KR20110051259A - 작동형 안전 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

작동형 안전 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 차량의 충돌 상태를 판정하는 방법은, 차량의 전후방향 축선에 실질적으로 평행한 제 1 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하고 이를 나타내는 제 1 충돌 가속도 신호를 제공하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 또한 차량의 측방향 축선에 실질적으로 평행한 제 2 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하고 이를 나타내는 제 2 충돌 가속도 신호를 제공하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 또한 제 2 충돌 가속도 신호를 기초로 감지된 충돌 가속도와 함수적으로 연관된 충돌 계량 값을 결정하는 단계, 그리고 결정된 충돌 계량 값을 감지된 제 1 충돌 가속도 신호의 함수로서 관련 문턱값과 비교하는 단계를 더 포함한다. 그러한 방법은, (a) 상기 비교 및 (b) 제 1 충돌 가속도 신호에 응답하여 차량의 충돌 상태를 판정하는 단계를 더 포함한다.

Description

작동형 안전 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING AN ACTUATABLE SAFETY DEVICE}
관련 출원
본원 발명은, 인용함으로써 요지 전체가 본원에서 포함되는 2008년 8월 28일자 미국 특허출원 12/200,407를 기초로 우선권을 주장한다.
본원 발명은 차량 충돌 상태를 판정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 차량 충돌 상태의 발생을 판정하는 것에 응답하여 작동형 차량 안전 장치를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
작동형 탑승자 구속 시스템(actuatable occupant restraint systems)은 차량 충돌 이벤트시에 차량의 탑승자를 보호하는 것을 돕기 위해서 사용된다. 그러한 작동형 탑승자 구속 시스템은 차량 충돌 이벤트가 발생한 것으로 판정되었을 때 차량 탑승자를 보호하는 것을 돕기 위한, 에어백과 같은, 팽창식 탑승자 구속 장치를 포함할 것이다.
푸(Foo) 등에게 허여되고 티알더블유 인크(TRW Inc.)로 양도된 미국 특허 5,935,182에는 이러한 충돌 이벤트를 판정하기 위한 방법 및 장치가 기재되어 있으며, 그러한 방법 및 장치는 특히 가상(virtual) 충돌 감지를 이용하여 차량 충돌 상태를 식별하는 것에 관한 것이다. 푸 등에게 허여되고 티알더블유 인크로 양도된 미국 특허 6,036,225에는 충돌 정도 지수 값을 이용하여 차량의 다단계 작동형 구속 시스템을 제어하기 위한 방법 및 장치가 기재되어 있다. 푸 등에게 허여되고 티알더블유 인크로 양도된 미국 특허 6,186,539에는 충돌 정도 지수 및 충돌 영역 센서를 이용하여 다단계 작동형 구속 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치가 기재되어 있다.
본원 발명은 차량 충돌 상태를 판정하기 위한 방법 및 장치, 더욱 구체적으로 차량 충돌 상태의 발생을 판정하는 것에 응답하여 작동형 차량 안전 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본원 발명의 예시적인 실시예에 따라, 차량의 충돌 상태를 판정하는 방법은, 차량의 전후방향 축선에 실질적으로 평행한 제 1 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하고 이를 나타내는 제 1 충돌 가속도 신호를 제공하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 또한 차량의 측방향 축선(side-to-side axis)에 실질적으로 평행한 제 2 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하고 이를 나타내는 제 2 충돌 가속도 신호를 제공하는 단계를 포함한다. 그러한 방법은 또한 제 2 가속도 신호를 기초로 감지된 충돌 가속도와 함수적으로 연관된(functionally related) 충돌 계량 값(crash metric value)을 결정하는 단계 그리고 결정된 충돌 계량 값을 감지된 제 1 충돌 가속도 신호의 함수로서 관련 문턱값(threshold)과 비교하는 단계를 더 포함한다. 그러한 방법은 또한 (a) 상기 비교 및 (b) 제 1 가속도 신호에 응답하여 차량의 충돌 상태를 판정하는 단계를 더 포함한다.
본원 발명의 다른 예시적인 실시예에 따라서, 차량의 충돌 상태를 판정하기 위한 장치는, 차량의 전후방향 축선에 실질적으로 평행한 제 1 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하고 이를 나타내는 제 1 충돌 가속도 신호를 제공하기 위한 제 1 가속도계를 포함한다. 그러한 장치는 또한 차량의 측방향 축선에 실질적으로 평행한 제 2 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하고 이를 나타내는 제 2 충돌 가속도 신호를 제공하기 위한 제 2 가속도계를 포함한다. 그러한 장치는 또한 제 2 충돌 가속도 신호를 기초로 감지된 충돌 가속도와 함수적으로 연관된 충돌 계량 값을 결정하기 위한 제어기를 더 포함한다. 상기 제어기는 또한 충돌 계량 값을 감지된 제 1 충돌 가속도 신호의 함수로서 관련 문턱값과 비교한다. 상기 제어기는 또한 (a) 상기 비교 및 (b) 제 1 가속도 신호에 응답하여 차량의 충돌 상태를 판정한다.
본원 발명에 따르면, 차량 충돌 상태를 판정하기 위한 방법 및 장치, 더욱 구체적으로 차량 충돌 상태의 발생을 판정하는 것에 응답하여 작동형 차량 안전 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치를 얻을 수 있다.
본원 발명에 관한 이하의 설명 및 첨부 도면으로부터, 소위 당업자는 본원 발명의 전술한 특징 및 이점들 그리고 다른 특징 및 이점들을 명확하게 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따른 작동형 탑승자 구속 시스템을 갖춘 차량의 평면도이다.
도 2는 도 1의 장치의 제어 부분을 도시한 함수의 블록선도이다.
도 3은 본원 발명의 예시적인 실시예에 따라 도 2의 제어 부분에 의해서 이용되는 제어 프로세스를 도시한 함수의 블록선도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본원 발명의 예시적인 실시예에 따라서, 차량의 충돌 상태를 판정하고 그리고 작동형 탑승자 구속 시스템(14)의 작동을 제어하기 위해서 장치(10)가 차량(12)에 장착된다. 작동형 탑승자 구속 시스템(14)은, 예를 들어, 조향 휘일-장착형 에어백 모듈과 같이 차량(12)의 운전자 측(18)에 위치되는 제 1 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(16)를 포함한다. 작동형 탑승자 구속 시스템(14)은 또한 계기판-장착형 에어백 모듈과 같이 차량(12)의 승객(조수석) 측(22)에 위치되는 제 2 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(20)를 포함할 수 있다.
작동형 탑승자 구속 시스템(14)은 차량(12)의 운전자 측(18)에 위치하는 도어-장착형 에어백 모듈, 좌석-장착형 에어백 모듈, 또는 지붕 레일-장착형 커튼 에어백 모듈과 같은 제 1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(24)를 더 포함할 수 있다. 그 대신에, 제 1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(24)는 측면 필라 및/또는 측면 본체 패널과 같은 차량(12)의 측면 구조물 내에 또는 그에 인접하여 어느 곳에도 위치될 수 있을 것이다. 작동형 탑승자 구속 시스템(14)은 또한 차량(12)의 승객 측(22)의 구조물 내에 또는 그에 인접하여 위치되는 도어-장착형 에어백 모듈, 시일(seal)-장착형 에어백 모듈, 또는 지붕 레일-장착형 커튼 에어백 모듈과 같은 제 2 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(26)를 더 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안으로, 작동형 탑승자 구속 시스템(14)은 운전자 측 좌석 벨트 프리텐셔너(28) 및/또는 승객 측 좌석 벨트 프리텐셔너(29)와 같은 작동형 좌석 벨트 탑승자 구속 장치를 또한 포함할 수 있다. 작동형 탑승자 구속 시스템(14)은 차량(12)의 충격에 응답하여 차량 탑승자를 보호하는 것을 돕는 작동형 탑승자 구속 장치를 추가적으로 또는 대안으로 포함할 수 있다.
작동형 탑승자 구속 시스템(14)의 탑승자 구속 장치(16, 20, 24, 26, 28 및 29)는 차량(12)의 작동형 구속 장치 또는 안전 장치이다. 차량의 충격 또는 충돌 상태에 응답하여 작동될 수 있는 차량(12)의 다른 작동형 구속 장치 또는 안전 장치에는 차량 도어 록(도시하지 않음)이 포함될 수 있고, 서스펜션 제어 시스템(도시하지 않음), 전개가 가능한 롤 바아(deployable roll bar)(도시하지 않음), 및 외부 에어백(도시하지 않음) 또는 차량 내부 또는 외부의 기타 팽창식 장치들이 포함될 수 있을 것이다.
장치(10)는 차량(12)의 실질적인 중앙 위치에 배치된 충격 또는 충돌 센서 조립체(30)를 더 포함한다. 센서 조립체(30)는 가속도계와 같은 제 1 충돌 가속도 센서(32)를 포함하고, 그러한 제 1 충돌 가속도 센서는 차량(12)의 전후방향 축선 또는 길이방향에 실질적으로 평행한 제 1 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하도록 배향된 감지 축선을 갖는다. 차량(12)의 길이방향 또는 전후방향 축선을 도 1에서 X-축선으로 표시하였다. 제 1 충돌 가속도 센서(32)는 CCU_1X로 지정된 충돌 가속도 신호를 제공한다. 센서 조립체(30)는 또한 가속도계와 같은 제 2 충돌 가속도 센서(34)를 포함하고, 그러한 제 2 충돌 가속도 센서는 차량(12)의 측방향 축선 또는 횡방향에 실질적으로 평행한 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하도록 배향된 감지 축선을 가진다. 차량(12)의 횡방향 또는 측방향 축선을 도 1에서 Y-축선으로 표시하였고 그러한 축선은 X-축선에 실질적으로 수직으로 배향된다. 제 2 충돌 가속도 센서(34)는 CCU_1Y로 지정된 충돌 가속도 신호를 제공한다.
본원 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라서, 제 1 충돌 가속도 센서(32)는 ± 100g의 공칭 감도(nominal sensitivity)를 갖는다(g는 지구 중력에 의한 가속도 값, 즉 32 ft/s2 또는 9.8 m/s2 임). 본원 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라서, 제 2 충돌 가속도 센서(34)는 ± 20g의 공칭 감도를 갖는다.
충돌 가속도 센서(32 및 34)로부터의 충돌 가속도 신호(CCU_1X 및 CCU_1Y) 각각은 몇 가지 형태 중 임의의 형태를 취할 수 있을 것이다. 각각의 충돌 가속도 신호 CCU_1X 및 CCU_1Y은 감지된 충돌 가속도의 함수로서 변화되는 진폭, 주파수, 펄스 지속시간(duration), 및/또는 임의의 다른 전기적 특성을 가질 수 있을 것이다. 도 1 및 도 2에 도시된 예시적인 실시예에서, 충돌 가속도 신호 CCU_1X 및 CCU_1Y는 감지된 충돌 가속도를 나타내는 즉, 감지된 충돌 가속도의 함수로서 변화되는 주파수 및 진폭 특성을 갖는다. 그에 따라, 각각의 충돌 가속도 신호 CCU_1X 및 CCU_1Y는 대응하는 각각의 충돌 가속도 센서(32 또는 34)의 감지 축선을 따른 감지된 충돌 가속도와 함수적으로 연관된 전기적 특성을 가진다.
장치(10)는 또한 운전자 측 차량 B-필라(42)의 내부 또는 운전자 측 도어(44)의 내부와 같은 차량(12)의 운전자 측(18)의 측면 구조물 내에 또는 그에 인접하거나 근접하여 위치되는 운전자 측 위성(satellite) 충돌 가속도 센서(40)를 포함할 수 있을 것이다. 측면 위성 충돌 가속도 센서(40)는 차량의 X-축선에 실질적으로 평행한 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하도록 배향된 감지 축선을 가지고 RAS_1BX로 지정된 신호를 제공한다. 충돌 가속도 신호 CCU_1X 및 CCU_1Y와 유사하게, 충돌 가속도 신호 RAS_1BX는 감지된 충돌 가속도의 함수로서 변화되는 진폭, 주파수, 펄스 지속시간, 및/또는 임의의 다른 전기적 특성을 가질 수 있을 것이다. 충돌 가속도 신호 RAS_1BX는 X-축선을 따른 감지된 충돌 가속도의 함수로서 변화되는 전기적 특성을 갖는다.
장치(10)는 또한 승객 측 차량 B-필라(48)의 내부 또는 승객 측 도어(50)의 내부와 같은 차량(12)의 승객 측(22)의 측면 구조물 내에 또는 그에 인접하거나 근접하여 위치되는 승객 측 위성 충돌 가속도 센서(46)를 더 포함할 수 있을 것이다. 측면 위성 충돌 가속도 센서(46)는 차량의 X-축선에 실질적으로 평행한 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하도록 배향된 감지 축선을 갖고 RAS_2BX로 지정된 신호를 제공한다. 충돌 가속도 신호 RAS_1BX와 유사하게, 충돌 가속도 신호 RAS_2BX는 감지된 충돌 가속도의 함수로서 변화되는 진폭, 주파수, 펄스 지속시간, 및/또는 임의의 다른 전기적 특성을 가질 수 있을 것이다. 충돌 가속도 신호 RAS_2BX는 X-축선을 따른 감지된 충돌 가속도의 함수로서 변화되는 전기적 특성을 가진다.
장치(10)는 다른 X-축선 측면 위성 충돌 가속도 센서를 포함할 수 있을 것이다. 그와 같은 다른 X-축선 측면 위성 충돌 가속도 센서는 차량의 운전자 측(18) 또는 승객 측(22)의 C-필라(52 및 54) 내에 또는 그에 인접하여 및/또는 차량의 운전자 측(18) 및 승객 측(22) 각각의 D-필라(56 및 58) 내에 또는 그에 인접하여 장착될 수 있을 것이다. C-필라 측면 위성 충돌 가속도 센서 및/또는 D-필라 측면 위성 충돌 가속도 센서가 이용된다면, 그들의 신호는 각각 RAS_C3X[운전자 측 C-필라(52)], RAS_C4X[승객 측 C-필라(54)], RAS_D5X[운전자 측 D-필라(56)], 및 RAS_D6X[승객 측 D-필라(58)]로 지정될 것이다.
도 2를 참조하면, 장치(10)는 제어기(70)를 더 포함한다. 충돌 가속도 센서(32 및 34)로부터의 충돌 가속도 신호(CCU_1X 및 CCU_1Y)가 각각 제어기(70)에 제공된다. 본원 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라서, 제어기(70)는 하나 이상의 알고리즘을 포함하는 제어 프로세스를 실행하도록 프로그래밍된 마이크로컴퓨터일 수 있을 것이다. 그러나, 제어기(70)에 의해서 실행되는 기능은, 별도의 회로를 이용하는 하나 이상의 회로 보드에 조립될 수 있거나 또는 주문형 반도체("ASIC")로서 제조될 수 있는 독립적인 전기 부품 또는 전자 부품을 포함하는, 다른 디지털 및/또는 아날로그 회로에 의해서 실시될 수도 있을 것이다.
본원 발명의 예시적인 실시예에 따라, 제어기(70)는 각각의 충돌 가속도 센서(32 및 34)로부터의 충돌 가속도 신호(CCU_1X 및 CCU_1Y)를 모니터링한다. 제어기(70)는 하나 이상의 충돌 판정 알고리즘을 실행하여 차량 충돌 상태가 존재하는지의 여부를 판정한다. 차량 충돌 이벤트가 발생하여 차량의 작동형 탑승자 구속 시스템(14) 또는 개별적인 탑승자 구속 장치 또는 다른 작동형 안전 장치의 작동이나 전개(deployment)가 필요한 것으로 제어기(70)가 판정하면, 그 장치들이 작동될 것이다. 제어기(70)는 전개 충돌 이벤트와 비-전개 충돌 이벤트를 식별할 수 있는 능력을 가진다.
제어기(70)에 의해서 실행되는 충돌 판정 알고리즘은 충돌 가속도 신호 CCU_1X 및 CCU_1Y로부터 특정 값을 결정한다. 결정된 값들을 이용하여, 차량 충돌 상태가 존재하는지의 여부, 그리고 작동형 탑승자 구속 시스템(14) 또는 개별적인 탑승자 구속 장치들 또는 차량의 다른 작동형 안전 장치가 전개 또는 작동되어야 하는지의 여부를 판정한다. 결정된 값에 따라서, 작동형 탑승자 구속 시스템(14) 또는 개별적인 탑승자 구속 장치, 예를 들어, 제 1 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(16) 또는 제 2 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(20), 또는 차량의 다른 작동형 안전 장치를 작동 또는 전개시키도록 판정이 이루어진다면, 제어기(70)는 적절한 전개 신호 또는 명령을 출력한다. 결정된 값들 및 문턱값 교차 시간(times of threshold crossings)에 따라서 서로 다른 시간에 다단계 장치들이 작동될 수도 있으며, 결정된 값들 및 문턱값 교차 시간에 따라서 서로 다른 시간에 여러 장치들이 작동될 수도 있다.
본원 발명의 예시적인 실시예에 따라서, 차량 충돌 상태가 존재하는지의 여부, 그리고 차량의 작동형 탑승자 구속 시스템(14)이나 개별적인 작동형 탑승자 구속 또는 안전 장치가 전개 또는 작동되어야 하는지의 여부를 판정하는 데 있어서 장치(10)는 충돌 가속도 신호 CCU_1X 및 CCU_1Y만을 이용한다. 대안으로, 충돌 판정 및/또는 전개 또는 작동 결정에 있어서, 장치(10)는, 필터링 없이 또는 필터링하여, 추가적인 측면 위성 충돌 가속도 센서(40 및 46)로부터의 추가적인 충돌 가속도 신호 RAS_1BX 및 RAS_2BX를 채용할 수 있을 것이다. 특정 타입의 충돌 이벤트 탐지시에 도움이 필요한 경우, 충돌 판정시에 및/또는 전개 또는 작동 결정시에 수신되고 채용될 수 있는 다른 신호들에는, 충돌 가속도 신호 CCU_1X 및 CCU_1Y 이외에도, 선택적인 C-필라 측면 위성 충돌 가속도 센서 및/또는 D-필라 측면 위성 충돌 가속도 센서로부터의 신호(RAS_C3X, RAS_C4X, RAS_D5X, 및 RAS_D6X)가 포함될 수 있을 것이다. 충돌 판정시에 및/또는 전개 또는 작동 결정시에 수신되고 채용될 수 있는 또 다른 신호들에는, 버클이 래칭(latching)되었는지 아니면 언래칭(unlatching)되었는지의 여부를 나타내는 신호를 제공하는 운전자 및/또는 승객 좌석 벨트 버클 스위치 센서, 좌석 탑승자의 감지 중량을 나타내는 신호를 제공하는 운전자 및/또는 승객 중량 센서, 그리고 탑승 여부, 위치, 높이, 둘레(girth), 이동, 및/또는 어린이용 좌석의 이용과 같은 다른 차량 탑승자 정보를 나타내는 신호를 제공하는 센서들로부터의 신호들이 포함된다.
도 3을 참조하면, 제어기(70)는 전개 차량 충돌 상태가 존재하는지의 여부를 판정하고 본원 발명의 예시적인 실시예에 따라 도시된 제어 프로세스 및 로직을 이용하여 작동형 탑승자 구속 시스템(14)을 제어한다. 도 3에 도시되고 설명된 프로세스 및 로직은 특히 제 1 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 차량(12)의 운전자 측(18)의 작동형 탑승자 구속 장치를 제어하기 위한 것이다. 그럼에도 불구하고, 이러한 프로세스 및 로직은 차량(12)의 승객 측(22)의 제 2 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(20) 또는 차량(12)의 충돌 상태에 응답하여 차량 탑승자를 보호하는 데 도움을 주는 다른 작동형 탑승자 구속 장치와 같은 차량(12)의 임의의 작동형 탑승자 구속 장치를 제어하는 데 이용될 수 있을 것이다. 제어 프로세스 및 로직은 또한 차량 도어 록, 서스펜션 제어 시스템, 전개형 롤 바아 및/또는 외부 에어백 또는 차량 외부나 내부의 다른 팽창식 장치와 같은 차량(12)의 임의의 작동형 안전 장치를 제어하는 데 이용될 수 있을 것이다.
도 3의 예시적인 실시예의 제어 프로세스에 따라서, 충돌 가속도 센서(32)는 차량(12)의 X-축선에 실질적으로 평행한 방향에 따른 차량 가속도를 나타내는 특성(예를 들어, 주파수 및 진폭)을 갖는 가속도 신호 CCU_1X를 제공한다. 가속도 신호 CCU_1X는 제어기(70)의 로우-패스-필터("LPF") 함수(72)에 제공된다. LPF 함수(72)는 가속도 신호 CCU_1X를 필터링하여 이질적인 차량 작동 이벤트 및/또는 도로 소음으로부터의 주파수와 같은 이질적인 신호 성분을 제거한다. 필터링을 통해서 제거되는 신호 성분은 차량 충돌 이벤트가 일어났는지의 여부, 그리고 제 1 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 운전자 측 작동형 탑승자 구속 장치의 전개가 요구되는 차량 충돌 이벤트가 발생하였는지의 여부를 식별하는 데 있어서 유용하지 않다. 관심의 대상이 되는 차량에서의 차량 충돌 상태를 식별하는 데 유용하고/유용하거나 운전자 측 작동형 탑승자 구속 장치의 전개가 필요한 차량 충돌 이벤트가 발생하였는지의 여부를 판정하는 데 유용한 신호 성분을 결정하기 위해서 경험적인 시험 또는 계산이 이용될 수 있을 것이다. 차량 충돌 상태를 나타내는 데 유용하고/유용하거나 운전자 측 작동형 탑승자 구속 장치의 전개가 요구되는 차량 충돌 이벤트가 발생하였는지를 판정하는 데 유용한 신호 성분이 추가적인 처리를 위해서 출력된다.
LPF 함수(72)로부터의 필터링된 출력 신호가 제어기(70)의 아날로그-디지털("A/D") 변환기 함수(74)에 제공된다. A/D 변환기 함수(74)는 필터링된 충돌 가속도 신호를 디지털 신호로 변환한다. A/D 변환기 함수(74)의 출력은 A/D 변환과 연관된 작은 드리프트(drifts) 및 오프셋(offsets)을 제거하기 위한 목적으로 결정되는 필터링 값을 갖는 다른 필터 함수(도시하지 않음)로 필터링될 수 있을 것이다. 이러한 다른 필터 함수는 제어기(70) 내에서 디지털 방식으로 실행될 수 있을 것이다. 제어기(70)의 결정 및 비교 함수(76)는 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1X 으로부터 2개의 충돌 계량 값 즉, VEL_REL_1X 및 DISPL_REL_1X를 결정한다. 특히, 결정 및 비교 함수(76)는, 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1X를 적분함으로써, X-축선에 실질적으로 평행한 방향에 따른 속도인 VEL_REL_1X를 결정한다. 결정 및 비교 함수(76)는 또한, 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1X를 이중 적분함으로써, X-축선 방향에 실질적으로 평행한 방향에 따른 변위인 DISPL_REL_1X를 결정한다.
바람직하게는, 충돌 변위 값 및 충돌 속도 값은 스프링력 및 댐핑력을 계산하기 위한 탑승자의 스프링 질량(spring mass) 모델을 이용하는 것으로서 푸 등에게 허여된 미국 특허 6,186,539 및 6,036,225에 전체적으로 기재된 가상 충돌 감지 프로세스를 이용하여 결정된다. 스프링-질량 모델에 대한 구체적인 설명은 푸 등에게 허여된 미국 특허 5,935,182에 기재되어 있다.
제어기(70)의 결정 및 비교 함수(76)는 VEL_REL_1X 값을 하나 이상의 결정 문턱값과 비교하고, 그러한 비교는 충돌 이벤트가 발생하였는지의 여부를 판정하기 위해서 이용된다. 식별 문턱값은 가변적일 수도 있고 고정적일 수도 있다. 본원 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따라서, 결정 및 비교 함수(76)는 DISPL_REL_1X 값의 함수로서 VEL_REL_1X 값을 제 1 가변 식별 문턱값(78) 및 제 2 가변 식별 문턱값(80)에 대해서 비교한다. 본원 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른, 제 1 식별 문턱값(78) 및 제 2 문턱값(80)의 변화에 대한 도식적인 설명이 도 3에 포함되어 있다. 도시된 바와 같이, 초기의 높은 평탄부(plateau)에 이어지는 큰 단차 또는 강하 이후에, 제 1 문턱값(78) 및 제 2 문턱값(80)은 X-축선에 실질적으로 평행한 방향에 따라 변위 DISPL_REL_1X가 증가함에 따라 전체적으로 증대된다. 경험적인 시험 또는 계산을 이용하여, 원하는 작동 제어를 제공하는 데 필요한 변위 값 DISPL_REL_1X의 함수로서 제 1 문턱값(78) 및 제 2 문턱값(80)의 변화를 결정할 수 있을 것이다.
결정 및 비교 함수(76)에 의해서 결정되는 바와 같이, 제 1 문턱값(78) 또는 제 2 문턱값(80)을 초과하는 VEL_REL_1X 값의 발생이 제어기(70)의 래치(latch) 함수(도시하지 않음)에 의해서 시간 래칭되고(time latched), 이는 충돌 상태 판정 및 전개 제어 함수(114)로 디지털 HIGH 신호를 소정 시간 동안 제공한다. 시간 래치 함수를 통한 결정 및 비교 함수(76)로부터의 디지털 HIGH 신호에 응답하여, 충돌 상태 판정 및 전개 제어 함수(114)는 차량(12)의 충돌 상태가 발생하는지를 판정한다. 또한, 제어기(70)의 충돌 상태 판정 및 전개 제어 함수(114)는 제 1 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(16) 또는 운전자 측 좌석 벨트 프리텐셔너(28), 또는 다른 차량 안전 장치와 같은 작동형 탑승자 구속 장치의 전개 또는 작동이 요구되는 차량 충돌 이벤트가 발생되었는지의 여부를 판정한다. 만약 전개가 요구된다면, 제어기(70)는, 전개 신호에 응답하여 전개되는 제 1 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(16) 및/또는 운전자 측 좌석 벨트 프리텐셔너(28)와 같은 작동형 탑승자 구속 장치에 전개 신호를 출력한다. 제어 프로세스의 예시적인 실시예의 이러한 부분은 도 3에 도시되어 있지 않으며, 그 대신에, 결정 및 비교 함수(76)에 의해서 결정되는 바와 같이, VEL_REL_1X 값이 제 1 문턱값(78) 또는 제 2 문턱값(80)을 초과하지 않는 경우의 제어 프로세스를 도시하고 있다.
DISPL_REL_1X 값의 함수로서 VEL_REL_1X 값을 제 1 가변 문턱값(78) 및 제 2 가변 문턱값(80)과 비교하는 부분으로서, 결정 및 비교 함수(76)는 모든 비교 시작에 앞서서 VEL_REL_1X 값이 안전 면제 박스(safing immunity box; 82)의 외부에 있다는 것을 확인한다. 안전 면제 박스(82)의 목적은, 오사용(misuse) 이벤트를 필터링하고 충돌 속도 값 및/또는 충돌 변위 값이 안전 면제 박스 값의 범위 내에 있을 때 구속 장치(들)의 작동을 방지하기 위한 것이다. 오사용 이벤트에는 전개 충돌 이벤트의 결과가 아닌 충돌 가속도 센서(32)로부터의 출력 신호를 생성하는 해머 블로우(hammer blows), 로드 범프(road bumps), 도어 슬램(door slams) 및 기타 이벤트가 포함된다. 안전 면제 박스(82)는 결정된 충돌 속도 및 충돌 변위의 값에 의해서 표시되며, 그러한 값 미만에서는 작동형 탑승자 구속 시스템(14)이 작동되지 않는다. 결정된 충돌 속도 VEL_REL_1X 값 및/또는 충돌 변위 DISPL_REL_1X 값이 안전 면제 박스(82)에 의해서 표시되는 속도 및 변위를 초과한 후에 그에 따라 안전 면제 박스(82) 외부에 있는 경우에만, 충돌 계량 결정에 응답하여 작동형 탑승자 구속 시스템(14)의 작동이 정상적으로 허용된다. 따라서, 작동형 탑승자 구속 시스템(14)의 작동이 허용되는지 또는 허용되지 않는지를 규정하는 문턱값을 설명할 때, 본원 명세서에서 "면제"라는 용어가 종종 사용될 것이다.
안전 면제 박스(82)는 VEL_REL_1X 및 DISPL_REL_1X의 소정 상한값에 의해서 경계지어지는 영역을 규정한다. VEL_REL_1X의 결정된 값이 안전 면제 박스(82)의 영역 내에 있을 때, 안전 함수가 OFF에 있거나 또는 디지털 LOW 상태에 있으며, 그에 따라 작동형 탑승자 구속 시스템(14)의 작동이 이루어지지 않는다. 만약 값 VEL_REL_1X가 안전 면제 박스(82)의 외부에 있거나 또는 디지털 HIGH 상태에 있다면, 안전 함수는 ON에 있고 그에 따라 작동형 탑승자 구속 시스템(14)이 작동될 수 있을 것이다. 본원 발명에 따라서, 만약 VEL_REL_1X 값이 안전 면제 박스(82)의 외부에 있고 그 후에 안전 면제 박스 내로 진입하거나 재진입(re-enters)한다면, VEL_REL_1X의 값이 안전 면제 박스로 진입하거나 재진입한 후에 안전 함수가 ON이 되거나 ON으로 유지되는 시간이 연장되거나 길어질 것이다. 이러한 것을 래칭된 시구간(latched time period)이라고 칭한다. 또한, 하나의 안전 면제 박스(82) 만을 도 3에 도시하였지만, 각각의 문턱값(78 및 80)이 관련 안전 면제 박스를 가질 수 있을 것이다.
도 3은 결정 및 비교 함수(76)로부터의 하나의 출력을 도시하고 있지만, 실질적으로 2개의 출력이 존재한다. 제 1 출력은 제 1 문턱값(78)을 초과하는 VEL_REL_1X 값의 발생을 반영한다. 제 2 출력은 제 2 문턱값(80)을 초과하는 VEL_REL_1X 값의 발생을 반영한다. 제어기(70)는 제어 프로세스의 나머지 단계들을 통해서 제 1 출력 및 제 2 출력을 식별한다. 제 1 출력을 이용하여 제 1 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 하나의 차량 탑승자 구속 장치 또는 기타 차량 안전 장치의 작동을 제어한다. 제 2 출력을 이용하여 운전자 측 좌석 프리텐셔너(28)와 같은 다른 차량 탑승자 구속 장치 또는 기타 차량 안전 장치의 작동을 제어한다. 만약 모든 작동형 탑승자 구속 장치들 또는 다른 차량 안전 장치들에 대해서 단 하나의 문턱값이 요구된다면, 문턱값(78 및 80) 중 하나만이 도 3의 제어 프로세스에서 채용될 것이다. 유사하게, 만약 서로 다른 문턱값들에 따라서 둘 이상의 서로 다른 탑승자 구속 장치 또는 기타 안전 장치를 제어하기 위해서 2개 이상의 문턱값이 요구된다면, 도 3의 제어 프로세스에서 추가적인 문턱값들이 채용될 수 있을 것이다.
또한, 도 3의 예시적인 실시예의 제어 프로세스에 따라서, 충돌 가속도 센서(34)는 충돌 이벤트의 발생 중에 차량(12)의 Y-축선에 실질적으로 평행한 방향에 따른 차량의 충돌 가속도를 나타내는 특성(예를 들어, 주파수 및 진폭)을 갖는 신호 CCU_1Y 를 제공한다. 가속도 신호 CCU_lY는 제어기(70)의 LPF 함수(86)로 제공된다. LPF 함수(86)는 가속도 신호 CCU_1Y를 필터링하여 외부 차량 작동 이벤트 및/또는 도로 소음으로부터 초래되는 주파수와 같은 외부 신호 성분을 제거한다. 필터링을 통해서 제거되는 신호 성분은 차량 충돌 상태가 발생하였는지의 여부, 그리고 제 1 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 운전자 측 작동형 탑승자 구속 장치의 전개가 요구되는 차량 충돌 이벤트가 발생하였는지의 여부를 식별하는 데 있어서 유용하지 않다. 관심의 대상이 되는 차량에서의 차량 충돌 상태를 식별하는 데 유용하고/유용하거나 운전자 측 작동형 탑승자 구속 장치의 전개가 필요한 차량 충돌 이벤트가 발생하였는지의 여부를 판정하는 데 유용한 신호 성분을 결정하기 위해서 경험적인 테스트 또는 계산이 이용될 수 있을 것이다. 차량 충돌 상태를 나타내고/나타내거나 운전자 측 작동형 탑승자 구속 장치의 전개가 요구되는 차량 충돌 이벤트가 발생하였는지를 판정하는 데 유용한 신호 성분들이 추가적인 프로세싱을 위해서 출력된다.
LPF 함수(86)로부터 필터링된 출력 신호가 제어기(70)의 A/D 변환기 함수(88)로 제공된다. A/D 변환기 함수(88)는 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1Y를 디지털 신호로 변환한다. A/D 변환기 함수(88)의 출력은 A/D 변환과 연관된 작은 드리프트 및 오프셋을 제거하기 위한 목적으로 결정되는 필터링 값을 가지는 다른 필터 함수(도시하지 않음)로 필터링될 수 있을 것이다. 이러한 다른 필터 함수는 제어기(70) 내에서 디지털 방식으로 실행될 수 있을 것이다. 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1Y가 제어기(70)의 결정 및 비교 함수(90)에 제공되고, 그러한 결정 및 비교 함수는 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1Y로부터 충돌 계량 값 CCU_lYSigned_A_MA를 결정하고 또한 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1X로부터 충돌 계량 값 CCU_1X_Long_A_MA를 결정한다.
CCU_1YSigned_A_MA 값은 제 2 충돌 가속도 센서(34)에 의해서 감지되는 바와 같은 가속도의 이동 평균이다. 이러한 값은 제 2 충돌 가속도 센서(34)로부터의 관련 필터링된 가속 신호 CCU_1Y의 평균 이동 값을 계산함으로써 결정된다. 이동 평균은, 샘플의 수로 나눈 필터링된 가속도 신호의 마지막 소정 샘플 수의 합이다. 평균은, 가장 오래된 샘플을 제거하고, 이 샘플을 가장 최근의 샘플로 교체하며, 이어서 새로운 평균을 결정함으로써 업데이트된다. 평균 값이 시간 경과에 따라 변화되거나 또는 "이동"하기 때문에, 이를 "이동 평균"이라 한다. CCU_1YSigned_A_MA 값을 위해서 사용되는 샘플의 수를 결정하기 위해서 경험적인 시험이나 계산이 이용될 수 있을 것이다. 제 2 충돌 가속도 센서(34)로부터의 관련된 필터링된 가속도 신호 CCU_1Y의 이동 평균 값은 가속도 신호의 "부호를 갖는(signed)" 값을 이용하여 계산된다. 특히, 제 2 충돌 가속도 센서(34)에 의해서 감지된 가속도의 방향은 가속도 신호 CCU_1Y의 각각의 값에 대해서 부호 즉, 플러스(+) 또는 마이너스(-)를 제공함으로써 반영된다. 이러한 부호는 충돌 계량 값 CCU_1YSigned_A_MA를 결정하는 데 있어서 고려된다.
CCU_1X_Long_A_MA 값은 제 1 충돌 가속도 센서(32)에 의해서 감지된 가속도의 이동 평균이다. 이러한 값은 제 1 충돌 가속도 센서(32)로부터의 관련된 필터링된 가속도 신호 CCU_1X의 이동 평균 값을 계산함으로써 결정된다. 전술한 바와 같이, 이동 평균은, 샘플의 수로 나눈 필터링된 가속도 신호의 마지막 소정 샘플 수의 합이다. 평균은 가장 오래된 샘플을 제거하고, 이 샘플을 가장 최근의 샘플로 교체하며, 이어서 새로운 평균을 결정함으로써 업데이트된다. 평균 값이 시간 경과에 따라 변화되거나 또는 "이동"하기 때문에, 이를 "이동 평균"이라 한다. CCU_1X_Long_A_MA 값을 위해서 사용되는 샘플의 수를 결정하기 위해서 경험적인 시험이나 계산이 이용될 수 있을 것이다.
제어기(70)의 결정 및 비교 함수(90)는 CCU_1YSigned_A_MA 값을 문턱값과 비교한다. 그러한 문턱값은 가변적일 수도 있고 고정적일 수도 있다. 특히, 결정 및 비교 함수(90)는 CCU_1X_Long_A_MA 값의 함수로서 CCU_1YSigned_A_MA 값을 가변 문턱값(94)에 대해서 비교한다. 본원 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른, 문턱값(94)의 변화가 도 3에 도식적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 초기의 높은 평탄부에 이어지는 큰 단차 또는 강하 이후에, 문턱값(94)은 CCU_1X_Long_A_MA 값이 증가함에 따라 전체적으로 감소되고 최종적으로는 일정하게 된다. CCU_1X_Long_A_MA 값을 함수로 하여 문턱값(94)의 변화를 결정하여 탑승자 구속 장치(들)의 전개에 대해 희망하는 제어 효과를 제공하기 위해서, 경험적인 시험 또는 계산이 이용될 수 있을 것이다. 결정 및 비교 함수(90)에 의해서 결정되는 바에 따라, 문턱값(94)을 초과하는 CCU_1YSigned_A_MA 값의 발생은 제어기(70)의 래치 함수(도시하지 않음)에 의해서 시간 래칭되며, 이는 소정 시간 동안 제어기의 OR 함수(96)에 디지털 HIGH 신호를 제공한다.
또한, A/D 변환기 함수(74 및 88)로부터의 필터링된 충돌 가속도 신호(CCU_1X 및 CCU_1Y)는 각각 제어기(70)의 다른 결정 및 비교 함수(100)로 제공된다. 결정 및 비교 함수(100)는 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1Y로부터 충돌 계량 값 CCU_1YSigned_A_MA를 결정하고, 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1X로부터 충돌 계량 값 CCU_1X_Long_A_MA를 결정한다. 대안으로, 충돌 계량 값 CCU_1YSigned_A_MA 및 CCU_1X_Long_A_MA가 결정 및 비교 함수(90)에 의해서 결정 및 비교 함수(100)로 제공될 수 있을 것이다.
결정 및 비교 함수(100)는 CCU_1YSigned_A_MA 값을 여러 문턱값에 대해서 비교한다. 여러 문턱값은 가변적일 수도 있고 고정적일 수도 있다. 특히, 결정 및 비교 함수(100)는 CCU_1YSigned_A_MA 값을 CCU_1X_Long_A_MA 값의 함수로서 가변 문턱값(102) 및 가변 문턱값(104)에 대해서 비교한다. 본원 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른, 문턱값(102 및 104)의 변화가 도 3에 도식적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 문턱값(102 및 104)은 CCU_1X_Long_A_MA 값의 증가에 따라 전체적으로 증가된다. CCU_1X_Long_A_MA 값의 함수로서 문턱값(102 및 104)의 변화를 결정하여 탑승자 구속 장치(들)의 전개를 위한 희망 제어 함수를 달성하기 위해서 경험적인 시험 또는 계산이 이용될 수 있을 것이다.
만약, 결정 및 비교 함수(100)에 의해서 결정될 때, CCU_1YSigned_A_MA 값이 문턱값(104)보다 작게 그리고 문턱값(102)보다 크게 유지되고 또한 문턱값들(102 및 104) 사이에서 윤곽이 그려지는(delineated) 3개의 구분되는 영역(도 3에서 1, 2 및 3으로 표시됨)을 통해서 점진적으로 이동한다면, 이러한 발생(occurrence)은 소정 시간 동안 제어기(70)의 래치 함수(도시하지 않음)에 의해서 시간 래칭된다. 이는 디지털 HIGH 신호를 제어기의 OR 함수(96)에 제공한다. OR 함수(96)가, 각각의 시간 래치 함수를 통해서, 결정 및 비교 함수(90)으로부터 또는 결정 및 비교 함수(100)으로부터 디지털 HIGH 신호를 수신하였을 때, OR 함수는 ON 또는 HIGH가 되고 AND 함수(106)의 하나의 입력부에 디지털 HIGH 신호를 제공한다.
각각의 A/D 변환기 함수(88 및 74)로부터의 필터링된 충돌 가속도 신호(CCU_1Y 및 CCU_1X)가 제어기(70)의 추가적인 결정 및 비교 함수(108)에 제공된다. 결정 및 비교 함수(108)는 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1Y로부터 충돌 계량 값 CCU_1YUnsigned_A_MA를 결정하고 충돌 가속도 신호 CCU_1X로부터 충돌 계량 값 CCU_1X_Short_A_MA를 결정한다.
가속도 신호 CCU_1Y의 각각의 값에 대해서 제 2 충돌 가속도 센서(34)에 의해서 감지된 가속도 방향이 무시된다는 것을 제외하고, 충돌 계량 값 CCU_lYUnsigned_A_MA는 CCU_1YSigned_A_MA 값과 동일한 방식으로 결정된다. 그에 따라, 가속도 신호 CCU_1Y의 부호를 갖지 않는 값들(즉, 그들의 절대 값)이 충돌 계량 값 CCU_lYUnsigned_A_MA의 결정시에 이용된다. 유사하게, CCU_1X_Short_A_MA를 결정하기 위해서 이용되는 필터링된 가속도 신호의 소정 샘플 수가 CCU_lX_Long_A_MA를 결정하기 위해서 이용되는 소정 샘플 수보다 적다는 것을 제외하고, 충돌 계량 값 CCU_1X_Short_A_MA은 충돌 계량 값 CCU_1X_Long_A_MA와 동일한 방식으로 결정된다. 탑승자 구속 장치(들)에 대해 희망하는 제어를 제공하도록 CCU_1YUnsigned_A_MA 값 및 CCU_1X_Short_A_MA 값에 대해서 사용되는 샘플의 수를 결정하기 위해서 경험적인 시험 또는 계산이 이용될 수 있을 것이다.
제어기(70)의 결정 및 비교 함수(108)는 CCU_1YUnsigned_A_MA 값을 문턱값에 대해서 비교한다. 문턱값은 가변적일 수도 있고 고정적일 수도 있다. 특히, 결정 및 비교 함수(108)는 CCU_1YUnsigned_A_MA 값을 CCU_1X_Short_A_MA 값의 함수로서 가변 문턱값(110)에 대해서 비교한다. 본원 발명의 하나의 예시적인 실시예에 따른, 문턱값(110)의 변화가 도 3에 도식적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 문턱값(110)은 초기의 높은 평탄부에 이어지는 큰 단차 또는 강하 이후에, 문턱값(110)은, 비록 CCU_1X_Short_A_MA 값이 증가함에 따라 몇 개의 작은 값의 단차를 가지기는 하지만, 비교적 평평하게 유지된다. 경험적인 시험 또는 계산을 이용하여, 탑승자 구속 장치(들)의 희망하는 전개 제어를 달성하기 위해서 CCU_1X_Short_A_MA 값의 함수로서 문턱값(110)의 변화를 결정할 수 있을 것이다. 결정 및 비교 함수(108)에 의해서 결정될 때, 문턱값(110)을 초과하는 CCU-1YUnsigned_A_MA 값의 발생은 제어기(70)의 래치 함수(도시하지 않음)에 의해서 시간 래칭된다. 이는 디지털 HIGH 신호를 제어기의 AND 함수(106)에 소정 시간 동안 제공한다.
관련 시간 래치 함수를 통해서, AND 함수(106)가 디지털 HIGH 신호를 OR 함수(96)와 결정 및 비교 함수(108)로부터 수신할 때, AND 함수(106)는 ON 또는 HIGH가 되고 AND 함수(84)의 하나의 입력부와 결정 및 비교 함수(76)에 디지털 HIGH 신호를 제공한다. AND 함수(106)로부터 디지털 HIGH 신호를 수신하는 것에 응답하여, 결정 및 비교 함수(76)가 비교 함수에 사용된 문턱값들을 스위칭한다. 보다 구체적으로, DISPL_REL_1X 값의 함수로서 VEL_REL_1X 값을 제 1 가변 식별 문턱값(78)과 제 2 가변 식별 문턱값(80)에 대해서 비교하는 대신에, 결정 및 비교 함수(76)는 VEL_REL_1X 값을 하나의 스위칭된 식별 문턱값(112)에 대해서 비교한다. 도 3의 예시적인 실시예의 제어 장치로서 도시된 바와 같이, 제 1 가변 문턱값(78) 및 제 2 가변 문턱값(80)과 전체적으로 동일한 방식으로 변위 DISPL_REL_1X가 증가함에 따라 스위칭된 식별 문턱값(112)이 약간 증가하나, 제 1 가변 문턱값(78) 및 제 2 가변 문턱값(80)보다는 낮은 값으로 유지된다. 하나의 스위칭된 문턱값(112)을 도 3에 도시하였지만, 여러 탑승자 구속 장치들 또는 다른 안전 장치들을 제어하기 위해서 다수의 문턱값이 요구되는 경우에, 추가적인 스위칭된 문턱값들이 도 3의 제어 프로세스에서 채용될 수 있을 것이다.
결정 및 비교 함수(76)에 의해서 결정될 때, 스위칭된 문턱값(112)을 초과하는 VEL_REL_1X 값의 발생은 제어기(70)의 래치 함수(도시하지 않음)에 의해서 시간 래칭되고, 이에 따라 디지털 HIGH 신호를 제어기(70)의 AND 함수(84)에 소정 시간 동안 제공한다. AND 함수(84)가 AND 함수(106)와 결정 및 비교 함수(76)로부터 디지털 HIGH 신호를 수신하였을 때, VEL_REL_1X 값을 DISPL_REL_1X 값의 함수로서 스위칭된 문턱값(112)에 대해서 비교하는 것에 기초하여, AND 함수(84)는 ON 또는 HIGH가 되고 충돌 상태 판정 및 전개 제어 함수(114)로 디지털 HIGH 신호를 제공한다. ON 또는 HIGH에 있는 AND 함수(84)에 응답하여, 충돌 상태 판정 및 전개 제어 함수(114)는 차량(12)의 충돌 상태가 발생하는지를 판정한다.
제어기(70)의 충돌 상태 판정 및 전개 제어 함수(114)는 또한 제 1 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(16) 또는 운전자 측 좌석 벨트 프리텐셔너(28), 또는 다른 차량 안전 장치와 같은 작동형 탑승자 구속 장치의 작동 또는 전개가 요구되는 차량 충돌 이벤트가 발생하였는지의 여부를 판정한다. 만약 전개가 요구된다면, 제어기(70)는, 전개 신호에 응답하여 전개되는 제 1 전방 팽창식 탑승자 구속 장치(16) 및/또는 운전자 측 좌석 벨트 프리텐셔너(28)와 같은 작동형 탑승자 구속 장치에 전개 신호를 출력한다. 차량 충돌 상태가 발생하였는지의 여부에 대한 판정만을 기초로 전개 또는 작동 결정을 할 수도 있고 전개 또는 작동 결정을 내리는 데 있어서 다른 입력들이 고려될 수도 있을 것이다.
본원 발명에 관한 이상의 설명으로부터, 소위 당업자는 개량 실시예, 변형 실시예, 및 변경 실시예들을 인식할 수 있을 것이다. 당업자가 인식할 수 있는 그러한 개량 실시예, 변형 실시예, 및 변경 실시예들은 특허청구범위에 포함될 것이다.
10 : 장치 12 : 차량
14 : 작동형 탑승자 구속 시스템
16 : 제1 전방 팽창식 탑승자 구속 장치
18 : 운전자 측
20 : 제2 전방 팽창식 탑승자 구속 장치
22 : 승객 측
24 : 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치
26 : 제2 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치
28 : 운전자 측 좌석 벨트 프리텐셔너
29 : 승객 측 좌석 벨트 프리텐셔너
30 : 충격 또는 충돌 센서 조립체
32 : 제1 충돌 가속도 센서 34 : 제2 충돌 가속도 센서
40, 46 : 위성 충돌 가속도 센서 70 : 제어기

Claims (14)

  1. 차량의 충돌 상태를 판정하는 방법으로서,
    차량의 전후방향 축선에 실질적으로 평행한 제 1 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하고 이를 나타내는 제 1 충돌 가속도 신호를 제공하는 단계;
    차량의 측방향 축선에 실질적으로 평행한 제 2 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하고 이를 나타내는 제 2 충돌 가속도 신호를 제공하는 단계;
    상기 제 2 충돌 가속도 신호를 기초로 감지된 충돌 가속도와 함수적으로 연관된(functionally related) 충돌 계량 값(crash metric value)을 결정하는 단계;
    결정된 상기 충돌 계량 값을 감지된 제 1 충돌 가속도 신호의 함수로서 관련 문턱값과 비교하는 단계; 그리고
    (a) 상기 비교 및 (b) 제 1 충돌 가속도 신호에 응답하여 차량의 충돌 상태를 판정하는 단계
    를 포함하는, 차량의 충돌 상태를 판정하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    차량의 충돌 상태를 판정하는 단계에 응답하여 차량의 작동형 안전 장치를 작동시키기 위한 작동 신호를 제공하는 단계
    를 더 포함하는, 차량의 충돌 상태를 판정하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 감지된 충돌 가속도와 함수적으로 연관된 충돌 계량 값을 결정하는 상기 단계는, 상기 제 2 충돌 가속도 신호를 기초로 상기 제 2 방향에 따른 가속도의 이동 평균을 결정하는 단계; 그리고 상기 제 2 방향에 따른 가속도의 결정된 이동 평균을 기초로 충돌 계량 값을 결정하는 단계를 포함하는 것인 차량의 충돌 상태를 판정하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 결정된 상기 충돌 계량 값을 관련 문턱값과 비교하는 상기 단계는, 상기 제 1 충돌 가속도 신호를 기초로 상기 제 1 방향에 따른 가속도의 이동 평균을 결정하는 단계; 그리고 결정된 상기 충돌 계량 값을 상기 제 1 방향에 따른 가속도의 결정된 이동 평균의 함수로서 관련 문턱값과 비교하는 단계를 포함하는 것인 차량의 충돌 상태를 판정하는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제 2 충돌 가속도 신호를 기초로 상기 제 2 방향에 따른 가속도의 이동 평균을 결정하는 단계는, 상기 제 2 충돌 가속도 신호의 부호를 갖는 값(signed value)을 기초로 상기 제 2 방향에 따른 가속도의 이동 평균을 결정하는 단계를 포함하는 것인 차량의 충돌 상태를 판정하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상기 제 2 충돌 가속도 신호를 기초로 상기 제 2 방향에 따른 가속도의 이동 평균을 결정하는 상기 단계는, 상기 제 2 충돌 가속도 신호의 부호를 갖지 않는 값(unsigned value)을 기초로 상기 제 2 방향에 따른 가속도의 이동 평균을 결정하는 단계를 포함하는 것인 차량의 충돌 상태를 판정하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 충돌 가속도 신호로부터 상기 제 1 방향에 따른 충돌 속도를 결정하는 단계;
    상기 제 1 충돌 가속도 신호로부터 상기 제 1 방향에 따른 충돌 변위를 결정하는 단계;
    결정된 충돌 속도를 결정된 충돌 변위의 함수로서 식별 문턱값과 스위칭된 식별 문턱값 중 하나와 비교하는 단계; 그리고
    결정된 충돌 계량 값이 감지된 제 1 충돌 가속도 신호의 함수로서 관련 문턱값을 초과할 때, 상기 식별 문턱값을 스위칭된 식별 문턱값으로 스위칭하는 단계
    를 더 포함하고, 상기 차량의 충돌 상태를 판정하는 상기 단계는, 결정된 충돌 속도가, 결정된 충돌 변위의 함수로서 식별 문턱값과 스위칭된 식별 문턱값 중 하나를 초과하는 것, 그리고 결정된 충돌 계량 값이 감지된 제 1 충돌 가속도 신호의 함수로서 관련 문턱값을 초과하는 것 양자 모두에 응답하여, 차량의 충돌 상태를 판정하는 것을 포함하는 것인 차량의 충돌 상태를 판정하는 방법.
  8. 차량의 충돌 상태를 판정하기 위한 장치로서, 상기 장치는,
    차량의 전후방향 축선에 실질적으로 평행한 제 1 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하고 이를 나타내는 제 1 충돌 가속도 신호를 제공하기 위한 제 1 가속도계;
    차량의 측방향 축선에 실질적으로 평행한 제 2 방향에 따른 충돌 가속도를 감지하고 이를 나타내는 제 2 충돌 가속도 신호를 제공하기 위한 제 2 가속도계; 그리고
    제 2 충돌 가속도 신호를 기초로 감지된 충돌 가속도와 함수적으로 연관된 충돌 계량 값을 결정하기 위한 제어기
    를 포함하고, 상기 제어기는 또한 충돌 계량 값을 감지된 제 1 충돌 가속도 신호의 함수로서 관련 문턱값과 비교하며, 상기 제어기는 또한 (a) 상기 비교 및 (b) 제 1 충돌 가속도 신호에 응답하여 차량의 충돌 상태를 추가적으로 판정하는 것인 차량의 충돌 상태를 판정하기 위한 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제어기는 또한 차량의 충돌 상태를 판정하는 것에 응답하여 차량의 작동형 안전 장치를 작동시키기 위한 작동 신호를 제공하는 것인 차량의 충돌 상태를 판정하기 위한 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제어기는 감지된 제 1 충돌 가속도 신호의 함수인 제 2 방향에 따른 가속도의 이동 평균으로서 충돌 계량 값을 결정하는 것인 차량의 충돌 상태를 판정하기 위한 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제어기는 상기 제 1 방향에 따른 가속도의 이동 평균의 함수인 제 2 방향에 따른 가속도의 이동 평균으로서 충돌 계량 값을 결정하는 것인 차량의 충돌 상태를 판정하기 위한 장치.
  12. 제8항에 있어서, 상기 관련 문턱값은 가변 문턱값인, 차량의 충돌 상태를 판정하기 위한 장치.
  13. 제8항에 있어서, 상기 관련 문턱값은 고정(fixed) 문턱값인, 차량의 충돌 상태를 판정하기 위한 장치.
  14. 제8항에 있어서, 상기 제 1 가속도계와 제 2 가속도계 중 하나 이상이 차량의 실질적인 중앙 위치에 배치되는, 차량의 충돌 상태를 판정하기 위한 장치.
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