JPH09509117A - 車両加速度データに対する構造共振を最小にする方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、車両加速度データに対する構造共振を最小にする方法およびシステムに関する。車両の構造要素により固有に発生する共振作用を最小にすることによって、車両衝突弁別システムの信頼性を改善する本発明による方法およびシステムは、車両の相違する構造要素（２２、２４）に設置されている少なくとも２個の加速度計（１８、２０）の使用を包含する。これらの加速度計は好ましくは、相互に近接して設置されており、これにより類似の加速度データであるが、異なる構造共振により破損されている加速度データが得られる。信号分析処理（３６）を行い、共通加速度データを補外して、車両衝突弁別システムで使用される構造共振により実質的に破損されていない出力（３８）を発生させる。加速度計（３４）の動作可能性検知をまた行い、バックアップモードフィルタリングプロセス（４４）に切り換えることができ、これにより加速度計の一方が機能不全であっても、弁別システムを確実に動作可能にすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】 車両加速度データに対する構造共振を最小にする方法発明の背景 本発明は一般に、車両衝突弁別システムに関し、さらに特に車両衝突弁別シス テム性能に対する構造共振作用を低減させる方法およびシステムに関する。 典型的には、車両衝突弁別システムは、車両衝突の性質を同定する作用を果た す。本質的に、車両衝突弁別システムは、最小衝撃とエアバッグなどの乗員拘束 装置の発動を是認するのに充分の大きさの車両減速とを弁別しようとするもので ある。従来、車両衝突弁別システムには、常駐メモリイ内に保存されている実際 の比較的小型の車両衝突波形データセットが利用されている。この実際の衝突波 形データは試験車両を衝突させ、対応するデータを記憶させることによって得ら れるものであり、各波形セットは種々の形態の衝突シナリオを表わす。このよう な車両弁別システムは、保存されている衝突波形セットと車両加速度データとを 比較することによって動作する。 しかしながら、衝突時に、または車両の動作中において、車両のフレーム、本 体およびその他の構造要素により発生する共振が、測定される加速度データを歪 ませることができる。種々の形状および型式の車両により発生する共振は、車両 構造要素が固有に相違していることから、各特定の車両毎に根本的に相違してい る。従って、構造共振を蓄積する衝突波形データセットは、相違する衝突状態（ すなわち、車両速度、衝突場所）の下に、同一形状および型式の車両を衝突させ ることによって各車両形状および型式毎に創造しなければならない。公知の車両 衝突弁別システムは、測定された加速度データ内に存在する共振要素を認識し、 低減させる能力に欠けていることから、車両形状および型式とは無関係に車両衝 突弁別システムに一般的車両衝突波形セットを使用することは不可能であった。 さらにまた、衝突波形は従来、実際の車両衝突によって作成されていたことか ら、衝突車両に費用がかかるために、小型の衝突波形データセットだけが作成さ れていた。特定の車両形状および型式にかかわる衝突弁別システムの開発および 演算に関連する全ての可能な衝突状況を代表するものとして、小型の衝突波形 データセットが一般的に使用されていた。しかしながら、このような衝突波形に かかわる小型の有限セットは、実際の世界的状況の下に生じうる全ての衝突シナ リオを信頼できる、または現実に即して代表的に示すものではない。 従って、衝突波形に関する独自の有限セットを使用するために設計され、また は演算される公知の衝突弁別システムは、あらゆる範囲の可能な衝突シナリオ全 般に対する信頼性が固有に制限されており、独自の衝突波形セットを開発するた めに高価な試験法および演算法を必要とし、かつまた車両形状および型式間で移 し換え可能なものではなかった。発明の要旨 従って、本発明の目的は、センサー機構により発生される車両加速度データに 対する共振作用を最小にして、いかなる車両衝突弁別システムでも一般的な車両 衝突波形データセットを利用することができるようにする方法およびシステムを 提供することにある。 本発明のもう一つの目的は、センサーが設置されている車両構造部品により固 有に発生する共振により生じる検知加速度データの破損を最少にすることによっ て、車両衝突弁別システムの信頼性を改善する方法およびシステムを提供するこ とにある。 本発明のさらにもう一つの目的は、相違する車両形状または型式のそれぞれに 対応して、衝突弁別システムを特別に作成しなけれはならないという必要性を回 避するために、加速度データを処理する方法およびシステムを提供することにあ る。 本発明のさらにもう一つの目的は、車両検出加速度データに対する構造共振を 低減させる方法およびシステムを提供することにあり、この方法およびシステム では、その加速度感知部品が機能不全であっても、当該衝突弁別システムを動作 させることができる冗長／バックアップが提供される。 本発明による、構造共振の作用を最小にすることによって車両衝突弁別システ ムの信頼性を改善する方法は、車両の相違する構造要素にそれぞれ設置されてお り、この相違する構造部品により固有に発生する相違する共振に応じる出力を発 生する複数個の加速度計からの車両加速度を示すデータを受取る段階；この複数 の出力の信号分析を行い、この車両加速度データから共振を実質的に取除く段階 ；この信号分析に基づき車両衝突弁別システムにより使用するための処理出力を 発生させる段階；からなる。上記信号分析を行う段階は、これらの複数の出力を 相互に比較して、共通加速度データを補外するか、またはこれらの複数の出力を 一緒に平均化するか、またはこれらの複数の出力を一緒に相関させることからな る。この複数個の加速度計は相互に近接して設置すると好ましい。 本発明による車両衝突波形から共振を最小にするシステムはまた、それぞれが 車両の相違する構造要素に設置されており、これらの複数個の加速度計が相違す る構造部品により固有に発生する相違する共振に対応する出力を発生する複数個 の加速度計、この複数個の加速度計の出力を処理して、当該車両加速度データか ら共振を実質的に取除くための信号分析手段、および共振が取除かれた後の車両 加速度データに基づき車両衝突弁別システムで使用するための処理出力を発生す る手段からなる。この信号分析手段は、複数個の加速度計出力を相互に比較して 、共通加速度データを補外する手段、またはこれらの複数の出力を一緒に平均化 する手段、またはこれらの複数の出力を相関させる手段のいすれかからなる。 本発明に従いまた、複数個の加速度計の全部が適当に機能しているか否かを決 定し、機能している方の加速度計の出力のみに基づいて信号分析を行う方法およ びシステムが提供される。 本発明は、以下の好適態様の詳細な説明を添付図面と組合わせることによって 、さらに充分に理解されるだろう。図面の簡単な説明 図１は、車両衝突弁別システムで利用される車両衝突データに対する構造共振 の作用を最小にするシステムを例示する図解図であり、そして 図２は、本発明によるシステムの動作を示すフローチャートである。好適態様の詳細な説明 図１を参照すると、図１には車両加速度データから構造共振を実質的に取除く ことによって、測定された加速度信号に対する構造雑音作用を最小にするシステ ム１０が、前部座席１４および１６を有する自動車１２と組合わせて示されてい る。このシステムは、車両１２の前部座席１４および１６の前方に位置している 少なくとも２個の加速度計１８および２０を備えている。これらの加速度計が、 いずれか公知の様相で実働することができることは当業者にとって明白である。 すなわち、これらの加速度計１８および２０は、車両１２の加速度様相を示すア ナログまたはデジタル出力信号を提供する。加速度計１８は、例えば車両１２の 第一構造部品２２に設置されており、他方加速度計２０は、車両１２の相違する 構造部品２４に設置されていると好ましい。例えば、加速度計１８は、主要衝突 弁別モジュールとともに設置することができ、他方加速度計２０は、相違してい るが、好ましくはこの主要モジュールと近接する構造に設置することができる。 これらの加速度計１８および２０は、同一車両加速度データまたは情報を示すが 、部品２２および２４により固有に発生する相違する構造共振による相違する付 加雑音により潜在的に破損されている出力を発生する。 本発明のもう一つの態様では、これらの２種の加速度計出力が、適当にプログ ラム設計されているマイクロプロセッサーなどのプロセッサー／評価回路２６に 供給され、構造共振からの付加雑音の存在の下に、共通車両加速度データを補外 するための受取り出力の信号分析が行なわれる。例えば、この信号分析法は、下 記の理論に従い、一方の加速度計出力をもう一方の加速度計出力で割算すること を包含することができる： 加速度計１８出力＝ｘ； 加速度計２０出力＝ｙ； 度データを決定することができる； （ｂ）ｘ÷ｙ＞１である場合には、ｙを使用して、車両加速度データを決定する ことができる； （ｃ）ｘ÷ｙ＜１である場合には、ｘを使用して、車両加速度データを決定する ことができる。 上記信号分析法は、構造共振による雑音の存在下における加速度データの補外 に使用することができる技術の一つを例示するものであるが、この方法が制限の 意味を有するものではなく、数理／信号相関、自己相関および（または）平均化 を包含するその他の方法を使用することができることは、当業者に認識されるこ とである。 本発明のもう一つの態様において、２個の加速度計の一方１８または２０が正 確に動作することができない場合でも、このシステム１０は信頼できるデータ出 力を提供し続ける。加速度計機能不全が検知された後に、システム１０は機能す る方の加速度計の出力を簡単に通過させることができ、あるいはまたバックアッ プ共振低減アルゴリズムの使用を包含するバックアップ運用モードに切り換わる ことができる。詳細に言えば、このバックアップモードアルゴリスムは、特別に 対応して仕立てることができ、適当に機能する加速度計が設置されている特定の 構造体により発生する共振雑音を低減させることができる。従って、このバック アップモードの運用は、一方の加速度計の破損がシステム全体の機能不全を引き 起こさないことを確実にする。このバックアップモードでは、プロセッサー２６ が、低減された、またはフィルトアウトされた構造共振の存在下、または不存在 下に、機能している方の加速度計による車両加速度データ出力を示す出力信号を 発生する。 本発明による付加構造共振の作用を低減させる総合的方法は、図２に示されて いるフローチャートを引用して説明することができる。段階２８でシステム１０ が始動した後に、段階３０でプロセッサー２６が加速度計出力を受取る。出力を 受取ると、このプロセッサー２６は、段階３２で、この加速度データを分析して 、加速度計の全部が適当に機能しているか否かを決定する。この動作可能性試験 は、当業者にとって公知の方法のいずれかにより、例えば加速度計出力を相互に 比較して類似性を証明するか、または動作可能性試験信号を加速度計に移して、 段階３０の出力を発生させることによるなどによって行うことができる。しかし ながら、これらの例は、動作可能性を決定できる方法を制限するものと解釈され るべきではない。 加速度計の全部が適当に動作している場合には、プロセッサー２６は、段階３ ６において出力に対する信号分析を行い、加速度計により検出された車両衝突波 形／加速度データに対する構造共振作用を低減させるか、および（または）実質 的に取除くことによって、これらの出力に対する破損を最小限にする。この信号 分析段階３６は、段階３８で衝突弁別回路（図示されていない）に出力される 単一の加速度データ信号を発生する。このシステムは次いで、加速度計により発 生する新しい基準セットによる運用をもう一度再開する。 しかしながら、段階３４に示されているように、本発明のシステムは、前記の バックアップモード運用に切り換えることもできる。さらに詳細に言えば、加速 度計の一つが機能不全である場合には、プロセッサー３６は、段階４２で適当に 機能している加速度計を決定し、次いでバックアップモードに切り換わるか、あ るいは別法として、段階３８で機能している方の加速度計の出力を弁別回路に直 接通すことができる。運用がバックアップモードに切り換えられた場合には、プ ロセッサー２６は、段階４４で機能している方の加速度計の出力に対するバック アップモードフィルタリングを行い、適当に機能している方の加速度計が設置さ れている特定の構造体により発生する共振を加速度計出力から低減させるか、お よび（または）実質的に取除く。このフィルタリングされたデータは次いで、段 階３８で、弁別回路に出力される。 従って、本発明は車両加速度データに対する構造共振作用を最小にする方法お よびシステムを提供し、本発明による方法およびシステムでは、加速度が絶えず 測定され、それぞれ信号が相違する構造共振要素と組合わされている共通の基本 的車両加速度プロフィールを表わす複数の信号に変換される。これらの信号は次 いで、処理され、単独の破損されていない加速度基準セットが創造される。加速 度データに対する共振の作用は、信号の平均化、信号の相関化または信号の比較 により、実質的に取除かれる。共振要素が一度、実質的に取除かれたならば、基 本的加速度データの比較的正確な描写が得られる。車両構造による破損がもはや 因子ではないことから、一般的な衝突波形セットが車両衝突弁別システムにより 利用できるようにされ、検出された車両加速度データの分析が可能になる。 本発明の好適態様にかかわる上記説明は、例示の目的で示されているのみであ り、上記の各種構造上および操作上の特徴は、請求の範囲に定義されている本発 明の精神および範囲から逸脱しない多くの修正を受入れることができるものであ ることは理解されるであろう。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．構造共振作用を最小にすることによって車両衝突弁別システムの信頼性を改 善する方法であって、 車両の相違する構造部品にそれぞれ設置されており、相違する構造部品によ り固有に発生する相違する共振にさらされた出力を発生する、複数個の加速度計 からの車両加速度をそれぞれ示すデータを受取る段階； 上記複数の出力の信号分析を行い、車両加速度データから共振を実質的に取 除く段階、および 上記信号分析に基づき車両衝突弁別システムにより使用するための処理出力 を発生させる段階； からなる方法。 ２．上記信号分析を行う段階が、上記複数の出力を相互に比較して、共通加速度 データを補外することからなる、請求項１の方法。 ３．上記信号分析を行う段階が、上記複数の出力を一緒に平均化することからな る、請求項１の方法。 ４．上記信号分析を行う段階が、上記複数の出力を一緒に相関させることからな る、請求項１の方法。 ５．上記複数の加速度計が相互に近接して設置されている、請求項１の方法。 ６．上記複数の加速度計の全部が適当に機能しているか否か決定する段階；およ び 適当に機能している方の加速度計の出力のみに対して信号分析を行う段階； をさらに包含する、請求項１の方法。 ７．車両加速度データに対する共振作用を最小にするシステムであって、 車両の相違する構造部品にそれぞれ設置されており、相違する構造部品によ り固有に発生する相違する共振にさらされた出力を発生する、複数個の加速度計 ； 上記複数の加速度計出力を処理して、車両加速度データから共振を実質的に 取除く信号分析手段；および 共振を取除いた後の車両加速度データに基づき車両衝突弁別システムにより 使用するための処理出力を発生させる手段； からなるシステム。 ８．上記信号分析手段が、上記複数の加速度計出力を相互に比較して、共通加速 度データを補外する手段からなる、請求項７のシステム。 ９．上記信号分析手段が、上記複数の出力を一緒に平均化する手段からなる、請 求項７のシステム。 １０．上記信号分析手段が、上記複数の出力を相関させる手段からなる、請求項 ７のシステム。 １１．上記複数の加速度計の全部が適当に機能しているか否かを決定する手段； および 機能している方の加速度計の出力のみに対して信号分析を行う手段； をさらに包含する、請求項７のシステム。 １２．上記複数の加速度計が相互に近接して設置されている、請求項７のシステ ム。