JP2002019573A - 不感ボックスを有する速度／変位に基づいた安全機能を用いて、作動可能な拘束装置を制御する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の作動可能なステージを有する乗員拘束
装置を制御する。 【解決手段】 衝突加速度を感知し、それを示す衝突加
速度信号を提供するセンサ１４、１６を備え、コントロ
ーラ２２は、衝突加速度信号から速度値７４および変位
値８０を判定する。安全化機能は、判定された速度値お
よび変位値に応答して、展開制御回路の起動および停止
を制御する。変位に基づいた速度しきい値１３３および
変位しきい値１２５は、不感ボックスを規定し、速度し
きい値は変位の階段関数として変化する。速度／変位値
が不感ボックス内にある場合、安全化機能は停止状態に
なり、不感ボックス外にある場合、動作可能の状態にな
る。側面衝撃センサ２８および側面衝撃衝突事象回路１
２２は、側面衝撃衝突事象が発生しているか否かを判定
し、発生していると不感ボックスのしきい値１２５、１
３３が調節される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の作動可能
な乗員拘束装置を制御する装置および方法に関する。よ
り具体的には、本発明は、不感ボックス（immunity bo
x）を有する速度／変位に基づいたしきい値安全化機能
を有する作動可能な乗員拘束装置を制御する方法および
装置に関する。

【０００２】

【従来技術】エアバッグなどの、車両用の作動可能な乗
員拘束システムは、技術上周知である。かかる拘束シス
テムは、車両衝突加速度（車両減速度）を感知する１つ
または複数の衝突感知装置を備える。エアバッグ拘束シ
ステムは、スクイブ（起爆管）と呼ばれる電気的に作動
可能な点火器をさらに備える。衝突感知装置が衝突事象
の展開を感知する際、十分な大きさと期間を有する電流
が起爆管を通過し、起爆管を点火する。技術上周知のよ
うに、点火が行われると、起爆管は、膨張流体源からエ
アバッグに膨張流体を流し始める。

【０００３】作動可能な乗員拘束システムにおいて使用
される、ある周知の衝突感知装置は、事実上機械的に動
作する。車両用の他の周知の作動可能な乗員拘束システ
ムは、加速度計などの、車両衝突加速度を感知する電気
変換器（トランスデューサ）を備える。衝突または衝突
センサなどの加速度計を使用するシステムは、加速度計
の出力を監視するいくつかの回路（たとえばコントロー
ラ）をさらに備える。マイクロコンピュータなどのコン
トローラは、展開衝突事象と非展開衝突事象とを判別す
る目的のために、加速度信号上で衝突アルゴリズムを実
行する。展開衝突事象が生じていると判定された場合、
拘束手段が作動する（たとえば、エアバッグが展開す
る）。

【０００４】技術上周知の乗員拘束システムの１つの特
定のタイプは、単一のエアバッグを有する２つ以上の作
動可能なステージを含む、マルチステージ乗員拘束シス
テムである。マルチステージエアバッグ拘束システムに
おいて、エアバッグ膨張は、マルチステージ膨張器の制
御の結果生じる。かかるマルチステージエアバッグシス
テムは、典型的に、関連する起爆管の作動によって制御
される２つまたはそれ以上の個別の膨張流体源を有す
る。周知の制御装置は、タイマ機能に基づいてマルチス
テージの作動を制御する。衝突事象の開始時を監視しタ
イマを始動させる際に、問題が生じる。誤った開始（お
よび終了）は、路面雑音から生じる信号により生じる場
合がある。

【０００５】米国特許第３，９６６，２２４号は、２つ
の起爆管を有するマルチステージエアバッグ拘束システ
ムに関する。あるタイプの衝突状況では、第１のステー
ジが作動し、第１のステージが作動した所定時間の後に
第２のステージが作動する。衝突加速度が所定レベルよ
り大きい場合には、双方のステージは同時に作動する。

【０００６】米国特許第４，０２１，０５７号は、ガス
発生器用の複数の点火装置を有するマルチステージエア
バッグ拘束システムに関する。衝突速度が、複数の起爆
管の制御、およびエアバッグの膨張速度の制御ための複
数のしきい値に対して比較される。

【０００７】米国特許第５，４００，４８７号は、選択
された順番での選択された時間で作動され、エアバッグ
の膨張プロファイルを制御する、複数の個別に制御され
るガス発生器を有するエアバッグ拘束システムに関す
る。選択的なトリガは、過去に受け取った加速度データ
から推定された衝突のタイプ、および受け取った乗員位
置データに基づいた乗員の位置の双方の関数である。

【０００８】米国特許第５，４１１，２８９号は、多数
のレベルのガス発生源を有するエアバッグ拘束システム
に関する。「電気制御ユニットは、温度センサ、シート
ベルトセンサ、加速度センサからの感知された入力の組
み合わせに応答し、多数のレベルのガス発生源について
の最適なガス発生レベルおよび膨張シーケンス時間の双
方を判定する。」（’２８９号特許の要約）

【０００９】展開衝突事象と非展開衝突事象とを判別す
る多くのタイプの衝突アルゴリズムが技術上周知であ
る。アルゴリズムは、典型的に、特定の車両プラットホ
ームについて、特定のタイプの衝突事象を検出するよう
に適用される。かかるアルゴリズムの一例が、ＭｃＩｖ
ｅｒ等に付与され、ＴＲＷ Ｉｎｃに譲渡された米国特
許第５，５８７，９０６号に教示されている。

【００１０】エアバッグ拘束システムはまた、展開衝突
事象の検出のために２つ以上のセンサを必要とすること
が知られている。多くの場合、複数のセンサが、拘束作
動が開始される前にすべてのセンサが展開衝突事象が生
じていることを「是認」しなくてはならない投票方式に
構成される。第１および第２のセンサを有する、ある周
知の構成において、第２のセンサは「安全センサ」と呼
ばれる。エアバッグの作動は、第１のセンサおよび安全
センサが、展開衝突事象が生じていると示す場合にのみ
生じる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】本発明は、作動可能な乗員拘束システムを起動
および停止する装置に関する。本装置は、衝突速度値お
よび衝突変位値のいずれがしきい値不感ボックス内にあ
るかを判定する手段を含み、衝突不感ボックスは、変位
に基づいた関数および衝突変位しきい値を有する衝突速
度しきい値によって規定される。

【００１２】本発明の別の態様によると、変位に基づい
た関数および衝突変位しきい値を有する衝突速度しきい
値によってしきい値衝突不感ボックスを規定するステッ
プと、衝突速度値および衝突変位値のいずれが衝突不感
ボックス内にあるか判定するステップと、判定に応答し
て作動可能な拘束装置を動作不能および動作可能にする
ステップとを含む、作動可能な乗員拘束装置を動作不能
および動作可能にする方法が提供される。

【００１３】上述した事柄、および本発明の他の特徴お
よび利点は、本発明の以下の説明および添付した図面を
考慮することによって、当業者にとって、より明確なも
のとなるであろう。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明による、車両１１
で使用するための乗員拘束システム１０である。システ
ム１０は、エアバッグ拘束システムなどの作動可能な拘
束システム１２を備える。拘束システム１２はエアバッ
グ拘束システムとして示され説明されているが、本発明
はエアバッグ拘束システムを用いる使用例に限定されな
い。本発明は、多数の作動可能なステージを有する任意
の作動可能な拘束装置、あるいは、同時または連続的に
作動することができる複数の作動可能な拘束装置に適用
可能である。説明を簡明にするために、複数の作動可能
なステージを有する単一のエアバッグのみを説明する。
また本発明は、多数のエアバッグを有する車両にも適用
可能であり、多数のエアバッグの少なくとも１つは、本
発明により制御されるマルチステージエアバッグであ
る。

【００１５】システム１０は、衝突加速度センサ１４お
よび１６を備え、各センサは、感知された衝突加速度を
示す特性を有する衝突加速度信号１８および２０をそれ
ぞれ提供する。これらの衝突加速度信号は、技術上周知
であるいくつかの形態のうちの任意の形態を取ることが
できる。衝突加速度信号は、衝突加速度の関数として変
化する、振幅、周波数、パルス幅などを有することがで
きる。例示的な実施形態によると、衝突加速度信号は、
衝突加速度に関数的に関係する周波数成分および振幅成
分を有する。

【００１６】衝突加速度信号１８および２０は、たとえ
ばマイクロコンピュータなどのコントローラ２２に提供
される。ここで説明される本発明の例示的な実施形態
は、マイクロコンピュータを使用するが、本発明はマイ
クロコンピュータの使用に限定されない。本発明は、マ
イクロコンピュータによって実行される機能が、別個の
デジタルおよび／またはアナログ回路で実行されるよう
に意図し、１つまたは複数の回路基板上で組み立てる
か、あるいは特定用途向け集積回路（「ＡＳＩＣ」）と
して組み立てることができる。衝突加速度信号１８およ
び２０は、フィルタ４２および４３によってそれぞれフ
ィルタリングされ、車両衝突事象の判別に有用でない周
波数成分（たとえば路面騒音によって生じる周波数成
分）を除去することが好ましい。衝突の判別に有用な周
波数は、対象の各車両プラットホームに対して実験によ
る試験を行うことで判定される。

【００１７】コントローラ２２は、フィルタ４２および
４３のそれぞれからの、フィルタリングされた衝突加速
度信号４４および４５を監視し、１つまたは複数の予め
選択された衝突アルゴリズムを実行して、車両展開衝突
事象および車両非展開衝突事象のいずれが生じているか
を判別する。各衝突アルゴリズムは、衝突加速度信号か
ら衝突信号の値を測定および／または判定する。これら
の値は、展開決定のために使用される。かかる測定およ
び／または判定された衝突値は、「衝突測定基準」とも
呼ばれ、衝突加速度、衝突エネルギ、衝突速度、衝突変
位、衝突ジャークなどを含む。本発明の好適な実施形態
によると、衝突加速度信号４４および４５に基づいて、
コントローラ２２は、衝突強度測定基準（以下に説明す
る）を用いて衝突事象の衝突強度指数値をさらに判定
し、作動可能な拘束装置１２の多数の作動可能なステー
ジの制御において、この判定された衝突強度指数値を使
用する。安全機能は、作動可能な拘束システムの動作可
能化を制御するために、速度値および変位値が不感ボッ
クス内にあるか否かを判定する。不感ボックスは、速度
しきい値および変位しきい値によって規定される。速度
しきい値は、変位の階段関数として変化する。

【００１８】図１に示される例示的な実施形態におい
て、エアバッグ拘束システム１２は、第１の作動可能な
ステージ２４と、第２の作動可能なステージ２６（たと
えば、単一のエアバッグ拘束装置１２と流体的に連絡し
ている２つの個別の膨張流体源）とを備える。各ステー
ジ２４および２６は、関連する起爆管（図示せず）を有
し、起爆管は、十分な時間期間、十分な電流が加えられ
ると、関連する流体源から流体を流し始める。１つのス
テージを作動すると、１００％未満の割合の膨張が生じ
る。拘束装置１２の１００％の膨張を達成するために
は、第１のステージの作動の所定時間内に、第２のステ
ージを作動させなくてはならない。

【００１９】より具体的には、コントローラ２２は、衝
突測定基準を用いて衝突アルゴリズムを実行し、作動可
能な拘束装置１２に１つまたは複数の信号を出力し、作
動可能な膨張ステージ２４および２６の一方または双方
を作動させる。上述したように、本発明の１つの例示的
な実施形態によると、作動可能な装置１２は、第１の作
動可能なステージ２４および第２の作動可能なステージ
２６をそれぞれ有するエアバッグモジュールである。作
動可能なステージのそれぞれは、技術上周知のタイプの
関連する起爆管を備える。各起爆管は、関連するガス発
生材料源および／または圧縮ガスのボトルに動作可能に
接続される。起爆管は、所定の時間期間、所定量の電流
が流されることによって点火される。起爆管は、ガス発
生材料を点火し、かつ／または圧縮ガスボトルに穴をあ
けることによって、拘束装置１２を膨張させる。エアバ
ッグに放出されるガスの量は、作動するステージの数と
その作動のタイミングの直接的関数である。所定の時間
期間に、より多くのステージが作動すると、より多くの
ガスがエアバッグに放出される。例示的な実施形態によ
ると、エアバッグは２つのステージを有する。１つのス
テージのみが作動する場合、４０％の膨張が生じる。２
つのステージが互いに５ミリ秒以内に作動する場合、１
００％の膨張が生じる。２つのステージが約２０ミリ秒
の間隔をあけて作動する場合、異なる割合の膨張が生じ
る。多数のステージの作動タイミングを制御することに
よって、エアバッグの動的なプロファイル（たとえば膨
張率、膨張量など）が制御される。

【００２０】コントローラ２２内の点火コントローラ３
１は、安全化機能によって、動作可能化を含む判定され
た衝突測定基準を用いて、第１の作動可能なステージ２
４および第２の作動可能なステージ２６の作動を制御す
る。判定された衝突測定基準に加えて、いくつかの要因
が、作動可能な拘束装置１２のステージの作動に影響を
与える。かかる付加的な要因として、（ｉ）側面衝撃セ
ンサ２８からの信号３０から判定される側面衝撃事象の
発生、（ｉｉ）バックルスイッチ３２からの信号３４か
ら判定されるシートベルトのバックルの状態、および／
または（ｉｉｉ）乗員重量センサ３６からの信号３８か
ら判定される乗員重量が挙げられる。システム１０はま
た、センサ２８、３２、３６に加えて、作動可能な拘束
装置１２の制御に有用なさらに別の乗員状況、および／
または車両状況を示す信号４１を提供する他のセンサ４
０を備えてもよい。たとえば、他のセンサ４０は、車両
転倒センサ、車両乗員の身長、サイズ、および／または
胴回り寸法を検出するセンサ、乗員位置センサなどを含
んでもよい。

【００２１】上述したように、本発明の例示的な実施形
態によると、本システムは２つの加速度センサ１４およ
び１６を備える。第１の加速度センサ１４は、シートベ
ルトを締めた車両の乗員に関連づけられた衝突測定基準
値を判定するために使用される。第２の加速度センサ１
６は、シートベルトを締めていない車両の乗員に関連す
る衝突測定基準値を判定するために使用される。

【００２２】図２を参照すると、機能ブロック図によっ
て、第１の加速度センサ１４および側面衝撃センサ２８
からの信号上でコントローラ２２によって実行されるい
くつかの制御機能が概略的に示されている。具体的に
は、ブロック要素（センサ１４、２８、およびフィルタ
４２は除く）が、コントローラ２２によって実行される
機能的動作に対応する。上述したように、コントローラ
２２は、これらの図示された機能を実行するようにプロ
グラムされたマイクロコンピュータであることが好まし
い。個別の回路、特定用途向け集積回路（「ＡＳＩ
Ｃ」）、または集積回路の組み合わせを用いてこれらの
機能を代替的に実行してもよいことが、当業者には理解
されよう。コントローラ２２によって実行される「機
能」の説明は、本明細書において「回路」と呼ばれる場
合もある。たとえば「加算機能」は、交換可能に「加算
回路」と呼ばれる場合もある。

【００２３】第１の加速度センサ１４（加速度計が好ま
しい）は、衝突事象が生じた際の車両の衝突加速度を示
す特性（たとえば、周波数および振幅）を有する第１の
加速度信号１８を出力する。加速度信号１８を、好まし
くはハードウェア（すなわち、コントローラ２２から分
離した）高域フィルタ（「ＨＰＦ」）／低域フィルタ
（「ＬＰＦ」）４２によってフィルタリングし、不要な
車両動作事象から生じる周波数、および／または路面雑
音から生じる入力信号を除去することが好ましい。フィ
ルタリングを通して除去された周波数成分は、拘束装置
１２の展開が望まれる衝突事象の発生を示さない。実験
による試験が、関連した衝突信号の周波数値を判定する
ために使用される。衝突加速度信号に存在する場合のあ
る不要な信号成分は、ほぼフィルタリングされ、展開衝
突事象を示す周波数は、さらなる処理のために通過す
る。

【００２４】第１の加速度計１４は、少なくとも約＋／
−８０ｇ（ｇは地球の引力による加速度値、つまり３２
ｆｅｅｔ／ｓｅｃｏｎｄ²、または９．８ｍ／ｓ²であ
る）の所定の感度を有することが好ましい。マルチステ
ージの作動可能な拘束システムにおいては、第１すなわ
ち最初のトリガ値に達した後であっても、衝突事象の間
に衝突加速度を感知し続けることが好ましい。８０ｇよ
りはるかに低い衝突加速度が生じると第１のステージの
作動が望まれるので、さらなる感知の必要性が、少なく
とも約＋／−８０ｇ、好ましくは＋／−８０ｇから約＋
／−１００ｇの感度を有する加速度計１４によって容易
になる。

【００２５】フィルタリングされた出力信号４４が、好
ましくはコントローラ２２（たとえばマイクロコンピュ
ータのＡ／Ｄ入力）か、あるいは外部のＡ／Ｄコンバー
タであってもよい、アナログデジタル（コンバータ）４
６に提供される。Ａ／Ｄコンバータ４６は、フィルタリ
ングされた衝突加速度信号４４をデジタル信号に変換す
る。Ａ／Ｄコンバータ４６の出力は、衝突事象を判別す
る際に有用ではない不要な信号雑音をさらに低減すると
同時に、小さなドリフトおよびオフセットを除去するた
めに、好ましくは、実験的に判定されたフィルタ値を有
する別の高域／低域フィルタ４８でフィルタリングされ
る。本発明のマイクロコンピュータの実施形態におい
て、フィルタ４８は、マイクロコンピュータ内でデジタ
ル的に実現される。フィルタリング機能４８は、加算機
能５４の正の入力５２に、フィルタリングされた加速度
信号５０を出力する。

【００２６】ベルトを締めている乗員の状況（「衝突強
度指数Ｂ」）およびベルトを締めていない乗員の状況
（「衝突強度指数Ａ」）の双方についての衝突強度指数
値（以下に詳細に説明する）は、乗員ばね質量モデルを
用いた衝突加速度信号の処理を通して判定される。ばね
質量モデルは、ばね力および粘性減衰について調節され
る、調節済みの衝突加速度信号を提供する。

【００２７】図２に示されるベルトを締めている乗員の
状況について処理を行う信号において、ばね質量モデル
が、加算機能５４から出力された調節済みの衝突加速度
信号５６を提供するために使用される。調節済みの加速
度信号５６が、展開衝突事象と非展開衝突事象を判別す
るために使用される。車両が、前方から後方へ向かう成
分を有する方向からの衝突状況に置かれる場合、車両が
結果的に受ける衝突加速度は、初期パルスを乗員ばね質
量モデルに与える駆動関数であると考えられる。判定さ
れた変位の関数であるばね力５８は、シートベルトシス
テムから生じる、乗員にかかる力である。判定された速
度および判定された変位の双方の関数である減衰力６２
は、シートベルトシステムから生じる、乗員にかかる摩
擦効果を提供する力である。すなわち、車両衝突状況に
おいて乗員の荷重によって伸張するシートベルトから生
じる摩擦が、減衰力を規定する。衝突センサ構成におけ
るばね質量モデルの使用の詳細な説明は、Ｆｏｏ等に付
与され、ＴＷＲ Ｉｎｃに譲渡された米国特許第５，９
３５，１８２号に見出される。

【００２８】図３を参照すると、シートベルトを締めて
いない乗員の状況、およびシートベルトを締めている乗
員の状況の双方に対する変位の関数としてのばね力の一
般化された値が示されている。２つの異なったばね力値
（すなわち、ベルトを締めている乗員についてのもの
と、ベルトを締めていない乗員についてのもの）が示さ
れているが、ベルトを締めている状態およびベルトを締
めていない状態の双方に対して、ばね力対変位値の単一
のセットを使用することも可能である。ばね力対変位
は、３つの領域に分割される。種々の値を使用すること
ができる一方、３／１である領域Ｉに対する領域ＩＩＩ
における値の傾きの比が、満足のいく結果を提供するこ
とがわかっている。

【００２９】図４を参照すると、速度の関数としての減
衰力の一般化された値が、図３の３つの異なる変位領域
に対応して示される。３つの異なる領域についての値が
示されているが、関数的な関係を用いて減衰値を計算
し、減衰値が、判定された速度および判定された変位の
双方に関数的に関係するようにしてもよいことが、当業
者には理解されよう。乗員がベルトを締めている状況お
よびベルトを締めていない状況の双方について、同じ減
衰力の値が使用されるが、ベルトを締めている状況およ
びベルトを締めていない状況について、種々の減衰値を
使用して、所望の衝突判別を達成してもよい。

【００３０】ばね力機能５８についての特定の値、およ
び減衰機能６２についての値は、実験により判定され
て、特定の車両プラットホームについての所望の衝突判
別を提供し、かつ乗員重量センサ３６から感知されるよ
うな乗員重量などの他のパラメータ、および／または任
意の他の感知された乗員特性を組み込んでもよい。ばね
力機能５８は、加算機能５４の負の入力６０に、判定さ
れた変位の関数としてばね力の値を出力する（図３参
照）。減衰機能６２は、加算機能５４の負の入力６４
に、判定された変位領域についての判定された速度の関
数として減衰値を出力する（図４参照）。加算機能５４
の出力５６は、ベルトを締めている車両の乗員の加速度
をより正確に表すために乗員ばね質量モデルに応答して
修正された「調節済み加速度信号」である。まず、ばね
力機能５８および粘性減衰機能６２の値がゼロに設定さ
れる。それらの値は、調節済み加速度信号からの速度値
および変位値の連続的な判定に応答して変化する。

【００３１】調節済み加速度信号５６は、積分器機能７
２の入力７０に加えられる。積分器機能７２の出力７４
は、調節済み加速度値５６から判定される速度値を示す
信号である。速度値７４は、本明細書において、調節済
み加速度５６から生じる「仮想乗員速度」と呼ばれる。

【００３２】判定された速度値７４は、第２の積分器機
能７８の入力７６と、粘性減衰機能６２の入力とに加え
られる。第２の積分器７８の出力８０は、調節済み加速
度信号５６に基づく判定された変位値である。変位値８
０は、本明細書において、調節済み加速度５６から生じ
る「仮想乗員変位」と呼ばれる。

【００３３】変位値８０は、ばね力機能５８および粘性
減衰機能６２の双方に加えられる。積分器７２からの速
度値７４が、粘性減衰機能６２に加えられる。変位の関
数であるばね力値、および特定の変位範囲についての速
度の関数である粘性減衰値を、ルックアップテーブルに
格納、あるいは計算してもよい。代替的に、回路ネット
ワーク技術を採用して、所望の伝送特性を有する機能ブ
ロックを製作してもよい。

【００３４】変位８０の判定された値は、変位指数化
（インデックス：指標付け）機能８２（「Ｄ＿ＩＮＤＥ
Ｘ」）に出力される。インデックス機能８２は、判定さ
れた変位値８０を、変位値８０が含まれる特定の変位範
囲の関数としてしきい値８４および８６を示すために使
用される値の複数の可能な個別の範囲の１つに分類す
る。図２に示される実施形態において、変位しきい値判
定機能８４（「ＬＯＷ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＶＤ（Ｂ
ＥＬＴＥＤ）」）は、低い可変しきい値に対応する。こ
の低い可変しきい値は、（インデックス機能８２によっ
て）段階的に、シートベルトを締めている車両の乗員に
ついての正規化された変位値８０の関数として変化す
る。しきい値８８と、判定された、正規化された変位値
８０との間の機能的な関係は、対象の特定の車両プラッ
トホームについて実験によって判定され、所望の衝突判
別を達成する。本実施形態において、ＬＯＷ＿ＴＨＲＥ
ＳＨＯＬＤ＿ＶＤ（ＢＥＬＴＥＤ）値８４は、実験によ
る方法を通してベルトを締めている車両の乗員について
判定され、作動可能な拘束１２の第１の作動可能なステ
ージ２４を制御するように意図される。低いしきい値
は、非展開衝突事象の所定のタイプの不用意な点火を防
ぐように、十分に高く設定されなくてはならない。

【００３５】判定された速度値７４は、比較器機能９０
の１つの入力に供給される。ＬＯＷ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬ
Ｄ＿ＶＤ機能８４の出力８８は、比較器９０の他の入力
に供給される。比較器９０は、ベルトを締めている乗員
について、乗員の仮想速度値７４が変位依存しきい値８
８より大きいか否かを判定する。判定が肯定的な場合、
デジタルＨＩＧＨ（すなわちＴＲＵＥ）が、ラッチ回路
９４の出力のＨＩＧＨすなわちＴＲＵＥ状態をラッチす
る、ラッチ回路９４のセット入力に出力される。

【００３６】インデックス機能８２の出力はまた、高し
きい値判定機能８６（「ＨＩＧＨ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ
＿ＶＤ（ＢＥＬＴＥＤ）」）にも供給される。高しきい
値判定機能８６は、正規化された変位値８０の関数とし
て（インデックス機能８２によって）段階的に変化する
相対的な速度しきい値を提供するという点で、低しきい
値判定機能８４と同様である。また、高しきい値判定機
能８６と正規化された速度値７４との間の機能的な関係
は、特定の車両プラットホームについて実験により判定
され、所望の衝突判別を達成する。

【００３７】通常、高いしきい値８６は、中速障壁事象
によって規定される。このしきい値は、特定の車両プラ
ットホームについて、必要な場合は下方に調節されて、
所定の高い強度の衝突事象中に最大のエアバッグ膨張を
提供する。ＨＩＧＨしきい値判定機能８６の出力９６
は、比較器機能９８の１つの入力に供給される。比較器
機能９８は、判定された速度値７４に接続される別の入
力を備える。比較器９８は、判定された速度値７４が変
位依存の高い可変しきい値９６よりも大きい場合、ＨＩ
ＧＨ（すなわちＴＲＵＥ）出力を提供する。比較器９８
の出力は、ラッチ回路１００の出力においてＨＩＧＨま
たはＴＲＵＥ状況の発生をラッチする、ラッチ回路１０
０の入力に接続される。

【００３８】ラッチ回路９４および１００は、積分器７
８の仮想判定変位出力８０に接続される、関連するリセ
ット入力（「Ｒ」）をそれぞれ有する。乗員の仮想変位
値８０の値が所定値未満に下がった場合、ラッチ９４お
よび１００がリセットされる。ラッチ９４および１００
がリセットされると、これらのラッチは、出力において
デジタルＬＯＷ（すなわちＮＯＴ ＴＲＵＥ）を提供す
る。

【００３９】ラッチ９４の出力は、ＡＮＤ機能１０２の
１つの入力に接続される。ラッチ１００の出力は、ＡＮ
Ｄ機能１０４の１つの入力に接続される。ＡＮＤ機能１
０２および１０４の他の入力は、安全化Ｂ機能１０１に
接続される。安全化Ｂ機能１０１について以下に説明す
る。ここで、説明の目的で、安全化Ｂ機能１０１の出力
がＨＩＧＨまたは動作可能状況（すなわち、安全機能Ｂ
がＯＮまたはＴＲＵＥ）であり、判定された仮想速度値
７４がＬＯＷ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＶＤ（ＢＥＬＴＥ
Ｄ）値８８よりも大きいと仮定すると、ＡＮＤ機能１０
２の出力は、ＴＴＦ＿ＬＯＷ ＢＥＬＴＥＤ ＴＲＵＥ
状況１０６を確立するＨＩＧＨとなる。この発生の影響
が以下に説明される。出力ＴＴＦ＿ＬＯＷ ＢＥＬＴＥ
Ｄ１０６は、点火コントローラ３１に接続される。

【００４０】比較器９０の出力は、タイマ機能１１０に
接続される。タイミング機能１１０は、ＬＯＷ＿ＴＨＲ
ＥＳＨＯＬＤ＿ＶＤ（ＢＥＬＴＥＤ）値８８が、判定さ
れた速度値７４によって超えられる場合、タイムアウト
（timing out）を開始する。ＡＮＤ機能１０４の出力は
また、タイマ機能１１０に接続される。速度値７４の値
がＨＩＧＨ＿ＴＲＥＳＨＯＬＤ＿ＶＤ（ＢＥＬＴＥＤ）
値８６を超える場合、ＡＮＤ機能１０４からのＨＩＧＨ
は、タイマ機能１１０がさらなる中断（タイムアウト）
を行うことを中止させる役割を果たす。タイマ機能１１
０は、第１のしきい値８４が超えられたときから第２の
しきい値８６が超えられた時点までの所要時間を示す値
を出力する。タイマ機能１１０のこの出力は、ＣＲＡＳ
Ｈ＿ＳＥＶＥＲＩＴＹ＿ＩＮＤＥＸ＿Ｂ（ＢＥＬＴＥ
Ｄ）機能１１２に接続される。

【００４１】ＣＲＡＳＨ＿ＳＥＶＥＲＩＴＹ＿ＩＮＤＥ
Ｘ＿Ｂは、判定された速度値７４が第１の可変しきい値
８８を超えるときから、判定された速度値７４が第２の
可変しきい値９６を超えるときまでの時間間隔に関数的
に関係する値を有する。つまり衝突強度指数Ｂ値１１２
は、比較器９０が最初にＨＩＧＨになるときから、比較
器９８がＨＩＧＨになるときまでの時間量に関数的に関
係する（ここでも、ＳＡＦＩＮＧ ＦＵＮＣＴＩＯＮ
ＢがＯＮすなわち動作可能状態であると仮定する）。判
定された速度値７４が低いしきい値８４を超えるときか
ら、高いしきい値８６を超えるときまでのこの時間期間
は、本明細書において、「Δｔ測度」と呼ばれる。この
値は、衝突強度の測度である。時間期間が短くなると、
車両衝突の強度が高くなる。本発明による第２のステー
ジの制御に使用されるのは、このΔｔの測度である。

【００４２】判定された変位値８０は、変位比較器機能
１２０の入力に加えられる。側面衝撃センサ２８は、コ
ントローラ２２に、車両側面衝撃衝突事象を示す値（た
とえば、周波数および／または振幅）を有する側面衝撃
衝突信号３０を提供する。コントローラは、側面衝撃衝
突事象判定機能１２２において、側面衝撃衝突信号を監
視し、側面衝撃値または測定基準（たとえば、速度およ
び変位）を判定する。側面衝撃衝突事象判定機能１２２
は、側面衝撃衝突事象が生じたか否かを判定するために
アルゴリズムを使用する。アルゴリズムは、側面加速度
信号からの判定された測定基準値を使用する。たとえ
ば、側面衝撃アルゴリズムは、側面衝撃衝突速度値が所
定のしきい値を超えるか否かを判定してもよい。所定の
しきい値を超える場合、側面衝撃が発生していると判定
される。側面衝撃衝突事象判定機能は、側面衝撃衝突事
象が発生しているか否かに関する判定を示す信号１２３
を出力する。出力信号１２３は、シートベルトを締めて
いない車両の乗員についての安全化機能「Ａ」に使用さ
れる、しきい値判定機能１２４に接続される。信号１２
３によって示される側面衝撃事象が存在しない場合、変
位しきい値判定機能１２４は、最小のしきい値１２５を
出力する。図１０を参照すると、最小の変位しきい値１
２５の出力は、Ｄ３と等しい。側面衝撃衝突事象が１２
２で生じていると判定され、信号１２３によって示され
ている場合、しきい値出力１２５は、より大きな値Ｄ４
に切り替えられる。しきい値判定機能１２４の出力１２
５は、比較器１２０の他の入力に接続される。比較器１
２０は、判定された変位値８０がＴＨＲＥＳＨＯＬＤ値
１２５よりも大きいか否かを判定する。比較器１２０
は、判定された変位値８０がしきい値１２５より大きい
場合、ＨＩＧＨを出力する。

【００４３】判定された速度値７４は、比較器機能１３
０の入力に提供される。変位値８０は、しきい値不感値
１３３を判定かつ出力するしきい値判定機能１３２に操
作可能に接続される。比較器機能１３０は、速度値７４
を、ベルトを締めていない車両の乗員についての安全化
機能「Ａ」に使用されるしきい値判定機能１３２からの
値１３３と比較する。側面衝撃衝突事象判定機能１２２
の出力１２３は、しきい値判定機能１３２に接続され
る。出力１３３は、信号１２３に依存、すなわち側面衝
撃衝突事象が生じているか否かに依存している。再び図
１０を参照すると、側面衝撃衝突事象が生じていると判
定される場合、しきい値について出力された値１３３
は、Ｖ４に等しくなるように設定される。側面衝撃衝突
事象が生じていないと判定される場合、速度しきい値１
３３は、変位値８０の関数として変化する階段状の値を
有する、インデックスされた（指数付きの）しきい値で
ある。図１０を参照すると、速度しきい値１３３は、０
とＤ１との間に、変位値８０についての第１の値Ｖ１を
有する。速度しきい値１３３は、Ｄ１とＤ２との間に、
変位値８０についての第２の値Ｖ２を有する。最後に、
速度しきい値１３３は、Ｄ２とＤ３との間に、変位値８
０についての第３の値Ｖ３を有する。しきい値１３３
は、Ｄ３よりも大きい変位値８０については、無視して
もよい値まで下がる。側面衝撃衝突事象が検出されなた
かった場合、しきい値１３３は、正規化された変位値８
０の関数として段階的に変化する。しきい値１３３と、
判定された、正規化された変位値８０との間の関数的な
関係は、対象の特定の車両プラットホームについて実験
により判定され、所定の衝突事象に応答して所望のアク
チュエータ制御を達成する。当業者であれば、機能的な
関係は階段関数を必要としないということを理解される
であろう。言うまでもなく、関数的関係の任意のタイプ
は、しきい値機能１３３について確認されてもよい。し
きい値１３３が図１０に示されるように変位の関数とし
て階段状にされる場合、本明細書において、しきい値
は、マルチステップ不感ボックスと呼ばれる。不感ボッ
クスは、しきい値１２５および１３３によって規定され
る。比較器機能１３０は、判定された速度値７４が機能
１３２からの速度しきい値１３３より大きい場合、ＨＩ
ＧＨ出力を提供する。比較器機能１３０の出力は、速度
値７４がしきい値１３３より小さい場合、ＬＯＷであ
る。

【００４４】比較器機能１２０および比較器機能１３０
の出力が、ＯＲ機能１３４の関連する入力に加えられ、
安全化機能信号１３６（「ＳＡＦＩＮＧ＿ＦＵＮＣＴＩ
ＯＮ＿Ａ」）を提供する。ＳＡＦＩＮＧ＿ＦＵＮＣＴＩ
ＯＮ＿Ａは、（ｉ）判定された変位値８０が機能１２４
からの変位しきい値１２５を超える場合、または（ｉ
ｉ）判定された速度値７４がしきい値判定機能１３２か
らのしきい値１３３を超える場合は、「ＯＮ」またはＨ
ＩＧＨ、すなわち動作可能状態である。

【００４５】以下により詳細に述べるように、ＳＡＦＩ
ＮＧ＿ＦＵＮＣＴＩＯＮ＿Ａ１３６は、シートベルトを
締めていない乗員状況についてのコントローラ２２の別
の判定とともに使用される。通常、安全化機能１３６
は、以下に説明する図５による第２の加速度センサ１６
の監視の結果、第１のステージ２４および第２のステー
ジ２６の作動を動作可能または動作不能にする制御機構
として動作する。速度値７４および変位値８０が、値１
２５および１３３によって規定される不感ボックス内に
ある場合、安全化機能１３６は、第２の加速度センサ信
号２０に基づいて拘束１２の作動を停止する。ＳＡＦＩ
ＮＧ＿ＦＵＮＣＴＩＯＮ＿Ａを動作可能状態にするため
には、値の１つを不感ボックスの外部におかなくてはな
らない。

【００４６】ＴＴＦ＿ＬＯＷ＿ＢＥＬＴＥＤ１０６の出
力は、点火コントローラ３１に接続される。点火コント
ローラがＴＴＦ＿ＬＯＷ＿ＢＥＬＴＥＤ１０６からＨＩ
ＧＨを受け取るとすぐに、第１の作動可能なステージ２
４が、ベルトを締めている乗員に対して作動する。

【００４７】図５を参照すると、第２の加速度センサ１
６および側面衝撃センサ２８からの信号上でコントロー
ラ２２によって実行され、ベルトを締めていない乗員状
況に使用される衝突強度指数Ａを提供するいくつかの制
御機能が、機能ブロック図によって概略的に表されてい
る。具体的には、ブロック要素（センサ１６、２８、お
よびフィルタ４３は除く）が、コントローラ２２によっ
て実行される機能的動作に対応する。上述したように、
コントローラ２２は、これらの図示された機能を実行す
るようにプログラムされたマイクロコンピュータである
ことが好ましい。個別の回路、特定用途向け集積回路
（「ＡＳＩＣ」）、または集積回路の組み合わせを用い
てこれらの機能を代替的に実行してもよいことが、当業
者には理解されよう。

【００４８】第２の加速度センサ１６（加速度計が好ま
しい）は、衝突事象が生じた際の車両の衝突加速度を示
す特性（たとえば、周波数および振幅）を有する加速度
信号２０を出力する。加速度信号２０を、好ましくはハ
ードウェア高域フィルタ（「ＨＰＦ」）／低域フィルタ
（「ＬＰＦ」）４３によってフィルタリングし、不要な
車両動作事象から生じる周波数、および／または路面雑
音から生じる入力を除去することが好ましい。フィルタ
リングを通して除去された周波数成分は、拘束装置１２
の展開が望まれる衝突事象の発生を示さないこれらの周
波数である。衝突加速度信号に存在する不要な信号成分
がフィルタリングされ、展開衝突事象を示す周波数がさ
らなる処理のために通過するように、実験による試験
が、関連した衝突信号の周波数範囲（単数または複数）
を確立するために使用される。

【００４９】加速度計１６は、少なくとも約＋／−８０
ｇの感度を有することが好ましい。上述したように、マ
ルチステージの作動可能な拘束システムにおいては、第
１すなわち最初のトリガ値に達した後であっても、衝突
事象の間に衝突加速度を感知し続けることが好ましい。
８０ｇよりかなり低い衝突加速度が生じる際、第１のス
テージの作動が望まれるので、さらなる感知の必要性
が、少なくとも約＋／−８０ｇ、好ましくは＋／−８０
ｇから約＋／−１００ｇの感度を有する加速度計１６に
よって容易になる。

【００５０】フィルタリングされた出力信号４５が、コ
ントローラ２２の内部にある（たとえばマイクロコンピ
ュータのＡ／Ｄ入力）か、あるいは外部のＡ／Ｄコンバ
ータの外部にあってもよい、アナログーデジタル（コン
バータ）１４６に提供される。Ａ／Ｄコンバータ１４６
は、フィルタリングされた衝突加速度信号４５をデジタ
ル信号に変換する。Ａ／Ｄコンバータ１４６の出力は、
衝突事象を判別する際に有用ではない不要な信号雑音を
さらに低減すると同時に、小さなドリフトおよびオフセ
ットを除去するために、好ましくは、実験的に判定され
たフィルタ値を有する別の高域／低域フィルタ１４８で
フィルタリングされる。本発明のマイクロコンピュータ
の実施形態において、フィルタ１４８は、マイクロコン
ピュータ内でデジタル的に実現される。フィルタリング
機能１４８は、加算機能１５４の正の入力１５２に、フ
ィルタリングされた加速度信号１５０を出力する。

【００５１】上述したように、ベルトを締めている乗員
の状況（衝突強度指数Ｂ）およびベルトを締めていない
乗員の状況（衝突強度指数Ａ）の双方についての衝突強
度指数値は、乗員ばね質量モデルを用いた衝突加速度信
号１８および２０の処理を通して判定される。ばね質量
モデルは、ばね力および粘性減衰について調節される、
調節済みの衝突加速度信号を提供する。

【００５２】図５に示されるベルトを締めていない乗員
の状況について処理を行う信号において、ばね質量モデ
ルが、加算機能１５４から出力された調節済みの衝突加
速度信号１５６を提供するために使用される。調節済み
の加速度信号が、展開衝突事象と非展開衝突事象とを判
別するために使用される。車両が、前方から後方へと向
かう成分を有する方向からの衝突状況に置かれる場合、
車両が結果的に受ける衝突加速度は、初期パルスを乗員
ばね質量モデルに与える駆動関数であると考えられる。
変位の関数であるばね力は、シートベルトシステムから
生じる、乗員にかかる力である。判定された速度および
判定された変位の双方の関数である減衰力は、シートベ
ルトシステムから生じる、乗員にかかる摩擦効果を提供
する力である。すなわち、車両衝突状況において乗員の
荷重によって伸張するシートベルトから生じる摩擦が、
減衰力を規定する。ばね質量モデルの使用の詳細な説明
は、Ｆｏｏ等に付与され、ＴＷＲ Ｉｎｃに譲渡された
上記の米国特許第５，９３５，１８２号に見出される。

【００５３】図３を参照すると、ベルトを締めていない
乗員の状況、およびベルトを締めている乗員の状況の双
方に対する変位の関数としてのばね力の一般化された値
が示されている。異なる乗員状況についての２つの異な
るばね力の値が示されているが、ばね力値対変位値の単
一のセットを使用することも可能である。ばね力対変位
のグラフは、３つの領域に分割される。種々の値を使用
することができる一方、領域ＩＩＩにおける値の傾きを
領域Ｉに対して３／１にすることにより、満足のいく結
果が提供されることがわかっている。

【００５４】図４を参照すると、３つの異なる変位領域
（図３）について、速度の関数としての減衰力の一般化
された値が示される。乗員がベルトを締めていても、あ
るいは締めていなくても、同じ値が使用されることが意
図されている。かかる減衰効果は、シート上の乗員の重
量、床に乗せた足などによるものである。言うまでもな
く、所望の衝突判別を達成するために異なる値を使用し
てもよい。

【００５５】ばね力機能１５８についての特定の値、お
よび減衰機能１６２についての値は、実験により判定さ
れて、特定の車両プラットホームについての所望の衝突
判別を提供し、かつ上述したように、乗員重量センサ３
６から感知されるような乗員重量などの他のパラメー
タ、および／または任意の他の感知された乗員特性を組
み込んでもよい。ばね力機能１５８は、加算機能１５４
の負の入力１６０に、判定された変位の関数としてばね
力の値を出力する（図３参照）。粘性減衰機能１６２
は、加算機能１５４の負の入力１６４に、変位領域につ
いての判定された速度の関数として粘性減衰値を出力す
る（図４参照）。加算機能１５４の出力１５６は、ベル
トを締めていない車両の乗員の真の加速度をより正確に
表すために乗員ばね質量モデルに応答して修正された調
節済み加速度信号である。まず、ばね力１５８および粘
性減衰１６２の値がゼロに設定される。それらの値は、
調節済み加速度信号からの速度値および変位値の判定に
応答して連続的に変化する。

【００５６】調節済み加速度信号１５６は、積分器機能
１７２の入力１７０に加えられる。積分器機能１７２の
出力１７４は、調節済み衝突加速度値から判定される速
度値を示す信号１７４である。判定された速度値１７４
は、本明細書において、調節済み加速度１５６から生じ
る仮想乗員速度と呼ばれる場合がある。

【００５７】判定された速度値１７４はまた、第２の積
分器機能１７８の入力１７６に加えられる。第２の積分
器１７８の出力１８０は、調節済み加速度信号１５６に
基づく変位値（ｘ）である。変位値１８０は、ばね力機
能１５８および粘性減衰機能１６２に加えられる。積分
器１７２からの出力１７４はまた、粘性減衰機能１６２
に加えられる。変位の関数であるばね力値、および特定
の変位範囲についての速度の関数である粘性減衰値を、
ルックアップテーブルに格納、あるいは計算することが
有利である。代替的に、回路ネットワーク技術を採用し
て、所望の伝送特性を有する機能ブロックを製作しても
よい。速度値１７４および変位値１８０はそれぞれ、乗
員の仮想速度および乗員の仮想変位と呼ばれる。

【００５８】仮想変位１８０の判定された値は、変位イ
ンデックス機能１８２（「Ｄ＿ＩＮＤＥＸ」）に出力さ
れる。インデックス機能１８２は、判定された仮想変位
値１８０を、しきい値ルックアップテーブル１８４およ
び１８６を示すために使用される、いくつかの可能な個
別の値の範囲の１つに分類する。図５に示される例示的
な実施形態において、変位しきい値判定機能１８４
（「ＬＯＷ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＶＤ（ＵＮＢＥＬＴ
ＥＤ）」）は、ベルトを締めていない車両の乗員につい
ての正規化された変位値１８０の関数として変化するし
きい値に基づく速度である、低い可変しきい値に対応す
る。しきい値１８８と、判定された、正規化された変位
値１８０との間の関数的な関係は、対象の特定の車両プ
ラットホームについて実験により判定され、作動可能な
拘束装置１２の所望の展開特性に備えるようにする。Ｌ
ＯＷ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＶＤ（ＵＮＢＥＬＴＥＤ）
機能１８４は、ベルトを締めていない車両の乗員につい
て判定され、作動可能な拘束装置１２の第１の作動可能
なステージ２４を制御するように意図される。

【００５９】判定された速度値１７４は、比較器機能１
９０の１つの入力に供給される。ＬＯＷ＿ＴＨＲＥＳＨ
ＯＬＤ＿ＶＤ（ＵＮＢＥＬＴＥＤ）機能１８４の出力１
８８は、比較器１９０の他の入力に供給される。比較器
１９０は、仮想速度値１７４が変位依存可変しきい値１
８８より大きいか否かを判定する。判定が肯定的な場
合、デジタルＨＩＧＨが、ラッチの出力におけるＨＩＧ
ＨすなわちＴＲＵＥ状態をラッチするラッチ回路１９４
のセット入力に出力される。

【００６０】インデックス機能１８２の出力は、高しき
い値判定機能１８６（「ＨＩＧＨ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ
＿ＶＤ（ＵＮＢＥＬＴＥＤ）」）に供給される。高しき
い値判定機能１８６は、正規化された変位値１８０の関
数として変化する相対的な速度しきい値を提供するとい
う点で、低しきい値判定機能１８４と同様である。ま
た、高しきい値判定機能１８６と正規化された速度値１
７４との間の関数的な関係は、対象の特定の車両プラッ
トホームについて実験により判定される。

【００６１】通常、高いしきい値１８６は、中速障壁事
象によって規定される。このしきい値は、特定の車両プ
ラットホームが、高い強度の衝突事象中に最大かつ完全
な膨張を提供する必要がある場合、下方に調節される。
高しきい値判定機能１８６の出力１９６は、比較器機能
１９８の入力に供給される。比較器機能１９８は、判定
された速度値１７４に接続される別の入力を備える。比
較器１９８は、速度値１７４が変位依存の高い可変しき
い値１９６よりも大きい場合、ＨＩＧＨ出力を提供す
る。比較器１９８の出力は、ラッチの出力において比較
器機能１９８からＨＩＧＨ出力の発生をラッチする、ラ
ッチ回路２００のセット入力に接続される。

【００６２】ラッチ回路１９４および２００は、積分器
１７８からの判定された変位出力８０に接続される関連
するリセット入力をそれぞれ有する。判定された変位８
０の値が所定値未満に下がった場合、ラッチがリセット
される。ラッチ１９４および２００がリセットされる
と、それらの関連する出力は、出力においてデジタルＬ
ＯＷ（すなわちＮＯＴ ＴＲＵＥ）を提供する。

【００６３】ラッチ１９４の出力は、ＡＮＤ機能２０２
の１つの入力に接続される。ラッチ２００の出力は、Ａ
ＮＤ機能２０４の１つの入力に接続される。ＡＮＤ機能
２０２および２０４の他の入力は、図２からの安全機能
Ａ１３６に接続される。ここで、説明の目的で、安全化
機能ＡがＨＩＧＨ状況すなわち動作可能状態にあり、判
定された速度値１７４がＬＯＷ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿
ＶＤ値１８８よりも大きいと仮定すると、２０２の出力
は、ＴＴＦ＿ＬＯＷ ＵＮＢＥＬＴＥＤ（ＴＲＵＥ）条
件２０６を確立するＨＩＧＨとなる。この発生の影響が
以下に説明される。出力ＴＴＦ＿ＬＯＷ ＵＮＢＥＬＴ
ＥＤ２０６は、点火コントローラ３１に接続される。

【００６４】比較器１９０の出力は、タイマ機能２１０
に接続される。タイマ機能２１０は、ＬＯＷ＿ＴＨＲＥ
ＳＨＯＬＤ＿ＶＤ（ＵＮＢＥＬＴＥＤ）値１８４が、判
定された速度値１７４によって超えられる場合、タイム
アウトを開始する。ＡＮＤ機能２０４の出力はまた、タ
イマ機能２１０に接続される。速度１７４の値がＨＩＧ
Ｈ＿ＴＲＥＳＨＯＬＤ＿ＶＤ（ＵＮＢＥＬＴＥＤ）値を
超える場合、ＡＮＤ機能２０４からのＨＩＧＨは、タイ
マ機能を中止する。タイマ機能２１０は、第１のしきい
値１８４が超えられたときから始まる、第２のしきい値
１８６が超えられた時点までの所要時間を示す値Δｔを
出力する。タイマ機能２１０のこの出力は、ＣＲＡＳＨ
＿ＳＥＶＥＲＩＴＹ＿ＩＮＤＥＸ＿Ａ（ＵＮＢＥＬＴＥ
Ｄ）機能２１２に接続される。

【００６５】衝突強度指数値ＣＲＡＳＨ＿ＳＥＶＥＲＩ
ＴＹ＿ＩＮＤＥＸ＿Ａは、速度値１７４が第１の可変し
きい値１８８を超えるときから、速度値１７４が第２の
可変しきい値１９６を超えるときまでの時間間隔に関数
的に関係する値を有する。つまりタイマ機能は、比較器
１９０がＨＩＧＨ信号を提供するときから比較器１９８
がＨＩＧＨになるときまでの時間量と等しい衝突強度指
数値２１２に、Δｔ値を提供する。速度値１７４が低い
可変しきい値１８８を超えるときから、変数値１９６を
超えるときまでのこの時間期間は、本明細書において、
「Δｔ測度」と呼ばれ、この値は、衝突強度の指標であ
る。時間期間が短くなると、車両衝突の強度が高くな
る。本発明による第２のステージの制御に使用されるの
は、このΔｔの測度である。

【００６６】調節済み加速度信号１５６から判定され
た、判定された変位値１８０は、比較器機能２２０の入
力に加えられる。側面衝撃センサ２８は、コントローラ
２２に、車両側面衝撃衝突事象を示す値（周波数および
／または振幅）を有する側面衝撃衝突信号３０を提供す
る。コントローラは、側面衝撃衝突事象判定機能２２２
において、側面衝撃衝突信号を監視し、側面衝撃値また
は測定基準（たとえば、速度および変位）を判定する。
側面衝撃衝突事象判定機能２２２は、側面衝撃衝突事象
が生じたか否かを判定するためにアルゴリズムを使用す
る。アルゴリズムは、側面加速度信号からの判定された
測定基準値を使用する。たとえば、側面衝撃アルゴリズ
ムは、側面衝撃衝突速度値が所定のしきい値を超えるか
否かを判定してもよい。所定のしきい値を超える場合、
側面衝撃が発生していると判定される。側面衝撃衝突事
象判定機能は、側面衝撃衝突事象が発生しているか否か
に関する判定を示す信号２２３を出力する。出力信号２
２３は、ベルトを締めている車両の乗員についての安全
化機能「Ｂ」に使用される、しきい値判定機能２２４に
接続される。信号２２３によって示される側面衝撃事象
が存在しない場合、変位しきい値判定機能２２４は、最
小値を出力（２２５）する。図１１を参照すると、出力
された最小の変位しきい値２２５は、Ｄ３と等しい。側
面衝撃衝突事象が２２２で生じていると判定され、信号
２２３によって示されている場合、しきい値出力２２５
は、より大きな値Ｄ４に切り替えられる。しきい値判定
機能２２４は、比較器２２０の他の入力にしきい値を出
力（２２５）する。比較器２２０は、判定された変位値
１８０がＴＨＲＥＳＨＯＬＤ値２２５よりも大きいか否
かを判定する。比較器２２０は、判定された変位値１８
０がしきい値２２５より大きい場合、ＨＩＧＨを出力す
る。

【００６７】判定された速度値１７４は、比較器機能２
３０の入力に供給される。変位値１８０は、しきい値不
感値１３３を判定かつ出力するしきい値判定機能１３２
に操作可能に接続される。比較器機能２３０は、判定さ
れた速度値１７４を、ベルトを締めている車両の乗員に
ついての安全機能「Ｂ」に使用されるしきい値判定機能
２３２からの値２３３と比較する。側面衝撃衝突事象判
定機能２２２の出力２２３は、しきい値判定機能２３２
に接続される。出力２３３は、信号２２３に依存、すな
わち側面衝撃衝突事象が生じているか否かに依存してい
る。再び図１１を参照すると、側面衝撃衝突事象が生じ
ていると判定される場合、しきい値について出力された
値２３３は、Ｖ４に等しくなるように設定される。側面
衝撃衝突事象が生じていないと判定される場合、速度し
きい値２３３は、変位値１８０の関数として変化する階
段状の値を有する、指数付きしきい値である。図１１を
参照すると、速度しきい値２３３は、０とＤ１との間
に、変位値１８０についての第１の値Ｖ１を有する。速
度しきい値２３３は、Ｄ１とＤ２との間に、変位値１８
０についての第２の値Ｖ２を有する。最後に、しきい値
２３３は、Ｄ２とＤ３との間に、変位値１８０について
の第３の値Ｖ３を有する。しきい値２３３は、Ｄ３より
も大きい変位値１８０については、無視してもよい値ま
で下がる。側面衝撃衝突事象が検出されなかった場合、
しきい値２３３は、正規化された変位値１８０の関数と
して段階的に変化させられる。しきい値２３３と、判定
された、正規化された変位値１８０との間の関数的な関
係は、対象の特定の車両プラットホームについて実験に
より判定され、所定の衝突事象に応答して所望の作動制
御を達成する。当業者であれば、関数的な関係は階段関
数である必要がないということが理解できるであろう。
言うまでもなく、関数的な関係の任意のタイプは、しき
い値機能２３３について確認されてもよい。値２３３が
図１１に示されるように変位の関数として階段状にされ
る場合、しきい値は、本明細書において、マルチステッ
プ不感ボックスと呼ばれる。不感ボックスは、しきい値
２２５および２３３によって規定される。比較器機能２
３０は、判定された速度値１７４が機能２３２からの速
度しきい値判定値２３３より大きい場合、ＨＩＧＨ出力
を提供する。比較器機能２３０の出力は、速度値１７４
がしきい値２３３より小さい場合、ＬＯＷである。

【００６８】比較器機能２２０および比較器機能２３０
の出力が、ＯＲ機能２３４の関連する入力に加えられ、
図２で使用され上述されたＳＡＦＩＮＧ＿ＦＵＮＣＴＩ
ＯＮ＿Ｂ機能１０１を提供する。したがってＳＡＦＩＮ
Ｇ＿ＦＵＮＣＴＩＯＮ＿Ｂは、（ｉ）判定された変位値
１８０が機能２２４からの変位しきい値２２５を超える
場合、または（ｉｉ）判定された速度値１７４がしきい
値判定機能２３２からのしきい値２３３を超える場合
は、「ＯＮ」またはＨＩＧＨ、すなわち動作可能状況で
ある。

【００６９】安全機能１０は、図２による第１の加速度
計１４の監視の結果、第１のステージ２４および第２の
ステージ２６の作動を動作可能または動作不能にする制
御機構として動作する。速度値１７４および変位値１８
０が、値２２５および２３３によって規定される不感ボ
ックス内にある場合、安全機能２３６は、第１の加速度
センサ信号１８に基づいて拘束装置１２の作動を停止す
る。ＳＡＦＩＮＧ＿ＦＵＮＣＴＩＯＮ＿Ｂを動作可能状
況にするためには、値の１つを不感ボックスの外部にお
かなくてはならない。

【００７０】ＴＴＦ＿ＬＯＷ＿ＵＮＢＥＬＴＥＤ２０６
の出力は、点火コントローラ３１に接続される。点火コ
ントローラがＴＴＦ＿ＬＯＷ＿ＵＮＢＥＬＴＥＤ２０６
からＨＩＧＨを受け取るとすぐに、第１の作動可能なス
テージ２４が、ベルトを締めていない乗員に対して作動
する。

【００７１】図６を参照すると、衝突強度指数Ａ２１２
および衝突強度指数Ｂ１１２が、調節機能２５０に接続
されている。調節機能２５０は、乗員重量センサ３６お
よび上記の他のセンサ４０から、さらなる入力信号を受
け取る。調節機能２５０は、センサ３６および４０に応
答して、衝突強度指数値ＡまたはＢを調節する。感知さ
れた乗員重量、および他の感知された特性または属性に
したがって、指数値ＡおよびＢは、増加するか、減少す
るか、あるいはさらなる調節を受けない。調節済み衝突
強度指数値は、点火コントローラ３１を通過する。点火
コントローラ３１は、ＴＴＦ＿ＬＯＷ ＵＮＢＥＬＴＥ
Ｄ２０６（バックルスイッチが開いている場合）または
ＴＴＦ＿ＬＯＷ ＢＥＬＴＥＤ１０６（バックルスイッ
チが閉じている場合）機能が展開衝突事象を示す、すな
わち２０６または１０６がＨＩＧＨに切り換えられると
き、ただちに第１の作動可能ステージ２４を作動させ
る。

【００７２】拘束システムがプリテンショナ１５０を備
える場合、バックルスイッチ出力が閉じている、すなわ
ち乗員がベルトを締めていれば、プリテンショナは、Ｔ
ＴＦ＿ＬＯＷ ＵＮＢＥＬＴＥＤ２０６ＨＩＧＨで作動
する。点火コントローラ３１は、バックルスイッチ３２
が開いている（すなわちベルトを締めていない乗員が検
出される）場合、調節済み衝突強度指数Ａ２１２の値に
応答して、第２のステージ２６の作動をさらに制御す
る。点火コントローラ３１は、バックルスイッチ３２が
ベルトを締めている乗員状況を示す場合、調節済み衝突
強度指数Ｂ１１２に応答して、第２のステージ２６の作
動を制御する。適切な調節済み衝突強度指数ＡまたはＢ
（乗員のベルトを締めている状態にしたがう）の値に基
づいて、コントローラ３１は、ルックアップテーブル１
５２において点火制御値を参照する。ルックアップテー
ブル１５２は、適切な衝突強度指数値に応答して、第２
のステージの展開の制御のための点火値を格納してい
る。これらの格納された値は、対象の特定の車両プラッ
トホームの実験による方法を通して判定される。

【００７３】第２のステージ２６の制御は、特定の車両
に使用される特定のタイプのインフレータにさらに応答
する。この「インフレータタイプ」データを、センサ４
０のうちの適切なものを通して点火コントローラ３１に
入力する、あるいはルックアップテーブル１５２の一部
として格納することができる。このように、インフレー
タタイプに応答して、第２のステージ２６の展開の進行
を早める、あるいは遅らせてもよい。たとえばある車両
は、１００％の膨張を達成するために、５ミリ秒以内の
連続的な作動を必要とする場合がある。別の車両は、イ
ンフレータタイプが異なるため、１００％の膨張を達成
するために、７ミリ秒以内の連続的な作動を必要とする
場合がある。これらの差を、点火コントローラ３１によ
って考慮することができる。インフレータタイプに応答
するこれらのさらなる調節は、変換と呼ばれる。変換
は、コントローラ２２内のトランスレータ（翻訳）機能
によって達成される。

【００７４】図７を参照すると、衝突強度指数の異なる
影響を示すチャートが図示されている。左側のコラムに
は、選択された車両プラットホームの特定のタイプの衝
突事象が示されている。この示された例について、双方
のステージが５ミリ秒の間隔を空けて作動する場合には
完全な膨張が達成され、２つのステージが２０ミリ秒の
間隔を空けて作動する場合には中程度の膨張が生じ、１
つのステージ（たとえば第１のステージ）のみが作動す
る場合には最低の膨張レベルが生じると仮定する。第１
の衝突事象は、障壁への４０ＫＰＨ（キロメートル／時
間）正面衝突（０度）である。乗員がベルトを締めてい
ない場合、第１のステージの２０ミリ秒後に第２のステ
ージが作動する。乗員がベルトを締めている場合、第２
のステージは作動しない。第２の例において、衝突事象
は、オフセット変形障壁（「ＯＤＢ」）への４０ＫＰＨ
の衝突である。乗員がベルトを締めていない場合、第１
のステージのみが作動する。乗員がベルトを締めている
場合、いずれのステージも作動しない。第３の例におい
て、衝突事象は、４８ＫＰＨで０度の障壁事象である。
乗員がベルトを締めていない場合、第１のステージが作
動した５ミリ秒後に第２のステージが作動する。乗員が
ベルトを締めている場合、第１のステージの作動の２０
ミリ秒後に第２のステージが作動する。この例は、ベル
トを締めている乗員およびベルトを締めていない乗員に
ついての異なる衝突強度指数の影響を明確に示してい
る。

【００７５】第４の例は、障壁への４８ＫＰＨ傾斜（３
０度）衝突である。乗員がベルトを締めていなかった場
合、第１のステージの作動の２０ミリ秒後に第２のステ
ージが作動する。乗員がベルトを締めていた場合、第１
のステージのみが作動する。第５の例において、衝突事
象は、ポールへの４８ＫＰＨ衝突である。乗員がベルト
を締めているか、または締めていない場合、第１のステ
ージの作動の２０ミリ秒後に第２のステージが作動す
る。第６の例において、衝突事象は、５６ＫＰＨで０度
の障壁事象である。この場合、乗員がベルトを締めてい
ていても締めていなくても、第１のステージの作動の５
ミリ秒後に第２のステージが作動する。第７の例におい
て、衝突事象は、５６ＫＰＨ ＯＤＢ衝突である。乗員
がベルトを締めていない場合、第１のステージの作動の
２０ミリ秒後に第２のステージが作動する。乗員がベル
トを締めている場合、第１のステージのみが作動する。
第８の例において、衝突事象は、６４ＫＰＨ ＯＤＢ事
象である。乗員がベルトを締めていない場合、第１のス
テージが作動した５ミリ秒後に第２のステージが作動す
る。乗員がベルトを締めている場合、第１のステージが
作動した２０ミリ秒後に第２のステージが作動する。

【００７６】図７に示され上述された例において、ベル
トを締めていない乗員状況の衝突強度指数は、表に示さ
れた衝突事象についての３つの異なる制御、すなわち、
第１のステージのみ、５ミリ秒の遅延の第２のステー
ジ、２０秒の遅延の第２のステージを提供する。ベルト
を締めている乗員状況の衝突強度指数は、表に示された
衝突事象についての４つの異なる制御、すなわち、いず
れのステージも点火しないこと、第１のステージのみ、
５ミリ秒の遅延の第２のステージ、２０秒の遅延の第２
のステージを提供する。衝突強度指数を別個の衝突レベ
ルに分割する必要がないことが、当業者には理解されよ
う。分割および可能な制御レベルの量は、アクチュエー
タの数と、エアバッグへの膨張流体の所望の制御とに依
存する。低い膨張レベルと完全な膨張レベルとの間の
「無限の」制御を提供するために、ブリーダバルブを使
用してもよい。

【００７７】衝突強度指数値ＡおよびＢは、しきい値交
差についてのΔｔに基づく。Δｔが第１の値よりも大き
い場合、第１のステージのみが作動する。Δｔが第１の
値と第２の値との間にある場合、第１のステージの２０
ミリ秒後に第２のステージが作動する。Δｔが第２の値
よりも小さい場合、第１のステージの５秒後に第２のス
テージが作動する。第１および第２の値は、インフレー
タタイプに依存する。

【００７８】図８および図９を参照すると、本発明の例
示的な実施形態による制御プロセス３００が明らかにな
る。フローチャートは、並列処理を示している。プログ
ラミングステップは連続的なものであるが、フローチャ
ートにおいて並列として示すことができることを、当業
者には理解されよう。ステップの実際のシーケンスは、
図示され、説明されるものとは異なる場合がある。

【００７９】プロセスは、技術上周知のように、メモリ
が消去され、フラグが初期状況に設定されるなどの初期
化ステップである、ステップ３０２から開始する。ステ
ップ３０４において、初期データが、作動可能な拘束シ
ステムとともに使用される特定のタイプのインフレータ
に関して入力される。上述したように、膨張量は、使用
されている特定のタイプのインフレータの関数である。
たとえば第１のタイプのエアバッグアセンブリにおい
て、第１のステージの作動は、４０％の膨張を提供し、
第１のステージの作動後ｘミリ秒以内に第２のステージ
が作動する場合には、１００％の膨張を提供する。別の
タイプのインフレータは、第１のステージが作動すると
４０％の膨張を提供し、第１のステージの作動後ｘ＋ｙ
ミリ秒以内に第２のステージが作動する場合には、１０
０％の膨張を提供する。この情報を、他のセンサ４０を
通して読取り専用メモリ内の記憶装置よって提供する
か、あるいはルックアップテーブル１５２に格納された
値において考慮することができる。

【００８０】プロセスはステップ３０６に進み、そこで
バックルスイッチ３２が監視される。プロセスはステッ
プ３０８およびステップ４００に進む。ステップ３０８
において、第１の加速度信号１８が第１の加速度センサ
１４から監視される。ステップ３１０において、監視さ
れた加速度信号は、ばね質量モデル値に加算される。上
述したように、ばね力の初期値および粘性減衰値はゼロ
に設定される。加速度が変化するにつれて、値も変化す
る。ステップ３１２において、ベルトを締めている乗員
状況の速度値が、調節済み加速度信号を積分することに
よって判定される。ステップ３１４において、ベルトを
締めている乗員状況の変位値が積分を通して判定され
る。プロセスはステップ３１６に進み、そこにおいて側
面衝撃衝突センサ２８が監視される。ステップ３０８〜
３１６に一度だけ言及したが、これらのステップが車両
の動作中に周期的に実行されることを理解されたい。

【００８１】ステップ３１８において、側面衝撃衝突事
象が生じたか否かに関して判定が行われる。この判定
は、側面衝撃衝突センサ２８からの出力信号に応答す
る。上述したように、側面衝撃衝突測定基準値が判定さ
れる。次いでこの側面衝撃衝突値が、適切な側面衝撃ア
ルゴリズムにおいて使用され、側面衝撃衝突事象が生じ
たか否かを判定する。たとえば側面衝突速度値を判定し
て、側面衝突速度しきい値と比較してもよい。プロセス
はステップ３１９に進み、そこで、側面衝撃衝突事象が
生じているか否かに関する判定に応答して、しきい値１
２５および１３３が制御される。しきい値１２５は、側
面衝撃衝突事象が生じていない場合には第１の値Ｄ３に
あり、側面衝撃衝突事象が生じている場合には第２の値
Ｄ４にある。しきい値１３３は、図１０に示される通
り、すなわち、側面衝突事象が発生していない場合に
は、マルチステップしきい値であり、側面衝突事象が発
生している場合には、より高い値Ｖ４である。

【００８２】プロセスはステップ３２０に進み、そこに
おいて、判定された速度値７４がしきい値１３３よりも
大きいか否かに関して判定が行われる。判定が否定的な
場合、ステップ３２２において、変位値８０がしきい値
１２５よりも大きいか否かに関して判定が行われる。ス
テップ３２２における判定が否定的な場合、安全化機能
Ａ１３６はステップ３２４において、ＯＦＦにされる
か、あるいはＯＦＦの状態に維持される（すなわち、デ
ジタルＬＯＷ）。安全化機能Ａについて設定する初期フ
ラグは、ＯＦＦになるか、あるいは動作不能状態にな
る。ステップ３２０またはステップ３２２のいずれかに
おいて肯定的な判定が行われた場合、安全化機能Ａはス
テップ３２６において、ＯＮに設定されるか、あるいは
動作可能状態になる（すなわち、デジタルＨＩＧＨ）。

【００８３】ステップ３２４またはステップ３２６のい
ずれかから、プロセスはステップ３２８に進み、そこに
おいて、低いＶＤしきい値８４および高いＶＤしきい値
８６が、判定された変位値８０にしたがってインデック
ス（指数）を付けられる（８２）。変位値８０が変化す
るにつれて、速度低しきい値８４および速度高しきい値
８６も変化する。この指数付きの値の関係は、特定の車
両プラットホームの実験による方法にしたがって判定さ
れ、衝突事象の所望の判別を提供する。

【００８４】ステップ３３０において、判定された速度
値７４が、低い、ベルトを締めている速度しきい値８８
よりも大きいか否かに関して判定が行われる。判定が否
定的な場合、展開衝突事象が生じていないため、プロセ
スはステップ３０８に戻る。判定が肯定的な場合、ステ
ップ３３１においてＨＩＧＨまたはＴＲＵＥがラッチ９
４でラッチされ、ステップ３３２においてタイマ１１０
が開始される。値は、変位８０の値が所定のリセット値
よりも小さくなるまでラッチし続けられる。プロセスは
ステップ３３１からステップ３３３に進み、そこにおい
て、安全化機能ＢがＯＮ、すなわち動作可能状況か否か
が判定される。安全化機能Ｂの初期状態を、ＯＦＦまた
は動作不能状態に設定し、以下で説明するように、その
後ＯＮ(動作可能にされた状態)にすることができる。安
全化機能ＢがＯＦＦ（動作不能状態）の場合、プロセス
はステップ３４０に進む。

【００８５】ステップ３３３における判定が肯定的、す
なわち安全化機能ＢがＯＮ（動作可能状態）の場合、プ
ロセスはステップ３３４に進み、そこにおいて、乗員が
シートベルトを締めているか否かに関して判定が行われ
る。判定が肯定的な場合、プロセスは、第１のステージ
を作動させるためにステップ３３５に進む。判定が否定
的な場合、ステップ３３７に示されるように第１のステ
ージは作動されない。

【００８６】ステップ３３２においてタイマが開始した
後、プロセスはステップ３４０に進み、そこにおいて、
シートベルトを締めている乗員について判定された速度
値７４がＨＩＧＨ＿ＴＨＲＥＳＨＯＬＤ＿ＶＤ値９６を
超えるか否かに関して判定が行われる。判定が否定的な
場合、プロセスはステップ３４２に進み、そこにおい
て、所定の時間量Ｔがタイマ１１０によってタイムアウ
ト（中断）されたか否かに関して調査が行われる。

【００８７】上述したように、衝突強度は、衝突速度が
しきい値８８およびしきい値９６を通過する間の時間Δ
ｔの測度である。時間量が所定値「Ｔ」を超える場合、
衝突は、第２のステージを作動させるほど激しいもので
はない。値Ｔは、実験による方法を通して特定の車両プ
ラットホームについて判定される。ステップ３４２の判
定が否定的な場合、プロセスはステップ３４０に戻る。
ステップ３４２の判定が肯定的な場合、すなわち、時間
期間Ｔ以内にＬＯＷしきい値８８が超えられたがＨＩＧ
Ｈしきい値９６が超えられなかった場合、プログラムは
ステップ３４４で「終了」する。これらの状況下では第
１のステージ２４のみが作動し、衝突強度が十分に大き
くなかったため、第２のステージ２６は作動しなかっ
た。

【００８８】ステップ３４０における判定が肯定的な場
合、すなわちＨＩＧＨしきい値９６が、判定された速度
値７４によって超えられる場合、ベルトを締めている乗
員についてのベルトを締めている衝突強度指数Ｂがステ
ップ３４６において判定される。コントローラ２２は、
ルックアップテーブル１５２を使用することが好まし
い。コントローラは、ＬＯＷ ＢＥＬＴＥＤしきい値８
８が超えられたときから、ＨＩＧＨ ＢＥＬＴＥＤしき
い値９６が超えられたときまでの時間量を「知ってい
る」。点火制御値は、Δｔの値の関数としてルックアッ
プテーブル１５２に格納される。これらの格納された値
は、第１のステージの展開に関係する展開時間に関す
る。衝突強度指数Ｂを調節してもよい。この調節を達成
するために、ステップ３４８においてシステムの他のセ
ンサが監視される。これらの他のセンサとしては、重量
センサ３６、および乗員の位置、乗員の体つきなどの任
意の付加的なセンサ４０が挙げられる。値は、ステップ
３５０において調節される。第２のステージ２６が、衝
突強度だけではなく、感知された、またはプログラムさ
れた乗員特性に応答して作動することが、当業者には理
解されよう。

【００８９】ステップ３５０からのベルトを締めている
乗員についての調節済み衝突強度指数Ｂは、変換され、
使用される特定のインフレータシステムおよび／または
車両タイプを考慮するようにする。先に述べたように、
本発明のシステムを、異なるタイプのインフレータを有
するシステムとともに用いてもよい。これらの差は、製
造者の仕様書および／または実験による試験データを用
いて、変換（トランスレート）ステップ３５２を使用す
ることによって正規化される。

【００９０】次いでプロセスはステップ３５３に進み、
第１のステージ（ベルトを締めている）が作動したか否
かに関して判定が行われる。判定が否定的な場合、プロ
セスはステップ３０８に戻る。ステップ３５３における
判定が肯定的な場合、ステップ３５４において、第２の
ステージが、第１のステージの作動の時間Ｘ（ステップ
３５２の出力）後に作動する。プロセスは、ステップ３
４４で「終了」となる。

【００９１】ステップ４００において、第２の加速度信
号２０が、第２の加速度センサ１６から監視される。ス
テップ４０２において、監視された加速度信号は、ばね
質量モデル値１５８および１６２と加算される。先に述
べたように、ばね力の初期値および粘性減衰値がゼロに
設定される。加速度が変化するにつれて、値が変化す
る。ステップ４０４において、ベルトを締めていない乗
員状況の速度値は、積分器機能１７２によって判定され
る。ステップ４０６において、シートベルトを締めてい
ない乗員状況の判定された変位値は、積分機能１７８に
よって判定される。プロセスはステップ４０８に進み、
そこにおいて、側面衝撃衝突センサ２８が監視される。
ステップ４００〜４０８に一度だけ言及したが、これら
のステップが車両の動作中に周期的に実行されることを
理解されたい。

【００９２】ステップ４１０において、側面衝撃衝突事
象が生じたか否かに関して判定が行われる。この判定
は、側面衝撃衝突センサ２８からの出力信号に応答す
る。上述したように、側面衝撃衝突測定基準値が判定さ
れる。次いでこの側面衝撃衝突値が、適切な側面衝撃ア
ルゴリズムにおいて使用され、側面衝撃衝突事象が生じ
たか否かを判定する。たとえば側面衝突速度値を判定し
て、側面衝突速度しきい値と比較してもよい。プロセス
はステップ４１１に進み、そこにおいて、側面衝撃衝突
事象が生じているか否かに関する判定に応答して、しき
い値２２５および２３３が制御される。しきい値２２５
は、側面衝撃衝突事象が生じていない場合には第１の値
Ｄ３にあり、側面衝撃衝突事象が生じている場合には第
２の値Ｄ４にある。しきい値２３３は、図１１に示され
る通り、すなわち、側面衝突事象が発生していない場合
にはマルチステップしきい値であり、側面衝突事象が発
生している場合にはより高い値Ｖ４である。

【００９３】プロセスはステップ４１２に進み、そこに
おいて、判定された速度値１７４がしきい値２３３より
も高いか否かに関して判定が行われる。判定が否定的な
場合、ステップ４１４において、変位値１８０がしきい
値２２５よりも大きいか否かに関して判定が行われる。
ステップ４１４における判定が否定的な場合、安全化機
能Ｂは、ＯＦＦにされるか（動作不能状態）、あるいは
ＯＦＦの状態に維持される（すなわち、デジタルＬＯ
Ｗ）。安全化機能Ｂについて設定する初期フラグは、Ｏ
ＦＦ（動作不能状態）になる。ステップ４１２またはス
テップ４１４のいずれかにおいて肯定的な判定が行われ
た場合、安全化機能ＢはＯＮ（動作可能状態）に設定さ
れる（すなわち、デジタルＨＩＧＨ）。この安全化機能
Ｂ状態は、ステップ３３３で行われた判定において再び
使用された。

【００９４】ステップ４１６またはステップ４１８のい
ずれかから、プロセスはステップ４２０に進み、そこに
おいて、低いＶＤしきい値１８８および高いＶＤしきい
値１９６が、判定された変位値１８０にしたがって指数
を付けられる。変位値１８０が変化するにつれて、速度
しきい値１８８および１９６が変化する。この指数付き
の値の関係は、特定の車両プラットホームの実験による
方法にしたがって判定され、衝突事象の所望の判別を提
供する。

【００９５】ステップ４２２において、判定された速度
値１７４が、低い、ベルトを締めていない速度しきい値
１８８よりも高いか否かに関して判定が行われる。判定
が否定的な場合、展開衝突事象が生じていないため、プ
ロセスはステップ４００に戻る。判定が肯定的な場合、
ＨＩＧＨまたはＴＲＵＥがラッチ４２３でラッチされ、
ステップ４２４においてタイマ２１０が開始される。値
は、変位１８０の値が所定値よりも小さくなるまでラッ
チし続けられる。プロセスはステップ４２３からステッ
プ４２５に進み、そこで、安全化機能ＡがＯＮ（動作可
能状態）か否かが判定される。安全化機能Ａの状態は、
ステップ３２４および３２６において上述したように制
御される。安全化機能Ａの初期状態を、ＯＦＦ（動作不
能状態）に設定し、上述したように、その後ＯＮ(動作
可能状態)にすることができる。安全化機能ＡがＯＦＦ
（動作不能状態）の場合、プロセスはステップ４３０に
進む。

【００９６】ステップ４２５における判定が肯定的、す
なわち安全化機能ＡがＯＮ（動作可能状態）の場合、プ
ロセスはステップ４２６に進み、そこで、乗員がベルト
を締めているか否かに関して判定が行われる。判定が否
定的な場合、ステップ４２７において第１のステージが
展開される。ステップ４２６における判定が肯定的な場
合、ステップ４２８においてプリテンショナ１５０が作
動される。

【００９７】プロセスは、ステップ４２４からステップ
４３０に進み、そこで、ベルトを締めていない乗員につ
いて判定された速度値１７４がＨＩＧＨ＿ＴＨＲＥＳＨ
ＯＬＤ＿ＶＤ値１９６を超えるか否かに関して判定が行
われる。判定が否定的な場合、プロセスはステップ４３
２に進み、そこで、所定の時間量Ｔがタイマ１１０によ
ってタイムアウトされたか否かに関して判定が行われ
る。ステップ４３２の判定が否定的な場合、プロセスは
ステップ４３０に戻る。ステップ４３２の判定が肯定的
な場合、すなわち、時間期間Ｔ以内にＬＯＷしきい値１
８４が超えられたがＨＩＧＨしきい値１９６が超えられ
なかった場合、プログラムはステップ４３４で「終了」
する。これらの状況下では第１のステージ２４のみが作
動し、衝突強度が十分に大きくなかったため、第２のス
テージは作動しなかった。

【００９８】ステップ４３０における判定が肯定的な場
合、すなわちＨＩＧＨしきい値１９６が、判定された速
度値によって超えられた場合、ベルトを締めていない乗
員についてのベルトを締めていない衝突強度指数Ａがス
テップ４３６において判定される。コントローラは、ル
ックアップテーブル１５２を使用することが好ましい。
コントローラは、ＬＯＷベルトを締めていないしきい値
１８８が超えられたときから、ＨＩＧＨベルトを締めて
いないしきい値１９６が超えられた時点までの時間量Δ
ｔを「知っている」。値は、Δｔの値の関数としてルッ
クアップテーブル１５２に格納される。この判定された
衝突強度指数Ａを調節してもよい。この調節を達成する
ために、ステップ４３８においてシステムの他のセンサ
が監視される。これらの他のセンサとしては、重量セン
サ３６、および乗員の位置、乗員の体つきなどの任意の
付加的なセンサ４０が挙げられる。値は、ステップ４４
０において調節される。第２のステージ２６が、衝突強
度だけではなく、乗員特性に応答して作動することが当
業者には理解されよう。

【００９９】ステップ４４０からのベルトを締めていな
い乗員についての調節済み衝突強度指数は、変換され
（すなわち、さらに調節され）、使用される特定のイン
フレータシステムおよび／または車両タイプを考慮する
ようにする。先に述べたように、すべてのインフレータ
は等価ではなく、それらの動作も同一ではない。これら
の差は、製造者の仕様書および／または実験による試験
を用いて、変換ステップ４４２を使用することによって
正規化される。変換に必要な値は、ルックアップテーブ
ル１５２に格納されるか、あるいは、適切なセンサ４０
などの他の方法を通してコントローラ２２に入力され
る。

【０１００】次いでプロセスはステップ４４３に進み、
そこで、第１のステージ（ベルトを締めていない）が展
開したか否かが判定される。判定が否定的な場合、プロ
セスはステップ４００に戻る。ステップ４４３における
判定が肯定的な場合、プロセスはステップ４４４に進
み、そこで第２のステージが、第１のステージの作動
後、時間Ｘ（ステップ４４２の出力）に作動する。プロ
セスは、ステップ４３４で「終了」する。

【０１０１】当業者は、本発明の上記の説明から、改良
点、変更点、修正点を理解されよう。たとえば、安全化
機能しきい値１３３および２３３、ならびに１２５およ
び２２５は、値および形状においてそれぞれ同様であ
る。シートベルトを締めている乗員状況および締めてい
ない乗員状況についての所望のインフレータ制御を達成
するために、これらの値を異なったものとすることがで
きる。当該技術分野内のかかる改良点、変更点、修正点
は、特許請求の範囲に含まれるものと意図される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による作動可能な乗員拘束システムの概
略的なブロック図である。

【図２】図１のシステムの一部の機能ブロック図であ
る。

【図３】乗員のばね力を、乗員のばね質量モデルととも
に使用する乗員変位の関数としてグラフで表したもので
ある。

【図４】乗員の減衰力を、乗員のばね質量モデルととも
に使用する乗員速度の関数としてグラフで表したもので
ある。

【図５】図１のシステムの別の部分の機能ブロック図で
ある。

【図６】図１のシステムのさらに別の部分の機能ブロッ
ク図である。

【図７】本発明による、異なる衝突強度指数を示すチャ
ートである。

【図８】本発明による制御プロセスを示すフロー図であ
る。

【図９】本発明による制御プロセスを示すフロー図であ
る。

【図１０】本発明による安全化機能しきい値不感ボック
スをグラフで表したものである。

【図１１】本発明による安全化機能しきい値不感ボック
スをグラフで表したものである。

フロントページの続き (72)発明者 チェク−ペン・フー アメリカ合衆国ミシガン州48105，アン・ アーバー，チュービンゲン・パークウェイ 2765 (72)発明者 ポール・レオ・サムナー アメリカ合衆国ミシガン州48335，ファー ミントン・ヒルズ，ドレイク・ロード 21030 (72)発明者 アン・マリー・シールズ アメリカ合衆国ミシガン州48105，アン・ アーバー，ピーチ・ストリート 1612 (72)発明者 チェン・シュン・リー アメリカ合衆国ミシガン州48105，アン・ アーバー，レイク・リラ・ドライブ 1833，アパートメント ナンバー ビー４ Ｆターム(参考） 3D018 MA00 3D054 EE13 EE14 EE15 EE18 EE20 EE24 EE27

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動可能な乗員拘束装置を動作不能およ
   び動作可能にする安全装置であって、 衝突速度値および衝突変位値が、しきい値衝突不感ボッ
   クス内にあるか否かを判定する手段を備え、前記不感ボ
   ックスは、変位に基づいた関数と、衝突変位しきい値と
   を有する衝突速度しきい値によって規定される安全装
   置。
2. 【請求項２】 感知された側面衝突事象に応答して、前
   記衝突速度しきい値と、前記衝突変位しきい値とを調節
   する手段をさらに備える、請求項１に記載の安全装置。
3. 【請求項３】 車両において作動可能な乗員拘束装置を
   制御する装置であって、 衝突事象を感知し、それを示す加速度信号を提供する感
   知手段と、 前記加速度信号に応答する速度判定手段であって、それ
   に応答して速度値を判定する速度判定手段と、 前記衝突加速度信号に応答する変位判定手段であって、
   それに応答して変位値を判定する変位判定手段と、 前記感知された衝突事象に応答して、作動可能な拘束装
   置を動作不能および動作可能にする安全化手段とを備
   え、該安全化手段は、 前記判定された変位値に応答して、速度しきい値を判定
   する手段と、 前記速度しきい値を前記判定された速度値と比較する手
   段と、 前記速度しきい値の前記判定された速度値との比較に応
   答して、前記作動可能な拘束装置の動作不能および動作
   可能を制御する手段とを備える装置。
4. 【請求項４】 前記安全手段は、更に、 変位しきい値と、 前記変位しきい値に対して前記変位値を比較する第２の
   比較手段とを備え、 前記作動可能な拘束装置の動作不能および動作可能を制
   御する前記手段は、前記第２の比較手段による比較にさ
   らに応答する、請求項３に記載の装置。
5. 【請求項５】 前記車両の側面加速度を感知し、それを
   示す側面衝突加速度信号を提供する側面衝撃感知手段
   と、 前記側面衝突加速度信号から側面衝突事象が生じたか否
   かを判定し、それに応答して側面衝突事象信号を提供す
   る手段と、 側面衝突事象の判定に応答して、前記変位しきい値の値
   を調節する手段と、 側面衝突事象の判定に応答して、前記速度しきい値の値
   を調節する手段と、をさらに備える請求項４に記載の装
   置。
6. 【請求項６】 前記車両の側面加速度を感知し、それを
   示す側面衝突加速度信号を提供する側面衝撃感知手段
   と、 前記側面衝突加速度信号から側面衝突事象が生じたか否
   かを判定し、それに応答して側面衝突事象信号を提供す
   る手段と、 前記判定された側面衝突事象に応答して、前記変位しき
   い値の値を調節する手段と、をさらに備える、請求項４
   に記載の装置。
7. 【請求項７】 前記車両の側面加速度を感知し、それを
   示す側面衝突加速度信号を提供する手段と、 前記側面衝突加速度信号から側面衝突事象が生じたか否
   かを判定し、それに応答して側面衝突事象信号を提供す
   る側面衝撃感知手段と、 前記判定された側面衝突事象に応答して、前記速度しき
   い値の値を調節する手段と、をさらに備える、請求項３
   に記載の装置。
8. 【請求項８】 変位に基づいた速度しきい値を判定する
   前記手段は、前記判定された側面衝突加速度信号値の関
   数として、段階的に前記しきい値を変化させる手段を含
   む、請求項３に記載の装置。
9. 【請求項９】 車両における作動可能な乗員拘束装置を
   制御する装置であって、 衝突事象を感知し、それを示す加速度信号を提供する感
   知手段と、 前記衝突加速度信号に応答する変位判定手段であって、
   それに応答して変位値を判定する変位判定手段と、 側面加速度を感知し、それを示す側面衝突加速度信号を
   提供する側面衝撃感知手段と、 前記側面衝突加速度信号から側面衝突事象が生じたか否
   かを判定し、それに応答して側面衝突事象信号を提供す
   る手段と、 前記感知された衝突事象に応答して、作動可能な拘束装
   置を動作不能および動作可能にする安全化手段とを備
   え、該安全化手段は、 変位しきい値と、 前記変位しきい値を前記判定された変位値と比較する手
   段と、 前記判定された側面衝突事象に応答して、前記変位しき
   い値の値を調節する手段と、 前記変位しきい値の前記判定された変位値との比較に応
   答して、前記作動可能な拘束装置の動作不能および動作
   可能を制御する手段とを備える装置。
10. 【請求項１０】 作動可能な乗員拘束装置を動作不能お
    よび動作可能にするために安全装置を作動する方法であ
    って、 変位に基づいた関数および衝突変位しきい値を有する衝
    突速度しきい値によってしきい値衝突不感ボックスを規
    定するステップと、 衝突速度値および衝突変位値のいずれが前記衝突不感ボ
    ックス内にあるかを判定するステップと、 前記判定に応答して、前記作動可能な乗員拘束装置を起
    動および停止するステップと、を含む安全装置を作動す
    る方法。
11. 【請求項１１】 側面衝突事象を感知し、該感知された
    側面衝突事象に応答して、前記衝突速度しきい値および
    前記衝突変位しきい値を調節するステップをさらに含
    む、請求項１０に記載の安全装置を作動する方法。
12. 【請求項１２】 作動可能な乗員拘束装置を制御する方
    法であって、 衝突事象を感知し、それを示す加速度信号を提供するス
    テップと、 前記感知された加速度信号に応答する速度値を判定する
    ステップと、 前記感知された加速度信号に応答する変位値を判定する
    ステップと、 前記判定された変位値に応答して、速度しきい値を判定
    するステップと、 前記速度しきい値を、前記判定された速度しきい値と比
    較するステップと、 前記速度しきい値を、前記判定された速度しきい値と比
    較する前記ステップに応答して、前記作動可能な拘束装
    置の動作不能および動作可能を制御するステップと、を
    含む方法。
13. 【請求項１３】 変位しきい値を判定するステップと、 前記判定された変位値を、前記変位しきい値と比較する
    ステップとを含み、 前記作動可能な拘束装置の動作不能および動作可能を制
    御する前記ステップは、前記判定された変位値の前記変
    位しきい値との比較にさらに応答する、請求項１２に記
    載の方法。
14. 【請求項１４】 側面加速度を感知し、それを示す側面
    衝突加速度信号を提供するステップと、 前記側面衝突加速度信号から側面衝突事象が生じたか否
    かを判定し、それに応答して側面衝突事象信号を提供す
    るステップと、 前記判定された側面衝突事象に応答して、前記変位しき
    い値の値を調節するステップと、 前記判定された側面衝突事象に応答して、前記速度しき
    い値の値を調節するステップと、をさらに含む、請求項
    １３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 側面加速度を感知し、それを示す側面
    衝突加速度信号を提供するステップと、 前記側面衝突加速度信号から側面衝突事象が生じたか否
    かを判定し、それに応答して側面衝突事象信号を提供す
    るステップと、 前記判定された側面衝突事象に応答して、前記変位しき
    い値の値を調節するステップと、をさらに含む、請求項
    １３に記載の方法。
16. 【請求項１６】 側面加速度を感知し、それを示す側面
    衝突加速度信号を提供するステップと、 側面衝突事象が前記側面衝突加速度信号から生じたか否
    かを判定し、それに応答して側面衝突事象信号を提供す
    るステップと、 前記判定された側面衝突事象に応答して、前記速度しき
    い値の値を調節するステップと、をさらに含む、請求項
    １３に記載の方法。
17. 【請求項１７】 変位に基づいた速度しきい値を判定す
    る前記ステップは、前記判定された側面衝突加速度信号
    値の関数として、段階的に前記しきい値を変化させるス
    テップを含む、請求項１０に記載の方法。
18. 【請求項１８】 作動可能な乗員拘束装置を制御する方
    法であって、 衝突事象を感知し、それを示す加速信号を提供するステ
    ップと、 前記衝突加速度信号に応答する変位値を判定するステッ
    プと、 側面加速度を感知し、それを示す側面衝突加速度信号を
    提供するステップと、 前記側面衝突加速度信号から側面衝突事象が生じたか否
    かを判定し、それに応答して側面衝突事象信号を提供す
    るステップと、 変位しきい値を判定するステップと、 前記判定された変位しきい値を、前記判定された変位値
    と比較するステップと、 前記判定された側面衝突事象に応答して、前記変位しき
    い値を調整するステップと、 前記変位しきい値の前記判定された変位値との比較に応
    答して、前記作動可能な拘束装置の動作不能および動作
    可能を制御するステップと、を含む方法。