特開 2022-127618 自律車両用の高および低衝突検出のための組み合わされた加速度センサ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022127618

(43)【公開日】2022-08-31

(54)【発明の名称】自律車両用の高および低衝突検出のための組み合わされた加速度センサ

(51)【国際特許分類】

   G01P 15/00 20060101AFI20220824BHJP

   B60R 21/0136 20060101ALI20220824BHJP

【ＦＩ】

G01P15/00 D

B60R21/0136 310

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022023468

(22)【出願日】2022-02-18

(31)【優先権主張番号】63/151,372

(32)【優先日】2021-02-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】17/475,028

(32)【優先日】2021-09-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】591245473

【氏名又は名称】ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＢＥＲＴ ＢＯＳＣＨ ＧＭＢＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(72)【発明者】

【氏名】ラミーズ・アフマド

(72)【発明者】

【氏名】ウルリヒ・ミヒェルファイト

(57)【要約】

【課題】自律車両用の高および低衝突検出のための加速度センサを提供すること。
【解決手段】１つの実施形態において、車両用の加速度センサは、１つのＭＥＭＳハウジングに設けられた微小電気機械（ＭＥＭＳ）高Ｇ感知素子および低Ｇ感知素子を含む。別の実施形態では、高Ｇセンサおよび低Ｇセンサは、１つのＭＥＭＳ低／高Ｇ感知素子として集積されており、別の実施形態では、高Ｇおよび低Ｇ感知素子は、同じ加速度センサハウジングに配置された別個のＭＥＭＳハウジングに設けられている。特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）は、高Ｇ／低Ｇ感知素子からの信号を処理する。自律車両用の衝突判定システムは、高Ｇ／低Ｇ信号を処理して、エアバッグを作動させかつ／またはリモートシステムに衝突情報を提供する。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両用の加速度センサであって、
エアバッグをトリガするために車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）高Ｇ感知素子と、
より軽度の車両衝突の指示を提供するために、より軽度の車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）低Ｇ感知素子と、
前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子および前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子と通信する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と、を備え、前記ＡＳＩＣは、前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子および前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子と同じ加速度センサハウジングに設けられており、前記ＡＳＩＣは、
前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子からの高Ｇ信号を受信し、
前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子からの低Ｇ信号を受信し、
前記高Ｇ信号および前記低Ｇ信号を処理し、
第１のタイムスロットの間に高Ｇ信号を出力し、
第２のタイムスロットの間に低Ｇ_Ｎ信号を出力し、かつ
第３のタイムスロットの間に低Ｇ_Ｎ＋１信号を出力するように構成されており、
Ｇ_Ｎは、Ｘ、ＹおよびＺ方向のうちの１つを表し、Ｇ_Ｎ＋１は、Ｘ、ＹおよびＺ方向のうちの別のものを表す、
車両用の加速度センサ。

【請求項2】

前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子および前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子は、前記加速度センサハウジングに配置された１つのＭＥＭＳハウジングに設けられている、請求項１に記載の加速度センサ。

【請求項3】

前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子および前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子は、１つのＭＥＭＳ低Ｇ／高Ｇ感知素子として集積されている、請求項２に記載の加速度センサ。

【請求項4】

前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子および前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子は、同じ前記加速度センサハウジングに配置された別個のＭＥＭＳハウジングに設けられている、請求項１に記載の加速度センサ。

【請求項5】

前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子は、約０．３２ｇ～約１５ｇの範囲の加速度を感知し、前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子は、約２ｇ～約１２０ｇの範囲の衝撃による加速度を感知し、ｇは、約９．８ｍ／ｓ^２の地上の重力加速度の慣例的な値と等しい１ｇのｇ力を表す、請求項１に記載の加速度センサ。

【請求項6】

前記高Ｇ感知素子は、前記車両における電子コントローラによって受信される高Ｇ信号を出力し、前記車両は自律車両である、請求項１に記載の加速度センサ。

【請求項7】

前記低Ｇ感知素子は、電子コントローラによって受信される低Ｇ信号を出力し、前記電子コントローラは、前記車両の衝突を示す低Ｇ信号の重大性および原因を判定するためにリモートシステムに衝突情報を送信するように構成されている、請求項１に記載の加速度センサ。

【請求項8】

前記衝突情報は、前記衝突の領域の近くに配置された、車両に取り付けられたビデオカメラからのビデオ情報を含む、請求項７に記載の加速度センサ。

【請求項9】

前記ＡＳＩＣは、メモリストレージ媒体を含むプログラマブルＡＳＩＣである、請求項１に記載の加速度センサ。

【請求項10】

車両用の加速度センサであって、
ベースを含み、かつ複数のコンタクトを有する加速度センサハウジングと、
前記加速度センサハウジングに配置され、かつエアバッグをトリガするために車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）高Ｇ感知素子と、より軽度の車両衝突の指示を提供するためにより軽度の車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）低Ｇ感知素子とを含む、１つのＭＥＭＳハウジングと、
前記加速度センサハウジングに配置された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であって、信号を受信するために前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子および前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子と通信する、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と、
を備える、車両用の加速度センサ。

【請求項11】

前記ＡＳＩＣは、
第１のタイムスロットの間に高Ｇ信号を出力し、
第２のタイムスロットの間に低Ｇ_Ｎセンサ信号を出力し、かつ
第３のタイムスロットの間に低Ｇ_Ｎ＋１センサ信号を出力するように構成されており、
Ｇ_Ｎは、Ｘ、ＹおよびＺ方向のうちの１つを表し、Ｇ_Ｎ＋１は、Ｘ、ＹおよびＺ方向のうちの別のものを表す、請求項１０に記載の加速度センサ。

【請求項12】

前記ＡＳＩＣは、メモリストレージ媒体を含むプログラマブルＡＳＩＣである、請求項１０に記載の加速度センサ。

【請求項13】

前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子および前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子は、１つのＭＥＭＳ低Ｇ／高Ｇ感知素子として集積されている、請求項１１に記載の加速度センサ。

【請求項14】

前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子は、約０．０３２ｇ～約１５ｇの範囲の加速度を感知し、前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子は、約２ｇ～約１２０ｇの範囲の衝撃による加速度を感知する、請求項１１に記載の加速度センサ。

【請求項15】

前記高Ｇ感知素子は、前記車両における電子コントローラによって受信される前記高Ｇ信号を出力し、前記車両は自律車両であり、前記電子コントローラは、前記高Ｇ信号がエアバッグ展開しきい値よりも大きい場合にエアバッグ展開アクチュエータにエアバッグ展開信号を提供する、請求項１１に記載の加速度センサ。

【請求項16】

自律車両用の衝突判定システムであって、
複数の加速度センサであって、各加速度センサは、
エアバッグをトリガするために車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）高Ｇ感知素子と、
より軽度の車両衝突の指示を提供するためにより軽度の車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）低Ｇ感知素子と、
前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子および前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子と通信する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と、を含み、前記ＡＳＩＣは、
前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子からの高Ｇ信号を受信し、
前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子からの低Ｇ信号を受信し、
前記高Ｇ信号および前記低Ｇ信号を処理し、かつ
高Ｇ信号を出力し、低Ｇ_Ｎセンサ信号を出力し、かつ低Ｇ_Ｎ＋１センサ信号を出力するように構成されている、複数の加速度センサと、
リモートシステムに無線信号を送信するためのトランシーバと、
前記トランシーバと通信する電子コントローラであって、前記電子コントローラは、
前記ＡＳＩＣのそれぞれから前記高Ｇ信号、前記低Ｇ_Ｎ信号および前記低Ｇ_Ｎ＋１信号を受信し、
いつ前記高Ｇ信号がエアバッグ展開しきい値よりも低く、前記低Ｇ信号が衝突しきい値よりも高いかを判定し、次いで、衝突を示す低Ｇ信号の重大性および原因を判定するために前記トランシーバを介してリモートシステムに衝突情報を送信するように構成されている、電子コントローラと、
を備える、自律車両用の衝突判定システム。

【請求項17】

前記衝突情報は、衝突衝撃の領域のための複数のビデオカメラのうちの１つからのビデオ情報を含む、請求項１６に記載の衝突判定システム。

【請求項18】

前記複数の加速度センサは、前記自律車両の周囲の４つの異なる位置に向けられた少なくとも４つの前記加速度センサを含む、請求項１６に記載の衝突判定システム。

【請求項19】

前記ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子および前記ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子は、１つのＭＥＭＳ低Ｇ／高Ｇ感知素子として集積されている、請求項１６に記載の衝突判定システム。

【請求項20】

前記電子コントローラは、いつ前記高Ｇ信号が前記エアバッグ展開しきい値よりも高い値を有するかを判定しかつエアバッグ展開アクチュエータにエアバッグ展開信号を提供するように構成されている、請求項１６に記載の衝突判定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
[0001]本出願は、その開示内容全体が参照により本明細書に組み込まれる、２０２１年２月１９日に出願された米国仮出願第６３／１５１，３７２号の優先権を主張する。

【背景技術】

【0002】

[0002]この配置構成は、自律車両用の高および低衝突検出のための加速度センサに関する。
[0003]一般的に、車両は、複数の加速度センサを含む。各加速度センサは、一般的に、電子コントローラに加速度信号を提供するために特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）と対になっている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

[0004]組み合わされた加速度センサは、加速度感知のために必要とされる感知素子の数およびＡＳＩＣの数を減じながら高および低衝突検出を提供する。感知素子およびＡＳＩＣの数を減じることによって、加速度センサはよりコンパクトになり、車両においてより小さなスペースを利用する。さらに、同じ性能を提供しながらより少ない感知素子およびＡＳＩＣを必要とすることは、より安価でもある。

【課題を解決するための手段】

【0004】

[0005]１つの実施形態は、エアバッグをトリガするために車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ：ｍｉｃｒｏ－ｅｌｅｃｔｒｏ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）高Ｇ感知素子と、より軽度の車両衝突の指示を提供するために、より軽度の車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）低Ｇ感知素子と、ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子およびＭＥＭＳ低Ｇ感知素子と通信する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とを備える、車両用の加速度センサである。ＡＳＩＣは、ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子およびＭＥＭＳ低Ｇ感知素子と同じ加速度センサハウジングに設けられている。ＡＳＩＣは、ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子からの高Ｇ信号を受信し、ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子からの低Ｇ信号を受信し、高Ｇ信号および低Ｇ信号を処理し、第１のタイムスロットの間に高Ｇ信号を出力し、第２のタイムスロットの間に低Ｇ_Ｎ信号を出力し、かつ第３のタイムスロットの間に低Ｇ_Ｎ＋１信号を出力するように構成されており、Ｇ_Ｎは、Ｘ、ＹおよびＺ方向のうちの１つを表し、Ｇ_Ｎ＋１はＸ、ＹおよびＺ方向のうちの別のものを表す。

【0005】

[0006]別の実施形態では、車両用の加速度センサは、ベースを含み、かつ複数のコンタクトを有する加速度センサハウジングと、加速度センサハウジングに配置され、かつエアバッグをトリガするために車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）高Ｇ感知素子と、より軽度の車両衝突の指示を提供するためにより軽度の車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）低Ｇ感知素子とを含む１つのＭＥＭＳハウジングと、加速度センサハウジングに配置された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であって、信号を受信するためにＭＥＭＳ高Ｇ感知素子およびＭＥＭＳ低Ｇ感知素子と通信する、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）と、を備える。

【0006】

[0007]別の実施形態は、自律車両用の衝突判定システムに関する。衝突判定システムは、複数の加速度センサを含む。各加速度センサは、エアバッグをトリガするために車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）高Ｇ感知素子と、より軽度の車両衝突の指示を提供するためにより軽度の車両衝突を検出するように構成された微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）低Ｇ感知素子と、ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子およびＭＥＭＳ低Ｇ感知素子と通信する特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）とを含む。ＡＳＩＣは、ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子からの高Ｇ信号を受信し、ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子からの低Ｇ信号を受信し、高Ｇ信号および低Ｇ信号を処理し、かつ高Ｇセンサ信号を出力し、低Ｇ_Ｎ信号を出力し、低Ｇ_Ｎ＋１信号を出力するように構成されている。衝突判定システムは、また、リモートシステムに無線信号を送信するためのトランシーバと、トランシーバと通信する電子コントローラとを含む。電子コントローラは、ＡＳＩＣのそれぞれから高Ｇ信号、低Ｇ_Ｎ信号および低Ｇ_Ｎ＋１信号を受信し、いつ高Ｇ信号がエアバッグ展開しきい値よりも低く、低Ｇ信号がより軽度の衝突しきい値よりも高いかを判定し、次いで、衝突を示す低Ｇ信号の重大性および原因を判定するためにトランシーバを介してリモートシステムに衝突情報を送信するように構成されている。

【0007】

[0008]その他の態様、特徴および実施形態は、詳細な説明および添付の図面を検討することによって明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】[0009]図１は、車両用の周囲加速度センサの１つの実施形態のブロック図を示す。 [0010]図１Ａは、別個のＭＥＭＳ高ＧハウジングおよびＭＥＭＳ低Ｇハウジングを含む周囲加速度センサの１つの実施形態を示す。 [0011]図１Ｂは、別個のＭＥＭＳ高ＧハウジングおよびＭＥＭＳ低Ｇハウジング、ならびにＡＳＩＣの周囲加速度センサを示す。

【図2】[0012]図２は、１つのＭＥＭＳハウジングを有する車両用の周囲加速度センサの別の実施形態のブロック図を示す。 [0013]図２Ａは、加速度センサハウジングに設けられたＭＥＭＳ高Ｇ感知素子およびＭＥＭＳ低Ｇ感知素子を示す。

【図3】[0014]図３は、組み合わされた１つの低／高Ｇ感知素子を有する車両用の周囲加速度センサの別の実施形態のブロック図を示す。 [0015]図３Ａは、同じ基板上に設けられた組み合わされた１つの集積された低／高Ｇ感知素子を示す。

【図4】[0016]加速度センサ配置構成の動作のフローチャートを示す。

【図5】[0017]衝突判定システムの１つの実施形態のブロック図を示す。

【図6】[0018]衝突判定システムの動作のフローチャートを示す。

【発明を実施するための形態】

【0009】

[0019]あらゆる実施形態が詳細に説明される前に、本開示は、以下の説明に記載されたまたは以下の図面に例示された構造の詳細および構成要素の配置構成にその適用が限定されることは意図されていないことを理解されたい。実施形態は、その他の構成が可能であり、様々な形式で実用されるまたは行われることが可能である。

【0010】

[0020]様々な実施形態を実装するために、複数のハードウェアおよびソフトウェアベースのデバイスならびに複数の異なる構造的構成要素が使用される場合がある。加えて、実施形態は、説明のために、大部分の構成要素がハードウェアにおいてのみ実装されたものとして例示および説明される場合がある、ハードウェア、ソフトウェアおよび電子構成要素またはモジュールを含む場合がある。しかしながら、当業者は、この詳細な説明を読むことに基づいて、少なくとも１つの実施形態において、本発明の電子ベースの態様が、１つまたは複数の電子コントローラによって実行可能なソフトウェア（例えば、非一時的コンピュータ可読媒体に記憶されている）において実装される場合があることを認識することになろう。例えば、本明細書に説明された「ユニット」、「制御ユニット」および「コントローラ」は、１つまたは複数の電子コントローラ、非一時的コンピュータ可読媒体を含む１つまたは複数のメモリ、１つまたは複数の入力／出力インターフェース、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）およびその他の回路、ならびに様々な構成要素を接続する様々な接続部またはコネクタ（例えば、ワイヤ、プリントされたトレースおよびバス）を含むことができる。幾つかの実施形態では、ＡＳＩＣは、メモリストレージ媒体を含むプログラマブルＡＳＩＣである。幾つかの実施形態では、ＡＳＩＣは、１つまたは複数のソフトウェアまたはファームウェアプログラムを実行する。

【0011】

[0021]図１は、車両用の周囲加速度センサ２０のブロック図を示す。周囲加速度センサ２０は、微小電気機械システム（「ＭＥＭＳ」）高Ｇ感知素子２２と、ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子２４と、高Ｇ信号および低Ｇ信号を受信するために感知素子２２、２４に電気的に接続された特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）とを含む。

【0012】

[0022]図１Ａは、第１のＭＥＭＳ高Ｇハウジング３２に配置されたＭＥＭＳ高Ｇ感知素子２２と、第２のＭＥＭＳ低Ｇハウジング３４に配置されたＭＥＭＳ低Ｇ感知素子２４とを収容する加速度センサハウジング３０を含む、周囲加速度センサ２０の第１の実施形態を示す。周囲加速度センサ２０は、ハウジング３２、３４およびＡＳＩＣ２８を収容または支持する加速度センサハウジングベース４０を含む。周囲加速度センサ２０は、コンタクトパッド４６および対応する複数のコンタクト４８を含む。ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子２２と、ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子２４と、ＡＳＩＣ２８との間に電気接続が提供されている。さらに、ＡＳＩＣ２８とコンタクトパッド４６との間に電気接続が提供されている。

【0013】

[0023]図１Ｂは、加速度センサハウジングベース４０上の素子の別の配置構成を示す。この実施形態では、ＭＥＭＳ高Ｇハウジング３２がＡＳＩＣ２８上に配置されており、ＭＥＭＳ低Ｇハウジング３４は、ＡＳＩＣ２８に隣接して配置されている。図１Ｂに示された様々な素子は、図１Ａと類似の形式で電気的に接続されている。

【0014】

[0024]図２は、周囲加速度センサ１２０の別の実施形態を示す。この実施形態では、ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子１２２およびＭＥＭＳ低Ｇ感知素子１２４は、１つのＭＥＭＳハウジング１２６に配置されている。周囲加速度センサ１２０は、高Ｇ信号および低Ｇ信号を受信するために１つのＭＥＭＳハウジング１２６における感知素子１２２、１２４に電気的に接続されたＡＳＩＣ１２８を含む。

【0015】

[0025]周囲加速度センサ１２０は加速度センサハウジング１３０を含み、加速度センサハウジング１３０は、ＭＥＭＳハウジング１２６およびＡＳＩＣ１２８をその上に収容するための加速度センサハウジングベース１４０を含む。周囲加速度センサ１２０は、図１～図１Ｂの実施形態のようにコンタクトパッドおよび対応する複数のコンタクトを含む。ＡＳＩＣ１２８と、ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子１２２およびＭＥＭＳ低Ｇ感知素子１２４の両方との間に電気接続が提供されている。さらに、図１～図１Ｂの実施形態のようにＡＳＩＣ１２８とコンタクトパッドとの間に電気接続が提供されている。

【0016】

[0026]図２Ａは、第１のシリコン基板１４３に設けられたＭＥＭＳ高Ｇ感知素子１２２を示す。図２Ａは、第２のシリコン基板１４５に設けられたＭＥＭＳ低Ｇ感知素子１２４を示す。１つの実施形態では、感知素子１２２、１２４は、シリコンから形成された小さなくし形のフィンガである。幾つかの実施形態では、くし形のフィンガは、互いに噛み合っている。

【0017】

[0027]図３は、周囲加速度センサ２２０の別の実施形態を示す。この実施形態では、ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子およびＭＥＭＳ低Ｇ感知素子は、１つのＭＥＭＳハウジング２２６に配置された１つのＭＥＭＳ低Ｇ／高Ｇ感知素子２２３である。周囲加速度センサ２２０は、高Ｇ信号および低Ｇ信号を受信するために１つのＭＥＭＳハウジング２２６におけるＭＥＭＳ低Ｇ／高Ｇ感知素子２２３に電気的に接続されたＡＳＩＣ２２８を含む。

【0018】

[0028]周囲加速度センサ２２０は加速度センサハウジング２３０を含み、加速度センサハウジング２３０は、ＭＥＭＳハウジング２２６およびＡＳＩＣ２２８をその上に収容するための加速度センサハウジングベース２４０を含む。周囲加速度センサ２２０は、図１～図１Ｂの実施形態のようなコンタクトパッドおよび対応する複数のコンタクトを含む。ＡＳＩＣ２２８と、ＭＥＭＳ低Ｇ／高Ｇ感知素子２２３との間に電気接続が提供されている。さらに、図１～図１Ｂの実施形態のようにＡＳＩＣ２２８とコンタクトパッドとの間に電気接続が提供されている。

【0019】

[0029]図３Ａは、シリコン基板２４３に設けられたまたはエッチングされたＭＥＭＳ低Ｇ／高Ｇ感知素子２２３を示す。１つの実施形態では、低Ｇ／高Ｇ感知素子２２３は、シリコンから形成された小さな複数のくし形のフィンガである。幾つかの実施形態では、くし形のフィンガは互いに噛み合っている。

【0020】

[0030]動作
[0031]図４は、周囲加速度センサ２０、１２０、２２０の動作のフローチャート３００を示す。第１のステップ３１０において、ＡＳＩＣ２８、１２８、２２８は、図１～図３の各実施形態に示したように高Ｇ／低Ｇ感知素子から高Ｇ信号および低Ｇ信号を受信するように構成されている。

【0021】

[0032]第２のステップ３２０において、ＡＳＩＣ２８、１２８、２２８は、高Ｇ信号および低Ｇ信号を処理するように構成されている。信号を処理する際、周囲加速度信号値は、少なくとも一時的にメモリに記憶される。

【0022】

[0033]次のステップ３３０において、第１のタイムスロットの間、ＡＳＩＣ２８、１２８、２２８は高Ｇ信号を出力する。その後のステップ３４０において、ＡＳＩＣ２８、１２８、２２８は、第２のタイムスロットの間に低Ｇ_Ｎセンサ信号を出力する。最後のステップ３５０において、ＡＳＩＣ２８、１２８、２２８は、第３のタイムスロットの間に低Ｇ_Ｎ＋１センサ信号を出力する。

【0023】

[0034]１つの実施形態では、Ｇ信号は、１０ビット信号である。
[0035]１つの実施形態では、ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子２４、１２４、２２４は、約０．０２ｇ～約２ｇの範囲の加速度を感知し、ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子２２、１２２、２２２は、約２ｇ～約１２０ｇの範囲の衝撃による加速度を感知する。「ｇ」という値は、約９．８ｍ／ｓ^２の地上での重力加速度の慣例的な値と等しい、１ｇのｇ力（ｇ－ｆｏｒｃｅ）を表す。

【0024】

[0036]衝突判定システム
[0037]図５は、車両用の衝突判定システム４００を示す。電子コントローラ４０２は、周囲加速度センサからの情報を分析し、エアバッグ展開アクチュエータを制御するまたはリモートシステムに情報を提供する。電子コントローラ４０２は、電子プロセッサ４０４および１つまたは複数の非一時的コンピュータ可読メモリモジュールを含む。図５の例では、電子コントローラ４０２は、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）４０５および読み取り専用メモリ（「ＲＯＭ」）４０６を含む。電子コントローラ４０２は、また、通信リンク４１０上でデータを送信および受信する入力／出力インターフェース４０８を含む。１つの実施形態では、通信リンク４１０は、ＦｌｅｘＲａｙバスまたはコントローラエリアネットワーク（「ＣＡＮ」）バスである。別の実施形態では、無線通信リンクが提供される。

【0025】

[0038]電子コントローラ４０２は、複数のプロセッサ、追加的なコンピュータ可読メモリモジュール、複数の入力／出力インターフェース、および／または追加的な構成要素またはモジュール（例えば、ハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組合せ）を含むことができることを理解すべきである。

【0026】

[0039]電子プロセッサ４０４は、入力／出力インターフェース４０８から情報を受信し、ＲＯＭ４０６などのメモリに記憶された１つまたは複数のソフトウェアモジュール（「コントローラ」または「コントローラーズ」とも呼ばれる場合がある）のための命令を実行することによって情報を処理する。電子プロセッサ４０４は、ＲＡＭ４０５に情報を記憶しかつＲＡＭ４０５から情報を検索する（例えば、通信リンク４１０を介して他の車両サブシステムまたはセンサから受信した情報および電子プロセッサ４０４によって実行されるモジュールによって生成された情報）。電子コントローラ４０２の非一時的コンピュータ可読メモリモジュールは、揮発性メモリ、不揮発性メモリまたはそれらの組合せを含み、様々な構成において、オペレーティングシステムソフトウェア、アプリケーション／命令データおよびそれらの組合せを記憶する場合もある。

【0027】

[0040]様々なその他の車両サブシステムも通信リンク４１０に接続されており、電子コントローラ４０２、様々な車両センサおよびその他の車両サブシステムと通信する。例えば、図５は、フロント高Ｇおよび低Ｇ周囲加速度センサ４２０、左側高Ｇおよび低Ｇ加速度センサ４２２、リア高Ｇおよび低Ｇ加速度センサ４２４ならびに右側高Ｇおよび低Ｇ加速度センサ４２６を示す。各高Ｇおよび低Ｇセンサは、通信リンク４１０に接続されており、通信リンクに接続されたその他のデバイスに高Ｇおよび低Ｇ信号を提供することができる。４つの加速度センサ４２０、４２２、４２４、４２６が示されているが、あらゆる数の複数の加速度センサが考えられる。１つの実施形態では、少なくとも４つのセンサ４２０、４２２、４２４、４２６が、自律車両の周囲の４つの異なる位置に向けられている。

【0028】

[0041]図５は、フロントビデオカメラ４３０、左側ビデオカメラ４３２、リアビデオカメラ４３４および右側ビデオカメラ４３６も示す。ビデオカメラは、車両と接触する場合がある物体を検出するために車両から外向きに向けられた視野を有する。幾つかの実施形態では、パノラマビデオカメラが利用されている。メモリは、ビデオカメラ４３０、４３２、４３４、４３６によって取得された画像を少なくとも一時的に記憶する。４つのビデオカメラ４３０、４３２、４３４、４３６が示されているが、複数を含むあらゆる数のビデオカメラが考えられる。別の実施形態では、追加的なビデオカメラが、自律車両に向けられかつ固定されており、例えば、衝突衝撃の領域またはその近くにおける自律車両の本体についてのビデオ情報を取得するためにバンパーまたはバックミラーに取り付けられている。

【0029】

[0042]図５は、通信リンク４１０に接続されたエアバッグ展開アクチュエータ４４０も示す。エアバッグ展開アクチュエータ４４０は、電子コントローラ４０２による判定において感知された高Ｇ信号に応じて選択車両エアバッグを作動させる。

【0030】

[0043]図５は、情報を無線で送信するためのアンテナ４５２を有するトランシーバ４５０を示す。トランシーバ４５０は、電子コントローラ４０２またはその他の構成要素によって提供された情報を送信する。

【0031】

[0044]図５は、電子コントローラ４０２からの低Ｇ信号およびビデオ信号を受信するためのアンテナ４６２を有するリモートシステム４６０も示す。１つの実施形態では、リモートシステム４６０は、電子コントローラ４０２に類似の電子プロセッサ、メモリおよびその他の素子を含む。リモートシステム４６０は、その他のビデオ画像分析アプリケーションを含む。１つの実施形態では、サーバは、リモートシステム４６０の構成要素である。ビデオ画像分析に応じて、リモートシステム４６０は、トランシーバにリターン信号を提供し、これにより、例えば、自律車両の運転の継続を可能にし、自律車両を停止させ、または乗員を降車させかつ自律車両を修理場所またはその他の目的地へ戻す。

【0032】

[0045]動作
[0046]図６は、図５に示された衝突判定システム４００の動作のフローチャート５００を示す。第１のステップ５１０において、電子コントローラ４０２は、様々な周囲加速度センサ２０、１２０、２２０から高Ｇおよび低Ｇ信号を受信する。

【0033】

[0047]決定ステップ５２０において、電子プロセッサ４０４は、周囲加速度センサ２０、１２０、２２０からの高Ｇ信号または特徴がエアバッグ展開しきい値よりも低いかどうかを判定する。１つの実施形態では、電子プロセッサ４０４は、周囲加速度センサからの生信号についてピークまたは平均を計算する。はい、つまり計算された信号がしきい値よりも低いならば、電子プロセッサ４０４は、決定ステップ５３０へ進む。

【0034】

[0048]決定ステップ５３０において、電子プロセッサ４０４は、複数の周囲加速度センサ２０、１２０、２２０からの低Ｇ信号または特徴が衝突しきい値よりも高いかどうかを判定する。１つの実施形態では、電子プロセッサ４０４は、周囲加速度センサからの生の低Ｇ信号についてピークまたは平均を計算する。計算された低Ｇ信号がしきい値よりも高くない場合、電子プロセッサ４０４は、ステップ５１０へ進み、衝突判定プロセスを繰り返す。

【0035】

[0049]決定ステップ５３０において、低Ｇ信号が衝突しきい値よりも高い値を有する場合、電子プロセッサ４０４は、ステップ５４０へ進む。１つの実施形態では、衝突しきい値は０．２ｇの値である。別の実施形態では、衝突しきい値は０．７ｇの値である。その他の衝突しきい値が考えられる。

【0036】

[0050]ステップ５４０において、電子プロセッサ４０４は、トランシーバ４５０を介してリモートシステム４６０に衝突情報を送信する。１つの実施形態では、衝突情報は、低Ｇ信号についての１つまたは複数の値、および衝突の前、間および後のビデオ信号を含む。電子プロセッサ４０４は、ステップ５６０へ進む。

【0037】

[0051]ステップ５６０において、電子コントローラ４０２は、リモートシステム４６０からの命令を待つ。一般的に、自律車両は、移動がリモートシステム４６０によって許可されるまでまたは電子コントローラ４０２と通信するためのアクセスが許可された事故シーンにおけるユーザによる許可まで、動かないままである。

【0038】

[0052]決定ステップ５２０へ戻ると、電子プロセッサ４０４が、高Ｇ信号がエアバッグ展開しきい値よりも低くないことを判定した場合、電子プロセッサ４０４はステップ５７０へ進む。ステップ５７０において、電子プロセッサ４０４は、通信リンク４１０においてエアバッグ展開アクチュエータ４４０にエアバッグ展開信号を提供する。エアバッグ展開アクチュエータ４４０は、アクチュエータ信号を受信し、どの高Ｇ信号がエアバッグ展開しきい値よりも大きいかに応じて、１つまたは複数の選択されたエアバッグを作動させる。次いで、電子プロセッサ４０４は、ステップ５８０へ進む。１つの実施形態では、エアバッグ展開しきい値は、２０ｇの値である。別の実施形態では、エアバッグ展開しきい値は、３０ｇの値である。自律車両におけるそれらの場所に応じて、異なるエアバッグおよび異なる高Ｇ加速度センサに異なるエアバッグ展開しきい値を提供することができる。

【0039】

[0053]ステップ５８０において、電子プロセッサ４０４は、トランシーバ４５０を介してリモートシステム４６０にエアバッグ展開情報を提供する。エアバッグ展開情報は、どのエアバッグが展開されたかを含む。さらに、エアバッグ展開の前、間および後のビデオ信号が、エアバッグ展開しきい値を超過した周囲加速度センサ４２０、４２２、４２４、４２６に対応する選択ビデオカメラ４３０、４３２、４３４、４３６から提供される。

【0040】

[0054]その後、電子プロセッサは、ステップ５６０へ進み、リモートシステム４６０からのまたは電子コントローラ４０２と通信するためのアクセスを許可された事故シーンにおけるユーザからの命令を待つ。

【0041】

[0055]様々な特徴、利点および実施形態が、以下の請求項に示される。

【符号の説明】

【0042】

２０ 周囲加速度センサ
２２ ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子
２４ ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子
２８ ＡＳＩＣ
３０ 加速度センサハウジング
３２ 第１のＭＥＭＳ高Ｇハウジング
３４ 第２のＭＥＭＳ低Ｇハウジング
４０ 加速度センサハウジングベース
４６ コンタクトパッド
４８ コンタクト
１２０ 周囲加速度センサ
１２２ ＭＥＭＳ高Ｇ感知素子
１２４ ＭＥＭＳ低Ｇ感知素子
１２６ ＭＥＭＳハウジング
１２８ ＡＳＩＣ
１３０ 加速度センサハウジング
１４０ 加速度センサハウジングベース
１４３ 第１のシリコン基板
１４５ 第２のシリコン基板
２２０ 周囲加速度センサ
２２３ ＭＥＭＳ低Ｇ／高Ｇ感知素子
２２６ ＭＥＭＳハウジング
２２８ ＡＳＩＣ
２３０ 加速度センサハウジング
２４０ 加速度センサハウジングベース
２４３ シリコン基板
４００ 衝突判定システム
４０２ 電子コントローラ
４０４ 電子プロセッサ
４０５ ＲＡＭ
４０６ ＲＯＭ
４０８ 入力／出力インターフェース
４１０ 通信リンク
４２０ フロント高Ｇおよび低Ｇ周囲加速度センサ
４２２ 左側高Ｇおよび低Ｇ加速度センサ
４２４ リア高Ｇおよび低Ｇ加速度センサ
４２６ 右側高Ｇおよび低Ｇ加速度センサ
４３０ フロントビデオカメラ
４３２ 左側ビデオカメラ
４３４ リアビデオカメラ
４３６ 右側ビデオカメラ
４４０ エアバッグ展開アクチュエータ
４５０ トランシーバ
４５２ アンテナ
４６０ リモートシステム
４６２ アンテナ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【外国語明細書】