시간 간격도 제1 특성 시점의 결정을 위해 사전 설정될 수 있다.

이에 추가로, 또는 그 대안으로, 평가 및 제어 유닛은 하나 이상의 신호 특성곡선을 상이한 강도로 필터링할 수 있으며, 그리고 제1 특성 시점의 결정을 위해, 생성된 필터 곡선들을 상호 비교할 수 있다. 또한, 평가 및 제어 유닛은 신호 특성곡선의 기울기를 기초로 하여 제1 특성 시점을 결정할 수도 있다.

본 발명에 따르는 장치의 추가의 바람직한 구현예에서, 평가 및 제어 유닛은, 충돌 분류를 위한, 그리고 트리거링 결정을 위한 특징들로서, 제1 위상 이내에 최대로 도달되는 힘 레벨, 및/또는 제1 위상 이내에 감소하는 속도, 및/또는 제1 위상의 신호 특성곡선의 부분 영역들에 걸친 적분, 및/또는 제1 위상의 지속 시간, 및/또는 신호 특성곡선의 상승 시간, 및/또는 제1 위상의 신호 특성곡선의 기울기를 소급 적용 방식으로 계산할 수 있다. 그 외에, 평가 및 제어 유닛은 제1 위상에 대해 소급 적용 방식으로 계산된 특징들, 및/또는 중간 변수들을 추가 평가를 위해 논리적으로, 그리고/또는 수학적으로 상호 조합하고, 그리고/또는 연산할 수 있다.

본 발명에 따르는 장치의 추가의 바람직한 구현예에서, 평가 및 제어 유닛은 신호 특성곡선에서 제2 시간 위상의 종료를 나타내는 제2 특성 시점을 통해 제1 위상에 이어지는 제2 위상을 정의할 수 있다. 이 경우, 평가 및 제어 유닛은 신호 특성곡선에서 제1 특성 시점 후에 발생하는 국소 최대값에 따라 그리고/또는 상이한 필터 곡선들을 통해, 그리고/또는 신호 특성곡선의 기울기를 기초로 하여, 그리고/또는 제1 특성 시점부터 고정된 시간 간격에 걸쳐서, 그리고/또는 제1 특성 시점부터 고정된 속도 감소를 통해, 그리고/또는 사전 설정된 총 속도 감소를 통해 제2 특성 시점을 결정할 수 있다. 그 외에, 평가 및 제어 유닛은 제2 시간 위상 이내에 감소하는 속도 및/또는 제2 시간 위상 이내의 최저 힘 레벨을 소급 적용 방식으로 계산할 수 있다.

본 발명에 따르는 장치의 추가의 바람직한 구현예에서, 평가 및 제어 유닛은 제1 및 제2 위상에 대해 소급 적용 방식으로 계산된 특징들 및/또는 중간 변수들을 추가 평가를 위해 논리적으로, 그리고/또는 수학적으로 상호 조합하고, 그리고/또는 연산할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 도면들에 도시되어 있고 하기의 기재내용에 더 상세하게 설명된다. 도면들에서 동일한 도면부호들은 동일하거나 유사한 기능들을 실행하는 부품들 또는 부재들을 표시한다.

도 1은 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 본 발명에 따르는 장치의 한 실시예를 도시한 개략적 블록선도이다.
도 2는 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 도 1의 본 발명에 따르는 장치에 의해 생성되어 평가되는, 충격 지시 신호 특성곡선을 나타낸 개략적 그래프이다.
도 3은 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 종래의 장치에 의해 생성되어 평가되는, 강성 충돌 시 충격 지시 신호 특성곡선을 나타낸 개략적 그래프이다.
도 4는 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 종래의 장치에 의해 생성되어 평가되는, 연성 충돌 시 충격 지시 신호 특성곡선을 나타낸 개략적 그래프이다.
도 5는 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 도 1의 본 발명에 따르는 장치에 의해 생성되어 평가되는, 강성 충돌 시 충격 지시 신호 특성곡선을 나타낸 개략적 그래프이다.
도 6은 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 도 1의 본 발명에 따르는 장치에 의해 생성되어 평가되는, 연성 충돌 시 충격 지시 신호 특성곡선을 나타낸 개략적 그래프이다.
도 7은 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 도 1의 본 발명에 따르는 장치의 트리거링 경로를 나타낸 개략도이다.
도 8은 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 도 1의 본 발명에 따르는 장치가 신호 하강부를 통해 변형 위상의 변화를 식별하는 충격 지시 신호 특성곡선을 나타낸 개략적 그래프이다.
도 9는 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 도 1의 본 발명에 따르는 장치가 적분된 신호 하강부를 통해 변형 위상의 변화를 식별하는 충격 지시 신호 특성곡선을 나타낸 개략적 그래프이다.
도 10은 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 도 1의 본 발명에 따르는 장치가 필터 비교를 통해 변형 위상의 변화를 식별하는 충격 지시 신호 특성곡선의 2개의 필터 곡선을 나타낸 개략적 그래프이다.
도 11은 차량 내 사람 보호 수단들의 제어를 위한 도 1의 본 발명에 따르는 장치가 기울기 방법을 통해 변형 위상의 변화를 식별하는 충격 지시 신호 특성곡선을 나타낸 개략적 그래프이다.

차량의 크럼플 존들은 일반적으로 상이한 힘 레벨을 보유하도록 구성된다. 이 경우, 크럼플 존의 최전방 구조들은 최소의 힘 레벨을 보유하고, 후방 구조들은 최고 힘 레벨을 나타낸다. 그에 따라, 크럼플 존의 변형 시 힘 레벨과 측정되는 가속도는 변한다. 자신의 구조들만이 변형되는 강성 장애물에 대한 충돌 시, 힘 레벨의 변화 사이에 항상 바로 변형된 구조의 소성 변형을 통한 힘 하강(force drop)이 나타난다. 연성 충돌의 경우에는 자기 차량뿐만 아니라 상대 차량도 변형된다. 이 경우, 크럼플 존들의 각각의 강성 특성곡선에 따라서 자기 변형의 위상들은 상대 대상의 변형과 교대로 나타난다. 자기 변형에서 상대 대상의 변형으로 천이 시, 도달된 힘 레벨은 보통 약간 강하되고, 그런 다음 상대 대상의 변형의 위상에서는 실제로 일정한 레벨(안정기)에서 유지된다.

도 1 및 도 2에서 확인할 수 있는 것처럼, 차량(1) 내 사람 보호 수단들(30)의 제어를 위한 본 발명에 따르는 장치(5)의 도시된 실시예는 하나 이상의 물리적 변수를 검출하는 하나 이상의 센서 유닛(20, 22, 24, 26, 28)과, 하나 이상의 검출된 물리적 변수에서 하나 이상의 충격 지시 신호 특성곡선(K1, K4 내지 K10)을 생성하는 하나의 평가 및 제어 유닛(10)을 포함한다. 평가 및 제어 유닛(10)은, 차량(1)의 에너지 소산 거동에 따라 생성된 신호 특성곡선(K1, K4 내지 K10)에서 하나 이상의 시간 위상을 결정하고, 충돌 분류를 위해, 그리고 사람 보호 수단들(30)의 트리거링 결정을 위해 상기 하나 이상의 시간 위상을 평가한다.

본 발명에 따라 평가 및 제어 유닛(10)은 신호 특성곡선(K1, K4 내지 K10)에서 제1 시간 위상(P1)의 종료를 나타내는 하나 이상의 제1 특성 시점(tp)을 결정하고, 이 하나 이상의 제1 특성 시점(tp)을 기반으로 에너지 소산의 하나 이상의 특징(예컨대, 최대 힘 레벨을 나타내는 최대값(a_max), 최소 힘 레벨을 나타내는 최소값(a_min), 부분 영역(A), 상승 시간(t2-t1), 지속 시간(tp-t1))을 소급 적용 방식으로 계산한다. 평가 및 제어 유닛(10)은 소급 적용 방식으로 계산되는 하나 이상의 특징에 따라서 충돌 분류, 및 사람 보호 수단들(30)의 트리거링 결정을 수행한다. 도시된 실시예에는 4개의 센서 유닛(20, 22, 24, 26, 28)이 제공되며, 이들 센서 유닛 중 제1 센서 유닛(22)은 차량 전방 영역에, 제2 및 제3 센서 유닛(24, 26)은 측면의 차량 영역에, 그리고 제4 센서 유닛(28)은 차량(1) 내 중앙에 배치된다. 센서 유닛들(20, 22, 24, 26, 28)은 예컨대 차량 종방향, 차량 수직 방향 또는 차량 횡방향과 같은 하나 이상의 사전 설정된 공간 방향으로 가속도들을 검출하는 예컨대 가속도 센서들을 포함한다.

충돌 과정의 평가를 위해서는, 측정된 신호에서 공명, 잡음 및 기타 의도하지 않은 효과들을 제거하기 위해, 가속도 센서에 의해 검출된 신호를 적합하게 필터링하는 것이 합당하다. 그런 다음 상기 잔존하는 핵심 신호는 차량(1)의 크럼플 존 내에서 충돌 동안 진행되는 "거시적" 변형 과정들을 반영한다. 평가 및 제어 유닛(10)은 도시된 실시예에서, 충분한 기간 동안 평가를 위해 센서 유닛들(20, 22, 24, 26, 28)에 의해 검출된 신호들을 저장하기 위해, 하나 이상의 내부 링 메모리(12)를 포함한다. 그 대안으로, 하나 이상의 링 메모리(12)는 평가 및 제어 유닛(10)의 외부에서도, 예컨대 개별 센서 유닛들(20, 22, 24, 26, 28) 내에 배치될 수 있다.

제1 특성 시점(tp)의 정의를 위해, 특히 예컨대 범퍼 크로스 멤버 내에서, 그리고 크래시 박스들 내에서 수행되는 일차 에너지 소산이 제공된다. 이런 일차 에너지 소산은 자신의 우수한 재현성으로 인해 그로부터 충돌 유형 및 충돌 속도에 대한 귀납적 추론을 수행할 수 있도록 하기 위해 적합한데, 특히 이는 필요한 트리거링 시간들이 시간상 상기 영역에 속하고 예컨대 프레임 사이드 멤버들과 같은 그 후방에 위치하는 구조들의 변형은 기대될 수 없기 때문이다.

각각의 변형 과정은 탄성 변형, 소성 변형, 및 후속 파열 또는 파손의 순서를 특징으로 한다. 그러므로 특징 있는 일차 에너지 소산은, 예컨대 범퍼 크로스 멤버 및 크래시 박스들에 대해 전형적인 것처럼 소정의 최저 힘 레벨을 나타내는 최소값(a_min)이 초과되었고 그런 다음 신호의 충분히 깊은 하강이 수행되는 것으로 식별된다. 이런 하강은 절대적으로, 또는 도달되는 최대 힘 레벨을 나타내는 최대값(a_max)과 관련하여 평가될 수 있다. 도 2에서 계속하여 확인할 수 있는 것처럼, 예컨대 도달된 최대값(a_max)과 관련하여 25%만큼의 하강(즉, 75%로의 하강)이 제1 특성 시점(tp)의 결정을 위한 제1 임계값(a₁)으로서 계산될 수 있다. 최저 힘 레벨을 나타내는 최소값(a_min) 및 필요한 (상대적) 신호 하강부인 제1 임계값(a₁)에 대한 정밀한 값들은 특히 바람직하게는 설정 가능한 매개변수들로서 제공된다.

그 다음, 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)으로서 지칭되는 경우는 충돌 개시점(t0)부터 시점(tp)에 검출되는 힘 하강 시까지 시간 범위(ab)이다. 또한, 그 대안으로, 바로 충돌 개시점에서 작은 신호들은 배제될 수 있으며, 그리고 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)은 신호 특성곡선(K1)이 사전 설정된 제2 임계값(a₂)에 도달하는 시점(t1)부터 비로소 개시될 수 있다. 상기 제2 임계값(a₂)은 제1 임계값(a₁)과 유사하게 절대적으로, 또는 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)의 도달된 최대값(a_max)과 관련하여 측정될 수 있다. 도 2에서는 예컨대 도달된 최대값(a_max)의 25%의 상대 임계값이 상기 제1 시간 위상(P1)을 위한 개시점으로서 선택되었다.

그 대안으로, 충돌 과정 중에 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)과 그에 따른 제1 특성 시점(tp)을 검출하기 위해 추가 방법들을 생각해볼 수 있다. 하기에서는 도 7 내지 도 10을 참조하여, 제1 특성 시점(tp)의 검출을 위한 추가 방법들이 기재된다.

한편, 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)으로부터, 진행되는 변형 과정을 특징지으며 그로 인해 충돌 유형 및 충돌 속도에 대한 귀납적 추론을 허용하는 몇몇 물리적 특징들이 유도된다. 따라서 예컨대 크럼플 존 내에서 도달된 힘 레벨을 나타내는 검출된 가속도의 최대값(a_max), 및/또는 속도 감소(Dv1)를 나타내는 제1 시간 위상(P1)의 가속도 값들을 통한 적분, 및/또는 일차 에너지 소산의 부분 영역들(A, A1, A2)을 통한 적분, 및/또는 일차 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)의 지속 시간(tp-t1) 또는 그 폭, 및/또는 일차 에너지 소산의 상승 시간(t2-t1) 및/또는 기울기(G) 및/또는 신호 형태, 및/또는 예컨대 개별 특징들 상호 간의 비율과 같은 상기 특징들의 조합 등이 계산되어 평가를 위해 고려될 수 있다.

도 3 및 도 4에는, 상승 시간(t2-t1)의 종래의 산출 방법이 도시되어 있다. 이를 위해, 적합하게 필터링된 가속도 신호(K2, K3)가 고정된 하한 임계값(Lo_thd)에서 고정된 상한 임계값(Up_thd)으로 상승 시간(t2-t1)이 산출된다. 하한 임계값(Lo_thd)은 보통 알고리즘의 시작 임계값과도 동일시될 수 있다. 상승 시간(t2-t1)은 시간 계수기를 통해 직접적으로, 또는 가속도 신호(K2, K3)와 하한 임계값(Lo_thd) 사이의 제1 면적인 부분 영역(A1)을 통해, 또는 상한 임계값(Up_thd)과 가속도 신호(K2, K3) 사이의 제2 면적인 부분 영역(A2)을 통해 간접적으로 산출될 수 있다.

상기 방법은 도 3에 강성 벽에 대한 충돌을 나타내는 제1 신호 특성곡선(K2)의 예시로 개략적으로 도시되어 있고, 도 4에는 연성 장애물에서의 충돌을 나타내는 제2 신호 특성곡선(K3)의 예시로 도시되어 있다. 이 경우, 임계값들(Up_thd, Lo_thd)은 강성 충돌의 상승부의 정확한 측정을 위해 배치되었다. 한편, 상기 임계값들(Up_thd, Lo_thd)은 고정되어 있기 때문에, 상기 임계값들은 연성 충돌에 대한 상승부 평가를 위해 불리하다. 요컨대, 상기 연성 충돌은 초기에 비록 동일한 방식으로 급상승부를 나타내지만, 그런 다음 연성 장벽이 휘어지는 것을 통해, 힘 특성곡선(K3)에서 안정기가 발생한다. 그러므로 고정된 임계값들에 대한 평가는 연성 충돌의 경우 훨씬 더 큰 상승 시간을 제공하며, 그로 인해 충돌 속도 또는 충돌 강도의 평가를 위한 적합한 척도가 아니다.

이와 반대로, 도 5에는, 신호 특성곡선(K4)에서 상승 시간(t2-t1)의 소급 및 적응 산출 방법이 도시되어 있다. 이를 위해, 맨 먼저, 제1 특성 시점(tp)에 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)의 종료가 기대되어야 한다. 이런 점이 수행된다면, 상승부 평가는 소급 적용 방식으로, 그리고 매칭된 임계값들(a₁, a₂)로 수행될 수 있다. 여기서 특히 바람직하게는 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)의 도달된 최대값(a_max)과 관련하여 하한 임계값(a₂) 및 상한 임계값(a₁)을 선택한다. 따라서 예컨대 최대값(a_max)의 25%에서 75%로 신호 특성곡선(K4)의 상승 시간(t2-t1)이 결정될 수 있으며, 그럼으로써 상한 또는 제1 임계값(a₁)은 제1 특성 시점(tp)을 나타내는 임계값과 동일해진다. 임계값들(a₁, a₂)에 대한 정밀한 백분율 값들은 특히 바람직하게는 설정 가능한 매개변수들로서 제공된다.

한편, 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)에 매칭되는 상기 특징 선택에 의해, 도 6에 도시된 연성 충돌의 신호 특성곡선(K6)의 경우에도, 빠른 가속도 상승부는 신호 특성곡선의 제1 국소 최대값(a_max)과 관련한 산출된 짧은 상승 시간(t2-t1)을 통해 정확하게 파악될 수 있다. 상승 시간(t2-t1)은 다시 시간 계수기에 의해 직접적으로, 또는 음영 표시된 면적들인 부분 영역(A1, A2)의 계산을 통해 간접적으로 산출될 수 있다. 임계값들(a₁, a₂) 자체는 신호 특성곡선(K5)의 도달된 국소 최대값(a_max)으로 비율 조정되기 때문에, 이런 경우 상기 면적들인 부분 영역(A1, A2)은 정확한 시간 산출을 위해 합당하게 마찬가지로 국소 최대값(a_max)의 값으로 정규화된다.

한편, 이렇게 결정된 상승 시간(t2-t1)에서, 기울기(G)는 하기 방정식(G1)에 따라서 단순한 몫 구하기(quotient formation)를 통해 산출될 수 있다.

도시된 실시예의 경우 하기 방정식이 생성된다.

몇몇 충돌 유형들(예: ODB)의 경우, 필요한 트리거링 시간은 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)의 종료 시 제1 특성 시점(tp)보다도 더 늦다. 그러므로 정밀하고 견고한 트리거링 결정을 위해, 적시의 충돌 분류를 위해 여전히 가용한 시간을 추가 평가를 위해 이용하는 것이 이치에 맞다.

에너지 소산의 상기 제2 시간 위상(P2)은 매우 상이한 유형들로 정의될 수 있다. 예컨대 에너지 소산의 제2 시간 위상(P2)의 종료를 나타내는 제2 특성 시점의 검출은, 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)의 종료 시 앞서 기재한 제1 특성 시점(tp)의 검출과 유사하게, 그리고/또는 제1 시간 위상(P1)의 종료 시 제1 특성 시점(tp)부터 고정된 시간 간격을 통해, 그리고/또는 제1 시간 위상(P1)의 종료 시 제1 특성 시점(tp)부터 고정된 속도 감소(Dv2)를 통해 수행될 수 있다. 그 대안으로, 이는, 충돌 과정 중에 전체적으로 소정의 총 속도 감소(Dv)에 도달했을 때까지 기대될 수 있다. 이런 경우에, 제1 시간 위상(P1) 동안 강력한 속도 감소(Dv1)를 경험하는 충돌의 경우 제2 시간 위상(P2)은 그에 상응하게 더 짧게 지속되며, 그리고 그 반대의 경우도 적용된다.

제2 시간 위상(P2)에서 에너지 소산에 대한 특징들로서, 예컨대 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)에 대한 것과 유사한 특징들이 계산될 수 있다. 따라서 예컨대 제2 시간 위상(P2) 동안 검출된 가속도가 합산될 수 있고 제2 시간 위상(P2)에 대한 속도 감소(Dv2)가 계산될 수 있다. 그 외에, 제2 시간 위상(P2) 동안 가속도 최소값(a_min)도 결정될 수 있다.

그 밖에도, 제1 시간 위상(P1) 및 제2 시간 위상(P2)을 함께 평가하는 특징들도 생성된다. 특히 상응하는 부분 특징들의 비율 또는 그 몫은 가속도 특성곡선의 균일성에 대한 귀납적 추론을 허용한다. 따라서 예컨대 제1 시간 위상(P1)에서의 속도 감소(Dv1)에 대한 제2 시간 위상(P2)에서의 속도 감소(Dv2)의 비율, 및/또는 총 속도 감소(Dv)에 대한 제2 시간 위상(P2)에서의 속도 감소(Dv2)의 비율, 및/또는 제1 시간 위상(P1)에서의 가속도 최대값(a_max)에 대한 제2 시간 위상(P2)에서의 가속도 최대값(a_max)의 비율, 및/또는 제1 시간 위상(P1)에서의 평균 가속도에 대한 제2 시간 위상(P2)에서의 평균 가속도의 비율, 및/또는 제1 시간 위상(P1)에서의 가속도 최대값(a_max)에 대한 제2 시간 위상(P2)에서의 평균 가속도의 비율, 및/또는 제1 시간 위상(P1)에서의 가속도 최대값(a_max)에 대한 제2 시간 위상(P2)에서의 가속도 최소값(a_min)의 비율, 및/또는 제1 시간 위상(P1)에서의 가속도 최대값(a_max)과 제2 시간 위상(P2)에서의 가속도 최소값(a_min)과 제1 시간 위상(P1)에서의 가속도 최대값(a_max) 사이의 차이의 비율이 특징들로 계산되어 충돌 분류를 위해, 그리고 트리거링 결정을 위해 평가될 수 있다. 이와 유사하게 추가 충돌 위상들이 정의될 수 있다.

충돌 구별을 위해 모든 기재한 특징들이 이용될 수 있다. 가장 적합한 경우는, 결과적으로 개별 충돌 유형들을 정밀하게 식별할 수 있도록 하기 위해, 특징들의 조합을 평가하는 것에 있다. 예컨대 100%의 오버랩과 20㎞/h를 초과하는 속도를 갖는 강성 충돌들은, 가속도 최대값(a_max)에서의 높은 값들을 통해, 상승 시간(t2-t1)에서의 작은 값들을 통해, 그리고 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)의 기간tmt1)에서의 낮은 값들을 통해 비-트리거링 상황들과 구별된다. 연성 장애물에서의 오프셋 충돌들(ODB)은, 에너지 소산의 제1 시간 위상(P1)의 상승 시간(t2-t1)에서의 낮은 값들을 통해, 에너지 소산의 제2 시간 위상(P2)의 최소값에서의 낮은 값들을 통해, 그리고 제1 시간 위상(P1)에서의 속도 감소(Dv1)에 대한 제2 시간 위상(P2)에서의 속도 감소(Dv2)의 비율에서의 높은 값을 통해 비-트리거링 상황들과 구별된다. 그러므로 임계값들에 대해 결정된 다양한 유형의 특징들을 비교하는 이른바 트리거링 경로들로 특징 있는 충돌 유형들을 요약하는 점이 제공된다. 그런 다음, 특징 질의들의 결과들은 논리 연산될 수 있다. 상기 트리거링 경로에 대한 예시는 도 7에 도시되어 있다.

비율 또는 몫을 통해 설명되는 앞서 기재한 모든 특징에 대해, 일련의 임계값 비교(특징 = 분자 / 분모 > 임계값?)에서 분모가 임계값 측으로 곱해지는 것을 통해, 다시 말하면 임계값 질의가 (분자 > 임계값 * 분모?)의 형태로 실행되거나, 또는 임계값이 분모의 함수와 다른 방식으로 가변됨으로써, 나눗셈이 회피될 수도 있다.

한편, 상기 트리거링 경로의 출력은 직접 또는 간접적으로 사람 보호 수단들(30)의 제어를 위해 이용될 수 있다. 이 경우, 간접적인 제어는 예컨대 계산 시점에 필요한 트리거링 시간이 아직 도달되지 않은 소정의 충돌 유형들의 트리거링의 지연, 및/또는 종래의 알고리즘, 즉 연속적으로 계산된 특징들로 수행되는 알고리즘의 특징들과의 조합을 포함한다. 이런 조합은 예컨대 본 발명에 따르는 특징 계산의 결과를 기반으로 종래의 알고리즘에서의 임계값 매칭을 통해, 그리고/또는 논리곱 연산을 통해 수행될 수 있다.

도 7에서 확인할 수 있는 것처럼, 도시된 트리거링 경로에서 제1 특징으로서 결정된 국소 최대값(a_max)이 제1 임계값(Thd1)보다 더 큰지 그 여부가 검사된다. 제2 특징으로서는, 상승 시간(t2-t1)이 제2 임계값(Thd2)보다 더 작은지 그 여부가 검사된다. 제3 특징으로서는, 제1 시간 위상(P1)의 지속 시간(tp-t1)이 제3 임계값(Thd3)보다 더 짧은지 그 여부가 검사된다. 제4 특징으로서는, 제2 특징 및 제3 특징이 논리합 함수에 의해 상호 간에 연산된다. 제5 특징으로서는, 제1 시간 위상(P1) 동안의 속도 감소(Dv1)가 제4 임계값(Thd4)보다 더 큰지 그 여부가 검사된다. 제 6 특징으로서는, 제2 시간 위상(P2) 동안의 속도 감소(Dv2)가 제5 임계값(Thd5)보다 더 큰지 그 여부가 검사된다. 사람 보호 수단들의 트리거링 신호의 생성을 위해, 트리거링 경로의 도시된 실시예에서 제1 특징, 제4 특징, 제5 특징 및 제6 특징은 논리곱 함수에 의해 상호 간에 연산되며, 그럼으로써 논리곱 함수를 통해 연산된 특징들이 참일 때에만 트리거링 신호가 생성된다.

앞서 이미 열거한 것처럼, 강성 충돌 시 힘 레벨의 변화는 충분히 큰 신호 하강부를 통해 간단히 식별될 수 있다. 연성 충돌의 경우, 지금까지 기재한 조치들은 부분적으로만 효과가 있는데, 그 이유는 힘 하강이 항상 분명하게 충분한 것이 아니라, 보통 힘 안정기가 발생하기 때문이다. 그러므로 하기에서는 변형 위상들의 상기 변화를 식별하기 위한 몇몇 추가 방법이 기재된다.

도 8에서 확인할 수 있는 것처럼, 제1 식별은, 최대값(a_max)과 관련하여 도시된 신호 특성곡선(K6)에서의 신호 하강부를 절대적으로, 다시 말하면 a_max - a로, 또는 상대적으로, 다시 말하면 (a_max - a) / a_max로 임계값[Thd(a_max,t)]과 비교하는 점을 기반으로 한다. 변화는, 예컨대 검출된 가속도를 나타내는 신호 특성곡선(K6)이 최대값(a_max)과 관련하고 시간에 따르는 임계값 미만으로 하강할 때 식별된다. 이런 임계값[Thd(a_max,t)]은, 결과적으로 식별을 가능하게 하기 위해, 적합한 방식으로 최대값(a_max)에 도달한 이후 증가하는 시간과 더불어 상승된다. 다시 말하면, 변형 위상의 변화는, 하기의 제1 부등식(U1)이 충족되거나,

또는 하기의 제2 부등식(U2)이 충족되는 경우에 식별된다.

상대적 신호 하강부를 평가하는 제2 부등식(U2)은 하기의 제3 부등식(U3)으로도 변형될 수 있다.

제3 부등식(U3)으로부터는 하기의 제4 부등식(U4)에 따르는 일반화된 형태가 생성된다.

그에 따라 신호 하강부가, 도달된 최대값(a_max)에 따라 그리고 최대값(a_max)의 도달 이후 시간(t)에 따라서 결정되는 임계값[F(a_max,t)]을 초과하는 경우에, 변형 위상 및 제1 특성 시점(tp)의 변화가 식별된다. 도 8에서 더 나은 시각화를 위해, 제4 부등식(U4)은 하기의 제5 부등식(U5)으로 변형된다.

다시 말하면, 가속도(a)는, 도달된 최대값(a_max)에 따라 그리고 최대값(a_max)의 도달 이후 시간(t)에 따라서 결정되는 임계값[Thd(a_max,t)] 미만으로 하강되어야 한다. 전형적으로, 임계값[Thd(a_max,t)]은 증가하는 최대값(a_max) 및 증가하는 시간(t)과 더불어 증가하게 된다. 최대값(a_max)의 도달 이후 시간(t) 대신, 임계값[Thd(a_max,t)]은 충돌 과정 중에 상승하는 또 다른 특징들, 예컨대 가속도의 일차 또는 이차 적분에 의해서도 가변될 수 있다.

최대값(a_max) 대신, 부등식들[(U4) 및 (U5)]에서 임계값은 이전까지의 신호 특성곡선(K6)의 "신호 강도"로 비율 조정되는 또 다른 특징에 의해서도, 예컨대 평균 가속도에 의해서도 가변될 수 있다.

도 9에서 확인할 수 있는 것처럼, 제2 식별은 신호 특성곡선(K7)의 적분된 신호 하강부를 기반으로 한다. 이런 변형예에서는 신호 특성곡선(K7)의 신호 하강부(a_max - a)의 실제값뿐만 아니라, 이 실제값의 적분인 부분 영역(A)도 평가된다. 변형 위상의 변화는 예컨대 합산된 신호 차(a_max - a)가 소정의 임계값을 초과할 때 식별될 수 있다. 이는 도시된 실시예에서 제1 특성 시점(tp)에서의 경우에 해당된다. 이 경우, 합산은 임의의 긴 시간에 걸쳐서, 또는 평가 및 제어 유닛(10)의 링 메모리(12)에서 윈도우가 설정되는 방식으로 수행될 수 있다. 가장 적합하게는, 상기 임계값도 도달된 신호 최대값에 상대적으로 가변되며, 다시 말하면 변화 식별은 하기의 제6 부등식(U6)을 통해 제공된다.

최대값(a_max)에 의한 것 대신, 임계값은 이전까지의 신호 특성곡선(K7)의 또 다른 신호 강도 값, 예컨대 평균 가속도, 또는 적분된 가속도와 관련하여서도 비율 조정될 수 있다. 그러므로 일반적인 형태에서 상기 식별은 하기의 제7 부등식(U7)으로부터 제공된다.

이 경우, 항목({ai})은 이벤트 개시 이후 모든 가속도 값 또는 이들 가속도 값에서 유도된 특징들을 포함한다.

도 10에서 확인할 수 있는 것처럼, 제3 식별은 필터 비교를 기반으로 한다. 힘 레벨 변화의 제3 식별은 상이한 강도로 필터링된 가속도 값들을 비교하는 것에 있다. 도 10에서, 제1 신호 특성곡선(K8)은 제1 필터 곡선을 나타내고 제2 신호 특성곡선(K9)은 제2 필터 곡선을 나타낸다. 이 경우, 필터링은 통상적인 저역 통과 필터를 통해, 또는 윈도우 길이로의 정규화를 이용한 상이한 길이의 윈도우 적분을 통해서도 수행될 수 있다. 상대적으로 더 강하게 필터링되는 제2 신호 특성곡선(K9)의 신호가 상대적으로 더 약하게 필터링되는 제1 신호 특성곡선(K8)의 신호의 값에 도달하거나 초과하는 시점은 제1 특성 시점(tp)에 상응한다.

짧은 메모리 시간을 가지면서 약하게 필터링되는 신호는 충돌 개시점에서 신호 상승부에 대해 상대적으로 더 긴 메모리 시간을 가지면서 더 강하게 필터링되는 신호보다 더 빠르게 반응하게 된다. 그러나 한편 충돌 과정 중에 상대적으로 더 강하게 필터링되는 신호가 상대적으로 더 약하게 필터링되는 신호에 도달한다면, 이는 두 필터링된 신호가 자신들의 각각의 "메모리 시간"에서 동일한 레벨의 평균값을 갖는다는 것을 의미한다. 이는 일정한 가속도 또는 힘 안정기에 대한 증거이다. 도 10에서 계속하여 확인할 수 있는 것처럼, 두 신호 특성곡선(K8, K9)은 제1 특성 시점(tp)에서 동일한 레벨의 평균값을 갖는다. 하기의 제8 부등식(U8)은 가능한 단순한 질의를 나타낸다.

이 경우, a_K8은 제1 신호 특성곡선(K8)의 값들을 나타내며 a_K9는 제2 신호 특성곡선(K9)의 값들을 나타낸다. 여기서 자명한 사실로서 더 복잡한 기준들도 생각해볼 수 있다. 따라서, 예컨대 상대적으로 더 강하게 필터링되는 신호가 몇몇 주기 동안 차례로 상대적으로 더 약하게 필터링되는 신호에 충분히 거의 일치하게 된다면, 그것만으로도 충분하다.

도 11에서 확인할 수 있는 것처럼, 제4 식별은 기울기 방법을 기반으로 한다. 이런 방법은, 신호 특성곡선(K10)의 매우 작은 신호 상승부 또는 기울기(G)를 검출하는 점을 기반으로 한다. 가장 적합하게는, 상기 기울기(G)는 복수의 주기에 걸쳐서 평가된다. 이는, 신호 차이[(a_i-a_(i-1))]가 복수의 주기에 걸쳐서 평균화된다는 점을 의미하며, 이는 차[(a_i-a_(i-n))]의 산출에 대해 등가이다. 또한, 기울기(G)는 도달된 가속도 레벨과 관련하여 설정된다. 이는, 최종 n회 주기의 신호 특성곡선(K10)의 상승부가 도달된 가속도 레벨에 따르는 임계값을 하회할 때, 안정기와 그에 따른 변형 위상의 변화가 식별된다는 것을 의미한다. 그에 따라 상기 상대적 기울기는 예컨대 하기의 제2 방정식(G2)을 통해 제공된다.

이 경우, n회의 주기에 걸친 신호 상승부는 실제 가속도, 또는 n회 주기 이전 가속도의 평균값과 관련하여 설정된다. 그 대안으로, 하기의 제3 방정식(G3)이 나타내는 것처럼, 최종 n회 주기의 순수한 평균값으로도 정규화될 수 있다.

이 경우, 계수[1/(n+1)]는 간소화를 위해 생략될 수 있다. 그 대안으로, 평균 가속도를 이용한 정규화도 배제될 수 있다. 그에 따라서 안정기는, (정규화된) 기울기가 하기의 제9 부등식(U9)에 따라서 소정의 임계값을 하회할 때 검출될 수 있다.

나눗셈의 회피를 위해, 기울기의 정규화 대신, 비정규화된 기울기도, 하기의 제10 부등식(U10)에서 확인할 수 있는 것처럼, 고려되는 값들의 평균 가속도로 비율 조정된 것이거나, 또는 훨씬 더 일반화하여 상기 값들의 함수인 임계값에 대해 비교될 수 있다.

훨씬 더 일반화하여, 임계값은 이벤트 개시점 이후 모든 가속도 값과, 예컨대 속도 감소(Dv)처럼 상기 가속도 값들에서 유도되는 특징들을 기반으로 가변될 수 있다.

제4 식별은, 특히 식별을 위해 신호 하강부가 필요한 것이 아니라, 약하게 상승하는 신호들에서도 여전히 식별이 가능하다는 장점을 갖는다. 이는 제1 및 제2 식별 방법의 경우 불가능하며, 제3 식별 방법에서는 필터 차이가 충분히 작을 때에만 가능하다.

본원에서 기재한 모든 식별 방법의 경우, 충돌 과정에서 소정의 최소 가속도 레벨을 나타내는 최소값(a_min)이 초과되었을 때에만 레벨 변화를 검출하는 것이 합당하다. 변형 위상의 변화의 식별을 위한 본원에서 기재한 방법들은 이전까지의 신호 또는 가속도 특성곡선에서 소급 적용식 특징 계산과 함께 이용될 수 있다. 그러나 연성 장애물에 대한 충돌의 경우, 제1 변형 위상의 종료는 앞서 기재한 식별들로 가능해지는 사항으로서 자기 변형으로부터 상대 대상의 변형으로의 변화를 특징으로 한다.

변형 위상들의 변화의 식별을 위한 기재한 방법들은 특히 연성 충돌들의 식별을 위해 최적화되었다. 그럼에도, 상기 조건들은 단순히 신호 하강부를 통해 식별될 수 있는 강성 충돌들에 의해서도 충족된다. 그러나 강성 충돌의 경우 자기 구조만이 변형되기 때문에, 검출된 힘 레벨은 정의되는 높은 값에 위치한다. 이와 반대로, 상대 차량 내로 침투하는 연성 충돌의 경우, 상기 높은 힘 레벨은 도달되지 않는다. 그에 따라, 도달되는 힘 레벨을 나타내는 최대값(a_max)의 간단한 추가 질의를 통해 강성 충돌과 연성 충돌 간에 구별될 수 있다. 강성 충돌은, 힘 레벨 변화가 식별되고 힘 레벨 또는 최대값(a_max)이 제1 임계값을 상회하는 경우 존재한다. 연성 충돌은, 힘 레벨 변화가 식별되고 힘 레벨 또는 최대값(a_max)이 제2 임계값을 하회하는 경우 존재한다. 이 경우, 제1 임계값은 제2 임계값에 상응할 수 있다.

한편, 이런 단단함/부드러움의 충돌 유형 구별은 직접적으로, 또는 간접적으로 예컨대 다른 식별들과 조합되어 연성 충돌과 관련하여 주 알고리즘의 트리거링 임계값을 매칭시킬 수 있도록 하기 위해 이용될 수 있다. 이용되는 신호 특징들을 유지하는 임계값 매칭 외에도, 연성 충돌의 식별 시, 또 다른 신호 특징들 또는 특징 조합들이 임계값들에 대해 비교되는 연성 충돌에 대한 별도의 "트리거링 경로들"로 전환하는 점도 생각해볼 수 있다.

Claims (14)

1. 하나 이상의 물리적 변수를 검출하는 하나 이상의 센서 유닛(20, 22, 24, 26, 28)과, 하나 이상의 검출된 물리적 변수에서 하나 이상의 충격 지시 신호 특성곡선(K1, K4 내지 K10)을 생성하는 하나의 평가 및 제어 유닛(10)을 포함하는, 차량 내 사람 보호 수단들을 제어하기 위한 장치로서, 상기 평가 및 제어 유닛(10)은, 생성된 신호 특성곡선(K1, K4 내지 K10)에서 차량(1)의 에너지 소산 거동에 따라 하나 이상의 시간 위상을 결정하여 충돌 분류 및 사람 보호 수단들(30)의 트리거링 결정을 위해 평가하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치에 있어서,
   상기 평가 및 제어 유닛(10)은 신호 특성곡선(K1, K4 내지 K10)에서 제1 시간 위상(P1)의 종료를 나타내는 하나 이상의 제1 특성 시점(tp)을 결정하고, 상기 하나 이상의 제1 특성 시점(tp)을 기반으로 에너지 소산의 하나 이상의 특징을 소급 적용 방식으로 계산하며, 상기 평가 및 제어 유닛(10)은 소급 적용 방식으로 계산된 상기 하나 이상의 특징에 따라 충돌 분류 및 사람 보호 수단들(30)의 트리거링 결정을 수행하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
2. 제1항에 있어서, 에너지 소산 거동의 제1 시간 위상(P1)은 차량(1)의 외부 크럼플 존 부재들에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은 신호 특성곡선에서 국소 최대값(a_max)을 검출하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
4. 제3항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은 신호 특성곡선에서의 국소 최대값(a_max)을 하나 이상의 임계값과 비교하고, 이 비교를 통해 강성 충돌 또는 연성 충돌을 식별하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
5. 제3항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은 신호 특성곡선(K1, K4, K5, K6)에서 국소 최대값(a_max)에 따라 제1 특성 시점(tp)을 결정하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
6. 제5항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은 신호 하강부 또는 적분된 신호 하강부에 걸쳐 절대적으로, 또는 국소 최대값(a_max)을 기준으로 제1 특성 시점(tp)을 결정하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은 하나 이상의 신호 특성곡선을 상이한 강도로 필터링하며, 제1 특성 시점(tp)의 결정을 위해, 생성된 필터링된 신호 특성곡선(K8, K9)을 상호 비교하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은 신호 특성곡선의 기울기를 기초로 하여 제1 특성 시점(tp)을 결정하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은 제1 시간 위상(P1) 이내에 최대로 도달되는 힘 레벨인 최대값(a_max), 제1 시간 위상(P1) 이내에 속도 감소(Dv1), 제1 시간 위상(P1)의 신호 특성곡선(K1, K4 내지 K10)의 부분 영역들에 걸친 적분, 제1 시간 위상(P1)의 지속 시간(t1-tp), 신호 특성곡선(K1, K4, K5)의 상승 시간(t2-t1), 및 제1 시간 위상(P1)의 신호 특성곡선(K10)의 기울기(G) 중 적어도 하나를 소급 적용 방식으로 계산하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은 제1 시간 위상(P1)에 대해 소급 적용 방식으로 계산된 특징들 또는 임계값들[a1, a2, Thd(a_max,t)]을 추가 평가를 위해 논리적으로 또는 수학적으로 상호 조합하거나 연산하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
11. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은 신호 특성곡선(K1, K4 내지 K10)에서 제2 시간 위상(P2)의 종료를 나타내는 제2 특성 시점을 통해 제1 시간 위상(P1)에 이어지는 제2 시간 위상(P2)을 정의하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
12. 제11항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은, 제1 특성 시점(tp) 후에 발생하는 국소 최대값에 따라, 또는 상이한 필터 곡선들을 통해, 또는 신호 특성곡선의 기울기를 기초로 하여, 또는 제1 특성 시점(tp)부터 고정된 시간 간격, 제1 특성 시점(tp)부터 고정된 속도 감소(Dv2) 및 사전 설정된 총 속도 감소(Dv) 중 적어도 하나를 이용하여, 신호 특성곡선(K1, K4 내지 K10)에서 제2 특성 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
13. 제11항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은 제2 시간 위상(P2) 이내에 속도 감소(Dv2) 또는 제2 시간 위상(P2) 이내의 최저 힘 레벨인 최소값(a_min)을 소급 적용 방식으로 계산하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.
14. 제11항에 있어서, 평가 및 제어 유닛(10)은 제1 및 제2 시간 위상(P1, P2)에 대해 소급 적용 방식으로 계산된 특징들 또는 임계값들[a1, a2, Thd(a_max,t)]을 추가 평가를 위해 논리적으로 또는 수학적으로 상호 조합하거나 연산하는 것을 특징으로 하는, 차량 내 사람 보호 수단의 제어 장치.

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