JPH1081197A - 可変レベルエアバッグ膨張の制御方法 - Google Patents

可変レベルエアバッグ膨張の制御方法

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JPH1081197A
JPH1081197A JP9208956A JP20895697A JPH1081197A JP H1081197 A JPH1081197 A JP H1081197A JP 9208956 A JP9208956 A JP 9208956A JP 20895697 A JP20895697 A JP 20895697A JP H1081197 A JPH1081197 A JP H1081197A
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    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のエアバッグ膨張器の点火を制御して種
々の衝撃速度の各タイプの衝突に対してエアバッグの効
果を最適化する可変レベルエアバック膨張の制御方法を
提供する。 【解決手段】 ２つ又はそれより多数の膨張器を有する
エアバッグはある時間間隔に分離された連続の段で膨張
される。そして衝突の激しさに応じて同時に膨張され又
は一部は全く膨張されない。本発明は、車両の加速度を
感知１０し、加速度から展開時間を決定する１４ステッ
プと、前記展開時間に第１段を膨張する１６、１８ステ
ップと、衝突の激しさを決定する１４ステップと、前記
衝突の激しさにより正当化されるとき第２段を膨張する
１６、１８ステップとを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数段の膨張を有
する、自動車の補足拘束システムに関し、特に各段の膨
張の起動に対する制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車両の乗車者を保護するため、衝突
を加速度計及び関連の制御器により感知したとき迅速に
膨張させられるエアバッグを設けることは通常実施され
ている。このような制御器は、衝突の激しさ及び速度の
変化を測定して加速度を分析することによりエアバッグ
が膨張する時を最適に定めることができる。通常、エア
バッグは、膨張するためガスを固定速度で解放又は生成
する火工装置を点火することにより展開されるため、そ
の展開はタイミングを除き全ての種類の衝突に対して同
じである。更に、展開速度を時間にわたり制御すること
によりその展開を改良することができる。これを達成す
る一つの方法は、多重レベルの膨張又は可変レベルの膨
張による。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】２つ又はそれより多数
の膨張器をエアバッグに含むようにすること、及び膨張
器を連続して起動してエアバッグを複数の段で膨張させ
ることが提案されて来た。各膨張に対して最適制御が所
望されている。従って、本発明の目的は、複数のエアバ
ッグ膨張器の点火を制御して種々の衝撃速度の各タイプ
の衝突に対してエアバッグの効果を最適化することにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、エアバッグを
展開すべきか及び膨張器を点火すべきときを決定するた
め衝突の激しさを評価する従来の制御アルゴリズムによ
り膨張器の最初のものを起動することにより実行され
る。この決定の過程において、制御器は、加速度が閾値
に達するときを検出し、次いで展開時間と、加速度を積
分することにより決定される、その展開時間での速度変
化とを計算する展開アルゴリズムを呼び出す。次いで、
第２段のためのアルゴリズムが、衝突の激しさを展開時
間とその展開時間での速度とに基づいて評価する。非常
に激しい衝突の場合には、第２の膨張器が直ちに点火さ
れる。中位の激しさの衝突に対しては、第２の膨張器は
ある時間遅延後に点火される。その遅延は、第１段の展
開時間及び／又はその第１段の展開時間での速度の関数
である。より少ない激しさの衝突に対しては、第２の膨
張器は全く点火されない。システムが追加の膨張器を有
する場合、同じロジックを用いて、第２の膨張器の展開
時間及び／又はその時間での速度に基づいて追加の膨張
器の点火が決定される。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の上記及び他の利点は、添
付の図面と関係した以下の記述からより明らかになるで
あろう。なお、図面において、類似参照番号は類似の構
成要件を示す。図１は膨張可能な補足拘束（ｓｕｐｐｌ
ｅｍｅｎｔａｌ ｉｎｆｌａｔａｂｌｅ ｒｅｓｔｒａ
ｉｎｔ）（ＳＩＲ）システムを示し、当該ＳＩＲシステ
ムは加速度計即ちセンサ１０、ハードウエア低域通過フ
ィルタ１２、マイクロコントローラ１４及びＳＩＲ展開
システム１６を備える。構成要素１０〜１４は、ここに
記載される制御ソフトウエアの管理の元のマイクロコン
トローラ１４の機能性を除いて、一般に通常のものであ
り得る。
【０００６】しかしながら、ＳＩＲ展開システム１６は
複数の膨張器（ｉｎｆｌａｔｏｒ）１８を有し、該複数
の膨張器１８はマイクロコントローラ１４により制御さ
れエアバッグを複数の段において膨張させ、それは衝突
の激しさに応じて同時に又はことによると１つ又は２つ
のみが膨張される。各膨張器は、点火されたときエアバ
ッグを部分的に膨張させるのに十分なガスを生成し、そ
して全部の膨張器は一緒になって従来の単一段の膨張器
に相当するガス量を生成することができる。例えば、２
つの膨張器が設けられている場合、膨張すべき第１の膨
張器は完全な膨張に対してガスの６０％から８０％を生
成し得て、第２の膨張器は、それが用いられる場合その
残りを供給する。こうして、部分的に又は完全に膨張し
たエアバッグは、直ちに展開され得て、即ち完全な膨張
が２つの連続した段における展開により一層長い期間で
達成される。各膨張器１８は、マイクロコントローラ１
４のＩ／Ｏポート２０に結合されている。
【０００７】加速度計１０は、車両の長手方向軸に沿っ
た加速度に対応するアナログ電気信号を与える。加速度
信号が低域通過フィルタ１２に供給され、フィルタリン
グされた加速度信号を形成する。該フィルタリングされ
た加速度信号は、本発明に従ったそして更に既知のＳＩ
Ｒ方法に従った分析のためマイクロコントローラ１４の
Ａ／Ｄポート２２に入力として印加される。Ｉ／Ｏポー
ト２０及びＡ／Ｄポート２２の他に、マイクロコントロ
ーラ１４は、マイクロプロセッサとランダム・アクセス
読出し専用のメモリとを含む通常の電子部品を備える。
【０００８】従来の単一段膨張コントローラは、フィル
タリングされた加速度信号が閾値に達すると展開アルゴ
リズムを開始する。そのアルゴリズムは、加速度信号を
処理して展開すべきか決定し、そして展開での車両に関
して車両の乗車者の速度ＶDと、閾値の交差から測定さ
れた展開の時間ＴDとを計算する。これらの２つのパラ
メータは、当該技術において周知であり、一般に色々の
製造業者の通常のＳＩＲシステムにおいて利用可能であ
る。これらのパラメータを後続の段で用いて衝突の激し
さを、次いで別の段を展開すべきか及びそうするときを
決定する。
【０００９】図２及び図３に示されるように、パラメー
タＴD及びＶDは一般に、非常に激しい衝突に対して小さ
い値である。より激しい衝突はより早い展開を生じるべ
きなのでそれらのパラメータは値が小さく、そしてその
短い期間は速度の累積に対してより少ない時間を与え
る。こうして、これらのパラメータは衝突の激しさのイ
ンディケータにとって適当な候補である。こうして、そ
れらのパラメータを用いて、第１の膨張と第２の膨張と
の間の（及び各段と次の段との間の）間隔ＴINTを決定
する。図４に示されるように、より激しい衝突に対して
短い時間間隔を、そして激しさがより少ない衝突に対し
てより長い間隔を選択するのが妥当である。最も激しい
衝突に対して時間間隔ＴINTは、第２の膨張が直ちに起
動されるようにゼロであるべきであることが分かった。
他方、衝突が激しくないとき、第２の（又は後続の）膨
張は全く生ずるべきでない。中位の衝突の激しさの中間
の場合に対しては、時間間隔は激しさの関数として変え
られるべきである。
【００１０】図５は衝突の激しさの３つの領域に対する
ＴINTの例を示す。衝突の激しさの限界を規定する展開
時間閾値ＴAは経験的に決定され、非常に激しい衝突と
中位の激しさの衝突との境界に印しをつける。時間ＴB
は、中位の激しさの衝突と激しくない衝突との境界とし
て決定される。ＴDが閾値ＴAより小さいとき第１の膨張
器の後直ちに第２の膨張器を展開させ、そのためＴINT
がゼロに設定されるのが望ましいことが分かった。しか
しながら、ＴAとＴBとの間の展開時間に対して、時間間
隔ＴINTはＴDと共に増大する。別の増大する関数を用い
得るが、線形又は比例の関数が単純さのため選択されて
いる。こうして、時間間隔は、ＴAでの０からＴBでの経
験的限界ＴLIM-Tまで増大し、それは第１の展開時間と
第２の展開時間との間の最大許容遅延を設定する。ＴB
より大きい展開時間にとっては衝突は激しくなく、第２
の膨張器の展開はない。類似の関数が、図６において、
時間間隔ＴINTに対して速度ＶDの関数として示されてい
る。境界点ＶA及びＶBは、３つの激しさの領域を規定す
るため経験的に選択され、そして時間限界ＴLIM-Vが決
定される。
【００１１】第１の膨張器の展開と第２の膨張器の展開
との間の時間間隔を決定するためのアルゴリズムが、図
７のフローチャートに示されている。なお、そのフロー
チャートの各ブロックの機能の説明においては、ブロッ
クの参照番号に対応する数字をかぎ括弧＜ｎｎ＞に付
す。マイクロコントローラは、プログラムされ、ソフト
ウエア・ループを周期的、例えば１６００から２０００
Ｈｚの速度で処理して、センサにより生成される加速度
信号を繰り返しサンプルする＜３０＞。加速度が閾値を
越えていることが決定されたならば＜３２＞、展開アル
ゴリズムに入り、第１段の展開が正当化されるかを決定
する＜３４＞。同時に、エアバッグを展開すべきである
との判定がなされた場合、パラメータＴD及びＶDが生成
される。ここまでは、その方法論は、単一段システムに
ついての従来のアルゴリズムと同じである。次いで、第
１段を展開することが指令されると、パラメータＴD及
びＶDを用いて、第２段の膨張器を起動するときを決定
する。展開時間が値ＴBより大きい場合、又はその時間
での速度がＶBより大きい場合＜３８＞、衝突が激しく
なく、第２段の膨張器は制止させられる＜４０＞。その
結果、エアバッグが完全に膨張される場合より柔らかく
なるが、これは激しさがより少ない衝突に適している。
ステップ３８の条件が適合しない場合、次ぎに、展開時
間が閾値ＴAより小さいか決定され＜４２＞、そして、
そうである場合、衝突が非常に激しいので、時間間隔は
直ちに膨張させるためゼロに設定され＜４４＞、丁度そ
れは単一段システムにおけるのと同じであるようにエア
バッグは完全に膨張する。ステップ４２の条件が真でな
い場合、次ぎに、展開時間がＴAとＴBとの間にあるか及
び速度がＶAより小さいかが決定される＜４６＞。そう
である場合、時間間隔が、値ＴAとパラメータＴDとの差
に比例するよう即ちＴINT＝ＴLIM-T×（ＴD−ＴA）／
（ＴB−ＴA）により計算される＜４８＞。ステップ４６
の条件が適合しない場合、展開時間がＴAとＴBとの間で
あり、且つ速度がＶAとＶBとの間であるかが決定される
＜５０＞。そうである場合、時間間隔は、ＴLIM-T×
（ＴD−ＴA）／（ＴB−ＴA）の値とＴINT＝ＴLIM-V×
（ＶD−ＶA）／（ＶB−ＶA）の値とのうちの小さい方の
値に選択される＜５２＞。
【００１２】従来のＳＩＲアルゴリズムを複数段制御ア
ルゴリズムの初期部分として含むことにより、でこぼこ
の道路や他の乱用事象に対して免疫を有して適時の要領
で衝突を弁別する能力が保存される。更に、初期衝突感
知アルゴリズム内で発生されたパラメータは、後続の段
の展開を決定するのに採用され、これにより処理負荷に
関して経済化が図れる。こうして、２つ又はそれより多
い追加の段に対する制御が、追加のＳＩＲハードウエア
なしで且つ最小のソフトウエアのみで単純に実行される
ことが分かるであろう。アルゴリズムの効果は、激しい
衝突に対してエアバッグの迅速で完全な膨張を維持し、
しかも激しさがより少ない条件に対してより柔らかい又
はよりゆっくりと膨張させることにある。
【図面の簡単な説明】
【図１】複数段の膨張を有する補足拘束システムの概略
図である。
【図２】展開時間対衝突の激しさのグラフである。
【図３】速度対衝突の激しさのグラフである。
【図４】本発明に従った、展開間の時間間隔対衝突の激
しさのグラフである。
【図５】本発明に従った、後続の展開のための時間間隔
対第１段の膨張の起動時間のグラフである。
【図６】本発明に従った、後続の展開のための時間間隔
対第１段の膨張の起動時間のグラフである。
【図７】本発明に従った後続の展開のための時間間隔を
決定するためのアルゴリズムを表すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
１０ 加速度計又はセンサ １２ 低域通過フィルタ １４ マイクロコントローラ １６ ＳＩＲ展開システム １８ 膨張器 ２０ Ｉ／Ｏポート ２０ Ａ／Ｄポート

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車の膨張可能な拘束手段の複数段の
    膨張を制御する方法において、 車両の加速度を感知し、当該加速度から展開時間を決定
    するステップと、 前記展開時間に第１段を膨張するステップと、 衝突の激しさを決定するステップと、 前記衝突の激しさにより正当化されるとき第２段を膨張
    するステップと、を含む方法。
  2. 【請求項２】 第２段を膨張する時間に係る衝突の激し
    さを再決定するステップと、 前記の再決定された衝突の激しさにより正当化されると
    き第３段を膨張するステップと、を含む請求項１記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 衝突の激しさの限界を規定する展開時間
    閾値を確立するステップを備え、 衝突の激しさを決定する前記ステップが、展開時間を閾
    値と比較するステップを含み、 膨張する前記ステップが、展開時間が閾値より下である
    場合直ちに第２段を膨張するステップを含む、請求項１
    記載の方法。
  4. 【請求項４】 衝突の激しさの限界を規定する第１及び
    第２の展開時間を確立するステップを備え、 衝突の激しさを決定する前記ステップが、展開時間を閾
    値と比較するステップを含み、 膨張する前記ステップは、 展開時間が第１の閾値より下である場合直ちに第２段を
    膨張するステップと、 展開時間が第１の閾値と第２の閾値との間にある場合あ
    る遅延後に第２段を膨張するステップと、 展開時間が第２の閾値より大きい場合第２段の膨張を制
    止するステップとを含む、請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記遅延が第１の閾値と展開時間の差に
    比例する請求項４記載の方法。
  6. 【請求項６】 自動車の膨張可能な拘束手段の複数段の
    膨張を制御する方法において、 車両の加速度を感知するステップと、 加速度から展開時間ＴD及び展開時間での速度ＶDを決定
    するステップと、 前記展開時間で第１段を膨張するステップと、 第１及び第２の時間閾値ＴA及びＴBをＴA＜ＴBと確立し
    且つ第１及び第２の速度閾値ＶA及びＶBをＶA＜ＶBと確
    立するステップと、 衝突の激しさをそれぞれの閾値に対する展開時間ＴD及
    び速度ＶDから決定するステップと、 衝突の激しさがそれを正当化するのに十分である場合第
    ２段を膨張するステップと、を含む方法。
  7. 【請求項７】 ＴD＞ＴBかＶD＞ＶBかのいずれかのとき
    第２段が展開されないことにより衝突が激しくないこと
    を指示する、請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】 ＴD＜ＴAのとき直ちに第２段が展開され
    ることにより衝突が非常に激しいことを指示する、請求
    項６記載の方法。
  9. 【請求項９】 ＴA＜ＴD＜ＴB且つＶD＜ＶAであるとき
    ある時間遅延後第２段が展開されることにより衝突が中
    位の激しさであることを指示する、請求項６記載の方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記時間遅延はＴD−ＴAに比例する、
    請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記遅延時間は、ＴLIM-T×（ＴD−Ｔ
    A）／（ＴB−ＴA）により決定され、ここでＴLIM-Tは経
    験的に決定される最大遅延時間値である、請求項９記載
    の方法。
  12. 【請求項１２】 ＴA＜ＴD＜ＴB且つＶD＞ＶAであると
    きからある時間遅延後に第２段が展開されることにより
    衝突が中位の激しさである、請求項６記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記時間遅延がＴD−ＴA又はＶD−ＶA
    に比例する、請求項１２記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記時間遅延はＴLIM-T×（ＴD−
    ＴA）／（ＴB−ＴA）とＴLIM-V×（ＶD−ＶA）／（ＶB
    −ＶA）とのうちの小さい方の値により決定され、ここ
    でＴLIM-T及びＴLIM-Vは経験的に決定される最大遅延時
    間値である、請求項１２記載の方法。
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