KR100884010B1

KR100884010B1 - Method and apparatus for controlling an actuated restraint device using a crush zone sensor for safety function

Info

Publication number: KR100884010B1
Application number: KR1020077001205A
Authority: KR
Inventors: 첵-펭 푸; 휴안-펀 예; 폴 레오 섬너
Original assignee: 티알더블유 오토모티브 유.에스. 엘엘씨
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2005-07-13
Publication date: 2009-02-17
Also published as: KR20070022879A

Abstract

The present invention relates to an apparatus for controlling a vehicle operable occupant restraint system comprising a collision crash sensor (32, 34, 36) for detecting a vehicle crash condition and providing a crash determination signal indicative of the condition. . The first crush zone sensor 40 is located at a first vehicle crush zone position and provides a first crush zone signal indicative of the collision acceleration detected by the first crush zone sensor. The second crash zone sensor 42 provides a second crash zone signal that is located at a second vehicle crash zone location and indicates a collision acceleration sensed by the second crash zone sensor. Crush zone safing determining means 218 monitors the first crush zone sensor and the second crush zone sensor, wherein one of the first and second crush zone sensor signals exceeds the first threshold and The crash zone safety signal is provided in response to the other of the first and second crash zone sensor signals being a faulty signal. The crash zone safety signal is also provided in response to one of the first and second crash zone sensor signals exceeding a second threshold (a second threshold is greater than the first threshold). The controller 50 monitors the collision determination signal and the crush zone safety signal and controls the actuated restraint device in response to these signals.

Restraint device, crush zone sensor

Description

METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING AN ACTUATABLE RESTRAINING DEVICE USING CRUSH ZONE SENSORS FOR SAFING FUNCTION}

관련 출원Related Applications

본 출원은 2001년 4월 9일자로 출원된 발명의 명칭이 "크러쉬 존 센서에 기초한 문턱값 전환을 사용하여 작동가능 구속 장치를 제어하는 방법 및 장치(Method and Apparatus For Controlling An Actuatable Restraining Device Using Switched Tresholds Based On Crush Zone Sensors)"인 Foo 등의 미국 특허 출원 제09/829,320호의 일부 계속 출원이다.The present application filed April 9, 2001, entitled "Method and Apparatus For Controlling An Actuatable Restraining Device Using Switched Using Threshold Switching Based on Crash Zone Sensors". Tresholds Based On Crush Zone Sensors. "US Patent Application No. 09 / 829,320 to Foo et al.

본 발명은 차량 작동가능 탑승자 구속 장치를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 이러한 장치에 대한 안전 기능을 달성하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for controlling a vehicle operable occupant restraint device, and more particularly, to achieving a safety function for such a device.

차량 탑승자를 위한 차량 내의 에어백 구속 시스템이 기술 분야에 공지되어 있다. 에어백 구속 장치는 다단계 팽창기(multistage inflator)를 포함할 수 있으며, 이 때 이들 단계는 차량 충돌 상태(condition)에 응답하여 서로 다른 시간에 작동된다.In-vehicle airbag restraint systems for vehicle occupants are known in the art. The airbag restraint device may comprise a multistage inflator, where these stages are operated at different times in response to a vehicle crash condition.

Foo 등의 미국 특허 제5,935,182호는 가상 감지를 사용하여 차량 충돌 상태를 판별하는 방법 및 장치를 개시하고 있다. Foo 등의 미국 특허 제6,036,225호는 충돌 심각도 인덱스 값(crash severity index value)을 사용하여 차량에서 다단계 작동가능 구속 시스템을 제어하는 방법 및 장치를 개시한다. Foo 등의 미국 특허 제6,186,539호는 충돌 심각도 인덱싱(crash severity indexing) 및 크러쉬 존 센서(crush zone sensor)를 사용하여 다단계 작동가능 구속 장치를 제어하는 방법 및 장치를 개시하고 있다.U.S. Patent No. 5,935,182 to Foo et al. Discloses a method and apparatus for determining a vehicle crash condition using virtual sensing. US Patent No. 6,036,225 to Foo et al. Discloses a method and apparatus for controlling a multi-stage operable restraint system in a vehicle using a crash severity index value. U.S. Patent No. 6,186,539 to Foo et al. Discloses a method and apparatus for controlling a multi-stage actuated restraint device using crash severity indexing and a crush zone sensor.

또한, 2개 이상의 센서를 사용하여 충돌 상태를 감지하는 것이 기술 분야에 공지되어 있다. 판별 감지(discrimination sensing)를 위해 제1 충돌 센서가 사용될 수 있고 안전(safing)을 위해 제2 충돌 센서가 사용될 수 있다. 일반적으로, 충돌값은 센서로부터의 출력 신호로부터 결정되고, 이 결정된 값은 연관된 문턱값과 비교된다. 판별 및 안전 판정 둘다가 전개 충돌 사건(deployment crash event)이 발생하고 있다는 데 일치하고 있는 경우, 연관된 작동가능 구속 장치가 작동된다.It is also known in the art to detect collision conditions using two or more sensors. The first collision sensor may be used for discrimination sensing and the second collision sensor may be used for safing. In general, a collision value is determined from an output signal from a sensor, which is then compared to an associated threshold. If both the determination and the safety judgment agree that a deployment crash event is occurring, the associated operable restraint device is activated.

본 발명은 크러쉬 존 센서를 사용하여 작동가능 구속 시스템에 대한 안전 기능을 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method and apparatus for providing a safety function for an operable restraint system using a crush zone sensor.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템을 제어하는 장치가 제공되며, 이 장치는 차량 충돌 상태를 감지하고 이 상태를 나타내는 충돌 판별 신호를 제공하는 충돌 판별 센서(discrimination crash sensor)를 포함한다. 제1 크러쉬 존 센서(crush zone sensor)는 제1 차량 크러쉬 존 위치에 위치되어 있고 상기 제1 크러쉬 존 센서에 의해 감지되는 충돌 가속도를 나타내는 제1 크러쉬 존 신호를 제공한다. 제2 크러쉬 존 센서는 제2 차량 크러쉬 존 위치에 위치되어 있고 상기 제2 크러쉬 존 센서에 의해 감지되는 충돌 가속도를 나타내는 제2 크러쉬 존 신호를 제공한다. 크러쉬 존 안전 판정 수단(crush zone safing determining means)은 상기 제1 크러쉬 존 센서 및 상기 제2 크러쉬 존 센서를 모니터링하고, 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 신호 중 하나가 제1 문턱값을 초과하고 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 신호 중 다른 하나가 장애(faulty)신호인 것에 응답하여 크러쉬 존 안전 신호를 제공한다. 제어기는 상기 충돌 판별 신호 및 상기 크러쉬 존 안전 신호를 모니터링하고, 이들 신호에 응답하여 작동가능 구속 장치를 제어한다.According to one embodiment of the invention, there is provided an apparatus for controlling a vehicle operable occupant restraint system, the apparatus for detecting a vehicle crash condition and providing a collision determination signal indicative of the condition. It includes. The first crush zone sensor is located at a first vehicle crush zone position and provides a first crush zone signal indicative of the collision acceleration detected by the first crush zone sensor. The second crash zone sensor is located at a second vehicle crash zone location and provides a second crash zone signal indicative of collision acceleration detected by the second crash zone sensor. Crush zone safing determining means monitors the first crush zone sensor and the second crush zone sensor, and one of the first and second crush zone sensor signals exceeds a first threshold. And provide a crash zone safety signal in response to the other of the first and second crash zone sensor signals being a faulty signal. A controller monitors the collision determination signal and the crash zone safety signal and controls the actuated restraint device in response to these signals.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템을 제어하는 장치가 제공되며, 이 장치는 차량 충돌 상태를 감지하고 이 상태를 나타내는 충돌 판별 신호를 제공하는 충돌 판별 센서(discrimination crash sensor)를 포함한다. 제1 크러쉬 존 센서(crush zone sensor)는 제1 차량 크러쉬 존 위치에 위치되어 있고 상기 제1 크러쉬 존 센서에 의해 감지되는 충돌 가속도를 나타내는 제1 크러쉬 존 신호를 제공한다. 제2 크러쉬 존 센서는 제2 차량 크러쉬 존 위치에 위치되어 있고 상기 제2 크러쉬 존 센서에 의해 감지되는 충돌 가속도를 나타내는 제2 크러쉬 존 신호를 제공한다. 크러쉬 존 안전 판정 수단(crush zone safing determining means)은 상기 제1 크러쉬 존 센서 및 상기 제2 크러쉬 존 센서를 모니터링하고, 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 신호 중 하나가 제1 문턱값을 초과하고 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 신호 중 다른 하나가 장애(faulty)신호인 것에 응답하여 크러쉬 존 안전 신호를 제공하고 또한 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 신호 중 적어도 하나가 제2 문턱값(상기 제2 문턱값은 상기 제1 문턱값보다 큼)을 초과한 것에 응답하여 크러쉬 존 안전 신호를 제공한다. 제어기는 상기 충돌 판별 신호 및 상기 크러쉬 존 안전 신호를 모니터링하고, 이들 신호에 응답하여 작동가능 구속 장치를 제어한다.According to one embodiment of the invention, there is provided an apparatus for controlling a vehicle operable occupant restraint system, the apparatus for detecting a vehicle crash condition and providing a collision determination signal indicative of the condition. It includes. The first crush zone sensor is located at a first vehicle crush zone position and provides a first crush zone signal indicative of the collision acceleration detected by the first crush zone sensor. The second crash zone sensor is located at a second vehicle crash zone location and provides a second crash zone signal indicative of collision acceleration detected by the second crash zone sensor. Crush zone safing determining means monitors the first crush zone sensor and the second crush zone sensor, and one of the first and second crush zone sensor signals exceeds a first threshold. And provide a crash zone safety signal in response to the other of the first and second crash zone sensor signals being a faulty signal, and wherein at least one of the first and second crash zone sensor signals is a second one. In response to exceeding a threshold (the second threshold is greater than the first threshold), a crash zone safety signal is provided. A controller monitors the collision determination signal and the crash zone safety signal and controls the actuated restraint device in response to these signals.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템을 제어하는 방법은, 차량 충돌 상태를 감지하고 이 상태를 나타내는 충돌 판별 신호를 제공하는 단계, 제1 차량 크러쉬 위치에서 충돌 가속도를 모니터링하고 제1 차량 크러쉬 위치에서 감지된 충돌 가속도를 나타내는 제1 크러쉬 존 신호를 제공하는 단계, 제2 차량 크러쉬 위치에서 충돌 가속도를 모니터링하고 제2 차량 크러쉬 위치에서 감지된 충돌 가속도를 나타내는 제2 크러쉬 존 신호를 제공하는 단계, 상기 제1 크러쉬 존 신호 및 상기 제2 크러쉬 존 신호를 모니터링하고, 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 신호 중 하나가 제1 문턱값을 초과하고 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 신호 중 다른 하나가 장애(faulty)신호인 것에 응답하여 크러쉬 존 안전 신호를 제공하는 단계, 및 상기 충돌 판별 신호 및 상기 크러쉬 존 안전 신호를 모니터링하고, 이들 신호에 응답하여 작동가능 구속 장치를 제어하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the invention, a method of controlling a vehicle operable occupant restraint system includes detecting a vehicle crash condition and providing a crash determination signal indicative of the condition, monitoring and accelerating a crash acceleration at a first vehicle crash location Providing a first crash zone signal indicative of the collision acceleration detected at the first vehicle crash position, monitoring the crash acceleration at the second vehicle crash position and providing a second crash zone signal indicative of the collision acceleration detected at the second vehicle crash position Providing, monitoring the first crash zone signal and the second crash zone signal, wherein one of the first and second crash zone signals exceeds a first threshold and the first and second crash zones Providing a crash zone safety signal in response to the other of the signals being a faulty signal, and said collision Monitoring the discrimination signal and the crash zone safety signal and controlling the actuated restraint device in response to these signals.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템을 제어하는 방법은, 차량 충돌 상태를 감지하고 이 상태를 나타내는 충돌 판별 신호를 제공하는 단계, 제1 차량 크러쉬 위치에서 충돌 가속도를 모니터링하고 제1 차량 크러쉬 위치에서 감지된 충돌 가속도를 나타내는 제1 크러쉬 존 신호를 제공하는 단계, 제2 차량 크러쉬 위치에서 충돌 가속도를 모니터링하고 제2 차량 크러쉬 위치에서 감지된 충돌 가속도를 나타내는 제2 크러쉬 존 신호를 제공하는 단계, 상기 제1 크러쉬 존 신호 및 상기 제2 크러쉬 존 신호를 모니터링하고, 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 신호 중 하나가 제1 문턱값을 초과하고 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 신호 중 다른 하나가 장애(faulty)신호인 것에 응답하여 크러쉬 존 안전 신호를 제공하고 또한 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 신호 중 적어도 하나가 제2 문턱값(상기 제2 문턱값은 상기 제1 문턱값보다 큼)을 초과한 것에 응답하여 크러쉬 존 안전 신호를 제공하는 단계, 및 상기 충돌 판별 신호 및 상기 크러쉬 존 안전 신호를 모니터링하고, 이들 신호에 응답하여 작동가능 구속 장치를 제어하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a method for controlling a vehicle operable occupant restraint system includes detecting a vehicle crash condition and providing a collision determination signal indicative of the condition, monitoring and accelerating a crash acceleration at a first vehicle crash location. Providing a first crash zone signal indicative of the collision acceleration detected at the first vehicle crash position, monitoring the crash acceleration at the second vehicle crash position and providing a second crash zone signal indicative of the collision acceleration detected at the second vehicle crash position Providing, monitoring the first crash zone signal and the second crash zone signal, wherein one of the first and second crash zone signals exceeds a first threshold and the first and second crash zones Provide a crash zone safety signal in response to the other of the signals being a faulty signal and the first and phase Providing a crash zone safety signal in response to at least one of the second crash zone signals exceeding a second threshold (the second threshold is greater than the first threshold), and the collision determination signal and Monitoring the crash zone safety signals and controlling the actuated restraint device in response to these signals.

도 1은 제어 장치(control arrangement)를 갖는 작동가능 탑승자 구속 시스템(actuatable occupant restraining system)을 갖는 차량의 개략도.1 is a schematic diagram of a vehicle with an actuatable occupant restraining system with a control arrangement;

도 2는 도 1에 도시된 작동가능 탑승자 구속 시스템의 개략 블록도.2 is a schematic block diagram of the operable occupant restraint system shown in FIG.

도 3은 안전 기능(safing function)을 갖는 제어 장치를 보여주는 도 2의 작동가능 탑승자 구속 시스템의 기능 블록도.FIG. 3 is a functional block diagram of the actuated occupant restraint system of FIG. 2 showing a control device with a safety function.

도 4는 도 1의 제어 장치에서 사용되는 정해진 충돌 관련 값 및 문턱값을 그래프로 나타낸 도면.4 is a graphical representation of a given collision related value and threshold value used in the control device of FIG.

도 5는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 안전 기능을 나타낸 도 1의 제어 장치에서 사용되는 제어 로직의 일부분을 그래프로/개략적으로 나타낸 도면.5 is a graphical / schematic representation of a portion of the control logic used in the control device of FIG. 1 showing a safety function in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 도 3에 나타낸 안전 기능을 달성하기 위한 제어 로직을 나타낸 개략 블록도.FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating control logic for achieving the safety function shown in FIG. 3 in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

도 7은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 도 3에 나타낸 안전 기능을 달성하기 위한 제어 로직을 나타낸 개략 블록도.FIG. 7 is a schematic block diagram illustrating control logic to achieve the safety function shown in FIG. 3 in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. FIG.

도 8은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 도 3에 나타낸 안전 기능을 달성하기 위한 제어 로직을 나타낸 개략 블록도.8 is a schematic block diagram illustrating control logic for achieving the safety function shown in FIG. 3 in accordance with an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명의 이하의 설명 및 첨부 도면을 살펴보면, 본 발명의 상기한 특징 및 이점과 기타의 특징 및 이점이 당업자에게 명백하게 될 것이다.The following description and the accompanying drawings of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the above-described features and advantages of the present invention and other features and advantages.

도 1 및 도 2를 참조하면, 차량(12)의 작동가능 탑승자 구속 시스템(10)에서의 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 있다. 탑승자 구속 시스템(10)은 운전자측 다단계 전방 작동가능 구속 장치(driver's side, multistage, front actuatable restraining device)(14) 및 동승자측 다단계 전방 작동가능 구속 장치(passenger's side, multistage, front actuatable restraining device)(18)를 포함할 수 있다. 운전자의 작동가능 측면 구속 장치(16) 및 동승자의 작동가능 측면 구속 장치(20) 등의 다른 작동가능 구속 장치가 포함될 수 있다. 작동가능 탑승자 구속 시스템(10)은 또한 운전자측 프리텐셔너(pretensioner)(22) 및 동승자측 프리텐셔너(24)를 더 포함할 수 있다. 본 발명은 에어백 구속 시스템(air bag restraining system)에서의 사용으로 제한되지 않으며 임의의 작동가능 구속 장치에 적용가능하다.1 and 2, an exemplary embodiment of the present invention in an operable occupant restraint system 10 of a vehicle 12 is shown. The occupant restraint system 10 includes a driver's side, multistage, front actuatable restraining device 14 and a passenger's side, multistage, front actuatable restraining device ( 18). Other operable restraint devices may be included, such as the driver's operable side restraint device 16 and the passenger's operable side restraint device 20. The operable occupant restraint system 10 may further include a driver side pretensioner 22 and a passenger side pretensioner 24. The invention is not limited to use in an air bag restraining system and is applicable to any operable restraint device.

시스템(10)은, 예시적인 실시예에 따르면, 차량의 거의 중앙 위치에 위치한 적어도 하나의 충돌 또는 추돌 센서 어셈블리(30)를 포함한다. 센서 어셈블리(30)는, 본 명세서에서 CCU_1X로 표시된 충돌 가속도 신호를 제공하는, 실질적으로 차량 X 방향(즉, 차량의 전후방축(front-to-rear axis)에 평행임)으로의 충돌 가속도를 감지하도록 배향되어 있는 감도축(axis of sensitivity)을 갖는 제1 충돌 가속도 센서(32)를 포함한다. 센서 어셈블리(30)는, 본 명세서에서 CCU_1Y로 표시된 충돌 가속도 신호를 제공하는, 실질적으로 차량 Y 방향(즉, 차량의 전후방축에 수직임)으로의 충돌 가속도를 감지하도록 배향되어 있는 감도축(axis of sensitivity)을 갖는 제2 충돌 가속도 센서(34)를 더 포함할 수 있다. 센서 어셈블리(30)는, 본 명세서에서 CCU_2X로 표시된 충돌 가속도 신호를 제공하는, 실질적으로 차량 X 방향(즉, 차량의 전후방축에 평행임)으로의 충돌 가속도를 감지하도록 배향되어 있는 감도축(axis of sensitivity)을 갖는 제3 충돌 가속도 센서(36)를 더 포함할 수 있다.System 10 includes at least one collision or collision sensor assembly 30 located in a substantially central position of the vehicle, according to an exemplary embodiment. The sensor assembly 30 senses collision acceleration substantially in the vehicle X direction (ie, parallel to the front-to-rear axis) of the vehicle, which provides a collision acceleration signal denoted herein as CCU_1X. And a first impact acceleration sensor 32 having an axis of sensitivity oriented so as to be oriented. The sensor assembly 30 has an axis of sensitivity that is oriented to sense collision acceleration substantially in the vehicle Y direction (i.e., perpendicular to the vehicle's fore and aft axis) that provides a collision acceleration signal, denoted herein as CCU_1Y. It may further comprise a second collision acceleration sensor 34 having an of sensitivity. The sensor assembly 30 has an axis of sensitivity that is oriented to sense collision acceleration substantially in the vehicle X direction (ie, parallel to the vehicle's forward and backward axis), which provides a collision acceleration signal, denoted herein as CCU_2X. It may further comprise a third collision acceleration sensor 36 having an of sensitivity.

충돌 센서(32, 34, 36)로부터의 충돌 가속도 신호는 몇가지 형태 중 임의의 형태를 가질 수 있다. 충돌 가속도 신호 각각은 진폭, 주파수, 펄스 지속기간, 기타 등등, 또는 감지된 충돌 가속도의 함수로서 변하는 임의의 다른 전기적 특성을 가질 수 있다. 예시적인 일 실시예에 따르면, 충돌 가속도 신호는 감지된 충돌 가속도를 나타내는 주파수 및 진폭 특성을 갖는다.The collision acceleration signals from the collision sensors 32, 34, 36 can take any of several forms. Each of the impact acceleration signals may have amplitude, frequency, pulse duration, etc., or any other electrical characteristic that varies as a function of sensed impact acceleration. According to one exemplary embodiment, the collision acceleration signal has frequency and amplitude characteristics indicative of sensed collision acceleration.

충돌 가속도 센서(32, 34, 36) 이외에, 이 시스템은 차량(12)의 연관된 크러쉬 존(crush zone) 위치에 위치한 전방에 위치한 크러쉬 존 센서(crush zone sensor)(40, 42)를 포함한다. 센서(40)는 예를 들어 차량의 운전자측(좌측)에 위치하고 있으며 실질적으로 차량의 X 축에 평행한 충돌 가속도를 감지하도록 배향되어 있는 감도축을 갖는다. 센서(42)는 예를 들어 차량의 동승자측(우측)에 위치하고 있으며 실질적으로 차량의 X 축에 평행한 충돌 가속도를 감지하도록 배향되어 있는 감도축을 갖는다. 운전자측 크러쉬 존 센서(40)으로부터의 신호는 본 명세서에서 CZS_3X로 표시되어 있고 동승자측 크러쉬 존 센서(42)로부터의 신호는 본 명세서에서 CZS_4X로 표시되어 있다.In addition to the collision acceleration sensors 32, 34, 36, the system includes forward crush zone sensors 40, 42 located at the location of the associated crush zone of the vehicle 12. The sensor 40 has, for example, a sensitivity axis which is located at the driver's side (left side) of the vehicle and is oriented to sense collision acceleration substantially parallel to the vehicle's X axis. The sensor 42 has, for example, a sensitivity axis which is located on the passenger side (right side) of the vehicle and is oriented to sense collision acceleration substantially parallel to the X axis of the vehicle. The signal from the driver side crash zone sensor 40 is denoted CZS_3X herein and the signal from the passenger side crash zone sensor 42 is denoted CZS_4X herein.

크러쉬 존 센서(40, 42)로부터의 신호는 또한 차량의 그 센서 위치에서 경험하는 충돌 가속도를 나타내는 전기적 특성, 예를 들어 주파수 및 진폭을 갖는다. 크러쉬 존 센서는 양호하게는 차량의 라디에이터(radiator) 위치에 또는 그 근방에 탑재되어 있고, 충돌 가속도 센서(32, 34, 36)에 의해 제공되는 표시값을 보완함으로써 어떤 유형의 충돌 상태를 더 잘 판정하는 데 도움을 준다. 크러쉬 존 센서는 또한 이하에 기술하는 바와 같이 전개 통제 프로세스(deployment control process)에 대한 안전 기능(safing function)을 수행하는 데 사용된다.The signals from the crush zone sensors 40, 42 also have electrical properties, such as frequency and amplitude, that represent the impact acceleration experienced at that sensor location of the vehicle. The crush zone sensor is preferably mounted at or near the radiator position of the vehicle, and better compensates for any type of collision by complementing the readings provided by the collision acceleration sensors 32, 34, 36. It helps to judge. The crush zone sensor is also used to perform a safety function for the deployment control process as described below.

운전자측 충돌 가속도 센서(46)는 차량의 운전차측에 탑재되어 있고 실질적으로 차량의 Y 축(즉, 차량의 전후방축에 수직임)에 평행인 충돌 가속도를 감지하도록 배향되어 있는 감도축을 갖는다. 충돌 가속도 센서(46)는, Y 축 방향으로의 충돌 가속도를 나타내는 전기적 특성, 예를 들어 주파수 및 진폭을 갖는, 본 명세 서에서 RAS_1Y로 표시된 충돌 가속도 신호를 제공하며, 여기서 차량의 운전자쪽으로의 가속도가 플러스 값을 갖는다. 동승자측 충돌 가속도 센서(48)는 차량의 동승자측에 탑재되어 있고 차량의 Y 축에 평행인 충돌 가속도를 감지하도록 배향되어 있다. 충돌 가속도 센서(48)는, Y 축 방향으로의 충돌 가속도를 나타내는 전기적 특성, 예를 들어 주파수 및 진폭을 갖는, 본 명세서에서 RAS_2Y로 표시된 충돌 가속도 신호를 제공하며, 여기서 차량의 동승자쪽으로의 가속도가 플러스 값을 갖는다.The driver side collision acceleration sensor 46 has a sensitivity axis mounted on the driver's side of the vehicle and oriented to sense collision acceleration substantially parallel to the Y axis of the vehicle (ie, perpendicular to the front and rear axes of the vehicle). Collision acceleration sensor 46 provides a collision acceleration signal, denoted RAS_1Y in this specification, with an electrical characteristic, e.g., frequency and amplitude, indicative of collision acceleration in the Y axis direction, where the acceleration toward the driver of the vehicle is achieved. Has a positive value. The passenger side collision acceleration sensor 48 is mounted on the passenger side of the vehicle and is oriented to sense collision acceleration parallel to the Y axis of the vehicle. Collision acceleration sensor 48 provides a collision acceleration signal, denoted herein as RAS_2Y, with electrical properties indicative of collision acceleration in the Y axis direction, for example, frequency and amplitude, wherein the acceleration towards the passenger of the vehicle is Has a positive value.

충돌 가속도 신호(CCU_1X, CCU_1Y, CCU_2X, CZS_3X, CZS_4X, RAS_1Y, RAS_2Y)는 각각, 연관된 하드웨어 고역 통과/저역 통과 필터(52, 54, 56, 58, 60, 62, 64)를 통해, 제어기(50)에 제공된다. 제어기(50)는 양호하게는 마이크로컴퓨터이다. 본 발명의 양호한 실시예가 마이크로컴퓨터를 사용하지만, 본 발명은 마이크로컴퓨터의 사용으로 제한되지 않는다. 본 발명은 마이크로컴퓨터에 의해 수행되는 기능들이 다른 디지털 및/또는 아날로그 회로에 의해 수행될 수 있고 또 하나 이상의 회로 기판 상에 또는 ASIC(application specific integrated circuit, 주문형 반도체)으로서 조립될 수 있다는 것을 생각하고 있다.Collision acceleration signals CCU_1X, CCU_1Y, CCU_2X, CZS_3X, CZS_4X, RAS_1Y, and RAS_2Y are each connected to the controller 50 through the associated hardware highpass / lowpass filters 52, 54, 56, 58, 60, 62, and 64. Is provided. The controller 50 is preferably a microcomputer. Although the preferred embodiment of the invention uses a microcomputer, the invention is not limited to the use of a microcomputer. The present invention contemplates that functions performed by a microcomputer can be performed by other digital and / or analog circuits and assembled on one or more circuit boards or as an application specific integrated circuit (ASIC). have.

필터(52, 54, 56, 58, 60, 62, 64)는 차량 충돌 사건의 존재를 판정하는 데 유용하지 않는 주파수 성분, 예를 들어 도로 소음으로부터 생기는 주파수 성분을 제거하기 위해 충돌 가속도 신호를 필터링한다. 충돌 평가에 유용한 주파수는 관심의 차량 플랫폼의 경험적 테스트를 통해 결정될 수 있다.Filters 52, 54, 56, 58, 60, 62, and 64 filter the collision acceleration signal to remove frequency components that are not useful for determining the presence of a vehicle crash event, for example, frequency components resulting from road noise. do. The frequencies useful for collision assessment can be determined through empirical testing of the vehicle platform of interest.

제어기(50)는 필터링된 충돌 가속도 신호를 모니터링하고 차량 전개 또는 비 전개 충돌 사건(vehicle deployment or non-deployment crash event)이 발생하고 있는지 여부를 판정하기 위해 하나 이상의 충돌 알고리즘을 수행한다. 각각의 충돌 알고리즘은 충돌 가속도 신호로부터 충돌 사건의 값을 측정 및/또는 결정한다. 이들 값은 전개(deployment) 및 작동(actuation) 의사 결정에서 사용된다. 이러한 측정된 및/또는 결정된 충돌값은 또한 "충돌 메트릭(crash metric)"이라고도 하며, 충돌 가속도, 충돌 에너지, 충돌 속력, 충돌 변이, 충돌 저크(crash jerk), 기타 등등을 포함한다. 충돌 가속도 신호에 기초하여, 제어기(50)는 또한 충돌 심각도 메트릭(crash severity metric)(이하에서 기술함)을 사용하여 충돌 사건에 대한 충돌 심각도 인덱스 값(crash severity index value)을 결정하고 또한 작동가능 구속 장치(14, 18)의 제어에서 이들 결정된 충돌 심각도 인덱스 값을 사용한다.The controller 50 performs one or more collision algorithms to monitor the filtered crash acceleration signal and determine whether a vehicle deployment or non-deployment crash event is occurring. Each collision algorithm measures and / or determines the value of the collision event from the collision acceleration signal. These values are used in deployment and actuation decisions. These measured and / or determined collision values are also referred to as "crash metric" and include collision acceleration, collision energy, collision speed, collision variation, crash jerk, and the like. Based on the crash acceleration signal, the controller 50 also uses a crash severity metric (described below) to determine and also operate a crash severity index value for the crash event. These determined collision severity index values are used in the control of the arresting devices 14, 18.

작동가능 구속 장치(14, 16)를 제어하기 위해 그의 제어 알고리즘에서 제어기(50)에 의해 사용되는 또는 사용될 수 있는 운전자의 특성을 검출하기 위해 다른 운전자 관련 센서가 사용된다. 이들 센서는 운전자가 그의 안전 벨트를 매었는지 여부를 나타내는 신호를 제어기(50)에 제공하는 운전자의 버클 스위치 센서(buckle switch sensor)(70)를 포함한다. 운전자의 시트(74)에 위치한 운전자의 체중 센서(72)는 운전자의 감지된 체중을 나타내는 신호를 제공한다. 다른 운전자 관련 센서(76)는 위치, 신장, 몸통 둘레, 움직임, 기타 등등의 다른 운전자 관련 정보를 제어기(50)에 제공한다. 이러한 다른 센서는 초음파 센서, 카메라, 적외선 센서, 기타 등등을 포함할 수 있다.Other driver-related sensors are used to detect the characteristics of the driver used or that can be used by the controller 50 in its control algorithm to control the operable restraint device 14, 16. These sensors include the driver's buckle switch sensor 70 which provides a signal to the controller 50 indicating whether the driver has fastened his seat belt. The driver's weight sensor 72 located on the driver's seat 74 provides a signal indicative of the driver's sensed weight. Other driver-related sensors 76 provide controller 50 with other driver-related information such as position, height, torso circumference, movement, and the like. Such other sensors may include ultrasonic sensors, cameras, infrared sensors, and the like.

다른 동승자 관련 센서는 작동가능 구속 장치(18, 20)를 제어하기 위해 그의 제어 알고리즘에서 제어기(50)에 의해 사용되는 또는 사용될 수 있는 동승자의 특성을 검출하는 데 사용된다. 이들 센서는 동승자가 그의 안전 벨트를 매었는지 여부를 나타내는 신호를 제어기(50)에 제공하는 동승자의 버클 스위치 센서(buckle switch sensor)(80)를 포함한다. 동승자의 시트(84)에 위치한 동승자의 체중 센서(82)는 동승자의 감지된 체중을 나타내는 신호를 제공한다. 다른 동승자 관련 센서(86)는 위치, 신장, 몸통 둘레, 움직임, 기타 등등의 동승자에 관련된 다른 탑승자 정보를 제어기(50)에 제공한다. 다른 센서(88)는 동승자가 시트(84)에 존재하는지 여부, 어린이 구속 시트(child restraining seat)가 시트(84)에 존재하는지 여부, 기타 등등을 나타내는 신호를 제어기(50)에 제공한다. 이러한 다른 센서는 초음파 센서, 카메라, 적외선 센서, 기타 등등을 포함할 수 있다.Another passenger related sensor is used to detect the characteristics of the passenger used or may be used by the controller 50 in its control algorithm to control the operable restraint device 18, 20. These sensors include a passenger's buckle switch sensor 80 that provides a controller 50 with a signal indicating whether the passenger has fastened his seat belt. The passenger's weight sensor 82 located on the passenger's seat 84 provides a signal indicative of the passenger's sensed weight. The other passenger related sensor 86 provides the controller 50 with other passenger information related to the passenger, such as position, height, torso circumference, movement, and the like. The other sensor 88 provides a signal to the controller 50 indicating whether a passenger is present in the seat 84, whether a child restraining seat is present in the seat 84, and the like. Such other sensors may include ultrasonic sensors, cameras, infrared sensors, and the like.

탑승자 구속 시스템(10)의 예시적인 일 실시예에 따르면, 에어백 구속 장치(14)는 제1 작동가능 스테이지(actuatable stage)(90) 및 제2 작동가능 스테이지(92), 예를 들어 단일의 에어백 구속 장치(14)와 유체 전달 상태(fluid communication)에 있는 2개의 개별적인 팽창 유체 공급원(source of inflation fluid)을 포함한다. 각각의 스테이지(90, 92)는, 충분한 시간 동안 충분한 전류를 공급해줄 때, 연관된 유체 공급원으로부터의 유체 흐름을 개시시키는 연관된 점화 장치(squib)(도시 생략)를 갖는다. 한 스테이지가 작동될 때, 최대 가능 팽창의 100%보다 작은 퍼센트의 에어백 팽창이 일어난다. 100%의 에어백 팽창을 달성하기 위해, 제1 스테이지 작동의 미리 정해진 시간 내에 제2 스테이지가 작동되어야만 한다. 보다 구체적으로는, 제어기(50)는 결정된 충돌 메트릭을 사용하여 충돌 알 고리즘을 수행하고 또한 원하는 팽창 프로파일 및 압력을 달성하기 위해 적절한 때에 작동가능 팽창 스테이지(90, 92) 중 하나 또는 둘다의 작동을 실시하도록 하나 이상의 신호를 작동가능 구속 장치(14)로 출력한다. 상기한 바와 같이, 프리텐셔너(22) 등의 다른 작동가능 구속 장치 또는 측면 구속 장치(16) 등의 다른 장치가 본 발명에 따라 제어될 수 있다.According to one exemplary embodiment of the occupant restraint system 10, the airbag restraint device 14 includes a first actuatable stage 90 and a second actuable stage 92, for example a single airbag. Containment device 14 and two separate sources of inflation fluid in fluid communication. Each stage 90, 92 has an associated squib (not shown) that initiates fluid flow from the associated fluid source when supplying sufficient current for a sufficient time. When one stage is activated, an airbag inflation of less than 100% of the maximum possible inflation occurs. In order to achieve 100% airbag inflation, the second stage must be activated within a predetermined time of the first stage operation. More specifically, the controller 50 uses the determined collision metric to perform the collision algorithm and also to activate the operation of one or both of the operable expansion stages 90 and 92 when appropriate to achieve the desired expansion profile and pressure. Output one or more signals to operable restraint device 14 to effect. As noted above, other operable restraint devices such as pretensioner 22 or other device such as side restraint device 16 may be controlled in accordance with the present invention.

상기한 바와 같이, 작동가능 스테이지(90, 92) 각각은 기술 분야에 공지된 유형의 연관된 점화 장치(도시 생략)를 포함한다. 각각의 점화 장치는 연관된 가스 발생 물질 공급원 및 압축 가스통(bottle of pressurized gas)에 연결되어 동작한다. 이 점화 장치는 미리 정해진 기간 동안 미리 정해진 양의 전기 전류를 그 점화 장치를 통해 흘려 줌으로써 점화된다. 각각의 점화 장치는 그의 연과된 가스 발생 물질을 점화시키고 및/또는 그의 연관된 압축 가스통에 구멍을 낸다. 백(bag)으로 방출되는 가스의 양(최대 가능 팽창의 퍼센트)은 작동되는 스테이지의 수 및 그의 작동 타이밍의 함수이다. 미리 정해진 기간 동안 더 많은 스테이지가 작동될수록, 더 많은 가스가 에어백에 존재한다. 예시적인 실시예에 따르면, 에어백 구속 장치(14)는 2개의 작동가능 스테이지를 포함한다. 단지 하나의 스테이지가 작동되는 경우, 최대 가능 팽창 압력의 40%가 발생한다. 2개의 스테이지가 서로의 5msec 이내에 작동되는 경우, 최대 가능 팽창 압력의 100%가 발생한다. 이들 스테이지가 대략 20 msec 떨어져 작동되는 경우, 최대 가능 팽창의 다른 더 적은 퍼센트가 발생한다. 다수의 스테이지의 작동 타이밍을 제어함으로써, 백의 동적 프로파일, 예를 들어 팽창 속도(inflation rate), 팽창 압력, 기타 등등이 제어된 다.As noted above, each of the operable stages 90, 92 includes an associated ignition device (not shown) of a type known in the art. Each ignition device operates in conjunction with an associated gas generating material source and a bottle of pressurized gas. This ignition device is ignited by flowing a predetermined amount of electrical current through the ignition device for a predetermined period of time. Each ignition device ignites its associated gas generating material and / or punctures its associated compressed gas cylinder. The amount of gas released into the bag (percentage of maximum possible expansion) is a function of the number of stages operated and its timing of operation. The more stages are operated during a predetermined period, the more gas is present in the airbag. According to an exemplary embodiment, the airbag restraint device 14 includes two operable stages. When only one stage is activated, 40% of the maximum possible inflation pressure occurs. When the two stages are operated within 5 msec of each other, 100% of the maximum possible inflation pressure occurs. When these stages are operated approximately 20 msec apart, another lesser percentage of the maximum possible expansion occurs. By controlling the operating timing of the multiple stages, the dynamic profile of the bag, for example inflation rate, inflation pressure, and the like is controlled.

동승자측 구속 장치(18)는 에어백의 최대 가능 팽창 압력의 퍼센트를 제어하기 위해 운전자측 구속 장치(14)와 관련하여 상기한 바와 같이 제어되는 제1 작동가능 스테이지(94) 및 제2 작동가능 스테이지(96)를 포함한다.The passenger side restraint device 18 is controlled as described above in connection with the driver side restraint device 14 to control the percentage of the maximum possible inflation pressure of the airbag. (96).

제어기(50) 내의 전개 제어기(deployment controller)(100)는 결정된 충돌 메트릭 및 다른 모니터링된 센서 입력을 사용하여 제1 작동가능 스테이지(90, 94) 및 제2 작동가능 스테이지(92, 96)를 제어한다.Deployment controller 100 within controller 50 controls the first operable stage 90, 94 and second operable stage 92, 96 using the determined collision metrics and other monitored sensor inputs. do.

2개의 실질적으로 중앙에 위치한 가속도 센서(32, 36)는 X 방향으로의 충돌 가속도를 감지한다. 제1 가속도 센서(32)는 버클을 채우지 않은 차량 탑승자와 연관된 충돌 메트릭 값을 결정하는 데 사용된다. 제2 가속도 센서(36)는 버클을 채운 차량 탑승자와 연관된 충돌 메트릭 값을 결정하는 데 사용된다.Two substantially centrally located acceleration sensors 32, 36 detect the collision acceleration in the X direction. The first acceleration sensor 32 is used to determine a collision metric value associated with an unbuckled vehicle occupant. The second acceleration sensor 36 is used to determine a collision metric value associated with the buckled vehicle occupant.

도 3 및 도 4를 참조하면, 기능 블록도는 운전자측 다단계 구속 장치(14)를 제어하기 위해 제어기(50)에 의해 수행되는 제어기능들 중 일부를 개략적으로 나타낸 것이다. 동승자측 다단계 구속 장치(18)가 이하에 언급한 차이점을 가지고서 유사하게 제어된다는 것을 잘 알 것이다. 양호하게는, 상기한 바와 같이, 제어기(50)는 양호하게는 이들 예시된 기능을 수행하도록 프로그램되어 있는 마이크로컴퓨터이다. 제어기(50)에 의해 수행되는 "함수"라는 설명은 또한 본 명세서에서 "회로"라고도 할 수 있다.3 and 4, the functional block diagram schematically shows some of the control functions performed by the controller 50 to control the driver side multi-step restraint device 14. It will be appreciated that the passenger side multistage restraint device 18 is similarly controlled with the differences mentioned below. Preferably, as noted above, the controller 50 is preferably a microcomputer programmed to perform these illustrated functions. The description “function” performed by the controller 50 may also be referred to herein as a “circuit”.

양호하게는 가속도계인 가속도 센서(32)는 충돌 사건의 발생 시에 차량의 충돌 가속도를 나타내는 특성(예를 들어, 주파수 및 진폭)을 갖는, 본 명세서에서 CCU_1X로 표시된 가속도 신호를 출력한다. 이 가속도 신호는, 외부적인 차량 동작 사건으로 인해 생기는 주파수 및/또는 도로 소음으로부터 생기는 입력 신호를 제거하기 위해, 양호하게는 하드웨어(즉, 제어기(50)와 별개임) 고역 통과 필터(HPF)/저역 통과 필터(LPF)(52)에 의해 필터링된다. 필터링을 통해 제거되는 주파수 성분은 구속 장치(14)의 전개(deployment)가 요망되는 충돌 사건의 발생을 나타내지 않는다. 관심의 특정 차량 플랫폼에 대한 관련 충돌 신호의 주파수 값을 결정하기 위해 경험적 테스트가 사용된다. 충돌 가속도 신호에 존재할 수 있는 외부적인 신호 성분이 적절히 필터링되고 전개 충돌 사건을 나타내는 신호 특성이 추가적인 처리를 위해 통과된다.Accelerometer 32, which is preferably an accelerometer, outputs an acceleration signal, denoted CCU_1X, herein having characteristics (e.g., frequency and amplitude) indicative of crash acceleration of the vehicle upon occurrence of a crash event. This acceleration signal is preferably a hardware (i.e., separate from the controller 50) high pass filter (HPF) / to remove input signals resulting from frequencies and / or road noises resulting from external vehicle motion events. Filtered by a low pass filter (LPF) 52. The frequency component removed through filtering does not indicate the occurrence of a collision event in which deployment of the restraint device 14 is desired. Empirical testing is used to determine the frequency value of the relevant crash signal for the particular vehicle platform of interest. External signal components that may be present in the collision acceleration signal are appropriately filtered and signal characteristics indicative of unfolding collision events are passed for further processing.

가속도계(32)는 양호하게는 ±100g(g는 지구의 중력으로 인한 가속도의 값임, 즉 32 ft/s² 또는 9.8m/s²)의 공칭 감도를 갖는다. 다단계 작동가능 구속 시스템에서, 제1 또는 초기 트리거 문턱값에 도달된 후에도, 충돌 사건 동안에 계속하여 충돌 가속도를 감지하는 것이 바람직하다. 충분히 ±100g 내에 속하는 충돌 가속도의 발생 시에 제1 스테이지 작동이 요망되기 때문에, ±100g의 공칭 감도를 갖는 가속도계(32)로 추가적인 감지의 필요성이 용이하게 행해진다.Accelerometer 32 preferably has a nominal sensitivity of ± 100 g (g is the value of acceleration due to earth's gravity, ie 32 ft / s ² or 9.8 m / s ² ). In a multi-stage actuated restraint system, it is desirable to continue to sense collision acceleration during the collision event, even after the first or initial trigger threshold is reached. Since the first stage operation is desired upon the occurrence of a collision acceleration that falls sufficiently within ± 100 g, the need for additional sensing is easily done with an accelerometer 32 having a nominal sensitivity of ± 100 g.

필터링된 출력 신호(110)는 아날로그-디지털(변환기)(112)(양호하게는 제어기(50) 내부에 있음)(예를 들어, 마이크로컴퓨터의 A/D 입력) 또는 외부 A/D 변환기에 제공된다. A/D 변환기(112)는 필터링된 충돌 가속도 신호(110)를 디지털 신호로 변환한다. A/D 변환기의 출력(114)은 양호하게는 A/D 변환과 연관된 작은 드 리프트(drift) 및 오프셋(offset)을 제거하기 위해 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 또하나의 고역 통과/저역 통과 필터(116)에 의해 필터링된다. 본 발명의 마이크로컴퓨터 실시예에서, 필터(116)는 마이크로컴퓨터 내에서 디지털적으로 구현될 수 있다. 제어기(50)의 판정 함수(118)는 이 필터링된 충돌 가속도 신호로부터 본 명세서에서 Vel_Rel_1X("충돌 속력") 및 Disp1_Rel_1X("충돌 변위")으로 표시된 2개의 충돌 메트릭 값을 결정한다. 이것은 가속도 신호의 제1 및 제2 적분에 의해 행해진다.The filtered output signal 110 is provided to an analog-to-digital (converter) 112 (preferably inside the controller 50) (e.g., A / D input of a microcomputer) or an external A / D converter. do. The A / D converter 112 converts the filtered collision acceleration signal 110 into a digital signal. The output 114 of the A / D converter is preferably another high pass / low pass filter with an empirically determined filter value to eliminate small drift and offset associated with the A / D conversion. Filtered by 116. In a microcomputer embodiment of the invention, the filter 116 may be digitally implemented within the microcomputer. The decision function 118 of the controller 50 determines from this filtered collision acceleration signal two collision metric values, denoted herein as Vel_Rel_1X ("collision velocity") and Disp1_Rel_1X ("collision displacement"). This is done by the first and second integration of the acceleration signal.

충돌 변위 값 및 충돌 속력 값은 양호하게는 스프링 힘(spring force) 및 감쇠력(damping force)를 고려하기 위해 탑승자의 스프링 질량 모델을 사용하는, Foo 등의 미국 특허 제6,186,539호 및 Foo 등의 미국 특허 제6,036,225호에 상세히 기술된 가상 충돌 감지 프로세스를 사용하여 결정된다. 스피링-질량 모델에 대한 상세한 설명은 Foo 등의 미국 특허 제5,935,182에 있다.Collision displacement values and collision speed values are preferably U.S. Patent Nos. 6,186,539 to Foo et al. And U.S. Patents to Foo, which use the occupant's spring mass model to account for spring and damping forces. It is determined using the virtual collision detection process described in detail in 6,036,225. A detailed description of the spring-mass model is found in US Pat. No. 5,935,182 to Foo et al.

함수(118)에서 결정되는 값은 비교 함수(124)에서 또한 안전 면제 박스 판정 함수(safing immunity box determination function)(128)에서 Disp1_Rel_1X의 함수인 Vel_Rel_1X 값을 충돌 변위 변동 문턱값과 비교하는 데 사용된다. 비교 함수(124)는 Vel_Rel_1X 값을 LOW 문턱값(130) 또는 SWITCHED LOW 문턱값(132)과 비교하고 또한 Vel_Rel_1X 값을 HIGH 문턱값(134)과 비교한다. 문턱값(130, 132, 134)은, 운전자의 버클 스위치(70)에 의해 감지되는, 벨트를 하지 않은 탑승자 상태에 대해 선택되고 또 그와 연관되어 있다. 본 발명에 따르면, 벨트를 하지 않은 탑승자 상태(unbelted occupant condition)에 대해 Vel_Rel_1X이 (이하에 기술하는 바와 같이 어느 것이 제어기(50)에 의해 사용되느냐에 따라) LOW 문턱값(130) 또는 SWITCHED LOW 문턱값(132)를 초과할 때 제1 스테이지(90)를 전개하는 것이 바람직하다. 제2 스테이지(92)는 벨트를 하지 않은 탑승자 상태에 대한 충돌 심각도 인덱스 A 기능(crash severity index A function)(140)에 의해 결정되는 LOW (또는 SWITCHED LOW) 문턱값 교차와 HIGH 문턱값 교차 간의 시간의 함수로서 작동된다. 3개의 문턱값(130, 132, 134) 모두는 충돌 변위 Displ_Rel_1X의 함수로서 변하며 관심의 특정 차량 플랫폼에 대해 경험적으로 결정된다.The value determined in function 118 is used in comparison function 124 to compare the Vel_Rel_1X value, which is a function of Disp1_Rel_1X, with the collision displacement variation threshold in the safety immunity box determination function 128. . The comparison function 124 compares the Vel_Rel_1X value with the LOW threshold 130 or the SWITCHED LOW threshold 132 and also compares the Vel_Rel_1X value with the HIGH threshold 134. Thresholds 130, 132, 134 are selected and associated with a non-belt occupant condition, as sensed by the driver's buckle switch 70. According to the present invention, for an unbelted occupant condition, Vel_Rel_1X is either LOW threshold 130 or SWITCHED LOW threshold (depending on which is used by the controller 50 as described below). It is desirable to deploy the first stage 90 when exceeding the value 132. The second stage 92 is the time between the LOW (or SWITCHED LOW) threshold crossing and the HIGH threshold crossing determined by the crash severity index A function 140 for the occupant state without belts. Works as a function of. All three thresholds 130, 132, 134 vary as a function of the collision displacement Displ_Rel_1X and are empirically determined for the particular vehicle platform of interest.

안전 면제 박스(safing immunity box)(142)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 충돌 속력 Vel_Rel_1X 및 충돌 변위 Displ_Rel_1X의 함수로서 정의된다. 안전 면제 박스 판정 기능(128)은 충돌 변위 값 Displ_Rel_1X의 함수인 충돌 속력 값 Vel_Rel_1X이 면제 박스(142) 내부에 있는지 외부에 있는지를 판정한다. 속력값이 면제 박스 외부에 있는 경우, HIGH 또는 TRUE 안전 면제 박스 신호(144)가 제공된다. 그렇지 않은 경우, 안전 면제 박스 신호(144)는 LOW 또는 FALSE이다.A safety immunity box 142 is defined as a function of the collision speed Vel_Rel_1X and the collision displacement Displ_Rel_1X, as shown in FIG. The safety exemption box determination function 128 determines whether the collision speed value Vel_Rel_1X which is a function of the collision displacement value Displ_Rel_1X is inside or outside the exemption box 142. If the speed value is outside the exemption box, a HIGH or TRUE safety exemption box signal 144 is provided. Otherwise, the safety exemption box signal 144 is LOW or FALSE.

함수(124)에서 판정되는 문턱값의 교차의 발생은 래치(148)에 의해 래치된다. 벨트를 하지 않은 탑승자 상태에 대한 충돌 심각도 인덱싱 값 A는, AND 함수(150)으로부터 HIGH가 수신될 때, 함수(140)에서 결정된다. AND 함수(150)는, 2개의 안전 함수(하나는 CCU_1X 신호에 기초하고 다른 하나는 CCU_2X 신호에 기초함)이 만족될 때, ON 또는 HIGH이다. Safing_A 판정 함수(128)의 출력은 AND 함수(150)의 한 출력이다. 일반적으로, 안전 함수(150)는 연관된 충돌 심각도 인덱싱 함수(140, 190)을 통해 제1 및 제2 스테이지(90, 92)의 작동을 인에이블 또는 디스에이블시키는 제어 메카니즘으로서 동작한다.The occurrence of the intersection of the thresholds determined at function 124 is latched by latch 148. The collision severity indexing value A for the unbelt occupant condition is determined at function 140 when HIGH is received from AND function 150. The AND function 150 is either ON or HIGH when two safety functions, one based on the CCU_1X signal and the other based on the CCU_2X signal, are satisfied. The output of the Safing_A decision function 128 is one output of the AND function 150. In general, the safety function 150 acts as a control mechanism to enable or disable the operation of the first and second stages 90, 92 via the associated collision severity indexing functions 140, 190.

충돌 심각도 인덱싱 함수 A(140)은 결정된 충돌 속력 값 Vel_Rel_1X가 LOW 문턱값(130) 또는 SWITCHED LOW 문턱값(132)을 초과할 때로부터 그 값이 HIGH 문턱값(134)를 초과할 때까지의 기간의 함수로서 결정되며, 본 명세서에서 "Δt 측정치"라고 한다. 이 값은 충돌 세기의 척도이다. 이 기간이 짧을수록, 차량 충돌이 더 세다. 벨트를 하지 않은 탑승자 상태에 대한 제2 스테이지(92)의 제어에서 사용되는 것이 Δt라는 이 척도이다. 제2 스테이지는 HIGH 문턱값 교차 시에 꼭 전개될 필요가 없고, 상기한 Foo 등의 특허들에 상세히 기술된 바와 같이 Δt 측정치의 함수로서 전개된다. 충돌 심각도 인덱스 함수(140)는 Δt 측정치를 전개 시간 값(제2 스테이지 작동의 타이밍을 제어하는 데 사용됨)으로 변환하는 데 사용되는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.The collision severity indexing function A 140 is the period from when the determined collision speed value Vel_Rel_1X exceeds the LOW threshold 130 or the SWITCHED LOW threshold 132 until the value exceeds the HIGH threshold 134. It is determined as a function of and referred to herein as a "Δt measure". This value is a measure of impact strength. The shorter this period, the stronger the vehicle collision. It is this measure of Δt that is used in the control of the second stage 92 for the occupant state without the belt. The second stage need not necessarily develop at the crossing of the HIGH threshold, but develop as a function of the Δt measurement as described in detail in the patents described above in Foo et al. The collision severity index function 140 may include a lookup table that is used to convert the Δt measurement to a deployment time value (used to control the timing of the second stage operation).

차량 탑승자가 벨트를 하지 않은 상태에 있을 때 충돌 판별을 위해 가속도 센서(32) 및 비교 함수(124)가 사용된다. 벨트를 하지 않은 상태에서, 문턱값(130, 132, 134)은 모두 차량 탑승자가 벨트를 한 경우에 사용되는 값보다 낮은 값이다. 운전자의 버클 스위치(70)는 비교 기능(124)을 고려하여 사용하기 위해 제어기(50)에 의해 모니터링된다. 탑승자의 구속 장치(18)의 제어는 탑승자의 버클 스위치(80)의 상태를 모니터링함으로써 벨트를 한 상태 또는 벨트를 하지 않은 상태를 고려하여 이와 유사하게 제어된다.The acceleration sensor 32 and the comparison function 124 are used for collision determination when the vehicle occupant is in a beltless state. Without the belt, the thresholds 130, 132 and 134 are all lower than the values used when the vehicle occupant wears the belt. The driver's buckle switch 70 is monitored by the controller 50 for use with regard to the comparison function 124. The control of the occupant restraint device 18 is similarly controlled by monitoring the state of the occupant's buckle switch 80 in consideration of the belted state or the non-belt state.

가속도 센서(36), 양호하게는 가속도계는 충돌 사건의 발생 시에 차량의 X 축에 평행인 차량의 충돌 가속도를 나타내는 특성(예를 들어, 주파수 및 진폭)을 갖는 본 명세서에서 CCU_2X로서 표시된 가속도 신호를 출력한다. 가속도 신호는 양호하게는 외부적인 차량 동작 사건으로부터 생기는 주파수 및/또는 도로 소음으로부터 생기는 입력 신호를 제거하기 위해 하드웨어(즉, 제어기(50)와 별개임) 고역 통과 필터(HPF)/저역 통과 필터(LPF)(56)에 의해 필터링된다. 필터링을 통해 제거되는 주파수 성분은 구속 장치(14)의 전개가 요망되는 충돌 사건의 발생을 나타내지 않는다. 관심의 특정 차량 플랫폼에 대한 관련 충돌 신호의 주파수 값을 결정하기 위해 경험적 테스트가 사용된다. 충돌 가속도 신호에 존재할 수 있는 외부적인 신호 성분은 적절히 필터링되고, 전개 충돌 사건을 나타내는 주파수는 추가의 처리를 위해 통과된다.The acceleration sensor 36, preferably the accelerometer, is an acceleration signal, denoted as CCU_2X herein, having a characteristic (e.g., frequency and amplitude) indicative of the collision acceleration of the vehicle parallel to the X axis of the vehicle at the time of the crash event. Outputs The acceleration signal is preferably hardware (i.e., separate from the controller 50) high pass filter (HPF) / low pass filter (removed from the controller 50) to remove input signals from frequencies and / or road noise resulting from external vehicle motion events. LPF) 56 for filtering. The frequency component removed through filtering does not indicate the occurrence of a collision event in which deployment of the restraint device 14 is desired. Empirical testing is used to determine the frequency value of the relevant crash signal for the particular vehicle platform of interest. External signal components that may be present in the collision acceleration signal are properly filtered and frequencies indicative of unfolding collision events are passed for further processing.

가속도계(36)는 양호하게는 ±100g(g는 지구의 중력으로 인한 가속도의 값임, 즉 32 ft/s² 또는 9.8m/s²)의 공칭 감도를 갖는다. 다단계 작동가능 구속 시스템에서, 제1 또는 초기 트리거 값에 도달된 후에도, 충돌 사건 동안에 계속하여 충돌 가속도를 감지하는 것이 바람직하다. 충분히 ±100g 내에 속하는 충돌 가속도의 발생 시에 제1 스테이지 작동이 요망되기 때문에, ±100g의 공칭 감도를 갖는 가속도계(36)로 추가적인 감지의 필요성이 용이하게 행해진다.Accelerometer 36 preferably has a nominal sensitivity of ± 100 g (g is the value of acceleration due to earth's gravity, ie 32 ft / s ² or 9.8 m / s ² ). In a multi-stage actuated restraint system, it is desirable to continue to detect collision acceleration during the collision event, even after the first or initial trigger value is reached. Since the first stage operation is desired upon the occurrence of a collision acceleration sufficiently within ± 100 g, the need for further sensing is easily done with an accelerometer 36 having a nominal sensitivity of ± 100 g.

필터링된 출력 신호(110)는 아날로그-디지털(A/D) 변환기(162)(양호하게는 제어기(50) 내부에 있음)(예를 들어, 마이크로컴퓨터의 A/D 입력) 또는 외부 A/D 변환기에 제공된다. A/D 변환기(162)는 필터링된 충돌 가속도 신호(160)를 디지털 신호로 변환한다. A/D 변환기의 출력(164)은 양호하게는 A/D 변환과 연관된 작은 드리프트(drift) 및 오프셋(offset)을 제거하기 위해 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 또하나의 고역 통과/저역 통과 필터(166)에 의해 필터링된다. 본 발명의 마이크로컴퓨터 실시예에서, 필터(166)는 마이크로컴퓨터 내에서 디지털적으로 구현될 수 있다. 제어기(50)의 판정 함수(168)는, 함수(118)에서 행해진 판정과 유사한 방식으로, 이 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_2X로부터 본 명세서에서 Vel_Rel_2X("충돌 속력") 및 Disp1_Rel_2X("충돌 변위")으로 표시된 2개의 충돌 메트릭 값을 결정한다. 이것은 필터링된 가속도 신호 CCU_2X의 제1 및 제2 적분에 의해 행해진다.Filtered output signal 110 may be an analog-to-digital (A / D) converter 162 (preferably inside controller 50) (eg, A / D input of a microcomputer) or external A / D Provided to the converter. The A / D converter 162 converts the filtered collision acceleration signal 160 into a digital signal. The output 164 of the A / D converter is preferably another high pass / low pass filter with an empirically determined filter value to remove small drifts and offsets associated with the A / D conversion. 166). In a microcomputer embodiment of the present invention, filter 166 may be digitally implemented within the microcomputer. Determination function 168 of controller 50 is similar to the determination made in function 118 from this filtered collision acceleration signal CCU_2X to Vel_Rel_2X ("collision velocity") and Disp1_Rel_2X ("collision displacement") herein. Determine two collision metric values, denoted by. This is done by the first and second integration of the filtered acceleration signal CCU_2X.

이들 충돌 변위 값 및 충돌 속력 값은 양호하게는 스프링 힘(spring force) 및 감쇠력(damping force)를 고려하기 위해 탑승자의 스프링 질량 모델을 사용하는, Foo 등의 미국 특허 제6,186,539호 및 Foo 등의 미국 특허 제6,036,225호에 상세히 기술된 가상 충돌 감지 프로세스를 사용하여 결정된다. 스피링-질량 모델에 대한 상세한 설명은 Foo 등의 미국 특허 제5,935,182에 있다.These impingement displacement values and impingement speed values are preferably U.S. Patent Nos. 6,186,539 to Foo et al. And Foo et al. To use the spring mass model of the occupant to account for spring and damping forces It is determined using the virtual collision detection process described in detail in patent 6,036,225. A detailed description of the spring-mass model is found in US Pat. No. 5,935,182 to Foo et al.

함수(168)에서 결정되는 값은 비교 함수(174)에서 또한 안전 면제 박스 판정 함수(safing immunity box determination function)(178)에서 Disp1_Rel_2X의 함수인 Vel_Rel_2X 값을 충돌 변위 변동 문턱값과 비교하는 데 사용된다. 비교 함수(174)은 Vel_Rel_2X 값을 LOW 문턱값(180) 또는 SWITCHED LOW 문턱값(182)과 비교하고 또한 Vel_Rel_2X 값을 HIGH 문턱값(184)과 비교한다. 문턱값(180, 182, 184)은, 운전자의 버클 스위치(70)에 의해 모니터링되는, 벨트를 한 탑승자 상태에 대해 선택되고 또 그와 연관되어 있다. 본 발명에 따르면, 벨트를 한 탑승자 상 태(unbelted occupant condition)에 대해 Vel_Rel_2X이 (어느 것이 사용되느냐에 따라) LOW 문턱값(180) 또는 SWITCHED LOW 문턱값(182)를 초과할 때 제1 스테이지(90)를 전개하는 것이 바람직하다. 제2 스테이지는 벨트를 한 탑승자 상태에 대한 충돌 심각도 인덱스 B 함수(crash severity index B function)(190)에 의해 결정되는 LOW (또는 SWITCHED LOW) 문턱값 교차와 HIGH 문턱값 교차 간의 시간의 함수로서 작동된다. 3개의 문턱값(180, 182, 184) 모두는 Displ_Rel_2X 값의 함수로서 변하며 벨트를 한 탑승자 상태에 대해 경험적으로 결정된다. 안전 면제 박스(safing immunity box)(192)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, Vel_Rel_2X 및 Displ_Rel_2X의 함수로서 정의된다. Vel_Rel_2X 값이 면제 박스(192)의 외부에 있는 경우, HIGH 또는 TRUE 안전 면제 박스 신호(194)가 AND 함수(150)의 제2 입력에 제공된다. 그렇지 않은 경우, 안전 면제 박스 신호(194)는 LOW 또는 FALSE이다. AND 함수(150)에의 안전 면제 박수 입력 둘다가 HIGH인 경우, AND 게이트(150)의 출력은 HIGH이고, 이는 충돌 심각도 인덱싱 함수(140, 190) 둘다를 인에이블시킨다.The value determined in function 168 is used in the comparison function 174 to compare the Vel_Rel_2X value, which is a function of Disp1_Rel_2X, with the collision displacement variation threshold in the safety immunity box determination function 178. . The comparison function 174 compares the Vel_Rel_2X value with the LOW threshold 180 or the SWITCHED LOW threshold 182 and also compares the Vel_Rel_2X value with the HIGH threshold 184. Thresholds 180, 182, and 184 are selected and associated with the belted occupant status, monitored by the driver's buckle switch 70. According to the present invention, the first stage (when Vel_Rel_2X exceeds the LOW threshold 180 or SWITCHED LOW threshold 182 (depending on which one is used) for an unbelted occupant condition with a belt. It is preferred to develop 90). The second stage operates as a function of time between the LOW (or SWITCHED LOW) threshold intersection and the HIGH threshold intersection determined by the crash severity index B function 190 for the belted occupant condition. do. All three thresholds 180, 182, and 184 vary as a function of the Displ_Rel_2X value and are empirically determined for the belted occupant status. A safing immunity box 192 is defined as a function of Vel_Rel_2X and Displ_Rel_2X, as shown in FIG. If the Vel_Rel_2X value is outside of the exemption box 192, a HIGH or TRUE safety exemption box signal 194 is provided to the second input of the AND function 150. Otherwise, the safety exemption box signal 194 is LOW or FALSE. If both safety exemption clap inputs to AND function 150 are HIGH, the output of AND gate 150 is HIGH, which enables both collision severity indexing functions 140, 190.

함수(174)에서 판정되는 문턱값의 교차의 발생은 래치(198)에 의해 래치되고, 벨트를 한 탑승자 상태에 대한 충돌 심각도 인덱싱 값 B는, AND 함수(150)으로부터 HIGH가 수신될 때, 함수(190)에서 결정된다. The occurrence of the intersection of the thresholds determined at function 174 is latched by latch 198, and the collision severity indexing value B for the belted occupant state is determined when the HIGH is received from the AND function 150. Determined at 190.

충돌 심각도 함수 B는 결정된 충돌 속력 값 Vel_Rel_2X가 LOW 문턱값(180) 또는 SWITCHED LOW 문턱값(182)을 초과할 때로부터 그 값이 HIGH 문턱값(184)를 초과할 때까지의 기간의 함수로서 결정되며, 본 명세서에서 "Δt 측정치"라고 한다. 이 값은 충돌 세기의 척도이다. 이 기간이 짧을수록, 차량 충돌이 더 세다. 벨트를 한 탑승자 상태에 대한 제2 스테이지의 제어에서 사용되는 것이 Δt라는 이 척도이다. 함수(174)에서 사용되는 벨트를 한 비교에 대한 문턱값은 일반적으로 비교 함수(124)에서 사용되는 벨트를 하지 않은 상태에 대한 값보다 더 높은 값이다. 함수(140)과 관련하여 기술된 바와 유사하게, 충돌 심각도 인덱스 B 함수는 제2 스테이지(92)의 제어를 위해 Δt 측정치를 작동 시간으로 변환하는 룩업 테이블을 포함할 수 있다.The collision severity function B is determined as a function of the period from which the determined collision speed value Vel_Rel_2X exceeds the LOW threshold 180 or the SWITCHED LOW threshold 182 until the value exceeds the HIGH threshold 184. And " Δt measurements " herein. This value is a measure of impact strength. The shorter this period, the stronger the vehicle collision. It is this measure called Δt that is used in the control of the second stage for the belted occupant state. The threshold for the belted comparison used in function 174 is generally higher than the value for the beltless state used in comparison function 124. Similar to that described with respect to function 140, the collision severity index B function may include a lookup table that converts Δt measurements to runtimes for control of the second stage 92.

크러쉬 존 센서(40, 42)가 어떤 사건을 검출한 경우, LOW 문턱값(130, 180)은, 제1 스테이지(90)의 전개를 제어하기 위해 또한 충돌 심각도 함수(140, 190)에서 사용되는 Δt 측정치(이는 이어서 제2 스테이지(92)를 제어하는 데 사용됨)의 결정을 위해, SWITCHED LOW 문턱값(132, 182)으로 전환된다. 크러쉬 존 센서(40, 42)는 또한 작동가능 구속 장치(14, 18)의 작동을 위한 안전 기능을 제공하는 데 사용된다. 이하에 기술하는 바와 같이, 작동가능 장치(14, 18)의 작동은 또한 크러쉬 존 센서 중 하나로부터의 HIGH 또는 TRUE 전개 충돌 판정에 의존한다.When the crash zone sensor 40, 42 detects an event, the LOW thresholds 130, 180 are also used in the collision severity function 140, 190 to control the development of the first stage 90. To determine the Δt measurement, which is then used to control the second stage 92, it is switched to the SWITCHED LOW thresholds 132, 182. Crush zone sensors 40, 42 are also used to provide safety functions for the actuation of actuated restraint devices 14, 18. As described below, the operation of the actuated device 14, 18 also depends on the HIGH or TRUE deployment collision determination from one of the crash zone sensors.

크러쉬 존 센서(40)는 양호하게는 차량의 앞쪽에 있는 전방 좌측 위치에서 감지되는 충돌 사건의 발생 시에 차량의 충돌 가속도를 나타내는 특성(예를 들어, 주파수 및 진폭)을 갖는, 본 명세서에서 CZS_3X로 표시된 신호를 제공하는 가속도계이다. 가속도 신호 CZS_3X는, 외부적인 차량 동작 사건으로부터 생기는 주파수 및/또는 도로 소음으로부터 생기는 입력을 제거하기 위해, 고역 통과 필터(HPF)/저역 통과 필터(LPF)(58)에 의해 필터링된다. 필터링을 통해 제거된 주파수 성분은 충돌 사건의 발생을 나타내지 않는 그 주파수이다. 충돌 가속도 신호에 존재하는 외부적인 신호 성분이 필터링되고 또 충돌 사건을 나타내는 주파수가 추가의 처리를 위해 통과될 수 있도록, 관련 충돌 신호의 주파수 범위 또는 범위들을 설정하기 위해 경험적 테스트가 사용된다. 가속도계(40)는 양호하게는 ±250g의 공칭 감도를 갖는다.The crush zone sensor 40 is herein referred to as CZS_3X, having characteristics (eg, frequency and amplitude) that indicate the impact acceleration of the vehicle upon occurrence of a crash event detected at the front left position at the front of the vehicle. An accelerometer that provides the signal indicated by. The acceleration signal CZS_3X is filtered by a high pass filter (HPF) / low pass filter (LPF) 58 to remove input from frequencies and / or road noise resulting from external vehicle operation events. The frequency components removed through filtering are those frequencies that do not indicate the occurrence of a collision event. An empirical test is used to set the frequency range or ranges of the relevant collision signal so that external signal components present in the collision acceleration signal are filtered and the frequency representing the collision event can be passed for further processing. Accelerometer 40 preferably has a nominal sensitivity of ± 250 g.

필터링된 출력 신호(210)는 아날로그-디지털(A/D) 변환기(212)에 제공된다. A/D 변환기(212)는 필터링된 충돌 가속도 신호(210)를 디지털 신호로 변환한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, A/D 변환기(212)는, 1의 카운트는 최대 마이너스 가속도이고 255의 카운트는 최대 플러스 가속도이며 128의 카운트는 g가 0이라는, 즉 가속도가 영이라는 표시를 나타내도록 구성된, 1-255 카운트 풀 스케일(full scale)을 제공한다. 양호하게는, CZS(40), 필터(58) 및 A/D 변환기(212)는 모두 단일의 ASIC(주문형 반도체)(237)의 일부이다. 진단 회로(238)도 역시 ASIC(237)의 일부이고 A/D 변환기(212)에 대한 조절된 참조 전압 및 A/D 변환기(212)가 변환을 행하는 데 걸리는 시간 등의 것들을 포함한 ASIC의 동작을 모니터링한다. 참조 전압이 미리 정해진 범위 밖에 있는 경우 또는 변환이 미리 정해진 기간보다 더 오래 걸리는 경우, CZS(40)를 전달하는 ASIC(237)은 고장난 것으로 간주된다. 본 발명은 진단 회로(238)에 의해 다른 진단이 수행될 수 있는 것을 생각하고 있다. 일반적으로, 진단 회로(238)에 의해 임의의 에러 또는 고장이 검출되는 경우, CZS(40)이 고장난 것으로 간주된다. 진단 함수(238)가 CZS(40)에 에러 또는 고장 상태가 존재하는 것으로 판정하는 경우, 이 함수는, 진단 에러 또는 고 장 상태의 표시를 제어기(50)에 제공하기 위해, A/D 변환기(212)로 하여금 강제로 0 카운트를 출력하도록 제어한다. 이 예시적인 실시예에서, 0 카운트는 이 목적을 위해 예비되어 있다. A/D 변환기(212)의 출력은 양호하게는, 변환으로부터 생기는 작은 드리프트 및 오프셋을 제거하기 위해, 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 또하나의 고역 통과/저역 통과 필터(214)로 필터링된다. 본 발명의 마이크로컴퓨터 실시예에서, 필터(214)는 마이크로컴퓨터 내에서 디지털적으로 구현된다. 필터링 함수(214)은 필터링된 가속도 신호(216)를 출력한다.The filtered output signal 210 is provided to an analog to digital (A / D) converter 212. The A / D converter 212 converts the filtered collision acceleration signal 210 into a digital signal. According to an exemplary embodiment of the present invention, the A / D converter 212 indicates that a count of 1 is a maximum negative acceleration and a count of 255 is a maximum plus acceleration and a count of 128 indicates that g is zero, that is, the acceleration is zero. Provide a 1-255 count full scale, configured to represent. Preferably, the CZS 40, the filter 58, and the A / D converter 212 are all part of a single ASIC (Custom Semiconductor) 237. The diagnostic circuitry 238 is also part of the ASIC 237 and is responsible for the operation of the ASIC, including the regulated reference voltage for the A / D converter 212 and the time it takes for the A / D converter 212 to perform the conversion. Monitor. If the reference voltage is outside the predetermined range or if the conversion takes longer than the predetermined period, the ASIC 237 carrying the CZS 40 is considered to be faulty. The present invention contemplates that other diagnostics can be performed by the diagnostic circuit 238. In general, when any error or failure is detected by the diagnostic circuit 238, the CZS 40 is considered to have failed. If the diagnostic function 238 determines that an error or fault condition exists in the CZS 40, the function may provide an A / D converter (A / D converter) to provide an indication of the diagnostic error or fault condition to the controller 50. 212) forcibly outputting a zero count. In this exemplary embodiment, zero counts are reserved for this purpose. The output of A / D converter 212 is preferably filtered with another high pass / low pass filter 214 having an empirically determined filter value to remove small drifts and offsets resulting from the conversion. In a microcomputer embodiment of the present invention, filter 214 is digitally implemented within the microcomputer. The filtering function 214 outputs the filtered acceleration signal 216.

제어기(50)는 본 명세서에서 A_MA_CZS_3X로 표시된 가속도 값을 결정한다. 이 값은 제1 크러쉬 존 센서(40)로부터의 필터링된 가속도 신호의 이동 평균값을 계산함으로써 결정된다. 이동 평균은 필터링된 가속도 신호의 이전의 미리 정해진 수의 샘플의 합이다. 이 평균은 가장 오래된 값을 제거하고 이를 가장 최근의 샘플로 대체한 다음에 새로운 평균을 구함으로써 갱신된다. 4개 내지 32개 샘플이 양호한 평균을 제공하는 것으로 판정된다.The controller 50 determines the acceleration value, denoted herein as A_MA_CZS_3X. This value is determined by calculating a moving average value of the filtered acceleration signal from the first crush zone sensor 40. The moving average is the sum of the previous predetermined number of samples of the filtered acceleration signal. This average is updated by removing the oldest value, replacing it with the most recent sample, and then finding a new average. It is determined that 4 to 32 samples give a good average.

이 결정된 값 A_MA_CZS_3X는 크러쉬 존 안전 판정 함수(218)에 입력된다. 결정된 변위 값 Displ_Rel_2X의 함수인 결정된 크러쉬 존 센서 가속도 값 A_MA_CZS_3X은 문턱값 비교 함수(226)에서 벨트를 하지 않은 문턱값(220) 및 벨트를 한 문턱값(222)와 비교된다. 벨트를 한 문턱값(222) 및 벨트를 하지 않은 문턱값(220)은 원하는 제어를 달성하기 위해 미리 정해진 방식으로 Displ_Rel_2X의 함수로서 변한다. 이들 문턱값은 관심의 특정 차량 플랫폼에 대해 경험적으로 결정될 수 있다. A_MA_CZS_3X 값이 벨트를 하지 않은 문턱값(200)을 초과하는 경우, 비교 함수(124)에서 사용되는 더 낮은 문턱값이 SWITCHED LOW 문턱값(132)으로 전환된다. A_MA_CZS_3X 값이 벨트를 한 문턱값(222)을 초과하는 경우, 비교 함수(174)에서 사용되는 더 낮은 문턱값은 SWITCHED LOW 문턱값(182)으로 전환된다.This determined value A_MA_CZS_3X is input to the crash zone safety determination function 218. The determined crash zone sensor acceleration value A_MA_CZS_3X, which is a function of the determined displacement value Displ_Rel_2X, is compared with the thresholded belt 220 and the belted threshold 222 in the threshold comparison function 226. The belted threshold 222 and the beltless threshold 220 vary as a function of Displ_Rel_2X in a predetermined manner to achieve the desired control. These thresholds can be determined empirically for the particular vehicle platform of interest. If the A_MA_CZS_3X value exceeds the no-belt threshold 200, the lower threshold used in the comparison function 124 is switched to the SWITCHED LOW threshold 132. If the A_MA_CZS_3X value exceeds the belted threshold 222, the lower threshold used in comparison function 174 is converted to SWITCHED LOW threshold 182.

크러쉬 존 센서(42)는 양호하게는, 차량의 앞쪽에 있는 전방 우측 위치에서 감지되는 충돌 사건의 발생 시에 차량의 충돌 가속도를 나타내는 특성(예를 들어, 주파수 및 진폭)을 갖는, 본 명세서에서 CZS_4X로 표시된 신호를 제공하는 신호를 제공하는 가속도계이다. 가속도 신호 CZS_4X는 외부적인 차량 동작 사건으로부터 생기는 주파수 및/또는 도로 소음으로부터 생기는 입력을 제거하기 위해 고역 통과 필터(HPF)/저역 통과 필터(60)에 의해 필터링된다. 필터링을 통해 제거된 주파수 성분은 충돌 사건의 발생을 나타내지 않는 그 주파수이다. 충돌 가속도 신호에 존재하는 외부적인 신호 성분이 필터링되고 또 충돌 사건을 나타내는 주파수가 추가의 처리를 위해 통과될 수 있도록, 관련 충돌 신호의 주파수 범위 또는 범위들을 설정하기 위해 경험적 테스트가 사용된다. 가속도계(42)는 양호하게는 ±250g의 공칭 감도를 갖는다.The crash zone sensor 42 is preferably herein having characteristics (eg, frequency and amplitude) indicative of the collision acceleration of the vehicle upon occurrence of a collision event detected at the front right position at the front of the vehicle. An accelerometer that provides a signal that provides the signal labeled CZS_4X. Acceleration signal CZS_4X is filtered by high pass filter (HPF) / low pass filter 60 to remove input from frequencies and / or road noise resulting from external vehicle motion events. The frequency components removed through filtering are those frequencies that do not indicate the occurrence of a collision event. An empirical test is used to set the frequency range or ranges of the relevant collision signal so that external signal components present in the collision acceleration signal are filtered and the frequency representing the collision event can be passed for further processing. Accelerometer 42 preferably has a nominal sensitivity of ± 250 g.

필터링된 출력 신호(230)는 아날로그-디지털(A/D) 변환기(232)에 제공된다. A/D 변환기(232)는 필터링된 충돌 가속도 신호(230)를 디지털 신호로 변환한다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, A/D 변환기(232)는, 1의 카운트는 최대 마이너스 가속도이고 255의 카운트는 최대 플러스 가속도이며 128의 카운트는 g가 0이라는, 즉 가속도가 영이라는 표시를 나타내도록 구성된, 1-255 카운트 풀 스케일(full scale)을 제공한다. 양호하게는, CZS(42), 필터(60) 및 A/D 변환기(232) 는 모두 단일의 ASIC(주문형 반도체)(239)의 일부이다. 진단 회로(240)도 역시 ASIC(239)의 일부이고 A/D 변환기(232)에 대한 조절된 참조 전압 및 A/D 변환기(232)가 변환을 행하는 데 걸리는 시간 등의 것들을 포함한 ASIC의 동작을 모니터링한다. 참조 전압이 미리 정해진 범위 밖에 있는 경우 또는 변환이 미리 정해진 기간보다 더 오래 걸리는 경우, CZS(42)를 전달하는 ASIC(239)은 고장난 것으로 간주된다. 본 발명은 진단 회로(240)에 의해 다른 진단이 수행될 수 있는 것을 생각하고 있다. 일반적으로, 임의의 에러 또는 고장이 검출되는 경우, CZS(42)가 고장난 것으로 간주된다. 진단 함수(240)가 CZS(42)에 에러 또는 고장 상태가 존재하는 것으로 판정하는 경우, 이 함수는, 진단 에러 또는 고장 상태의 표시를 제어기(50)에 제공하기 위해, A/D 변환기(232)로 하여금 강제로 0 카운트를 출력하도록 제어한다. 이 예시적인 실시예에서, 0 카운트는 이 목적을 위해 예비되어 있다. A/D 변환기(232)의 출력은 양호하게는, 변환으로부터 생기는 작은 드리프트 및 오프셋을 제거하기 위해, 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 또하나의 고역 통과/저역 통과 필터(234)로 필터링된다. 본 발명의 마이크로컴퓨터 실시예에서, 필터(234)는 마이크로컴퓨터 내에서 디지털적으로 구현된다. 필터링 함수(234)은 필터링된 가속도 신호(236)를 출력한다.The filtered output signal 230 is provided to an analog to digital (A / D) converter 232. The A / D converter 232 converts the filtered collision acceleration signal 230 into a digital signal. According to an exemplary embodiment of the present invention, the A / D converter 232 indicates that the count of 1 is the maximum negative acceleration and the count of 255 is the maximum positive acceleration and the count of 128 indicates that g is zero, that is, the acceleration is zero. Provide a 1-255 count full scale, configured to represent. Preferably, the CZS 42, the filter 60 and the A / D converter 232 are all part of a single ASIC (Custom Semiconductor) 239. The diagnostic circuitry 240 is also part of the ASIC 239 and is responsible for the operation of the ASIC, including the regulated reference voltage for the A / D converter 232 and the time it takes for the A / D converter 232 to perform the conversion. Monitor. If the reference voltage is outside the predetermined range or if the conversion takes longer than the predetermined period, the ASIC 239 carrying the CZS 42 is considered to be faulty. The present invention contemplates that other diagnostics can be performed by the diagnostic circuit 240. In general, if any error or failure is detected, the CZS 42 is considered to have failed. When the diagnostic function 240 determines that an error or fault condition exists in the CZS 42, the function provides an A / D converter 232 to provide an indication of the diagnostic error or fault condition to the controller 50. ) To force zero output. In this exemplary embodiment, zero counts are reserved for this purpose. The output of A / D converter 232 is preferably filtered with another high pass / low pass filter 234 with an empirically determined filter value to remove small drifts and offsets resulting from the conversion. In a microcomputer embodiment of the present invention, filter 234 is digitally implemented within the microcomputer. The filtering function 234 outputs the filtered acceleration signal 236.

제어기(50)는 본 명세서에서 A_MA_CZS_4X로 표시된 가속도 값을 결정한다. 이 값은 제1 크러쉬 존 센서(42)의 필터링된 가속도 신호의 이동 평균값을 계산함으로써 결정된다. 이동 평균은 필터링된 가속도 신호의 이전의 미리 정해진 수의 샘플의 합이다. 이 평균은 가장 오래된 값을 제거하고 이를 가장 최근의 샘플로 대체한 다음에 새로운 평균을 구함으로써 갱신된다. 4개 내지 32개 샘플이 양호한 평균을 제공하는 것으로 판정된다.The controller 50 determines the acceleration value, denoted herein as A_MA_CZS_4X. This value is determined by calculating a moving average value of the filtered acceleration signal of the first crush zone sensor 42. The moving average is the sum of the previous predetermined number of samples of the filtered acceleration signal. This average is updated by removing the oldest value, replacing it with the most recent sample, and then finding a new average. It is determined that 4 to 32 samples give a good average.

이 결정된 값 A_MA_CZS_4X는 크러쉬 존 안전 판정 함수(218)에 입력된다. 결정된 변위 값 Displ_Rel_2X의 함수인 결정된 크러쉬 존 센서 가속도 값 A_MA_CZS_4X은 문턱값 비교 함수(256)에서 벨트를 하지 않은 문턱값(250) 및 벨트를 한 문턱값(252)와 비교된다. 벨트를 한 문턱값(252) 및 벨트를 하지 않은 문턱값(250)은 원하는 제어를 달성하기 위해 미리 정해진 방식으로 Displ_Rel_2X의 함수로서 변한다. 이들 값은 관심의 특정 차량 플랫폼에 대해 경험적으로 결정될 수 있다. A_MA_CZS_4X 값이 벨트를 하지 않은 문턱값(250)을 초과하는 경우, 비교 함수(124)에서 사용되는 더 낮은 문턱값이 SWITCHED LOW 문턱값(132)으로 전환된다. A_MA_CZS_4X 값이 벨트를 한 문턱값(252)을 초과하는 경우, 비교 함수(174)에서 사용되는 더 낮은 문턱값은 SWITCHED LOW 문턱값(182)으로 전환된다.This determined value A_MA_CZS_4X is input to the crash zone safety determination function 218. The determined crash zone sensor acceleration value A_MA_CZS_4X, which is a function of the determined displacement value Displ_Rel_2X, is compared to the thresholded belt 250 and the belted threshold 252 in the threshold comparison function 256. The belted threshold 252 and the non-belt threshold 250 vary as a function of Displ_Rel_2X in a predetermined manner to achieve the desired control. These values can be determined empirically for the particular vehicle platform of interest. If the A_MA_CZS_4X value exceeds the no-belt threshold 250, then the lower threshold used in the comparison function 124 is switched to the SWITCHED LOW threshold 132. If the A_MA_CZS_4X value exceeds the belted threshold 252, the lower threshold used in the comparison function 174 is converted to a SWITCHED LOW threshold 182.

중심 Y 축 가속도계(34)는 본 명세서에서 CCU_1Y로 표시된 가속도 신호를 필터(54)로 출력한다. 필터(54)로부터의 필터 신호는, 가속도계(40, 42)로부터의 신호의 처리와 관련하여 상기한 바와 유사한 방식으로, A/D 변환기(260)에 의해 변환되고 필터(262)에 의해 디지털적으로 필터링된다. 이 필터링된 가속도 신호로부터, 본 명세서에서 A_MA_CCU_1Y 값으로 표시된 이동 평균 가속도 값이 이동 평균 기술을 사용하여 결정되고, 본 명세서에서 VEL_CCU_1Y 값으로 표시된 속력 값이 결정 함수(264)에서 적분에 의해 결정된다. 비교 함수(266)에서, 결정된 변위 값 Displ_Rel_2X의 함수인 결정된 가속도 값 A_MA_CCU_1Y은 문턱값(268)과 비교된다. A_MA_CCU_1Y 값이 문턱값(268)을 초과하는 경우, 비교 함수(124)에서 사용되는 LOW 문턱값은 SWITCHED LOW 문턱값(132)으로 전환되고, 비교 함수(174)에서 사용되는 LOW 문턱값은 SWITCHED LOW 문턱값(182)으로 전환된다.The center Y axis accelerometer 34 outputs an acceleration signal, denoted CCU_1Y, to the filter 54 herein. The filter signal from filter 54 is converted by A / D converter 260 and digitally by filter 262 in a manner similar to that described above in connection with the processing of signals from accelerometers 40 and 42. Is filtered. From this filtered acceleration signal, a moving average acceleration value, denoted herein as an A_MA_CCU_1Y value, is determined using a moving average technique, and a speed value, denoted herein as a VEL_CCU_1Y value, is determined by integration in the determination function 264. In comparison function 266, the determined acceleration value A_MA_CCU_1Y, which is a function of the determined displacement value Displ_Rel_2X, is compared with threshold 268. When the A_MA_CCU_1Y value exceeds the threshold 268, the LOW threshold used in the comparison function 124 is converted to a SWITCHED LOW threshold 132, and the LOW threshold used in the comparison function 174 is a SWITCHED LOW The threshold 182 is switched to.

A_MA_CCU_1Y 값은 또한 측면 면제 박스 안전 비교 함수(side immunity box safing comparison function)(278)에 의해, 도 4에 도시한 바와 같이, 미리 정해진 A_MA_CCU_1Y 값 및 Displ_Rel_2X 값에 의해 정의된 면제 박스(276)와 비교된다. A_MA_CCU_1Y 값이 면제 박스(276) 밖에 있는 경우, 이하에서 기술하는 측면 충돌 판별 알고리즘에서 사용하기 위해 HIGH 안전 면제 박스 신호가 제공된다. 그렇지 않은 경우, 안전 면제 박스 신호는 LOW이다.The A_MA_CCU_1Y value is also compared by the side immunity box safing comparison function 278 to the exemption box 276 defined by the predetermined A_MA_CCU_1Y value and the Displ_Rel_2X value, as shown in FIG. 4. do. If the A_MA_CCU_1Y value is outside the exemption box 276, then the HIGH safety exemption box signal is provided for use in the side collision determination algorithm described below. Otherwise, the safety exemption box signal is LOW.

운전자측 가속도 센서(46)는 본 명세서에서 RAS_1Y로 표시된 가속도 신호를 필터(62)에 제공하고, 이 신호는 A/D 변환기(280)에 의해 변환된다. 디지털화된 가속도 신호는 또한 필터(282)에 의해 디지털적으로 필터링되고, 필터링된 가속도 신호는 운전자측 판별 함수(284)에 제공된다.Driver-side acceleration sensor 46 provides an acceleration signal, denoted herein as RAS_1Y, to filter 62, which is converted by A / D converter 280. The digitized acceleration signal is also digitally filtered by the filter 282, and the filtered acceleration signal is provided to the driver side discrimination function 284.

동승자측 가속도 센서(48)는 본 명세서에서 RAS_2Y로 표시된 가속도 신호를 필터(64)에 제공하고, 이 신호는 A/D 변환기(290)에 의해 변환된다. 디지털화된 가속도 신호는 또한 필터(292)에 의해 디지털적으로 필터링되고, 필터링된 가속도 신호는 동승자측 판별 함수(294)에 제공된다.The passenger-side acceleration sensor 48 provides an acceleration signal, denoted herein as RAS_2Y, to the filter 64, which is converted by the A / D converter 290. The digitized acceleration signal is also digitally filtered by filter 292, and the filtered acceleration signal is provided to a passenger side discrimination function 294.

운전자측 판별 함수 및 동승자측 판별 함수는 측면 판별 및 각자의 측면 구속 장치(16, 20)의 제어를 위해 몇가지 형태 중 임의의 형태를 취할 수 있다. 예시적인 일 실시예에 따르면, 본 명세서에서 A_MA_RAS_1Y로 표시된 운전자측 가속도 값 및 본 명세서에서 A_MA_RAS_2Y로서 표시된 동승자측 가속도 값은 다른 이동 평균 가속도 결정과 관련하여 상기한 바와 유사한 방식으로 이동 평균 프로세스를 사용하여 결정된다. 본 명세서에서 플러스 방향 및 마이너스 방향 둘다에서 VEL_CCU_1Y로서 표시된 결정된 측면 속력 값의 함수인 이들 결정된 측면 가속도 값은 연관된 가변적인 문턱값과 비교된다. 이들 값이 그의 연관된 문턱값을 초과하고 함수(278)으로부터의 측면 안전 신호가 HIGH인 경우, 적절한 측면 구속 장치(16, 20)가 작동된다.The driver side discrimination function and the passenger side discrimination function may take any of several forms for side discrimination and control of the respective side restraint devices 16, 20. According to one exemplary embodiment, the driver-side acceleration value denoted herein as A_MA_RAS_1Y and the passenger-side acceleration value denoted as A_MA_RAS_2Y herein may be determined using a moving average process in a manner similar to that described above in connection with other moving average acceleration determinations. Is determined. These determined lateral acceleration values, which are functions of the determined lateral speed values, denoted as VEL_CCU_1Y in both the positive and negative directions herein, are compared with the associated variable threshold. If these values exceed their associated threshold and the side safety signal from function 278 is HIGH, the appropriate side restraint devices 16, 20 are actuated.

충돌 심각도 INDEX_A(140) 및 충돌 심각도 INDEX_B(190)는 조정 함수(adjustment function)(300)에 연결되어 있다. 조정 함수(300)은 운전자의 체중 센서(72)로부터 또한 상기한 다른 연관된 운전자의 센서(76)로부터 추가의 입력 신호를 수신한다. 조정 함수(300)은 센서(72, 76)에 응답하여 충돌 심각도 인덱스 값 A 또는 B를 조정한다. 탑승자의 감지된 체중 및 다른 감지된 특성 또는 속성에 따라, 인덱스 값 A, B는 증가되거나 감소되거나 추가적인 조정 없이 그대로 있게 된다.Collision severity INDEX_A 140 and collision severity INDEX_B 190 are connected to an adjustment function 300. The adjustment function 300 receives additional input signals from the driver's weight sensor 72 and from the other associated driver's sensor 76 described above. The adjustment function 300 adjusts the collision severity index value A or B in response to the sensors 72, 76. Depending on the occupant's sensed weight and other sensed characteristics or attributes, the index values A, B may be increased or decreased or remain without further adjustment.

조정된 충돌 심각도 인덱스 값은 관심의 차량 플랫폼에서 사용되는 특정의 팽창기 또는 팽창기 유형에 대한 충돌 심각도 값에 추가적인 조정을 하는 팽창기 변환기(inflator translator)(310)로 전달된다. 변환기는, 제1 스테이지의 제어를 위해 LOW 문턱값 또는 SWITCHED LOW 문턱값이 사용되고 있는지에 기초하여, 제2 스테이지 전개 시간을 선택하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, Δt 시간이 25 ms인 것으로 가정한다. SWITCHED LOW 문턱값이 사용되는 경우, 제2 스테이지는 제1 스 테이지 작동보다 25 ms 이후에 작동될 수 있다. 그렇지만, "통상의" LOW 문턱값(130, 180)이 동일한 Δt를 갖는 제1 스테이지의 제어를 위해 사용되는 경우, 제2 스테이지는 제1 스테이지 작동보다 40 msec 이후에 작동될 수 있다.The adjusted collision severity index value is passed to an inflator translator 310 that makes further adjustments to the collision severity value for the particular inflator or inflator type used in the vehicle platform of interest. The transducer may be used to select a second stage deployment time based on whether the LOW threshold or the SWITCHED LOW threshold is being used for control of the first stage. For example, assume that the Δt time is 25 ms. If a SWITCHED LOW threshold is used, the second stage may be operated 25 ms after the first stage operation. However, when the "normal" LOW thresholds 130 and 180 are used for control of the first stage with the same Δt, the second stage may be activated 40 msec after the first stage operation.

특정의 "팽창기 유형" 데이터는 적절한 센서를 통해 제어기(50)에 입력될 수 있거나 제어기(50)의 초기 프로그래밍 시에 사전 저장될 수 있다. 이와 같이, 제1 스테이지(90) 및 제2 스테이지(92)의 전개는 팽창기 유형에 응답하여 앞서거나 뒤질 수 있다. 예를 들어, 하나의 차량은 100% 팽창을 달성하기 위해 5 msec 내에 일련의 작동을 필요로 할 수 있다. 다른 차량은 팽창기 유형의 차이 때문에 100% 팽창을 달성하기 위해 7 msec 내에 일련의 작동을 필요로 할 수 있다.Certain "inflator type" data may be entered into the controller 50 via appropriate sensors or may be pre-stored upon initial programming of the controller 50. As such, deployment of the first stage 90 and the second stage 92 may be advanced or behind in response to the inflator type. For example, one vehicle may require a series of operations within 5 msec to achieve 100% expansion. Other vehicles may require a series of operations within 7 msec to achieve 100% expansion due to differences in inflator type.

조정된 Δt 값인 변환기(310)의 출력은 전개 제어기(100)로 전달된다.The output of transducer 310, which is the adjusted Δt value, is passed to deployment controller 100.

전개 제어기(100)는, 크러쉬 존 안전 함수(218)의 출력이 HIGH 또는 TRUE이고 문턱값(130)이 초과되며 운전자 버클 스위치(70)가 운전자가 버클을 채우지 않음을 나타내고 벨트를 하지 않은 문턱값(220 또는 250) 중 어느 것도 각각 A_MA_CZS_3X 및 A_MA_CZS_4X에 의해 초과되지 않으며 A_MA_CCU_1Y가 문턱값(268)을 초과하지 않을 때, 운전자의 다단계 구속 장치(14)에 대한 제1 작동가능 스테이지(90)(조정 함수(300) 및/또는 변환기(310)에 의해 앞서거나 뒤질 수 있음)를 작동시킨다.The deployment controller 100 indicates that the output of the crash zone safety function 218 is HIGH or TRUE and the threshold 130 is exceeded and the driver buckle switch 70 indicates that the driver does not fill the buckle and does not belt the threshold. None of (220 or 250) the first operable stage 90 (adjustment) for the driver's multistage restraint device 14 when neither A_MA_CZS_3X nor A_MA_CZS_4X is exceeded and A_MA_CCU_1Y does not exceed the threshold 268. Function 300 and / or transducer 310).

전개 제어기(100)는, 크러쉬 존 안전 함수(218)의 출력이 HIGH 또는 TRUE이고 문턱값(180)이 초과되며 운전자 버클 스위치(70)가 운전자가 버클을 채우고 있음을 나타내고 벨트를 한 문턱값(222 또는 252) 중 어느 것도 각각 A_MA_CZS_3X 및 A_MA_CZS_4X에 의해 초과되지 않으며 A_MA_CCU_1Y가 문턱값(268)을 초과하지 않을 때, 운전자의 다단계 구속 장치(14)에 대한 제1 작동가능 스테이지(90)(조정 함수(300) 및/또는 변환기(310)에 의해 앞서거나 뒤질 수 있음)를 작동시킨다.The deployment controller 100 has a threshold of belts indicating that the output of the crash zone safety function 218 is HIGH or TRUE and the threshold 180 is exceeded and the driver buckle switch 70 indicates that the driver is filling the buckle. 222 or 252), the first operable stage 90 (adjustment function) for the driver's multistage restraint device 14 when neither A_MA_CZS_3X nor A_MA_CZS_4X is exceeded and A_MA_CCU_1Y does not exceed the threshold 268. 300 and / or transducer 310 may be advanced or behind).

전개 제어기(100)는, 크러쉬 존 안전 함수(218)의 출력이 HIGH 또는 TRUE이고 문턱값(132)이 초과되며 운전자 버클 스위치(70)가 운전자가 버클을 채우고 있지 않음을 나타내고 벨트를 하지 않은 문턱값(220 또는 250) 중 하나가 각각 A_MA_CZS_3X 및 A_MA_CZS_4X에 의해 초과되거나 A_MA_CCU_1Y가 문턱값(268)을 초과할 때, 운전자의 다단계 구속 장치(14)에 대한 제1 작동가능 스테이지(90)(조정 함수(300) 및/또는 변환기(310)에 의해 앞서거나 뒤질 수 있음)를 작동시킨다.The deployment controller 100 indicates that the output of the crash zone safety function 218 is HIGH or TRUE and the threshold 132 is exceeded and the driver buckle switch 70 indicates that the driver is not buckleing and does not belt the threshold. When one of the values 220 or 250 is exceeded by A_MA_CZS_3X and A_MA_CZS_4X, respectively, or A_MA_CCU_1Y exceeds the threshold 268, the first actuated stage 90 (adjustment function) for the driver's multistage restraint device 14 300 and / or transducer 310 may be advanced or behind).

전개 제어기(100)는, 크러쉬 존 안전 함수(218)의 출력이 HIGH 또는 TRUE이고 문턱값(182)이 초과되며 운전자 버클 스위치(70)가 운전자가 버클을 채우고 있음을 나타내고 벨트를 한 문턱값(222 또는 252) 중 하나가 각각 A_MA_CZS_3X 및 A_MA_CZS_4X에 의해 초과되거나 A_MA_CCU_1Y가 문턱값(268)을 초과할 때, 운전자의 다단계 구속 장치(14)에 대한 제1 작동가능 스테이지(90)(조정 함수(300) 및/또는 변환기(310)에 의해 앞서거나 뒤질 수 있음)를 작동시킨다.The deployment controller 100 may indicate that the output of the crash zone safety function 218 is HIGH or TRUE, the threshold 182 is exceeded and the driver buckle switch 70 indicates that the driver is filling the buckle, 222 or 252), when either one is exceeded by A_MA_CZS_3X and A_MA_CZS_4X or A_MA_CCU_1Y exceeds the threshold 268, the first operable stage 90 (adjustment function 300) for the driver's multistage restraint device 14, respectively. ) And / or may be advanced or behind by transducer 310).

구속 시스템이 프리텐셔너(22)를 포함하는 경우, 버클 스위치가 운전자가 버클을 채우고 있음을 나타내면 프리텐셔너는 제1 스테이지(90)가 작동될 때 작동된다.If the restraint system includes a pretensioner 22, the pretensioner is actuated when the first stage 90 is activated if the buckle switch indicates that the driver is filling the buckle.

이어서, 제2 스테이지(92)가 작동될 때를 제어하기 위해, 결정된 Δt 시간이 사용된다. 물론, 이것은 크러쉬 존 안전 함수(218)의 안전 함수 출력으로부터 HIGH 또는 TRUE 상태를 가정한다. 전개 제어기(100)는 탑승자의 벨트를 한 상황에 따라 적절한 조정된 충돌 심각도 인덱스 값 Index_A 또는 Index_B에 응답하여 제2 스테이지(92)의 작동을 제어한다. 제어기(50)는 적절한 충돌 심각도 인덱스 값에 응답하여 제2 스테이지 전개의 제어를 위해 미리 정해진 저장된 작동 시간을 갖는 룩업 테이블을 사용한다. 이들 저장된 값은 관심의 특정 차량 플랫폼에 대해 경험적 방법을 통해 결정된다.Then, the determined Δt time is used to control when the second stage 92 is activated. Of course, this assumes a HIGH or TRUE state from the safety function output of the crash zone safety function 218. The deployment controller 100 controls the operation of the second stage 92 in response to the appropriately adjusted crash severity index value Index_A or Index_B, depending on the occupant's belt. The controller 50 uses a lookup table with a predetermined stored operating time for control of the second stage deployment in response to the appropriate collision severity index value. These stored values are determined through empirical methods for the particular vehicle platform of interest.

도 5 및 도 6을 참조하면, 크러쉬 존 안전 함수(218)가 이해될 것이다. 상기한 바와 같이, A_MA_CZS_3X 및 A_MA_CZS_4X는 안전 함수(218)에 의해 모니터링된다. A_MA_CZS_3X의 값이 안전-실패 문턱값(failed-safe threshold)(298)을 초과하였는지 여부에 관하여 제1 판정이 행해지고, 그 결과를 AND 함수(302)에의 제1 입력(300)으로서 제공한다. A_MA_CZS_4X의 값이 진단 함수(240)에 의해 검출되는 에러로부터 생기는 A/D 변환기(232)로부터의 0 카운트 출력에 의해 발생하는 등의 고장난 센서의 표시를 갖는지에 관하여 제1 판정이 행해지며, 그 결과를 AND 함수(310)에의 제2 입력(304)으로서 제공한다. AND 함수(302)의 출력은 OR 함수(310)에의 제1 입력이다. A_MA_CZS_4X의 값이 안전 실패 문턱값(314)를 초과하는지에 관하여 제3 판정이 행해지고 그 결과를 AND 함수(320)에의 제1 입력(316)으로서 제공한다. A_MA_CZS_3X의 값이 진단 함수(238)에 의해 검출된 에러로부터 생기는 A/D 변환기(212)로부터의 0 카운트 출력에 의해 발생되는 등의 고장난 센서의 표시를 제공하는지 여부에 관하여 제4 판정이 행해지고 그 결과를 AND 함수(320)에의 제2 입력으로서 제공한다. AND 함수(320)의 출력은 OR 함수(310)에의 제2 입력 이다. AND 함수(302) 또는 OR 함수(320)이 HIGH인 경우, OR 함수(310)의 출력은 HIGH 또는 TRUE이다. 이것은 크러쉬 존 센서(40, 42) 중 하나가 고장이거나 위성 모듈(237, 239)에 고장이 있을 수 있음을 의미한다.5 and 6, the crash zone safety function 218 will be understood. As noted above, A_MA_CZS_3X and A_MA_CZS_4X are monitored by the safety function 218. A first determination is made as to whether the value of A_MA_CZS_3X has exceeded the fail-safe threshold 298 and provides the result as a first input 300 to the AND function 302. A first determination is made as to whether the value of A_MA_CZS_4X has an indication of a failed sensor, such as caused by a zero count output from A / D converter 232 resulting from an error detected by diagnostic function 240, The result is provided as a second input 304 to AND function 310. The output of the AND function 302 is the first input to the OR function 310. A third determination is made as to whether the value of A_MA_CZS_4X exceeds the safety failure threshold 314 and provides the result as the first input 316 to the AND function 320. A fourth determination is made as to whether or not the value of A_MA_CZS_3X provides an indication of a failed sensor, such as caused by a zero count output from the A / D converter 212 resulting from the error detected by the diagnostic function 238 and the The result is provided as a second input to AND function 320. The output of the AND function 320 is the second input to the OR function 310. If the AND function 302 or the OR function 320 is HIGH, the output of the OR function 310 is HIGH or TRUE. This means that one of the crash zone sensors 40, 42 may be faulty or the satellite modules 237, 239 may be faulty.

고장난 센서(40, 42)가 있는지 각각 모니터링하는 진단 함수(238, 240) 이외에, 제어기(50)는 또한 CZS 필터링된 출력(216, 226)의 A_MA 값을 모니터링하고 이 2개의 센서 또는 ASIC 모듈 중 하나가 고장났는지를 판정할 수 있다. 예를 들어, 2개의 센서 중 하나가 미리 정해진 기간 동안 레일 전압(rail voltage)을 출력하는 경우, 제어기는 CZS가 고장난 것으로 판정하고 그것을 0 카운트 출력으로서 처리하며, 그에 의해 안전 신호를 제공하기 위해 다른 CZS의 출력이 더 낮은 안전 실패 문턱값을 교차하기만 하면 된다. 또한, 제어기(50)는, CZS 판독값을 나타내는, 그가 수신하는 데이터에 대해 순환 중복 검사(CRC)를 수행한다. CRC에서 에러가 있는 경우, 제어기(50)는 그 센서에 대해 0 카운트 상태를 가정하고, 그에 의해 센서가 고장난 것으로 가정한다.In addition to the diagnostic functions 238 and 240, which monitor for the presence of failed sensors 40 and 42, respectively, the controller 50 also monitors the A_MA values of the CZS filtered outputs 216 and 226 and either of these two sensors or ASIC modules. It can be determined whether one has failed. For example, if one of the two sensors outputs a rail voltage for a predetermined period of time, the controller determines that the CZS has failed and treats it as a zero count output, thereby providing another signal to provide a safety signal. The output of the CZS only needs to cross the lower safety failure threshold. The controller 50 also performs a cyclic redundancy check (CRC) on the data it receives, representing the CZS reading. If there is an error in the CRC, the controller 50 assumes a zero count state for that sensor and thereby assumes that the sensor has failed.

OR 함수(310)의 출력은 OR 함수(330)의 제1 입력이다. 안전 함수(218)은 또한 A_MA_CZS_3X 값을 모니터링하고 이 값이 통상적인 CZS 문턱값(340)을 초과하는지를 판정하며 그 판정의 결과(334)를 OR 함수(330)에의 제2 입력으로서 제공한다. 안전 함수(218)는 또한 A_MA_CZS_4X 값을 모니터링하고 이 값이 통상의 CZS 문턱값(344)을 초과하는지를 판정하며 그 판정의 결과(348)를 OR 함수(330)에의 제2 입력으로서 제공한다. OR 함수(330)의 출력(350)은 크러쉬 존 안전 함수(218)의 출력이다.The output of the OR function 310 is the first input of the OR function 330. The safety function 218 also monitors the A_MA_CZS_3X value and determines if this value exceeds the typical CZS threshold 340 and provides the result 334 of the determination as a second input to the OR function 330. The safety function 218 also monitors the A_MA_CZS_4X value and determines if this value exceeds the normal CZS threshold 344 and provides the result 348 of the determination as a second input to the OR function 330. The output 350 of the OR function 330 is the output of the crash zone safety function 218.

출력(350)은, 310의 출력이 HIGH이고 OR A_MA_CZS_3X의 값이 그의 통상의 CZS 문턱값(340)을 초과하거나 또는 A_MA_CZS_4X가 그의 통상의 CZS 문턱값(344)을 초과하는 경우, HIGH 또는 TRUE이다.The output 350 is HIGH or TRUE if the output of 310 is HIGH and the value of OR A_MA_CZS_3X exceeds its normal CZS threshold 340 or A_MA_CZS_4X exceeds its normal CZS threshold 344. .

도 6에 도시한 특정의 예시적인 실시예에서, CCU_2X 값이 LOW 문턱값(180)을 초과하고 OR CCU_2X 값이 전환된 LOW 문턱값(182)을 초과하며 AND [A_MA_CZS_3X 값이 전환된 문턱값(222)을 초과하고 OR A_MA_CZS_4X 값이 전환된 문턱값(252)을 초과]할 때, AND 에어백 제1 스테이지 작동 신호가 제공된다.In the particular example embodiment shown in FIG. 6, the threshold value at which the CCU_2X value exceeds the LOW threshold 180 and the OR CCU_2X value exceeds the converted LOW threshold 182 and the AND [A_MA_CZS_3X value is inverted ( 222 and the OR A_MA_CZS_4X value exceeds the inverted threshold 252, the AND airbag first stage actuation signal is provided.

도 7에 도시한 특정의 예시적인 실시예에서, CCU_1X 값이 LOW 문턱값(130)을 초과하고 OR CCU_2X 값이 전환된 LOW 문턱값(132)을 초과하며 AND [A_MA_CZS_3X 값이 전환된 문턱값(220)을 초과하고 OR A_MA_CZS_4X 값이 전환된 문턱값(250)을 초과]할 때, 에어백 제1 스테이지 작동 신호가 제공된다.In the particular example embodiment shown in FIG. 7, the threshold value at which the CCU_1X value exceeds the LOW threshold 130, the OR CCU_2X value exceeds the switched LOW threshold 132, and the AND [A_MA_CZS_3X value is converted to ( 220) and the OR A_MA_CZS_4X value exceeds the switched threshold 250, an airbag first stage actuation signal is provided.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따르면, 충돌 센서(360)를 모니터링하고 전개 충돌 사건이 일어나고 있는지를 판정하는 공지의 충돌 감지 장치(360) 및 충돌 판별 함수(366)를 갖는 임의의 유형의 에어백 구속 시스템을 갖는 크러쉬 존 안전 함수(218)가 도시되어 있다. 상기한 바와 같이, 러쉬 존 안전 함수는 안전 결과를 판정하고 이 결과를 신호(350)로서 출력한다. 판별 판정은, 구속 시스템의 전개를 제어하기 위해, 판별 함수(366)로부터 크러쉬 존 안전 함수의 결과와 AND된다. 그렇게 제어되는 작동가능 구속 시스템은 단일 스테이지 에어백, 시트 벨트 프리텐셔너, 무릎 보호 장치(knee blocker), 기타 등등의 임의의 공지된 작동가능 구속 시스템일 수 있다.Referring to FIG. 8, in accordance with the present invention, any type of airbag with a known collision detection device 360 and a collision determination function 366 that monitors the collision sensor 360 and determines whether an deployment collision event is occurring. Crash zone safety function 218 with a restraint system is shown. As mentioned above, the rush zone safety function determines the safety result and outputs the result as signal 350. The discriminant decision is ANDed with the result of the crash zone safety function from the discriminant function 366 to control the development of the constraint system. The actuated restraint system so controlled may be any known actuation restraint system such as a single stage airbag, seat belt pretensioner, knee blocker, and the like.

추가적인 제어 조정을 하기 위해 다른 센서(88)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 뒤쪽을 보고 있는 어린이 시트가 동승자 시트(84)에서 검출되는 경우, 제1 및 제2 스테이지(94, 96)의 작동이 방지될 수 있다.Other sensors 88 may be used to make additional control adjustments. For example, when a child seat looking rearward is detected in the passenger seat 84, the operation of the first and second stages 94 and 96 can be prevented.

본 발명의 상기 설명으로부터, 당업자라면 개량, 변경 및 수정을 잘 알 것이다. 당해 기술 분야 내에서의 이러한 개량, 변경 및/또는 수정은 첨부된 청구항에 의해 포괄되는 것으로 보아야 한다.From the above description of the invention, those skilled in the art will be well aware of improvements, changes and modifications. Such improvements, changes and / or modifications in the art should be considered to be encompassed by the appended claims.

Claims

delete

A device for controlling a vehicle operable occupant restraint system,

A collision determination sensor for detecting a vehicle crash condition and providing a collision determination signal indicative of the condition;

A first crash zone sensor located at a first vehicle crash zone location, the first crash zone signal providing a first crash zone signal indicative of an acceleration of acceleration detected by the first crush zone sensor; Zone sensor;

A second crash zone sensor located at a second vehicle crash zone location, said second crash zone sensor providing a second crash zone signal indicative of collision acceleration detected by said second crash zone sensor;

Crush zone safing determining means for monitoring the first crush zone sensor and the second crush zone sensor, wherein one of the first and second crush zone sensor signals exceeds a threshold and the The crash zone safety determining means providing a crash zone safety signal in response to the other of the first and second crash zone sensor signals being a faulty signal; And

A controller for monitoring the collision determination signal and the crash zone safety signal and controlling an operable restraint device in response to these signals;

Wherein the first crush zone sensor and the second crush zone sensor each comprise an associated accelerometer coupled to an associated filter and an analog-to-digital converter.

5. The control apparatus of claim 4, wherein each of the first crash zone sensor and the second crash zone sensor comprises an associated diagnostic circuit for monitoring the operation of the associated crash zone sensor.

6. The vehicle operable occupant restraint of claim 5, wherein each diagnostic circuit controls its associated analog-to-digital converter to output a specific value when a fault condition is detected at its associated crash zone sensor. Control unit of the system.

7. The control apparatus of claim 6, wherein each diagnostic circuit controls its associated analog-to-digital converter to output a count of zero when a fault condition is detected at its associated crash zone sensor. .

A device for controlling a vehicle operable occupant restraint system,

A collision determination sensor for detecting a vehicle collision state and providing a collision determination signal indicating the state;

Crush zone safing determining means for monitoring the first crush zone sensor and the second crush zone sensor, wherein one of the first and second crush zone sensor signals exceeds a first threshold And provide a crash zone safety signal in response to the other of the first and second crash zone sensor signals being a faulty signal, and wherein one of the first and second crash zone sensor signals is a second one. The crash zone safety determining means providing a crash zone safety signal in response to exceeding a threshold (the second threshold is greater than the first threshold); And

And a controller for monitoring the crash determination signal and the crash zone safety signal and controlling the actuated restraint device in response to these signals.

9. The method of claim 8, wherein the crash zone safety determining means determines a moving average value of the first crash zone signal and a moving average value of the second crash zone signal and compares the first threshold value with the second threshold value. And use the determined moving average values in the control apparatus of a vehicle operable occupant restraint system.

10. The apparatus of claim 9, wherein the collision determination sensor is located substantially at a central position of the vehicle.

10. The control device of claim 8, wherein each of the first crush zone sensor and the second crush zone sensor includes an associated accelerometer coupled to an associated filter and an analog-to-digital converter.

12. The control apparatus of claim 11, wherein each of the first crash zone sensor and the second crash zone sensor comprises an associated diagnostic circuit for monitoring the operation of the associated crash zone sensor.

13. The vehicle operation of claim 12, wherein each diagnostic circuit controls an analog-to-digital converter associated with the diagnostic circuit to output a specific value when a fault condition is detected at its associated crash zone sensor. Control device of possible occupant restraint system.

The vehicle operable occupant restraint system of claim 13, wherein each diagnostic circuit controls an analog-to-digital converter associated with the diagnostic circuit to output a count of zero when a fault condition is detected at its associated crash zone sensor. Control device.

delete

A method of controlling a vehicle operational occupant restraint system,

Detecting a vehicle crash condition and providing a crash determination signal indicative of the condition;

Monitoring crash acceleration at the first vehicle crash location and providing a first crash zone signal indicative of the detected crash acceleration at that location;

Monitoring crash acceleration at a second vehicle crash location and providing a second crash zone signal indicative of the detected crash acceleration at that location;

Monitoring the first crash zone signal and the second crash zone signal, wherein one of the first and second crash zone signals exceeds a first threshold and the other of the first and second crash zone signals Provides a crash zone safety signal in response to is a faulty signal, and wherein one of the first and second crash zone signals is a second threshold (the second threshold is greater than the first threshold). Providing a crash zone safety signal in response to exceeding; And

Monitoring the crash determination signal and the crash zone safety signal and controlling the actuated restraint device in response to these signals.