JP2003508301A - 座乗者拘束システムのコントローラ - Google Patents

座乗者拘束システムのコントローラ

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JP2003508301A JP2001521593A JP2001521593A JP2003508301A JP 2003508301 A JP2003508301 A JP 2003508301A JP 2001521593 A JP2001521593 A JP 2001521593A JP 2001521593 A JP2001521593 A JP 2001521593A JP 2003508301 A JP2003508301 A JP 2003508301A
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クエイル，アラナ，マリイ
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Abstract

(57)【要約】 車両の座乗者拘束システムは、エアバッグシステムと、予張及び収縮機構を有する安全ベルトハーネスとを有する。車両内に取付けられた多数のセンサーは、座乗者及び車両の種々の特性を測定且つモニターして、中央処理ユニット（ＣＰＵ）へ入力する。これらのセンサーには、座乗者がエアバッグ展開領域内にいるか否かをチェックする座乗者存在センサー、チャイルドシートがエアバッグ展開領域内に正しく装着されているか否かをチェックするチャイルドシートセンサー及び安全ベルトが係合位置にあるか否かをチェックする安全ベルト使用センサーが含まれる。座乗者存在、チャイルドシート及び安全ベルト使用センサーは、システム修正信号を発生して、ある特定の所定条件が満足されない場合に、エアバッグシステムまたは安全ベルト機構を非作動状態にすることができる。他のセンサーには、エアバッグ展開領域に対する座乗者の位置をチェックする座乗者近接センサー、衝突激しさ指示センサー及び衝突前の車両速度及び方向特性を与える衝突前センサーが含まれる。これら全てのセンサーは、ＣＰＵが受信する入力信号を与える。ＣＰＵは、これら多数の入力をファジー論理制御システムにより処理して、エアバッグ及び安全ベルト機構を制御する多数の出力信号を発生する。多数の出力信号には、エアバッグ膨脹信号、可変排気信号、安全ベルト予張信号及び安全ベルト収縮信号を含むことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
１．発明の分野 本発明は、座乗者拘束システムの展開を最適化する新規な方法及びシステムに
関する。座乗者拘束システムは、ファジー論理制御システムを有する処理ユニッ
トが、複数のセンサーからの多数の入力信号を処理して、座乗者拘束システムの
展開を最適化する多数の出力信号を発生するものである。
【０００２】 ２．関連技術 車両の多くは、ある特定の減速条件のもとで、車両内に座乗者を拘束するため
のエアバッグシステム及び安全ベルト機構を備えている。衝突時のように車両が
突然減速すると、座乗者は慣性により前方に移動する傾向がある。エアバッグは
、これらの状況のもとで展開され、ハンドルまたはダッシュボードのような車両
構造物に接触する前に座乗者の衝撃速度を減速させるようにする。加えて、座乗
者が安全ベルトを着用している場合、予張機構及び収縮機構も、衝突時における
座乗者の移動を抑制する働きがある。エアバッグの展開及び安全ベルト機構の利
用により、座乗者が重傷を負う可能性が減少する。
【０００３】 座乗者がエアバッグに近付き過ぎる場合、またはチャイルドシートが座席に装
着されている場合、エアバッグの膨脹及び収縮速度を変化させるか、またはエア
バッグの展開を防止して、エアバッグの衝撃により座乗者が負傷するのを防止す
ることが望ましい。また、座乗者の負傷をさらに防止するために、安全ベルト予
張機構及び収縮機構を制御するのが望ましい。
【０００４】 座乗者感知システムは、座乗者がエアバッグに近付き過ぎているのが分かると
エアバッグの展開を最適化するかまたは抑制するための情報を与える。これらの
システムは通常、コントローラへの単一入力を用いてエアバッグを展開すべきか
否かの決定を行う。この入力は通常、測定した座乗者の体重、またはモニターし
たエアバッグの展開領域に対する座乗者の位置から得られるものである。コント
ローラは、この入力に基づき、衝突が起こった場合のエアバッグの膨脹または減
速を制御する出力信号を送る。
【０００５】 これらのシステムは、エアバッグを展開すべきか否かを決定するに当たり、チ
ャイルドシートの使用状態、安全ベルトの使用状態、衝突前の車両データ、衝突
の激しさを示すデータ、ブレーキのデータ等のような他の重要なファクタを考慮
しないことが多い。さらに、これらのシステムは、座乗者が負傷する可能性を最
小限に抑えるために、エアバッグの展開及び安全ベルト機構の作動の両方を制御
する多数の出力を使用しない。
【０００６】 従って、座乗者拘束制御システムが、安全ベルト予張及び収縮機構の動作及び
エアバッグの膨脹／収縮速度を含む座乗者拘束システムの展開を最適化するため
の多数の出力信号を、多数の入力を用いて発生させるようにするのが望ましい。
このシステムは、取り付け及びメインテナンスが容易であり、また任意の組合せ
のセンサーに容易に適応できなければならない。
【０００７】
【発明の概要】
座乗者拘束システムは、多数の入力信号を処理ユニットへ与える複数のセンサ
ーを含む。処理ユニットは、多数の入力信号を処理して座乗者拘束システムの展
開を最適化する多数の出力信号を発生させるファジー論理制御装置を有する。座
乗者拘束システムは、好ましくは、エアバッグを膨脹及び収縮させるエアバッグ
コントローラを有するエアバッグ装置と、安全ベルト予張機構及び衝突時におけ
る座乗者の移動を制御する安全ベルト収縮機構を有する安全ベルト装置とを備え
ている。
【０００８】 １つの実施例において、座乗者拘束システムは、このシステムを作動可能また
は作動不能状態にする修正信号を発生する少なくとも１つの修正センサーと、多
数の座乗者特性を表わす座乗者信号を発生する座乗者センサー装置と、車両の衝
突特性を表わす衝突信号を発生する衝突センサー装置とを有する。処理ユニット
は、修正信号、座乗者信号及び衝突信号を含む入力信号を受け、これらの入力信
号に応じて、座乗者拘束システムの展開を最適化する少なくとも１つの出力信号
を発生する。
【０００９】 好ましい実施例において、少なくとも１つの修正センサーは、以下のセンサー
、即ち、座乗者が車両内の所定の領域内にいるか否かを判定する座乗者存在セン
サー、チャイルドシートが所定の領域内に正しく装着されているか否かを判定す
るチャイルドシートセンサー、及び座乗者が安全ベルトを使用しているか否かを
判定する安全ベルト使用センサーの種々の組合せを含むことが可能である。座乗
者存在センサーは、座乗者が所定の領域内にいる時は正の、また座乗者が所定の
領域内にいない時は負の座乗者存在信号を発生する。チャイルドシートセンサー
は、チャイルドシートが所定の領域内に正しく装着されておれば正の、またチャ
イルドシートが所定の領域内で正しく装着されていないときは負のチャイルドシ
ート信号を発生する。安全ベルト使用センサーは、安全ベルトが係合位置にある
場合は正の、また安全ベルトが非係合位置にある場合は負の安全ベルト信号を発
生する。修正信号は、座乗者存在信号、チャイルドシート信号及び安全ベルト信
号を組合せて形成される。
【００１０】 本発明のさらに好ましい実施例において、座乗者センサー装置は、座乗者の体
重を表わす体重信号を発生する体重センサーと、座乗者拘束システムの展開領域
に対する座乗者の位置を表わす座乗者近接信号を発生する座乗者近接センサーと
を有し、座乗者信号は体重信号と、近接信号とを組合せて形成される。さらに、
衝突センサー装置は、衝突時またはその直後の衝突特性を表わす衝突激しさ指示
信号を発生する衝突激しさ指示センサーと、衝突の直前の車両の特性を表わす衝
突前信号を発生する衝突前センサーとを有し、衝突信号は衝突激しさ指示信号と
、衝突前信号とを組合せて形成される。
【００１１】 従って、処理ユニットへの入力は、座乗者存在信号、チャイルドシート信号及
び安全ベルト信号によりなる修正信号と、座乗者体重信号及び座乗者近接信号よ
りなる座乗者信号と、衝突激しさ指示信号及び衝突前信号よりなる衝突信号とを
含む複数の入力信号によりなる。好ましい実施例において、少なくとも１つの出
力信号は、以下の信号、即ち、エアバッグの形状変化を制御する多段膨脹制御信
号と、エアバッグの収縮速度を制御する可変排気制御信号と、安全ベルト収縮機
構の収縮力を制御する収縮装置制御信号の種々の組合わせよりなる。処理ユニッ
トは、複数の入力信号に応じて複数の出力信号を最適化するためのファジー論理
制御装置を有する。
【００１２】 座乗者拘束システムを制御する方法は、以下のステップを含む。即ち、所定の
条件を満足するか否かにより座乗者拘束システムを作動可能状態または非作動状
態にすることができる少なくとも１つの修正信号を発生させる。複数の座乗者特
性を表わす座乗者信号と、車両の衝突特性を表わす衝突信号を発生させる。修正
信号、座乗者信号及び衝突信号を処理ユニットへ複数の入力信号として伝送し、
入力信号に応じて、座乗者拘束システムの展開を最適化する少なくとも１つの出
力信号を発生させる。
【００１３】 このシステムの１つの利点は、多数の入力を用いて座乗者拘束システムを制御
する多数の出力を特別に調整することである。入力を全て組合せるが、これは所
要の出力を発生する上で必要である。これら独立且つ可変の入力全てにファジー
論理制御システムを適用すると、エアバッグ及び安全ベルト拘束システムのため
の適当な制御信号が得られるだけでなく、全システムの応答をリアルタイムで最
適化することができる。その結果、座乗者拘束システムの調整された応答が、衝
突前及び衝突時において感知される車両の状態に適合したものとなる。
【００１４】 本発明の上記及び他の特徴は、以下の実施例に関する詳細な説明を読めば最も
よく理解できるであろう。
【００１５】
【好ましい実施例の詳細な説明】 図１は、座乗者１２が、総括的に１０で示す車両の座席に座った状態を示し、
この座席は背もたれ１４が底部１６に関して支持されている。この車両は、ある
特定の減速条件のもとで、座乗者１２を車両１０内に拘束するためのエアバッグ
システム１８と、安全ベルトシステム２０とを備えた座乗者拘束システムを備え
ている。衝突時のように車両が突然減速すると、座乗者１２は、慣性により前方
に移動する傾向がある。エアバッグコントローラ２２は、所定の衝突状況のもと
でエアバッグ２４を展開することにより、ハンドルまたはダッシュボード２６の
ような車両構造物に接触する前に座乗者の衝撃速度を減速させようとする。
【００１６】 図２に示す安全ベルトシステム２０は、膝部分２８と、ハーネス部分３０とを
有し、これらは座乗者１２を座席に固定するようにバックル３２により留められ
ている。安全ベルトシステム２０はまた、安全ベルト２０が係合位置にある時ハ
ーネス部分３０を介して座乗者１２に所定の張力を印加する予張機構３４と、ハ
ーネス部分３０を伸張状態から収縮させる収縮機構３６とを有する。座乗者１２
が座席に固定状態にある時、予張機構３４と収縮機構３６とは、衝突時における
座乗者１２の移動を抑制する働きがある。予張機構３４と収縮機構３６とを図２
に示すが、当該技術分野で知られた任意のタイプの予張機構３４及び収縮機構３
６を使用することが可能である。エアバッグ２４の展開及び安全ベルト機構３４
，３６の利用により、座乗者１２が重傷を負う可能性が減少する。
【００１７】 図３に示すように、チャイルドシート３８を座席に固定することができる。チ
ャイルドシート３８が後向きに装着されているかまたは座席への装着が不適当な
場合、エアバッグ２４を展開すべきでない。しかしながら、チャイルドシート３
８が図３に示すように前向きのある特定の条件のもとでは、幼児の負傷を防止す
るためにエアバッグ２４を小さい展開力で展開するのが望ましい。 本発明は、座乗者拘束システムの展開を最適化する、総括的に４０で示す制御シ
ステムに関するものである。複数のセンサーを用いて多数の入力信号を発生させ
、これらの入力信号を制御システム４０が処理することにより、エアバッグの膨
脹／収縮速度及び安全ベルト機構３４，３６を制御するための多数の出力信号を
発生させる。好ましくは、ファジー論理制御装置により多数の入力信号を処理し
て、座乗者拘束システムの展開を最適化する多数の出力信号を発生させる。これ
について、以下に詳しく説明する。
【００１８】 このシステムは、座乗者１２が座乗者拘束システムの影響を受ける所定の領域
にいるか否かをチェックする座乗者存在センサー４２を有する。例えば、光学的
センサー、接触センサーまたは非接触型センサーを含む任意タイプのセンサー４
２を使用することができる。座乗者存在センサー４２は座乗者存在信号４４を発
生し、この信号は中央処理ユニット（ＣＰＵ）または同じタイプの中央コントロ
ーラ４６へ送られる。座乗者存在信号４４は、座乗者１２が所定の領域にいるこ
とを示す正の信号か、または座乗者１２が所定の領域にいないことを示す負の信
号のいずれかである。用語「正の」及び「負の」は数学的値を示すものではなく
、２つの異なる信号表示、例えば、オンとオフに似た表示を区別するための記述
的用語であるに過ぎない。座乗者１２が所定の領域にいる場合、別の入力信号が
処理されるが、座乗者１２が所定の領域にいない場合は、座乗者拘束システムは
作動されない。従って、ＣＰＵ４６へ負の座乗者存在信号が伝送されると、座乗
者拘束システムは非作動状態となり、エアバッグ２４の展開及び予張機構３４及
び収縮機構３６の作動が阻止される。これにより、エアバッグ２４の不要な使用
がなくなると共に交換コストが減少する。
【００１９】 このシステムはまた、チャイルドシート３８が所定の領域内に正しく装着され
ているか否かをチェックするチャイルドシートセンサー４８を備えている。例え
ば、光学的センサー、接触センサーまたは非接触型センサーを含む任意タイプの
センサー４８を使用できる。チャイルドシートセンサー４８はチャイルドシート
信号５０を発生し、この信号はＣＰＵ４６へ送られる。チャイルドシート信号５
０は、チャイルドシート３８が存在し、正しく装着されている、即ち前向きに取
付けられていることを示す正の信号か、またはチャイルドシート３８が所定の領
域にないか装着が不適当である、即ち後向きに取付けられていることを示す負の
信号のいずれかである。上述したように、用語「正の」及び「負の」は数学的値
を示すものではなく、２つの異なる信号表示を区別するための記述的用語である
に過ぎない。チャイルドシート３８が適正に装着されている場合は、さらに別の
入力信号が処理されるが、チャイルドシート３８が適正に装着されていないか、
もしくは存在しない場合は、エアバッグ２４は展開されない。
【００２０】 このシステムはまた、座乗者１２が安全ベルトのハーネス部分３０及び／また
は膝部分２８を使用しているか否かをチェックする安全ベルト使用センサー５２
を有する。例えば、光学的センサー、接触センサーまたは非接触型センサーを含
む任意タイプの安全ベルト使用センサー５２を使用できる。安全ベルト使用セン
サー５２は安全ベルト使用信号５４を発生し、この信号はＣＰＵ４６へ送られる
。安全ベルト使用信号５４は、安全ベルト２０が係合状態にあることを示す正の
信号か、または安全ベルト２０が非係合状態にあることを示す負の信号のいずれ
かである。上述したように、用語「正の」及び「負の」は数学的値を示すもので
はなく、２つの異なる信号表示を区別するための記述的用語であるに過ぎない。
安全ベルト２０が係合状態にある場合、さらに別の入力信号が処理される。安全
ベルト２０が非係合状態にある場合、さらに別の入力信号が処理されるが、予張
機構３４及び収縮機構３６は展開されない。
【００２１】 座乗者存在センサー４２、チャイルドシートセンサー４８及び安全ベルト使用
センサー５２を修正センサーと呼ぶ。その理由は、これらのセンサー４２、４８
、５２がある特定の出力を、作動可能状態かまたは非作動状態にすることができ
るオンとオフの入力であるからである。従って、座乗者存在信号４４、チャイル
ドシート信号５０及び安全ベルト使用信号５４を修正信号と呼ぶ。これらの修正
センサー及び信号の任意の組合せを、ＣＰＵ４６への入力として使用することが
できる。オプションとして、さらに別の修正センサーによりＣＰＵ４６への別の
入力を与えることもできる。
【００２２】 このシステムはまた、座乗者の体重を表わす体重信号５８を発生する体重セン
サー５６を有する。体重センサー５６は、例えば、歪み計のような座乗者の体重
を測定する複数のセンサーを含む当該技術分野で知られた任意タイプの体重測定
センサー装置である。座乗者近接センサー６０は、エアバッグ２４の展開領域に
対する座乗者の位置を表わす座乗者近接信号６２を発生する。例えば、光学的セ
ンサー、接触センサーまたは非接触型センサーを含む任意タイプの近接センサー
６０を使用できる。体重センサー５６及び近接センサー６０を、座乗者センサー
と呼ぶ。これらのセンサー５６、６０は、体重信号５８及び近接信号６２よりな
る座乗者信号を発生し、この信号は、エアバッグ２４の膨脹／収縮速度を決定す
る入力としてＣＰＵ４６へ送られる。さらに別の座乗者センサー及び座乗者信号
により、ＣＰＵ４６へ別の入力情報を与えることができる。
【００２３】 このシステムは、衝突時または衝突直後の車両の衝突特性を表わす衝突激しさ
指示信号６１を発生する衝突激しさ指示センサー装置５４を備えた衝突センサー
装置を有する。これらの特性には、例えば、車両速度、車両位置、及び／または
ブレーキデータを含むことができる。このシステムは、オプションとして、衝突
直前の車両特性を表わす衝突前信号７０を発生する衝突前センサー装置６８を備
えている。これらの特性は、例えば、車両速度、車両方向及び／またはブレーキ
データを含むことができる。衝突激しさ指示センサー６４及び衝突前センサー６
８は、好ましくは、車両速度、ブレーキ力、加速度、減速度などを測定し、モニ
ターするための当該技術分野で周知の複数のセンサーより構成するのが好ましい
。
【００２４】 座乗者存在信号４４、チャイルドシート信号５０、安全ベルト使用信号５４、
座乗者体重信号５８、座乗者近接信号６２、衝突激しさ指示信号及び／または衝
突前信号７０の任意の組合せよりなる多数の入力信号は、発生されて、ＣＰＵ４
６へ送られる。ＣＰＵ４６はこれらの入力信号を受け、処理して、座乗者拘束シ
ステムの制御を最適化する多数の出力信号を発生する。
【００２５】 出力信号は、以下の信号の種々の組合せの任意のものよりなる。収縮制御信号
７２は、座乗者１２の前方へのモーメントを減少させるように安全ベルト収縮機
構３６の展開を制御する。多段膨脹制御信号７４は、エアバッグ２４の膨脹によ
る形状変化を制御するために使用される。可変排気制御信号７６は、エアバッグ
２４の収縮速度の制御に使用される。別の出力信号として、安全ベルト２０のハ
ーネス部分３０にかかる張力を制御する安全ベルト予張信号７８を含むことがで
きる。従って、ＣＰＵ４６は多数の入力信号を処理するが、このＣＰＵは収縮信
号７２、多段膨脹信号７４、可変排気信号７６及び／または予張制御信号７８を
含む多数の出力信号を発生する。ＣＰＵ４６は、ファジー論理制御装置により、
複数の入力信号に応じて複数の出力信号を最適化し、座乗者１２のタイプ、座乗
者１２の位置、エアバッグ２４に対する座乗者１２の近接度に応じてエアバッグ
２４及び安全ベルト機構３４、３６の展開を最適化する。
【００２６】 ファジー論理制御装置は、当該技術分野で周知である。ファジー論理制御装置
は、ブール論理を包含し拡張するものである。ブール論理では、事象は「１」ま
たは「０」の値で表わされる。従って、事象を記述または表示するには、２つの
異なる値を選択できるに過ぎない。ファジー論理制御装置は「１」と「０」の間
の全ての値を用いるため、１つの事象を記述または表示するために、多数の値を
選択することができる。ファジー論理制御装置では、ブール装置では厳しく禁止
される分類のオーバーラップが許容される。
【００２７】 制御の用途では、ファジー論理装置は、好ましくは、以下の特徴、即ち、メン
バーシップ関数、規則、規則評価及び脱ファジー化を含む。メンバーシップ関数
は、言語形式の名前を「０」と「１」の間の値に等しいと考える。規則は、所定
の定義とデータを用いてシステムを制御する「ＩＦ／ＴＨＥＮ」文を含む。規則
評価は、多数の入力を組合せて多数の規則を適用するプロセスである。入力の値
に応じて、１つの規則または全部の規則を使用し、システムをある程度制御する
ことができる。プロセスのこのステップの間、規則による結果から１つの曖昧な
形が引き出される。脱ファジー化ステップの間、その結果が単一の値に変換され
、この値を用いてエアバッグ及び／または安全ベルト機構の制御が行われる。
【００２８】 ファジー論理制御システムを利用すると、エアバッグ２４及び／または安全ベ
ルト機構３４、３６の展開を、種々の座乗者１２につき、それらのサイズ、体重
、位置などに応じて特別に調整することができる。図５に示し、また上述したよ
うに、座乗者存在センサー４２、チャイルドシートセンサー４８及び安全ベルト
使用センサー５２を修正センサー８０と呼ぶが、その理由は、これらのセンサー
４２、４８、５２は、ある特定の出力を作動可能状態または非作動状態にできる
オンまたはオフの入力であるからである。これらの修正センサー８０とは別に、
他のセンサー８２により別の入力をＣＰＵ４６へ与えることが可能である。
【００２９】 修正信号８０を一旦処理すると、別の入力の評価を行う。別の入力には、座乗
者体重センサー５６、エアバッグの展開領域に対する座乗者１２の位置及び／ま
たは近接度を示す座乗者位置センサー位置信号を発生する座乗者位置センサー６
０及び衝突時または衝突直後の多数の衝突特性を測定する衝突激しさ指示センサ
ー６４及び衝突直前の車両特性を測定する衝突前センサー６８からの信号がある
。これらの入力とは別に、他のセンサー８４を用いてＣＰＵ４６へ別の入力を与
えることができる。
【００３０】 ＣＰＵ４６が座乗者体重センサー５６、座乗者位置センサー６０、衝突激しさ
指示センサー６４及び衝突前センサー６８からの可変データを処理すると、ファ
ジー論理制御装置がその情報を処理して最適な出力制御決定を発生する。可変デ
ータ入力、即ち、非修正入力はそれぞれ、それらの領域に亘って範囲を記述する
記述的メンバーシップ関数を有する。ファジー論理プロセスは、全ての入力及び
可変出力の制御値を組合せる。好ましくは、出力は、多段膨脹信号７４、収縮力
信号７２、予張信号７８及び／または可変排気信号７６の任意の組合せを含む。
例えば、しきい信号８６のような他の出力信号を発生することも可能である。
【００３１】 多段膨脹信号７４は、システムによるエアバッグの圧力変化の制御を可能にす
る。エアバッグ２４は、最初はピーク圧力の７５％から１００％に膨脹すること
ができる。しきい信号８６は多段膨脹の最初の段階であり、最初の起爆の点火時
期を決定する。収縮力信号７２は、安全ベルト２０による、衝突時の座乗者の前
方へのモーメントの一部の制御、また、好ましくは、座乗者１２をスムースに移
動させるための一定の力の印加を可能にする。可変排気信号７６は、エアバッグ
２４を異なる速度で収縮させて、エアバッグ展開後の座乗者１２の立ち直りを可
能にする。安全ベルト予張信号７８は、安全ベルト使用センサー５２により予張
機構３４を作動可能状態にする。その他の出力、即ち、しきい信号８６、可変排
気信号７６及び多段膨脹信号７４は、好ましくは、計算された遅延８８を有し、
それらは安全ベルト予張機構３４及び収縮機構３６による座乗者の移動の最初の
制御を可能にする。
【００３２】 図６は、座乗者拘束システムの展開を最適化する制御プロセスのフローチャー
トである。最初に、修正信号８０が処理される。修正信号８０は、任意の順序で
処理可能である。１つの実施例では、最初のステップが座乗者存在信号９０をチ
ェックする。座乗者が存在すれば、次の修正信号が処理される。座乗者が存在し
ない場合、９２において、エアバッグ２４は非作動状態となる。次に、ＣＰＵ４
６は、９４において、チャイルドシート３８が存否をチェックする。チャイルド
シート３８が存在しなければ、次の修正信号が処理される。チャイルドシート３
８が存在すると、ＣＰＵ４６は、チャイルドシート３８が適当に装着されている
か否かをチェックする。チャイルドシート３８が車両に対して後向きか、または
適当に装着されていない場合、９２において、エアバッグ２４は非作動状態とな
る。チャイルドシート３８が前向きか、または正しく取り付けられている場合、
次の修正信号が処理される。
【００３３】 次に、ＣＰＵ４６は、９６において、安全ベルト２４が係合状態にあるか否か
をチェックする。安全ベルト２４が非係合状態である場合、９８において、予張
機構３４及び収縮機構３６が非作動状態になる。安全ベルト２０が係合状態にあ
る場合、任意の他の修正信号８０が処理される。全ての修正信号８０が処理され
ると、１００において、可変データが処理される。可変データは、衝突激しさ指
示データ１０２、衝突前データ１０４、座乗者体重データ１０６及び座乗者位置
／近接データ１０８と他の任意の可変データを含む。上述したように、ＣＰＵ４
６は、ファジー論理制御装置によりデータ１１０を分析し、この分析に基づき、
座乗者拘束システム１１２の展開を最適化する出力信号を発生する。
【００３４】 座乗者拘束システムを制御する方法は、以下のステップを含む。少なくとも１
つの修正信号は、所定条件が満足されると、座乗者拘束システムを作動可能状態
または非作動状態にするために発生される。例えば、修正信号は、単一の信号ま
たは以下の信号、即ち座乗者存在信号４４、チャイルドシート信号５０または安
全ベルト使用信号５４の任意の組合せよりなる複数の信号よりなる。正の座乗者
存在信号４４は、座乗者１２が所定の領域にいることを示し、負の座乗者存在信
号４４は、座乗者１２が所定の領域にいないことを示す。正のチャイルドシート
信号５０は、チャイルドシート３８が所定の領域内に正しく装着されていること
を示し、負のチャイルドシート信号は、チャイルドシート３８が所定の領域内に
存在しないかまたは正しく装着されていないことを示す。正の安全ベルト使用信
号５４は、安全ベルト２０が係合状態にあることを示し、負の安全ベルト使用信
号５４は安全ベルト２０が非係合状態にあることを示す。
【００３５】 座乗者の体重及び近接度のような多数の座乗者特性を表わす座乗者信号が発生
される。例えば、速度、位置及びブレーキのような車両衝突特性を表わす衝突信
号が発生される。修正信号、座乗者信号及び衝突信号は、処理ユニットの多数の
入力信号として伝送され、これらの入力信号に基づき座乗者拘束システムの展開
を最適化する出力信号が発生される。別のステップとして、負の座乗者存在信号
４４、負のチャイルドシート信号５０または負の安全ベルト使用信号５４が発生
すると、座乗者拘束システムを非作動状態にするように出力信号を修正し、また
正の座乗者存在信号４４、正のチャイルドシート信号５０または正の安全ベルト
使用信号５４が発生すると出力信号を引き続き処理するステップが含まれる。
【００３６】 出力信号は、エアバッグ２４の膨脹及び収縮を制御し、また予張機構３４及び
収縮機構３６の動作を制御するために使用される。出力信号は、エアバッグ２４
及び安全ベルトシステム２０の種々の機能を制御することができる。エアバッグ
２４の圧力変化を制御する多段膨脹制御信号７４、エアバッグ２４の収縮速度を
制御する可変排気制御信号７６及び安全ベルト収縮機構３４の収縮力を制御する
収縮制御信号７４は、ＣＰＵ４６が発生できる一部の出力信号に過ぎない。
【００３７】 ファジー論理分析プロセスを用いることにより、複数の入力信号に基づき出力
信号が発生される。上述したように、ファジー論理分析プロセスは、名前を指定
の範囲内の所定の値に割り当て、入力信号に適用される規則を指定し、その規則
及び入力信号を評価して最適の制御決定を形成し、最適の制御決定を出力信号に
変換することによりメンバーシップ関数を作成するステップを含む。
【００３８】 オプションとして、ＣＰＵ４６を、車両タイプに特有な車両特性を知るための
ニューラルネットワークでプログラムすることが可能である。車両タイプはそれ
ぞれ異なる乗客コンパートメント特性を有する。例えば、スポーツユーティリテ
ィ車はコンパクトカーに比べて乗客コンパートメントが広い。本発明の座乗者拘
束制御システムを各車両タイプに適応するように再開発、再設計及び再プログラ
ミングせずに多数の車両タイプに適合させるには、ニューラルネットワークを用
いてシステムに一層の適応性を付与することができる。ニューラルネットワーク
を用いると、テスト時のような開発段階で特定の車両タイプについて知ることが
できるニューロ−ファジーシステムが得られる。その後、ファジー論理分析プロ
セスを特定の車両タイプに応じて最適化すればよい。
【００３９】 本発明の好ましい実施例を図示説明したが、当業者は本発明の範囲から逸脱す
ることなく、多数の変形例及び設計変更を想到できるであろう。そのため、頭書
の特許請求の範囲を本発明の真の範囲を決定するために検討すべきであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、座乗者及び拘束システムの様子を示す図である。
【図２】 図２は、安全ベルト装置を備えた座席の斜視図である。
【図３】 図３は、図１に似ているが、チャイルドシートを示す図である。
【図４】 図４は、座乗者拘束システムの制御システムの概略図である。
【図５】 図５は、座乗者拘束システムの展開の最適化に使用する多数の入力及び出力信
号を示す概略図である。
【図６】 図６は、座乗者拘束システムの展開を最適化する制御プロセスのフローチャー
トである。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１０月２６日（２００１．１０．２６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】 従って、座乗者拘束制御システムが、安全ベルト予張及び収縮機構の動作及び
エアバッグの膨脹／収縮速度を含む座乗者拘束システムの展開を最適化するため
の多数の出力信号を、多数の入力を用いて発生させるようにするのが望ましい。
このシステムは、取り付け及びメインテナンスが容易であり、また任意の組合せ
のセンサーに容易に適応できなければならない。 ＷＯ９８/５４６３２号公報（Automotive Technologies International）は、
スマートエアバッグシステムを提供する。R. L. Phen et al.は、"Advanced Air
Bag Technology Assessment-Final Report"において車両安全装置を論評してい
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【発明の概要】 本発明の第１の局面によると、座乗者拘束システムを作動可能または作動不能
状態にする修正信号を発生する少なくとも１つの修正センサーと、複数の座乗者
特性を表わす座乗者信号を発生する座乗者センサー装置と、車両の衝突特性を表
わす衝突信号を発生する衝突センサー装置と、修正信号、座乗者信号及び衝突信
号よりなる入力を受け、その入力に基づき座乗者拘束システムの展開を最適化す
る少なくとも１つの出力信号を発生する処理ユニットとよりなり、少なくとも１
つの修正センサーは、座乗者センサー装置が第１の所定の状態にある時は正の修
正信号を、また座乗者センサー装置が第２の所定の状態にある時は負の修正信号
を発生するように作動可能である座乗者拘束システムが提供される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】 本発明の別の局面によると、座乗者拘束システムを制御する方法であって、 （ａ）所定の条件を満足するか否かにより座乗者拘束システムを作動可能状態
または非作動状態にする少なくとも１つの修正信号を発生し、 （ｂ）複数の座乗者特性を表わす座乗者信号を発生し、 （ｃ）車両の衝突特性を表わす衝突信号を発生し、 （ｄ）修正信号、座乗者信号及び衝突信号を処理ユニットへ複数の入力信号と
して伝送し、 （ｅ）入力信号に応じて、座乗者拘束システムの展開を最適化する少なくとも
１つの出力信号を発生するステップよりなり、各修正信号は正の修正信号または
負の修正信号として発生される座乗者拘束システムの制御方法が提供される。 修正信号、座乗者信号及び衝突信号が処理ユニットへの多数の入力として伝送
され、少なくとも１つの出力信号が座乗者拘束システムの展開を最適化するため
に入力信号に基づき発生される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 22/46 Ｂ６０Ｒ 22/46 (72)発明者 ガルシア，エマニュエル アメリカ合衆国 ミシガン州 48310 ス ターリング・ハイツ グロスター・ドライ ブ 3062 Ｆターム(参考） 3B087 DE08 DE10 3D018 MA00 3D054 AA02 AA03 AA04 AA13 AA14 CC16 EE09 EE10 EE11 EE13 EE14 EE15 EE17 EE28 EE29 EE30 EE31 EE36 【要約の続き】 ＣＰＵは、これら多数の入力をファジー論理制御システ ムにより処理して、エアバッグ及び安全ベルト機構を制 御する多数の出力信号を発生する。多数の出力信号に は、エアバッグ膨脹信号、可変排気信号、安全ベルト予 張信号及び安全ベルト収縮信号を含むことができる。

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 座乗者拘束システムであって、 座乗者拘束システムを作動可能または作動不能状態にする修正信号を発生する
    少なくとも１つの修正センサーと、 複数の座乗者特性を表わす座乗者信号を発生する座乗者センサー装置と、 車両の衝突特性を表わす衝突信号を発生する衝突センサー装置と、 修正信号、座乗者信号及び衝突信号よりなる入力を受け、その入力に基づき座
    乗者拘束システムの展開を最適化する少なくとも１つの出力信号を発生する処理
    ユニットとよりなる座乗者拘束システム。
  2. 【請求項２】 少なくとも１つの修正センサーは、座乗者が車両内の所定の
    領域内にいるか否かを判定する座乗者存在センサーを含み、修正信号は、座乗者
    が所定の領域内にいる時は正の修正信号として、また座乗者が所定の領域内にい
    ない時は負の修正信号として発生される請求項１のシステム。
  3. 【請求項３】 負の修正信号が処理ユニットへ伝送されると、座乗者拘束シ
    ステムが非作動状態にされる請求項２のシステム。
  4. 【請求項４】 少なくとも１つの修正センサーは、チャイルドシートが所定
    の領域内に正しく装着されているか否かを判定するチャイルドシートセンサーを
    含み、修正信号は、チャイルドシートが所定の領域内に正しく装着されておれば
    正の修正信号として、またチャイルドシートが所定の領域内で正しく装着されて
    いないときは負の修正信号として発生される請求項１のシステム。
  5. 【請求項５】 負の修正信号が処理ユニットへ伝送されると、座乗者拘束シ
    ステムが非作動状態にされる請求項４のシステム。
  6. 【請求項６】 少なくとも１つの修正センサーは、座乗者が安全ベルトを使
    用しているか否かを判定する安全ベルト使用センサーを含み、修正信号は、安全
    ベルトが係合位置にある場合は正の修正信号として、また安全ベルトが非係合位
    置にある場合は負の修正信号として発生される請求項１のシステム。
  7. 【請求項７】 少なくとも１つの出力信号は、処理ユニットが正の修正信号
    を受信するとき座乗者の前方向モーメントを減少させるように安全ベルト収縮装
    置の展開を制御し、処理ユニットが負の修正信号を受信するとき安全ベルト収縮
    装置を非作動状態にする収縮装置制御信号を含む請求項６のシステム。
  8. 【請求項８】 少なくとも１つの修正センサーは、座乗者が車両内の所定の
    領域内にいるか否かを判定する座乗者存在センサーと、チャイルドシートが所定
    の領域内に正しく装着されているか否かを判定するチャイルドシートセンサーと
    、座乗者が安全ベルトを使用しているか否かを判定する安全ベルト使用センサー
    とよりなり、座乗者存在センサーは、座乗者が所定の領域内にいる時は正の座乗
    者信号を、また座乗者が所定の領域にいない時は負の座乗者信号を発生し、チャ
    イルドシートセンサーは、チャイルドシートが所定の領域内に正しく装着されて
    いるときは正のチャイルドシート信号を、またチャイルドシートが正しく装着さ
    れていないときは負であるチャイルドシート信号を発生し、安全ベルト使用セン
    サーは、安全ベルトが係合位置にある時は正の安全ベルト信号を、また安全ベル
    トが非係合位置にある時は負の安全ベルト信号を発生し、修正信号は、座乗者存
    在信号、チャイルドシート信号及び安全ベルト信号よりなる請求項１のシステム
    。
  9. 【請求項９】 座乗者センサー装置は、座乗者の体重を表わす体重信号を発
    生する体重センサーと、座乗者拘束システムの展開領域に対する座乗者の位置を
    表わす座乗者近接信号を発生する座乗者近接センサーとを有し、座乗者信号は体
    重信号と、近接信号よりなる請求項１のシステム。
  10. 【請求項１０】 衝突センサー装置は、衝突時またはその直後の衝突特性を
    表わす衝突激しさ指示信号を発生する衝突激しさ指示センサーと、衝突の直前の
    車両の特性を表わす衝突前信号を発生する衝突前センサーとを有し、衝突信号は
    衝突激しさ指示信号と、衝突前信号とよりなる請求項９の修正信号。
  11. 【請求項１１】 座乗者拘束システムは、エアバッグを膨脹且つ収縮させる
    エアバッグコントローラと、安全ベルト予張機構及び安全ベルト収縮機構を有す
    る安全ベルト装置とよりなる請求項１のシステム。
  12. 【請求項１２】 処理ユニットへの入力は、座乗者存在信号、チャイルドシ
    ート信号及び安全ベルト信号によりなる修正信号と、座乗者体重信号及び座乗者
    近接信号よりなる座乗者信号と、衝突激しさ指示信号及び衝突前信号よりなる衝
    突信号とを含む複数の入力信号によりなる請求項１１のシステム。
  13. 【請求項１３】 少なくとも１つの出力信号は、エアバッグの形状変化を制
    御する多段膨脹制御信号と、エアバッグの収縮速度を制御する可変排気制御信号
    と、安全ベルト収縮機構の収縮力を制御する収縮装置制御信号を含む複数の出力
    信号よりなる請求項１２のシステム。
  14. 【請求項１４】 複数の入力信号に応じて複数の出力信号を最適化するため
    のファジー論理制御装置を備えた請求項１３のシステム。
  15. 【請求項１５】 エアバッグを膨脹且つ収縮させるエアバッグコントローラ
    を備えたエアバッグ装置と、 安全ベルト予張機構及び安全ベルト収縮機構を有する安全ベルト装置と、 座乗者が所定の領域内にいるか否かを表わす座乗者存在信号を発生する座乗者
    存在センサー、チャイルドシートが所定領域内に正しく装着されているか否かを
    示すチャイルドシート装着信号を発生するチャイルドシートセンサー、及びシー
    トベルトが係合位置か非係合位置にあるかを示す安全ベルト信号を発生する安全
    ベルト使用センサーを有する複数の修正センサーと、 座乗者体重信号を発生する座乗者体重センサー、及び座乗者拘束システムの展
    開領域に対する座乗者の位置を示す座乗者位置信号を発生する座乗者位置センサ
    ーを有する複数の座乗者センサーと、 衝突時またはその直後の衝突特性を表わす衝突激しさ指示信号を発生する衝突
    激しさ指示センサー、及び衝突の直前の車両の特性を表わす衝突前信号を発生す
    る衝突前センサーを有する複数の衝突センサーと、 座乗者存在信号、チャイルドシート信号、安全ベルト信号、座乗者体重信号、
    座乗者位置信号、衝突激しさ指示信号及び衝突前信号よりなる多数の入力信号を
    受けて、エアバッグの形状変化を制御する多段膨脹制御信号、エアバッグの収縮
    速度を制御する可変排気制御信号及び安全ベルト収縮機構の収縮力を制御する収
    縮装置制御信号を含む複数の出力信号を発生する処理ユニットとよりなる座乗者
    拘束システム。
  16. 【請求項１６】 処理ユニットは、多数の入力信号に応じて多数の出力信号
    を最適化するファジー論理制御装置を含む請求項１５のシステム。
  17. 【請求項１７】 座乗者存在信号は、座乗者が所定の領域内にいることを示
    す正の座乗者存在信号または座乗者が所定の領域内にいないことを示す負の座乗
    者存在信号のいずれかであり、チャイルドシート信号は、チャイルドシートが所
    定の領域内に正しく装着されていることを示す正のチャイルドシート信号または
    所定の領域内に正しく装着されていないことを示す負のチャイルドシート信号の
    いずれかであり、シートベルト信号は、シートベルトが係合状態にあることを示
    す正のシートベルト信号またはシートベルトが非係合状態にあることを示す負の
    シートベルト信号のいずれかであり、負の座乗者存在信号と、負のチャイルドシ
    ート信号とにより、エアバッグコントローラは非作動状態にされてエアバッグの
    膨脹を阻止し、負のシートベルト信号により、シートベルト予張機構及び収縮機
    構は非作動状態にされる請求項１６のシステム。
  18. 【請求項１８】 座乗者拘束システムを制御する方法であって、 （ａ）所定の条件を満足するか否かにより座乗者拘束システムを作動可能状態
    または非作動状態にする少なくとも１つの修正信号を発生し、 （ｂ）複数の座乗者特性を表わす座乗者信号を発生し、 （ｃ）車両の衝突特性を表わす衝突信号を発生し、 （ｄ）修正信号、座乗者信号及び衝突信号を処理ユニットへ複数の入力信号と
    して伝送し、 （ｅ）入力信号に応じて、座乗者拘束システムの展開を最適化する少なくとも
    １つの出力信号を発生するステップよりなる座乗者拘束システムの制御方法。
  19. 【請求項１９】 ステップ（ａ）は、第１の修正信号を発生し、第２の修正
    信号を発生し、第３の修正信号を発生するステップよりなる請求項１８の方法。
  20. 【請求項２０】 ステップ（ｅ）は、負の座乗者存在信号、負のチャイルド
    シート信号または負のシートベルト使用信号が発生すると座乗者拘束システムを
    非作動状態にするように出力信号を修正するステップを含む請求項１９の方法。
  21. 【請求項２１】 正の座乗者存在信号、正のチャイルドシート信号または正
    のシートベルト使用信号が発生している間は、出力信号を引き続き処理するステ
    ップを含む請求項２０の方法。
  22. 【請求項２２】 ステップ（ｅ）は、出力信号を用いて、エアバッグの膨脹
    及び収縮を制御し、またシートベルト予張機構及びシートベルト収縮機構を有す
    るシートベルト装置の作動を制御するステップを含む請求項２０の方法。
  23. 【請求項２３】 ステップ（ｅ）は、エアバッグの形状変化を制御する多段
    膨脹制御信号を発生し、エアバッグの収縮速度を制御する可変排気制御信号を発
    生し、シートベルト収縮機構の収縮力を制御する収縮機構制御信号を発生するス
    テップを含む複数の出力信号を発生するステップよりなる請求項２０の方法。
  24. 【請求項２４】 ステップ（ｅ）の前に、複数の入力信号に応じて複数の出
    力信号を発生するために処理ユニットをファジー論理分析プロセスによりプログ
    ラミングするステップをさらに含む請求項２３の方法。
  25. 【請求項２５】 ステップ（ｂ）は、座乗者体重信号と、エアバッグに対す
    る座乗者の位置を示す座乗者近接信号とを発生するステップを含む請求項２４の
    方法。
  26. 【請求項２６】 ステップ（ｃ）は、衝突時または衝突後の車両の特性を表
    わす衝突激しさ指示信号を発生し、衝突前の車両の特性を表わす衝突前信号を発
    生するステップを含む請求項２５の方法。
  27. 【請求項２７】 ファジー論理分析プロセスを用いて、ステップ（ｅ）の前
    に複数の入力信号に応じて出力信号を発生するステップを含み、ファジー論理分
    析プロセスは、名前を指定された範囲内の所定の値に割り当て、入力信号に適用
    される規則を指定し、規則と入力信号を評価して最適制御決定を形成し、最適制
    御決定を出力信号に変換することによりメンバーシップ関数を作成するステップ
    を含む請求項１８の方法。
  28. 【請求項２８】 車両のタイプに特有の車両特性を知るためにニューラルネ
    ットワークにより処理ユニットをプログラミングするステップを含む請求項１８
    の方法。
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