KR20090053834A - 인간 보호 수단을 작동시키기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인간 보호 수단을 작동시키기 위한 방법 또는 장치에 관한 것이며, 사고 센서 시스템이 제1 신호를 발생하고, 인간 보호 수단은 제1 신호에 의해 유도된 제2 신호의 주파수에 따라 작동되며, 주파수는 제2 신호의 제1 신호 그래프의 제1 길이와, 합산된 제2 신호의 제2 신호 그래프의 제2 길이에 따라 측정된다.
인간 보호 수단, 사고 센서 시스템, 제1 신호, 제2 신호, 신호 그래프

Description

인간 보호 수단을 작동시키기 위한 방법 및 장치{DEVICE AND METHOD FOR ACTUATING PASSENGER PROTECTION MEANS}
본 발명은 독립항의 유형에 따른 인간 보호 수단을 작동하기 위한 방법 또는 장치에 관한 것이다.
DE 102 004 042 467 A1호에 이미 보행자 보호 장치를 위한 개시 신호의 발생 방법과 장치가 공지되어 있다. 이 경우, 센서 데이터의 타당성 검사와 개시 검사가 실행되며, 센서 데이터를 이용하여 보행자를 인식하기 위한 개시 검사 시에는 대상물의 충돌점을 측정하는 오프셋 인식 및/또는 특성 추출이 실행되며, 개시 검사 시 보행자와의 충돌이 인식되고 센서 데이터의 타당성 검사가 양성이면, 보행자 보호 장치를 위한 개시 신호가 발생된다.
상기 공보와는 달리, 독립 청구항의 특징들을 갖는, 인간 보호 수단을 작동시키기 위한 본 발명에 따른 장치 또는 본 발명에 따른 방법은, 사고 신호로부터 유도되는 신호의 주파수의 측정을 통해, 보행자 충돌과 다른 대상물들 사이의 매우 정확하고 안정적인 구분이 가능하다는 장점이 있다. 이는, 상이한 대상물들이 상이한 경도를 지님에 따라, 상이한 여기 주파수를 유도하는 것에 기초한다. 본 발명에 따라 주파수는 신호 그래프의 길이를 통해 측정되며, 합산된 신호 그래프도, 즉 적분된 신호 그래프도 사용된다. 따라서 보행자 보호 시스템에 적용하는 경우, 더욱 개선된 보행자 보호가 가능하다.
상기 경우에서, 제2 신호는 제1 신호일 수 있으며, 필터링된 제1 신호거나, 평균된 제1 신호거나, 적분 또는 합산된 제1 신호일 수 있다.
본 발명에 따른 장치 또는 본 발명에 따른 방법이 차량들 간의 충돌과 같이 다른 충돌 유형에서 사용되면, 본 발명에 따라, 작동되는 경우와 작동되지 않는 경우 간의 구분이 개선될 수 있다. 특히 잘못된 대상물은 본 발명에 따른 주파수 평가를 통해 더욱 양호하게 식별될 수 있다. 따라서 보호 잠재성은 더욱 상승하고, 의도치 않은 잘못된 개시의 위험은 감소한다.
보행자 보호와 관련하여, 사람은 주로 질량과 강도, 즉 경도에 의해, 보행자 보호 수단의 개시가 요구되지 않는 매우 여러 가지 대상물들과 구분된다는 것에 주목해야 한다. 도 4에는 이 점이 설명된다. 횡좌표에는 중량이, 종좌표에는 강도가 표시된다. 이 경우, 각각 3개의 등급이 규정되며, 중량은 가벼움 45, 중간 46, 무거움 47으로 구분된다. 경도는 연함 41, 중간 42, 단단함 43으로 구분된다. 사람은 필드 48에서 이동하는데, 자세히 말해 사람은 6세 아동에서부터 성인까지이다. 좌측 하부 필드에는 예를 들어 공(ball)이 주어지고, 그 위 필드에는 고양이, 새, 기둥이 추정되며, 가장 높은 필드에는 골프공이 추정된다. 중간 중량일 때는 사람의 필드 위에, 큰 강철 기둥 또는 쓰레기 컨테이너가 추정된다. 무거운 중량일 때는 강한 경도에서, 벽 또는 다른 차량이 가정된다. 충돌시 발생되는 진동의 주파수에 의하여 충돌 대상물의 경도가 분류되면, 이들 대상물이 식별될 수 있다. 바람직하게 상기 주파수는 하나 또는 다수의 가속도 센서나 노크 센서(knock sensor)에 의해 측정된다. 이 경우, 또한 상기 진동의 고유 주파수는 간단한 스프링 모델에서 스프링 상수의 루트에 비례한다. 따라서, 단단한 대상물은 고주파수 신호를 유도하는 반면, 연한 대상물은 저주파수 신호를 유도한다.
통상적으로 개시 충돌시 가속도 신호의 주파수 특성 곡선은 비개시 충돌 및 잘못된 대상물과 구분된다. 가속도 신호의 주파수 특성 곡선은 펌퍼의 파손 과정의 순서를 통해 측정된다. 비개시 충돌은 충돌 속도가 더 낮아서 파손 과정이 천천히 진행되기 때문에, 대개 저주파수 가속도 신호를 개시 충돌로써 포함한다. 통상적으로 잘못된 대상물도 충돌 신호와 확연히 구분되는 주파수 특성 곡선을 갖는다. 상기 잘못된 대상물은 한편으로는 저주파수의, 예를 들어 자갈 더미일 수 있으며, 다른 한편으로는 더 높은 주파수의, 예를 들어 충돌 신호로써의 헤머 충격일 수도 있다. 가속도 신호의 이러한 주파수 차이를 인식하는 것이 목적이다. 정면 충돌에는, 차량 종방향으로 가속도를 측정하는, 예를 들어 중앙에 배치된 에어백 제어 장치 내의 가속도 센서가 가장 적합하다. 그러나 횡가속도 센서 또는 소위 업 프론트 센서의 주파수를 평가하는 것도 고려할 수 있다. 업 프론트 센서는 차량 정면에 장착된다. 이 경우, 상기와 같이 얻어지는 주파수 정보는, 개시 임계값의 적응을 통해 가속도 신호와 이들의 제1 및 제2 적분을 기초로 하여 이루어지는 메인 알고리즘에 영향을 주기 위해 사용될 수 있다. 기본적으로, 메인 알고리즘에 대한 간섭은 예를 들어, 마찬가지로 업 프론트 알고리즘과 같은 기타의 추가 알고리즘이 메인 알고리즘에 작용할 때와 동일한 방법으로 실행된다.
주파수 분석은 주변의 횡 가속도 센서들을 기초로 하여 측면 충돌에 대해 최적으로 실행된다. 주변 가속도 센서들은 차량 측면에 장착된다. 이렇게 얻어진 정보는 개시 임계값의 적응을 통해 메인 알고리즘에 영향을 주기 위해 사용될 수 있다. 이를 위해, 기본적으로 본 발명에 따른 주파수 측정 방법이 사용된다.
상술된 방법의 목적은 신호 길이와, 적분된 신호 길이의 측정에 기초한 주파수를 분석하는 것이며, 상기 신호 자체도 신호 처리에 의해 변경될 수 있다.
종속항들에 제시된 수단들과 실시예들을 통해서, 독립항에 기술된 인간 보호 수단의 작동 장치 또는 독립항에 기술된 인간 보호 수단의 작동 방법의 바람직한 개선예들이 가능하다.
신호 및 합산된 신호의 연속적인 값들의 각각 하나의 편차가 사용됨으로써 신호 그래프의 길이가 측정되는 것이 특히 바람직하다. 바람직하게는, 신호의 길이를 측정하기 위해 상기 편차들이 절대값으로써 가산된다. 신호 그래프 또는 신호의 길이는 신호에서 운동에 대한 척도이다. 이에 상응하게, 예컨데 제1 적분의 길이는 제1 적분에서 운동에 대한 척도이다. 고주파수 진동은, 적분을 비교적 작게 형성하며, 즉 주어진 운동이 적분에서 운동을 비교적 적게 유도한다는 것을 특징으로 한다. 따라서 신호는 합산되거나 적분된 신호와 비교된다. 합산된다는 개념은 적분값의 연산 기술상의 가능성을 의미한다. 따라서 길이의 비율을 사용하는 것이 제공된다. 따라서 주파수 예측이 향상된다.
이를 위해 바람직하게 신호의 길이와, 합산된 신호의 길이 간의 비율이 계산된다. 이 경우, 편차를 형성하기 위한 신호의 값의 간격은 알고리즘의 펄스 형성을 통해 측정된다. 이는 진동이 양의 반파로 시작되는지 또는 음의 반파로 시작되는지와는 무관하다. 부호는 고려되지 않는다.
이 경우, 주파수 측정은 연속으로 실행되며, 즉 알고리즘 시작에 의해서, 또는 측정된 간격들로 새로이 시작될 수 있다.
복수의 사고 센서가 사용될 때, 즉 예를 들어 복수의 가속도 센서나, 고체 전달음 센서 또는 노크 센서가 사용될 때, 대체로 마이크로컨트롤러인 평가 회로는 개별 사고 센서들을 위해 검출되는 주파수들을 가중 계산한 후, 이러한 가중 계산된 값을 평균한다.
상기 가중 계산은 합산된 제2 신호의 길이에 따라 바람직한 방법으로 실행된다. 이 경우, 가중 계산은 신호의 제1 적분의 길이 또는 합산된 신호의 길이에 따라 실행된다. 이는 센서가 제1 적분의 가장 긴 길이로써 가장 중요하게 가중 계산된다는 것을 의미한다. 따라서, 보행자 충돌 시에 전형적으로 가장 큰 신호를 나타내는 가장 인접한 센서가 마찬가지로 이에 상응하게 다른 센서보다 더 중요하게 주파수 예측에 입력되는 것이 보장된다.
상술한 바와 같이, 사고 센서 시스템은 가속도 센서 시스템으로서 실행될 수 있으며, 다른 센서들도 추가로 존재할 수 있다. 이 경우, 가속도 센서와 더불어, 요잉율 센서, 노크 센서 또는 고체 전달음 센서가 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 도면에 의해 이후 더 상세히 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 장치의 블록 회로도이다.
도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 방법을 설명하기 위한 각각 하나의 신호 흐름도이다.
도 3은 추가의 신호 흐름도이다.
도 4는 강도 가중치 그래프이다.
도 5는 600 또는 300㎐의 각 주파수를 갖는 사인파 가속도에 대한 신호 그래프이다.
도 6은 상기 사인파 가속도의 적분에 대한 상응하는 그래프이다.
도 7은 상기 사인파 가속도에 대한 상응하는 제2 적분이다.
도 8은 가속도 신호와, 가속도 신호의 상응하는 길이를 도시한 그래프이다.
도 9는 제2 반파의 주파수가 제1 반파보다 더 높은 진동을 개략적으로 도시한 그래프이다.
도 10은 여러 가지 주파수를 갖는 사인파 곡선에 대한 주파수 예측값의 결과값을 도시한 그래프이다.
도 11은 차량 충돌에 대한 주파수 예측값의 결과를 도시한 그래프이다.
도 12는 본 발명에 따른 방법에 따라, 사람의 다리의 아랫부분과 이에 비교 가능한 크기의 강철 기둥에 대한 가속도 신호와, 차량 속도 또는 주파수 분석을 도시한 도면이다.
충돌 대상물을 식별하기 위해, 보행자 보호를 위해서 뿐 아니라, 다른 충돌 유형을 위해서도 주파수 분석이 실행되는 것이 매우 유리하다. 이 경우, 가속도 신호의 최소값과, 제1 적분 또는 제2 적분의 최소값을 통해 주파수를 측정하는 것이 가능하다. 이는 예를 들어 도 5로부터 제공된다. 도 5에는 횡좌표(51) 상에 시간이, 종좌표(50) 상에 가속도가 도시된다. 2개의 신호들(52 및 53)은 시간 그래프로 표시된다. 신호(52)는 600㎐의 각주파수를 가지며, 신호(53)는 300㎐의 각주파수를 포함한다. 이에 대해, 도 6에는 적분이 도시된다. 이 경우, 신호(62)는 600㎐의 각주파수를 갖는 신호이며, 신호(63)는 300㎐의 각주파수를 갖는 신호이다. 도 7의 경우, 신호(72)는 600㎐의 각주파수를 갖는 신호이며, 신호(73)는 300㎐의 각주파수를 갖는 신호이다. 따라서 주파수는 2가지 유형으로 재구성될 수 있다.
1. 주파수는 가속도의 최소값과, 가속도의 제1 적분의 최소값으로부터 계산될 수 있다. 이 경우, 주파수는 하기 나눗셈을 통해 얻어진다.
Figure 112009017042456-PCT00001
(1)
2. 주파수는 제1 적분의 최소값과, 제2 적분의 최소값으로부터 계산될 수 있다. 이 경우, 마찬가지로 하기 나눗셈이 사용될 수 있다.
Figure 112009017042456-PCT00002
(2)
상기 방법은 하기의 몇 가지 관점에서 개선 가능성을 갖는다.
A. 신호가 상술된 바와 달리 하나의 주기 이후 종결되는 것이 아니라, 진동 이 더 오래 유지되는 경우, 가속도 및 제1 적분은 새로운 최대값에 도달하지 않는다. 또한, 제1 연산 규칙은 보정된 주파수 예측값을 계속 제공한다. 반면, 제2 적분은 연속해서 계속 감소하고, 새로운 최소값에 도달한다. 따라서 제2 연산 규칙은 더 이상 유효하지 않으며, 점차 너무 낮은 주파수들이 예측된다.
B. 제1 반파 또는 제1 전체 주기만이 측정된다. 대개 하모니되지 않는 실제 신호의 추가의 그래프는, 신호 또는 제1 및 제2 적분의 새로운 최소값이 수반되는 경우에 측정된다. 그렇지 않은 경우, 신호가 스스로의 주파수를 변경해야할 때도 주파수 예측값은 더 이상 변하지 않는다. 도 8에는 상기의 예가 도시되어 있다. 도 8에는 하나의 그래프가 도시되어 있으며, 횡좌표(81)에는 시간이 표시되고, 종좌표(80)에는 가속도가 표시된다. 신호(83)는 가속도를 표시한다. 신호(82)는 가속도 신호의 길이를 표시한다. 최소값을 사용하여 계산되어야 하는지 또는 최대값을 사용하여 계산되어야 하는지에 대한 구분은, 예를 들어 음의 가속도와 양의 가속도를 갖는 충돌 대상물 영역의 연속적인 전환을 표시할 수 없다.
따라서, 본 발명에 따라, 제1 및/또는 제2 적분의 신호의 최소값이 아니라, 신호 그래프 또는 신호의 길이를 고려하는 것이 제시된다. 이 경우, 바람직하게 연속적인 값들의 편차는 절대값으로 합산될 수 있다.
이는 도 8에서 곡선(82)을 통해 도시된다. 제1 적분과 제2 적분의 신호의 길이는 다음의 식과 같이 표시된다.
Figure 112009017042456-PCT00003
(3a)
Figure 112009017042456-PCT00004
(3b)
Figure 112009017042456-PCT00005
(3c)
이하에서 본 발명은 가속도 신호에 의해 계속 설명된다. 그러나 다른 사고 신호들을 사용하는 것도 가능하다.
식 (3b)에서, 연속적인 2개의 적분값들의 편차가 바로 이들의 사이클과 관련된 가속도 값인 것이 이용된다. 이에 상응하게 식 (3c)에서는, 상기 제2 적분의 연속적인 2개의 값들의 편차가 바로 이들 사이클의 제1 적분 값이라는 것이 적용된다.
도 8에는 가속도 신호의 길이가 도시되어 있다. 제1 신호 최대값에 이르기까지, 신호의 길이는 신호 자신을 따르는 것이 도시되어 있다. 반면, 이어지는 역방향 진동기는 상기 길이에서 부호 없이 고려되고, 추가의 상승을 유도한다. 따라서 신호의 길이는 "신호에서의 운동"을 위한 척도이다. 이에 상응하여 제1 적분의 길이는 "제1 적분에서의 운동"을 위한 척도이며, 고주파수 진동은 적분을 비교적 작게 형성하고 즉, 주어진 "신호에서의 운동"이 "적분에서의 운동"을 비교적 작게 유도한다는 특징이 있다.
따라서, 진폭비(1) 대신 길이의 비율을 사용하는 것이 제공된다. 따라서 향상된 주파수 예측값으로써 하기 식이 얻어진다.
Figure 112009017042456-PCT00006
(4)
이 경우, 지수(i)는 알고리즘 시작으로부터 모든 계산 사이클을 통해 진행된다. 따라서 주파수는 가속도 신호의 길이와 가속도 신호의 절대 적분값의 비율로써 얻어진다.
쉽게 알 수 있는 바와 같이, 상기 식 (4)은 진동이 양의 반파로 시작되는지 또는 음의 반파로 시작되는지(a의 부호)와는 무관하다.
상술한 사인파 진동의 제1 반파(Ο < t < π/ω) 동안에, 하기 식이 바로 적용된다는 것도 마찬가지로 쉽게 알 수 있다.
Figure 112009017042456-PCT00007
따라서 식 (1)에 따른 결과가 재현된다. 이 경우, 상기 식의 바아는 a 또는 v값의 도달된 최소값을 의미한다.
제1 반파 동안 신호와 적분의 최소값이 달성되기 때문에, 제2 반파(π/ω < t < 2π/ω)가 더 이상 식 (1)에 더해지지 않고, 제2 반파에서 역적분만이 "v = 0"에서 실행되는 반면, 제2 반파는 식 (4)에 확실히 더해진다. 진동이 하모니되어 유지될 때, 전체 주기의 마지막에 하기 식이 적용된다.
Figure 112009017042456-PCT00008
즉, 상기 비율과, 이에 따라 검출된 주파수는 변화하지 않는다. 진동이 제2 반파에서 자신의 주파수를 변경해야 할 때, 이는 상기 방법(1)과 대조적으로, 방법(4)으로써 측정되고, 이에 상응하게 보정된 주파수 예측값을 유도한다. 이는 도 9에 도시된다. 상기 예에서 신호의 제2 반파는 제1 반파와 동일한 진폭을 갖지만, 더 높은 주파수를 갖는다. 그러나 이는 신호의 길이에 입력되지 않으며, 주기의 마지막에 "길이(a) = 4a0"의 식이 적용된다. 그러나 제2 반파의 더 높은 주파수는, 적분값이 0이 될 때까지 복귀하는 것이 아니라 음의 값 "-v1"으로 유지되도록 유도한다. 즉, 결과적으로 제2 반파에는 "v0 - v1"의 적분값 변화가 일어난다. 따라서 적분의 길이는 "길이(v) = 2v0 - v1 < 2v0"이며, 따라서 하모니 진동이 지속될 때보다 더 작다. 즉, 비율(4)은 비율(1) 보다 더 높은 주파수 예측값을 제공한다.
도 10에는, 100 내지 450㎐ 주파수를 갖는 하모니 진동에 대한 주파수 예측값(4)의 결과가 도시되어 있다. 여기서 발생하는, 정확한 측정 주파수들의 편차들은 신호 처리 시에 발생한다. 상기 예에서, 센서는 4.4㎑로 샘플링되고, 평가 알고리즘은 이와 비동기식으로 2㎑의 래스터로 진행된다. 이에 상응하게 높은, 동기식의 신호 샘플링 및 신호 처리 시에, 방정식 (4)은 정확한 주파수를 재현할 수 있다.
도 11에는, 주어진 차량 플랫폼을 위해, 변형 가능한 배리어와 40% 옵셋 충돌(32, 40 및 64km/h로 ODB와 충돌)에 대해, 경쟁 타입들 AZT 16km/h(비개시-수리 충돌)의 차량 충돌에 대한 주파수 분석이 중심 기계 x센서를 기초로 도시된다.
이와 동일한 방법으로, 수학식 (2)는 아래 공식으로 대체될 수 있다.
Figure 112009017042456-PCT00009
(5)
따라서, 주파수는 가속도 신호의 절대 적분값과 제1 적분의 절대 적분값의 비율로써 얻어진다.
수학식 (2)과 다르게, 마찬가지로 상기 주파수 예측값은 진동이 하나의 주기 이후에 변하지 않고 계속 유지되는 경우, 교정된 결과값을 제공한다. 이 경우, 제2 적분과 이의 길이가 계속 상승하기는 하지만, 이는 분자에서 바로 제1 적분의 길이의 추가적인 증가를 통해 보상된다. 상기 비율과, 따라서 주파수는 일정하게 유지된다.
두 수학식 (4)와 수학식 (5)는 2개 변수들의 비율을 각각 나타낸다. 제어 장치 코드에서는 하기와 같이 측정되는 주파수의 임계값 검색을, 예컨데
"오메가 = 분자/분모 < 임계값"을 다음 수학식으로 표시하도록 제공한다.
분자 < 분모 * 임계값 (6)
따라서 계산 시간이 많이 걸리는 나눗셈 과정을 피할 수 있다.
보행자 보호 영역에서의 사용을 위해, 전형적으로 2개 또는 3개의 가속도 센서들이 사용된다. 여기서, 개별 센서 신호들의 주파수들이 신호 강도를 고려하여 어떻게 서로 조합되어야 할 지에 대한 문제가 제기된다. 이 경우, 가능성에 따라 수학식 (4)와 (5)에서 개별 주파수들을 위한 나눗셈은 방지되어야 한다.
상기 요건들은 하기의 식에 따라 충족된다. 본 예시에서 3개의 독립적인 센 서들(좌측, 가운데, 우측)에 적용되는 주파수 예측값(4)은 우선 다음의 3개의 개별 주파수를 발생시킨다.
Figure 112009017042456-PCT00010
상기 3개 개별 주파수들의 가중 계산된 평균값은, 개별 센서 신호들이 제1 적분의 길이에 따라 가중 계산됨으로써 실행된다. 이는 센서가 제1 적분의 가장 긴 길이를 사용하여 가장 크게 가중 계산됨을 의미한다. 따라서, 보행자 충돌 시, 전형적으로 가장 강한 신호를 나타내는 가장 인접한 센서도 이에 상응하게 다른 센서들보다 더 강하게 주파수 예측값에 입력되는 것이 보장된다. 중량 계수
Figure 112009017042456-PCT00011
(여기서, 지수 i와 j가 개별 센서들을 위해 존재한다)에 의해, 하기 식이 전체 주파수로써 얻어진다.
Figure 112009017042456-PCT00012
(7)
즉, 분자에는 모든 센서들을 통한 가속도 신호들의 길이가 합산되고, 분모에는 모든 센서들을 통한 제1 적분[식 (3b)에 따라 가속도의 절대 적분값과 동일]의 길이가 합산된다. 반면 식 (7)은 간단한 비율이므로, 임계값 검색은 다시 수학식 (6)으로 나눗셈을 하지 않고도 나타날 수 있다.
이와 유사하게, 3개의 개별 센서들을 위한 주파수 예측값(5)은 다음의 결과 값을 나타낸다.
Figure 112009017042456-PCT00013
가중 계산된 평균값은 바람직한 방법으로, 제2 적분의 길이에 따른 개별 센서들이 가중 계산됨으로써 실행된다. 중량 계수
Figure 112009017042456-PCT00014
에 의해, 하기 식이 전체 주파수로써 얻어진다.
Figure 112009017042456-PCT00015
(8)
상기 결과값에 의해서도 임계값 검색이 수학식 (6)으로 나타날 수 있다.
도 12에는 차량 속도가 20km/h일 때, 차량 범퍼 중심에 충돌하는 필적할 만한 질량(12.2kg)의 강철 기둥의 신호와, 보행자의 다리의 신호(다리 아랫부분 충돌 13.4kg)가 도시되어 있다. 식 (8)을 기초로 한, 2개 센서의 조합된 주파수 분석에 의해, 10ms로부터 상기 대상물들을 확실하게 구분할 수 있다.
보행자 보호 분야에 사용하기 위해서는, 수학식들(4, 5, 7 또는 8)에 기초하는 임계값 검색(6)을 임계값을 이용하여 실행하는 것이 가장 적합하며, 상기 임계값은 CAN-속도 및/또는 인식된 충돌점 및/또는 실제 주변 온도에 따라 선택될 수 있다.
수학식 (6)의 비교는 특정 시간 프레임에서 일정한 임계값 또는 시간에 좌우 되는 임계값으로 실행된다.
도 1에는 본 발명에 따른 장치의 블록 회로도가 도시되어 있다. 차량(10)에서 차량 정면에 예를 들어 4개의 가속도 센서들(B1 내지 B4)이 배치되어 있다. 4개의 가속도 센서들 대신에 단지 2개 또는 3개의 센서, 또는 오직 하나의 센서만이 사용될 수도 있다. 상기 가속도 센서들(B1 내지 B4), 예를 들어, 마이크로메카닉 요소들의 가속도 센서들은 가속도에 따라, 강화되고 디지털화된 커패시턴스 변화를 발생시켜, 제어 장치(ABSG)에 전달된다. 상기 제어 장치(ABSG)는 차량 내 중심에 배치되나, 다른 위치들에 배치될 수도 있다. 제어 장치(ABSG)는 차량의 전체적인 인간 보호 수단, 즉 보행자 보호와 탑승자 보호 수단을 작동시킨다. 제어 장치(ABSG)의 내부 구조는 편의상 도시되지 않는다. 단지 고체 전달음 센서(K)가 에어백 제어 장치(ABSG) 내에 배치될 수 있는 것이 도시될 뿐이다. 예를 들어 마이크로컨트롤러로서의 평가 회로는, 마찬가지로 인터페이스 모듈 및 추가의 센서들로서 에어백 제어 장치(ABSG) 내에서, 인간 보호 수단(PS)을 위한 작동 장치 회로이다.
가속도 센서들(B1 내지 B4)의 신호에 따라, 에어백 제어 장치(ABSG)는 상술된 주파수 분석을 실행한다. 이에 의해 충돌 대상물을 인식하여 인간 보호 수단(PS)이 작동되어야 할지, 말아야 할지를 결정할 수 있다. 인간 보호 수단(PS)은 내부 에어백과, 안전 밸트와, 보행자 보호 수단, 예컨대 젖혀 올려질 수 있는 프론트 후드 및/또는 외부 에어백이다.
도 2a에는 본 발명에 따른 방법의 제1 신호 흐름도가 설명되어 있다. 그러 나 여기서는 예를 들어 2개의 가속도 센서들(B1과 B2)만이 고려된다. 상기 가속도 센서들(B1과 B2)은 각각 블록들(20과 204)로 신호를 공급한다. 가속도 센서(B1)의 신호는 연속적인 값들과 이들의 편차와 관련하여, 블록(21)에서 절대값으로 가산된다. 이와 병행해서, 센서(B1)의 가속도 신호는 블록(23)에서 적분되며, 즉 적분의 동등한 유형의 다른 적분 또는 가중 계산된 평균값 계산도 실행될 수 있다. 마찬가지로, 블록(24)에서는 연속적인 값의 편차가 절대값으로 가산된다. 블록(22)에서는 이러한 신호 길이에 의해 비율 형성되어, 블록(25)에서 주파수를 측정한다. 상술된 바와 같이, 블록(201)에서는 제1 적분의 값으로부터, 블록(24)로부터의 주파수를 위한 가중 계산이 검출된다. 그러나 고정적으로 프리세팅되거나 적응되는 방식으로 실행되는, 다른 가중 계산도 실행될 수 있다. 가중 계산된 주파수는 평균값 형성을 실행하는 블록(203)으로 입력된다. 이 경우, 결과값은 주파수이다.
이는 마찬가지로, 신호 경로의 하부 절반부에서 신호(B2)를 위해 평행하게 진행된다. 연속적인 값은 서로 상쇄되고 편차는 블록(26)에서 절대값으로 가산된다. 가속도 센서(B2)의 신호는 여기서도 마찬가지로 블록(27)에서 적분되고, 연속적인 값의 편차는 블록(28)에서 가산된다. 이로 인해, 블록(200) 내에서 주파수를 측정하기 위한 비율이 블록(29)에서 형성된다. 마찬가지로 블록(29)에서는 상술된 바와 같이, 예를 들어 제1 적분의 값으로부터 가중 계산이 형성되어, 이를 블록(202)에서 제공한다. 여기서는, 주파수 측정을 위한 평균값에서 개별 센서들의 신호를 상응하게 강화하거나 약화시키기 위한 각각의 다른 가중 계산도 가능하다. 이 경우, 가중 계산과 주파수로부터, 마찬가지로 평균값 형성(203)으로 입력되는, 가중 계산된 주파수가 유도된다. 이로 인해, 가중 계산된 평균값이 측정된다. 하나의 센서만이 존재하면, 예를 들어 블록(25)에는 본 발명에 따른 방법이 이미 종료된다. 그러면, 가중 계산과 평균값 형성은 더 이상 필요하지 않다. 이에 상응하게, 더 많은 센서들의 더 많은 신호들이 존재하면, 상기 신호 경로들이 반복된다.
도 2b에는 대안적인 신호 흐름이 설명된다. 블록(205)에는 센서(B1)의 가속도 신호가 제공된다. 상기 신호는 예를 들어 이미 저주파 필터링 되어있을 수 있다. 상기 신호는 연속적인 값과 이들의 편차와 관련하여 블록(206)에서 절대값으로 가산된다. 이와 병행해서, 신호는 블록(208)에서 적분된 후, 연속적인 값과 이들의 편차와 관련하여 블록(209)에서 절대값으로 가산된다. 블록(207)에서는, 상술한 바와 같이 절대값으로 가산된 가속도의 합들이 합산되고, 블록(214)에서는, 상술한 바와 같이 절대값으로 가산되고 적분된 가속도의 합들이 합산된다. 따라서 방정식 (7)에 따라, 블록(215)에서 이 둘의 합들부터 비율을 형성하여, 블록(216)에서 주파수를 측정할 수 있다. 따라서 개별 비율 형성과 평균값 형성은 더 이상 필요하지 않다.
도 3에는 본 발명에 따른 방법을 위한 대안이 설명된다. 블록(30)에는 가속도 센서(B1)의 신호가 존재한다. 이는 블록(31)에서 적분된다. 이어서, 블록(32)에서는 연속적인 값들의 편차들이 절대값으로 가산되며, 이와 병행하여 적분된 가속도 신호가 블록(33)에서 다시 한번 적분된다. 이어서, 연속적인 값들은 이들의 편차와 관련하여 평가되고, 편차는 블록(34)에서 절대값으로 가산된다. 블록들(32 및 34)과 블록(35)의 가산된 편차들로부터 길이가 측정되고, 블록(36)에서 비율 형성을 통하여 주파수가 측정된다. 마찬가지로 가중 계산은 존재하는 매개변수 또는 고정적으로 세팅된 값들로부터 블록(37)에 제공된다. 이로써, 블록(38)에서는 가중 계산된 주파수가 측정된다. 상응하는 추가의 센서에 대해, 상기 신호 흐름이 신호들(39)에 의해 반복된다.

Claims (14)

  1. 제1 신호를 발생하는 사고 센서 시스템(B1 내지 B4)과 연결 가능한, 인간 보호 수단(PS)의 작동 장치에 있어서,
    제1 신호에 의해 유도되는 제2 신호의 주파수(f)에 따라 인간 보호 수단(PS)을 작동시키도록 평가 회로가 구성되며, 상기 평가 회로는 제2 신호의 제1 신호 그래프의 제1 길이와, 합산된 제2 신호의 제2 신호 그래프의 제2 길이에 따라 주파수(f)를 측정하는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 장치.
  2. 제1항에 있어서, 평가 회로는, 합산된 제1 신호 및 합산된 제2 신호의 연속적인 값의 각각의 편차들을 절대값으로 합산함에 따라 제1 길이 및 제2 길이를 측정하는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 평가 회로는 제1 길이 및 제2 길이의 비율 형성을 통해 주파수(f)를 측정하는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 평가 회로는 주파수를 연속적으로 측정하는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 사고 센서 시스템(B1 내지 B4)은 하나 이상의 사고 센서(B1 내지 B4)를 포함하고, 평가 회로는 각각의 사고 센서의 제2 신호의 주파수를 가중 계산하고 평균하는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 장치.
  6. 제5항에 있어서, 평가 회로는 합산된 제2 신호의 길이에 따라 가중 계산을 실행하는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 사고 센서 시스템(B1 내지 B4)은 관성 센서 시스템, 바람직하게는 가속도 센서 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 사고 센서 시스템은 노크 센서(knock sensor) 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 장치.
  9. 사고 센서 시스템(B1 내지 B4)이 제1 신호를 발생하는 인간 보호 수단(PS)의 작동 방법에 있어서,
    인간 보호 수단(PS)은 제1 신호에 의해 유도되는 제2 신호의 주파수(f)에 따라 작동되며, 상기 주파수는 제2 신호의 제1 신호 그래프의 제1 길이와, 합산된 제 2 신호의 제2 신호 그래프의 제2 길이에 따라 측정되는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 방법.
  10. 제9항에 있어서, 제1 길이 및 제2 길이는 합산된 제1 신호 및 합산된 제2 신호의 연속적인 값들의 각각의 편차를 합산함에 따라 측정되는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 주파수(f)는 제1 길이 및 제2 길이의 비율 형성을 통해 측정되는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 주파수(f)는 연속적으로 측정되는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 방법.
  13. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 사고 센서에서, 각각의 사고 센서의 제2 신호의 주파수가 가중 계산되고 평균되는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 방법.
  14. 제13항에 있어서, 가중 계산은 합산된 제2 신호의 길이에 따라 실행되는 것을 특징으로 하는, 인간 보호 수단(PS)의 작동 방법.
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