JP2005528274A

JP2005528274A - 膨張式拘束システムのための衝突パルスエネルギ演算方式

Info

Publication number: JP2005528274A
Application number: JP2004509102A
Authority: JP
Inventors: ロバートアンドレアス、
Original assignee: Siemens VDO Automotive Corp
Current assignee: Continental Automotive Systems Inc
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2005-09-22
Also published as: WO2003101786A1; DE60306377D1; EP1509424A1; DE60306377T2; US20030222441A1; US7539568B2; EP1509424B1

Abstract

本発明のエアバッグシステム（１２）は、コントローラ（１４）、リモートサテライトセンサ（１６）および展張可能なエアバッグ（１８）を含む。サテライトセンサからの信号に応じ、衝撃発生時に展張要否を弁別するコントローラロジックにより、エアバッグの展張指令が鋭敏にされる。即ちこのロジックによって、特に側面衝突事故の識別に有用な、衝突信号を弁別するための衝突パルスエネルギ項（ＣＰＥ）が割り出され、このため衝撃の弁別性が向上する。

Description

本発明は、膨張式の拘束システムに関し、特にサイドエアバッグシステムにおいて、展張の必要な側方からの衝撃の発生を弁別するための演算方式に関する。

運転者の側方用又は乗客の側方用の膨張式補助拘束（ＳＩＲ）システムは、通常、運転者又は１人以上の乗客のすぐそばの車体の内装内に、ハウジングモジュールに格納されたエアバッグを備えている。ＳＩＲシステムは、急激な減速度によって動作して、運転者や乗客の動きを拘束すべくエアバッグを素早く展張させるように設計されている。展張の際には、エアバッグを完全に膨らんだ状態迄膨張させるため、インフレータからエアバッグへとガスが迅速に放出される。

通常の膨張式補助拘束装置は、車両の座席内又は車両のドアの内側部分に取り付けられた側面衝突用エアバッグを含んでいる。側方からの衝撃を検出すると、ガス発生装置からバッグ内へとガスが即座に噴出し、車両の側面と乗客との間でバッグが膨張する。バッグが車両の側面と車両内の乗客との間に位置することで、変形したドア等によって引き起こされて乗客に加わる衝撃が吸収され、乗客は保護される。

従来の側面衝突用エアバッグシステムにおいては、側面衝突の発生時、側面からの衝撃の入力とほぼ直交する方向にバッグが膨張するため、バッグを車両のドアと乗客との間の狭い空間に確実に膨張させるため、エアバッグを高圧で迅速に膨らませる必要がある。

展張の必要な側方からの衝撃の発生を、他の展張不要な事象および誤動作の事象から弁別することは、加速度に基づく衝撃センサではおそらく困難である。この仕事は、側方からの衝撃の発生においては迅速な展張が求められることから、更に複雑になる。

従って、展張が必要な側方からの衝撃の発生を効果的に弁別するエアバッグシステムを提供することが望ましい。

本発明によるエアバッグシステムは、コントローラ、リモートサテライトセンサおよび展張可能なエアバッグを含んでいる。サテライトセンサからの信号に応じ、衝撃発生時の展張の要否を弁別するためのコントローラロジックによって、エアバッグの展張指令が鋭敏にされる。このロジックにより衝突パルスエネルギ項（ＣＰＥ）が割り出され、連続する２つのパルス間で振幅又はエネルギーの増加を示す衝突信号が弁別される。このような衝突信号の弁別は、側方衝突に特に有益である。

ＣＰＥは、展張指令の発令を判断する他の入力と組み合わせて利用される。即ちＣＰＥが、本来であれば展張の閾値を満足しないであろう衝撃の発生について、展張の閾値を鋭敏にする。例えば或る状況下ではエアバッグがより展張され易くなるよう、ＣＰＥ項を重み付け係数で乗算して展張閾値に加えることで、衝撃の弁別性を向上させ得る。

従って、本発明は、展張の必要な側方衝突の発生を効果的に弁別するエアバッグシステムを提供する。

本発明の様々な特徴および利点を、現時点における好ましい実施形態についての以下の詳細な説明から明らかにする。

図１は、エアバッグシステム１２を有する車両１０の全体を示した概略図である。エアバッグシステム１２は、通常コントローラ１４、リモートサテライトセンサ１６および展張可能なエアバッグ１８を含む。好適には、エアバッグ１８は、車両の座席２０の側方に位置するサイドエアバッグである。本発明は、他の構成のエアバッグおよび他のセンサ配置においても同様の効果を奏する。

サテライトセンサ１６は、側面衝突等の展張を要する事象を検知すべく、コントローラ１４と通信する。サテライトセンサ１６が発する加速度信号に応じ、コントローラ１４が、コントローラ１４内に記憶されたロジックにより、エアバッグ１８を展張するか否かを判断する。サテライトセンサ１６は、関連するエアバッグ１８の近傍の車両１０の側面２２に位置するとよい。更に本発明は、他の位置およびセンサ方式でも効果を奏する。

図２は、衝突発生時の展張要否の弁別のための擬似コードを示す。該コードは、サテライトセンサ１６からの信号に応じてエアバッグ１８を展張すべく、コントローラ１４内に記憶されたロジックを表している。この擬似コード内で使用した変数を、左前部のサテライトについて図３の表に示しており、符号Ｌ１が「左側の第一列」、そして符号ＲＯＷ１が「第一列」を意味している。一般に、このロジックは、連続する２つのパルス間で振幅又はエネルギーの増加が見られる衝撃信号を弁別する衝突パルスエネルギ項（ＣＰＥ、図４）を割り出す。かかる衝突信号の弁別は、側面衝突時に特に有用である。

ＣＰＥは、展張の閾値を判断するための他の計算および／又は入力と組み合わせて利用するとよい。即ちＣＰＥが、本来であれば展張の閾値を満足しないであろう衝撃の発生に際し、展張の閾値を鋭敏にする。即ち、鋭敏でない展張閾値指令では、エアバッグを展張しないかもしれない。従って、従来の展張閾値ロジックを、代替或いは追加として、本発明と共に利用できる。例えば或る状況下でエアバッグ１８をより展張し易くすべく、ＣＰＥ項を重み付け係数で乗算して展張閾値に加え得る。

図４は、Ｌ１サテライトセンサ１６からの加速度信号Ａをグラフで表示し、衝突の方向が正である。更に、ＣＰＥ項における増加が、擬似コード（図２）によって決定され、加速度信号Ａの上方に図示されている。

車両の側面が剛体と接触した場合等、大きな侵入を伴う側面衝突は、危険であり乗員に危害を及ぼす可能性がある。剛体が車両のドア等の柔らかい鋼板を通って侵入する場合、侵入してきた物体が加速度センサを叩かない限り大きな信号が生じないため、従来のエアバッグシステムにおいては側面衝突の弁別は困難である。従って、パルスの大きさだけでなく、むしろパルスの形状を調べる必要がある。本発明のロジックによって計算されるＣＰＥ項は、侵入度の大きい側面衝突を弁別する。

本発明のロジックは、効果的な弁別のため、最新の２つの有意な最大加速度ピークのレベルと時刻並びに両者の間における最小レベルを割り出す。本発明のロジックは、近接しかつ振幅又はエネルギーが増加している連続するピークを、そのような関係が大きな侵入を伴う衝突を示しているものとして明確に特定する。

最初の時刻ｔ０において、サテライトセンサ１６が加速度ピークｐ１を感受する。このピークｐ１は衝突の方向にあり、最小有意レベルを選別するためのＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＭＩＮレベルを超えている。ピークｐ１によって、制限時間ＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＴＩＭ＿ＬＩＭ（ＴＬ₀）が始まる。ＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＭＩＮレベルは、小さな破片の衝突や段差或いは背景雑音等がＣＰＥに影響を及ぼすことがないようにしている。

加速度ピークｐ２は、典型的なピークｐ１からの反射として衝突と反対の方向にある。大きなピークの差は、深刻な衝突に関係する減速の機構を示している。加速度ピークｐ２は、当該ピークを局所最大又は局所最小として選別し、場合によりＣＰＥの増加を開始するのに必要な最小反転を定めている差ＲＯＷ＿ＰＥＡＫ＿ＤＩＦＦを超えている点で有意である。本発明のロジックでは、反射の大きさが極力ＣＰＥに影響しないようにすべく、加速度ピークｐ２を切り落とす。好ましくは、衝突と反対方向のパルスは、前回の正のピークの約半分に切り落とされるが、他の割合であっても本発明は効果を奏する。

加速度ピークｐ３は衝突の方向にあり、最小有意レベルを選別するためのＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＭＩＮレベルを再び超えている。加速度ピークｐ３がＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＭＩＮレベルを横切ったところで、ＣＰＥ項の増加が始まる（ＣＰＥ１）。何故ならば、ｐ３の起源およびｐ１とｐ３の間の時間間隔を考慮したとき、エネルギーがｐ１よりも大きいからである。加速度ピークｐ３の頂点において、ＣＰＥ項の増加が終了（ＣＰＥ２）し、連続する２つの最大値がＣＰＥに影響するための制限時間ＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＴＩＭ＿ＬＩＭ（ＴＬ₁）が、再び開始される。即ち、ＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＴＩＭ＿ＬＩＭによって、ＣＰＥへの影響を、時刻的に近接している加速度パルスに限っている。

加速度ピークｐ４は、衝突と反対の方向である。加速度ピークｐ５は、衝突の方向にあり、ＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＭＩＮレベルを超え、加速度ピークｐ３よりレベルが大であり、更に制限時間ＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＴＩＭ＿ＬＩＭ内である。今度は、加速度ピークｐ５が加速度ピークｐ３のレベルを超えた際に、ＣＰＥ項の更なる増加が始まる（ＣＰＥ３）。加速度ピークｐ５の頂点において、ＣＰＥ項の増加が終了（ＣＰＥ４）し、前記と同様に第２の制限時間ＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＴＩＭ＿ＬＩＭ（ＴＬ₂）が始まる。

加速度ピークｐ６は、衝突と反対の方向であり、加速度ピークｐ７は、衝突の方向にある。加速度ピークｐ７は、最小有意レベルとして選別されるためのＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＭＩＮレベルを超えていない。従って、ＣＰＥは増加しない。

加速度ピークｐ８は、衝突と反対の方向であり、加速度ピークｐ９は、衝突の方向にある。加速度ピークｐ９は、最小有意レベルを選別するためのＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＭＩＮレベルを再び超えている。しかしながら、加速度ピークｐ９は、加速度ピークｐ５で始まった第２の制限時間ＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＴＩＭ＿ＬＩＭ（ＴＬ₂）内に発生していない故、ＣＰＥは増加しない。加速度ピークｐ９の頂点において、第３の制限時間ＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＴＩＭ＿ＬＩＭ（ｔ３）が始まる。

加速度ピークｐ１０は衝突と反対の方向、加速度ピークｐ１１は衝突の方向にある。加速度ピークｐ１１が加速度ピークｐ９のレベルを超えたところで、ＣＰＥ項の更なる増加が始まる（ＣＰＥ５）。加速度ピークｐ１１の頂点でＣＰＥの増加が終わる（ＣＰＥ６）。加速度ピークｐ１１は、加速度ピークｐ１１とｐ１２の間の差がＲＯＷ１＿ＰＥＡＫ＿ＤＩＦＦ制限を超えないため、局所最大としては選定されない。従って、加速度ピークｐ１１は、新しい時間制限ＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＴＩＭ＿ＬＩＭを開始させない。

加速度ピークｐ１２は衝突と反対、加速度ピークｐ１３は衝突の方向にある。加速度ピークｐ１３が第３の制限時間ＲＯＷ１＿ＭＡＸ＿ＴＩＭ＿ＬＩＭ（ＴＬ₃）内に発生した故、加速度ピークｐ１３が加速度ピークｐ１１のレベルを超えた時点で、ＣＰＥ項の更なる増加が始まる（ＣＰＥ７）。加速度ピークｐ１３の頂点でＣＰＥの増加が終わる（ＣＰＥ８）。

図４は、測定した加速度に応じてＣＰＥが増加する主な場合又は増加しない主な場合を、一般的に示す。増加するＣＰＥ項を、エアバッグ展張指令のための感度閾値を連続的に増加させるために好適に利用でき、他の慣例の展張ロジック係数に依存し、所定の展張閾値に到達したエアバッグを図４のＣＰＥのグラフのどこででも展張できる。

以上の説明は、そこでの限定によって定められるものではなく、あく迄例示である。以上の教示に照らし、本発明について多くの変形および変更が可能である。本発明の好ましい実施形態を開示したが、当業者であれば、或る特定の変更が本発明の技術的範囲内にあることを理解できるであろう。従って、具体的に説明した方法のみならず、添付の特許請求の範囲の範疇で本発明を実施できることは自明である。それ故、本発明の技術的範囲および内容は、特許請求の範囲に基づき判定すべきである。

本発明と共に使用する車両の一例の実施形態の概略図である。衝撃発生時の展張要否弁別ロジックの擬似コードを示している。図２の擬似コードにおける変数の図表である。加速度信号および本発明のロジックに従って計算したＣＰＥの増加を示したグラフである。

符号の説明

１０車両、１２エアバッグシステム、１４コントローラ、１６リモートサテライトセンサ、１８エアバッグ、２０座席。２２車両の側面

Claims

エアバッグ展張の閾値を鋭敏にするための方法であって、以下の工程を備える方法。
（１）第１の加速度を測定する工程、
（２）第２の加速度を測定する工程、
（３）第３の加速度を測定する工程、
（４）前記第１の加速度を前記第２の加速度と比較して差を確認する工程、
（５）前記第３の加速度を前記第１の加速度と比較して、前記第１の加速度から前記第３の加速度迄の増加を確認する工程、および
（６）衝突パルスエネルギ項を、所定の差を達成した前記（４）の工程の差と、前記（５）の工程の増加との両者に応じて増加させる工程。
前記（６）の工程に応じ時限を開始させる工程を更に備える請求項１記載の方法。
所定の時限内に生じている前記（６）の工程のみに応じて前記衝突パルスエネルギ項を増加させる工程を更に備える請求項１記載の方法。
前記（５）の工程に応じて前記衝突パルスエネルギ項の増加を開始させる工程を更に備える請求項１記載の方法。
前記（５）の工程に応じて前記衝突パルスエネルギ項の増加を終了させる工程を更に備える請求項４記載の方法。
前記衝突パルスエネルギ項が所定の値に到達したことを確認する工程、および
前記所定の値に到達した前記衝突パルスエネルギ項に応じてエアバッグを展張する工程
を更に備える請求項１記載の方法。
前記衝突パルスエネルギ項の増加に応じてエアバッグ展張指令の感度を増加させる工程を更に備える請求項１記載の方法。
前記衝突パルスエネルギ項の増加に応じてエアバッグ展張指令の可能性を増加させる工程を更に備える請求項１記載の方法。
前記第２の加速度が、前記第１の方向と反対の方向にある請求項１記載の方法。
前記第１の加速度が所定の加速度を超えたか否かを判断する工程を更に備える請求項１記載の方法。
前記第１、第２および第３の加速度が、車両の横方向にある請求項１記載の方法。
エアバッグ展張の閾値を鋭敏にするための、以下の工程を備える方法。
（１）第１の加速度を測定する工程、
（２）該第１の加速度が、所定の加速度を超えるか否かを判定する工程、
（３）前記第１の加速度と通常は反対方向である第２の加速度を測定する工程、
（４）前記第１の加速度と前記第２の加速度の間の差が、所定の差を超えるか否かを判定する工程、
（５）前記第１の加速度と通常は同じ方向である第３の加速度を測定する工程、
（６）該第３の加速度が、所定の加速度を超えるか否かを判定する工程、および
（７）前記（４）の工程および前記（６）の工程に応じて、衝突パルスエネルギ項を増加させる工程。
前記第２の加速度を、前記第１の加速度の或る割合迄切り落とす工程を更に備える請求項１２記載の方法。
前記第３の加速度が前記所定の加速度を超えたことに応じて、前記衝突パルスエネルギ項の増加を開始させる工程を更に備える請求項１２記載の方法。
前記第３の加速度のピークを確認したことに応じて、前記衝突パルスエネルギ項の増加を終了させる工程を更に備える請求項１４記載の方法。
前記第３の加速度のピークを確認したことに応じて、或る時限を開始させる工程を更に備える請求項１５記載の方法。
前記衝突パルスエネルギ項の増加に応じて、エアバッグ展張指令の可能性を増加させる工程を更に備える請求項１２記載の方法。
前記衝突パルスエネルギ項の増加に応じて、サイドエアバッグ展張指令の可能性を増加させる工程を更に備える請求項１２記載の方法。
エアバッグ展張の閾値を鋭敏にするための方法であって、以下の工程を備える方法。
（１）第１の加速度を測定する工程、
（２）該第１の加速度が、所定の加速度を超えるか否かを判定する工程、
（３）前記第１の加速度と通常は反対方向である第２の加速度を測定する工程、
（４）前記第１の加速度と前記第２の加速度の間の差が、所定の差を超えるか否かを判定する工程、
（５）前記第１の加速度と通常は同じ方向である第３の加速度を測定する工程、
（６）該第３の加速度が、前記第１の加速度を超えるか否かを判定する工程、
（７）前記第１および第３の加速度が、所定の時限内に発生したか否かを判定する工程、および
（８）前記（４）、（６）および（７）の工程に応じて、衝突パルスエネルギ項を増加させる工程。
前記第３の加速度が前記第１の加速度を超えたことに応じて、前記衝突パルスエネルギ項の増加を開始させる工程、および
前記第３の加速度のピークを確認したことに応じて、前記衝突パルスエネルギ項の増加を終了させる工程
を更に備える請求項１９記載の方法。