KR20110137317A - 측압 센서를 이용하여 작동가능한 구속 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

측압 센서를 이용하여 작동가능한 구속 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

차량의 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하기 위한 장치는 차량 위치에서 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제1 충돌 가속도 신호를 제공하는 중앙 충돌 가속도계를 포함한다. 측면 압력 센서는 상기 차량의 측면에 배치되는 챔버 내의 압력을 감지하며 상기 압력을 나타내는 측면 압력 신호를 제공한다. 제어기는 상기 제1 충돌 가속도 신호 및 측면 압력 신호에 응하여 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시킨다. 상기 제어기는 상기 제1 충돌 가속도 신호로부터 결정된 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제1 이동 평균을 결정한다. 상기 제어기는 상기 측면 압력 신호로부터 결정된 상기 챔버 내의 압력 변화를 포함하는 압력 값의 변화를 결정한다. 상기 제어기는 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하며 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시킨다.

Description

측압 센서를 이용하여 작동가능한 구속 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING AN ACTUATABLE RESTRAINT DEVICE USING A SIDE PRESSURE SENSOR}
본 출원은 2009년 2월 20일자에 출원된 Foo 등의 미국 특허 출원 제12/390,081호에 대한 우선권을 주장하고, 이는 본 명세서에 참조로서 그 전체가 통합된다.
본 발명은 차량의 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 측압 센서를 이용하여 차량의 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
작동가능한 탑승자 구속 시스템은 차량 충돌의 경우에 차량의 탑승자를 보호하는데 사용된다. 이러한 작동가능한 탑승자 구속 시스템은 측면 충격 충돌의 경우에 차량의 탑승자를 보호하기 위한 에어백과 같은 팽창식 탑승자 구속 장치를 포함한다.
TRW Inc.로 양도된 Foo 등의 미국 특허 제5,935,182호에는 가상 센싱을 이용하여 차량 충돌 상태를 판별하기 위한 방법 및 장치가 제안되어 있다. 또한, TRW Inc.로 양도된 Foo 등의 미국 특허 제6,520,536호에는 향상된 측면 안전 기능을 제공하기 위하여 차량측에 장착된 가속도계를 이용하여 탑승자측 구속 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치가 제안되어 있다. 또한, TRW Inc.로 양도된 Foo 등의 미국 특허 제6,529,810호에는 횡 가속도에 기초하여 수개의 임계값(threshold)을 이용하는 작동가능한 다단식 구속 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치가 제안되어 있다. TRW Automotive U.S. LLC.로 양도된 Foo 등의 미국 특허 출원 제2006/0255575호에는 XY측 위성 가속도계를 이용하여 작동가능한 구속 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치가 제안되어 있다.
본 발명은 측압 센서를 이용하여 차량의 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 대표적인 실시예에서, 차량의 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하기 위한 장치는 차량 위치에서 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제1 충돌 가속도 신호를 제공하는 충돌 가속도계를 포함한다. 측면 압력 센서는 상기 차량의 측면에 배치되는 챔버 내의 압력을 감지하며 상기 압력을 나타내는 측면 압력 신호를 제공한다. 제어기는 상기 제1 충돌 가속도 신호 및 측면 압력 신호에 응하여 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시킨다. 상기 제어기는 상기 제1 충돌 가속도 신호로부터 결정된 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제1 이동 평균을 결정한다. 상기 제어기는 상기 측면 압력 신호로부터 결정된 상기 챔버 내의 압력 변화를 포함하는 압력 값의 변화를 결정한다. 상기 제어기는 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하며 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시킨다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차량의 작동가능한 탑승자 구속 장치의 작동을 제어하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 차량 위치에서 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제1 충돌 가속도 신호를 제공하는 것을 포함한다. 또한, 상기 방법은 차량 측면에 배치되는 챔버 내의 압력을 감지하며 상기 압력을 나타내는 측면 압력 신호를 제공하는 것을 포함한다. 상기 방법은 상기 제1 충돌 가속도 신호로부터 결정된 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제1 이동 평균을 결정하는 것을 더 포함한다. 상기 방법은 상기 측면 압력 신호로부터 결정된 상기 챔버 내의 압력 변화를 포함하는 압력 값의 변화를 결정하는 것을 더 포함한다. 상기 방법은 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하며 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는 것을 더 포함한다.
본 발명은 측압 센서를 이용하여 차량의 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하기 위한 방법 및 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 장치에 의해 제어되는 작동가능한 탑승자 구속 시스템을 갖는 차량을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 장치의 측압 센서를 갖는 운전자측 차량 도어를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 장치의 측압 센서를 갖는 동승자측 차량 도어를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 장치의 개략적인 전기 블럭도이다.
도 5는 본 발명에 따른 장치에 의해 사용되는 제어 로직의 예시적인 일 실시예를 나타낸 로직도이다.
도 6은 본 발명에 따른 장치에 의해 사용되는 제어 로직의 예시적인 제2 실시예를 나타낸 로직도이다.
도 7은 본 발명에 따른 장치에 의해 사용되는 제어 로직의 예시적인 제3 실시예를 나타낸 로직도이다.
전술한 본 발명의 다른 특징 및 이점은 다음의 설명 및 첨부된 도면을 고려하면 당업자에게 명백해질 것이다.
도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 작동가능한 탑승자 구속 시스템(14)의 작동을 제어하기 위한 차량(12)에 장치(10)가 장착된다. 상기 작동가능한 탑승자 구속 시스템(14)은 차량(12)의 운전자측(18)에 위치되는 도어 장착 에어백 모듈(도 2에 도시됨), 시트 장착 에어백 모듈, 또는 루프 레일 장착 커튼 에어백 모듈과 같은 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)를 포함한다. 상기 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)는 차량 도어, 필러, 및 사이드 바디 패널을 포함하는 차량(12)의 측면 구조체에 또는 이에 인접하게 위치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 작동가능한 탑승자 구속 시스템(14)은 차량(12)의 동승자측(22)의 측면 구조체에 또는 이에 인접하게 위치되는 도어 장착 에어백 모듈(도 3에 도시됨), 시트 장착 에어백 모듈, 또는 루프 레일 장착 커튼 에어백 모듈과 같은 제2 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(20)를 포함한다. 상기 작동가능한 탑승자 구속 시스템(14)은 운전자측 시트 벨트 프리텐셔너 (24) 및/또는 동승자측 시트 벨트 프리텐셔너(26)와 같은 시트 벨트 탑승자 구속 장치를 더 포함하거나 또는 대안적으로 포함할 수 있다. 상기 작동가능한 탑승자 구속 시스템(14)은 차량(12)의 측면 충격에 대하여 차량의 탑승자를 보호하는데 도움을 주는 임의의 작동가능한 탑승자 구속 장치를 더 포함하거나 또는 대안적으로 포함할 수 있다.
상기 장치(10)는 차량에서 대체로 중앙 위치에 위치되는 충돌 또는 추돌 센서 어셈블리(30)를 포함한다. 상기 센서 어셈블리(30)는 차량(12)의 횡축인 좌우축(side-to-side axis)에 대체로 평행한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하도록 지향된 감도축(axis of sensitivity)을 갖는 가속도계인 것이 바람직한 제1 충돌 가속도 센서(32)를 포함한다. 상기 횡축은 도 1에서 Y축으로 표시되며, 도 1에서 X축으로 표시되는 차량(12)의 길이방향 축인 전후축(front-to-rear zxis)에 수직한 방향이다. 상기 제1 충돌 가속도 센서(32)는 CCU_1Y로 표시된 충돌 가속도 신호를 제공한다. 상기 센서 어셈블리(30)는 X축에 대체로 평행한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하도록 지향된 감도축을 갖는 가속도계인 것이 바람직한 제2 충돌 가속도 센서(34)를 포함할 수도 있다. 상기 제2 충돌 가속도 센서(34)는 CCU_1X로 표시된 충돌 가속도 신호를 제공한다. 상기 센서 어셈블리(30)는 X축에 대체로 평행한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하도록 지향된 감도축을 갖는 가속도계인 것이 바람직한 제3 충돌 가속도 센서(36)를 더 포함할 수 있다. 상기 제3 충돌 가속도 센서(36)는 CCU_2X로 표시된 충돌 가속도 신호를 제공한다.
상기 제1 충돌 가속도 센서(32)는 ±20g(g는 지구의 중력, 즉 32피트퍼 세크 제곱 또는 9.8미터퍼 세크 제곱으로 인한 가속도 값임)의 공칭 감도를 갖는 것이 바람직하다. 상기 제2 및 제3 충돌 가속도 센서(34, 36)는 ±100g 및 ±50g의 공칭 감도를 각각 갖는 것이 바람직하다.
상기 충돌 가속도 센서(32, 34, 36)로부터의 각 충돌 가속도 신호 CCU_1Y, CCU_1X, 및 CCU_2X는 수개의 형태 중 임의의 형태를 가질 수 있다. 상기 충돌 가속도 신호 CCU_1Y, CCU_1X, 및 CCU_2X의 각각은 진폭, 주파수, 펄스 지속기간, 또는 감지된 충돌 가속도의 함수에 따라 변화하는 임의의 다른 전기적 특성을 가질 수 있다. 도 1-4의 실시예에서, 상기 충돌 가속도 신호 CCU_1Y, CCU_1X, 및 CCU_2X는 감지된 충돌 가속도를 나타내는 주파수 및 진폭 특성을 갖는다. 따라서, 상기 충돌 가속도 신호 CCU_1Y, CCU_1X, 및 CCU_2X의 각각은 대응하는 충돌 가속도 센서(32, 34, 또는 36)의 감도축을 따라 감지된 충돌 가속도와 각각 함수적으로 관련된다.
또한, 상기 장치(10)는 운전자측 차량의 B-필러(42) 또는 운전자측 도어(44)에서와 같은 차량(12)의 운전자측(18)의 측면 구조체에 또는 이에 인접하게 위치되는 가속도계인 것이 바람직한 운전자측 위성 충돌 가속도 센서(40)를 포함한다. 상기 운전자측 위성 충돌 가속도 센서(40)는 차량의 Y축에 대체로 평행한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하도록 지향된 감도축을 가지며 RAS_1BY로 표시된 신호를 제공한다. 상기 장치(10)는 동승자측 B-필러(48) 또는 동승자측 도어(50)에서와 같은 차량(12)의 동승자측(2)의 측면 구조체에 또는 이에 인접하게 위치되는 가속도계인 것이 바람직한 동승자측 위성 충돌 가속도 센서(46)를 더 포함한다. 상기 동승자측 위성 충돌 가속도 센서(46)는 차량의 Y축에 대체로 평행한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하도록 지향된 감도축을 가지며 RAS_2BY로 표시된 신호를 제공한다.
상기 측면 위성 충돌 가속도 센서(40, 46)로부터의 각 충돌 가속도 신호 RAS_1BY 및 RAS_2BY는 수개의 형태 중 임의의 형태를 가질 수 있다. 상기 충돌 가속도 신호 RAS_1BY 및 RAS_2BY의 각각은 진폭, 주파수, 펄스 지속기간, 또는 감지된 충돌 가속도의 함수에 따라 변화하는 임의의 다른 전기적 특성을 가질 수 있다. 도 1-4의 실시예에서, 상기 충돌 가속도 신호 RAS_1BY 및 RAS_2BY는 차량의 Y축에 대체로 평행한 방향으로 감지된 충돌 가속도를 나타내는 주파수 및 진폭 특성을 갖는다. 따라서, 상기 충돌 가속도 신호 RAS_1BY 및 RAS_2BY의 각각은 대응하는 측면 위성 충돌 가속도 센서(40 또는 46)의 감도축을 따라 감지된 충돌 가속도와 각각 함수적으로 관련된다.
상기 장치(10)에 다른 Y축 측면 위성 충돌 가속도 센서가 포함될 수 있다. 이러한 Y축 측면 위성 충돌 가속도 센서는 차량(12)의 운전자측(18) 및 동승자측(22)의 C-필러(43, 45) 각각에 및/또는 상기 차량의 운전자측(18) 및 동승자측(22)의 D-필러(47, 49) 각각에 장착되거나 이에 인접하게 장착될 수 있다. C-필러 및/또는 D-필러측 위성 충돌 가속도 센서가 사용되면, 상기 센서는 RAS_C3Y(운전자측 C-필러(43)), RAS_C4Y(동승자측 C-필러(45)), RAS_D5Y(운전자측 D-필러(47)), 및 RAS_D6Y(동승자측 D-필러(49))로 표시된 신호를 제공한다. 그러나, 도 1-4에 도시된 본 발명의 실시예에서, 측면 위성 충돌 가속도 센서(40, 46)만이 나타나 있다.
상기 장치(10)에 포함된 운전자측 압력 센서(52)(도 2 참조)는 차량(12)의 운전자측 도어(44)에 위치된다. 상기 운전자측 압력 센서(52)는 운전자측 도어(44)의 금속 외피(56)와 상기 도어의 내부 패널(58) 사이에 형성된 챔버(54)에 장착된다. 상기 운전자측 압력 센서(52)는 챔버(54) 내의 압력을 감지하며 PSat_1D로 표시된 신호를 제공한다. 또한, 상기 장치(10)에 포함된 유사한 동승자측 압력 센서(60)(도 3 참조)는 차량(12)의 동승자측 도어(50)에 위치된다. 상기 동승자측 압력 센서(60)는 동승자측 도어(50)의 금속 외피(64)와 상기 도어의 내부 패널(66) 사이에 형성된 챔버(62)에 장착된다. 상기 동승자측 압력 센서(60)는 챔버(62) 내의 압력을 감지하며 PSat_2D로 표시된 신호를 제공한다.
상기 운전자측 압력 센서(52)와 동승자측 압력 센서(60)는 챔버(54, 62) 내의 압력을 각각 감지하며 이러한 압력을 나타내는 신호를 제공하는데 적절한 임의의 타입의 압력 센서일 수 있다. 상기 운전자측 압력 센서(52)와 동승자측 압력 센서(60)는 챔버(54, 62) 내의 압력을 감지하는데 적절한 상기 도어(44, 50) 내의 임의의 위치 또는 도어(44, 50) 상의 임의의 위치에 각각 장착될 수 있다. 대안으로, 상기 차량(12)의 측면 구조체가 차량 충돌에 의해 압력이 영향을 받을 수 있는 하나 이상의 다른 챔버를 형성하면, 상기 운전자측 및 동승자측 압력 센서(52, 60)는 이러한 하나 이상의 다른 챔버 내의 압력을 감지하기 위하여 장착될 수 있다.
상기 장치(10)는 Y축에 대체로 평행한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하도록 지향된 감도축을 갖는 가속도계인 것이 바람직한 위성 안전 가속도 센서(68)를 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 위성 안전 가속도 센서(68)는 차량(12)의 X축을 통과하지만 상기 추돌 센서 어셈블리(30)의 후방으로 오프셋된 평면에 위치되는 것이 바람직하다. 상기 위성 안전 가속도 센서(68)는 SSS_1Y로 표시된 충돌 가속도 신호를 제공하며 ±250g의 공칭 감도를 갖는 것이 바람직하다. 상기 충돌 가속도 신호 SSS_1Y는 수개의 형태 중 임의의 형태를 가질 수 있다. 상기 충돌 가속도 신호 SSS_1Y는 진폭, 주파수, 펄스 지속기간, 또는 감지된 충돌 가속도의 함수에 따라 변화하는 임의의 다른 전기적 특성을 가질 수 있다. 도 1-4의 실시예에서, 상기 충돌 가속도 신호 SSS_1Y는 감지된 충돌 가속도를 나타내는 주파수 및 진폭 특성을 갖는다. 따라서, 상기 충돌 가속도 신호 SSS_1Y는 Y 감도축을 따라 감지된 충돌 가속도와 함수적으로 관련된다.
상기 충돌 가속도 센서(32, 40, 46)로부터의 각 충돌 가속도 신호 CCU_1Y, RAS_1BY, 및 RAS_2BY, 상기 위성 안전 가속도 센서(68)로부터의 충돌 가속도 신호 SSS_1Y, 및 상기 운전자 및 동승자측 압력 센서(52, 60)로부터의 각 측압 신호 PSat_1D 및 PSat_2D는 제어기(70)에 제공된다(도 4 참조). 상기 장치(10)에 포함된 제어기(70)는 본 발명에 따라 하나 이상의 알고리즘을 포함하는 제어 프로세스를 실행하도록 프로그램된 마이크로컴퓨터인 것이 바람직하다. 그러나, 상기 제어기(70)에 의해 수행된 기능은 하나 이상의 회로 기판 상에 또는 주문형 반도체(application specific integrated circuit; "ASIC")로서 조립될 수 있는 별도의 전기나 전자 구성요소를 포함하는 다른 디지털 및/또는 아날로그 회로에 의해 수행될 수 있다.
상기 제어기(70)는 충돌 가속도 센서(32, 40, 46)로부터의 각 충돌 가속도 신호 CCU_1Y, RAS_1BY, 및 RAS_2BY, 및 상기 운전자 및 동승자측 압력 센서(52, 60)로부터의 각 측압 신호 PSat_1D 및 PSat_2D를 모니터링한다. 상기 제어기(70)는 충돌 사건이 상기 작동가능한 탑승자 구속 시스템(14)의 작동이나 전개(deployment)가 요망되는 동안 발생하는지 여부를 결정하며 이러한 전개 충돌 사건과 상기 작동가능한 탑승자 구속 시스템(14)의 작동이나 전개가 요망되지 않는 비전개 충돌 사건 사이를 판별하기 위하여 상세히 후술될 바와 같은 하나 이상의 알고리즘을 실행한다. 상기 알고리즘은 충돌 가속도 신호 CCU_1Y, RAS_1BY, 및 RAS_2BY, 및 측압 신호 PSat_1D 및 PSat_2D로부터 값을 결정한다. 상기 결정된 값은 전개나 작동 결정에 사용된다. 상기 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16) 또는 제2 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(20)와 같은 상기 작동가능한 탑승자 구속 시스템(14) 또는 상기 시스템의 일부를 전개시키거나 작동시키기 위하여 상기 결정된 값에 따라 결정이 이루어지면, 상기 제어기(70)는 적절한 전개 신호나 명령을 출력한다.
상기 장치(10)는 전개나 작동 결정에 있어서 충돌 가속도 신호 CCU_1Y, RAS_1BY, 및 RAS_2BY, 및 측압 신호 PSat_1D 및 PSat_2D만을 사용한다. 상기 장치(10)는 전개나 작동 결정에 있어서 필터링되거나 필터링되지 않은 하나 이상의 충돌 가속도 신호 SSS_1Y, CCU_1X, 및 CCU_2X를 대안적으로 이용할 수도 있다. 상기 충돌 가속도 신호 CCU_1Y, RAS_1BY, 및 RAS_2BY, 및 측압 신호 PSat_1D 및 PSat_2D외에, 전개나 작동 결정에서 수신 및 이용될 수 있는 다른 신호는 선택적인 C-필러 및/또는 D-필러측 위성 충돌 가속도 센서로부터의 신호 RAS_C3Y, RAS_C4Y, RAS_D5Y, 및 RAS_D6Y이다. 전개나 작동 결정에서 수신 및 이용될 수 있는 또 다른 신호는 버클이 걸렸는지 안걸렸는지 여부를 나타내는 신호를 제공하는 운전자 및/또는 동승자 시트 벨트 버클 스위치 센서로부터의 신호, 시트 탑승자의 감지된 무게를 나타내는 신호를 제공하는 운전자 및/또는 동승자 무게 센서로부터의 신호, 및 존재, 위치, 높이, 허리 둘레, 움직임 및/또는 유아 시트의 사용과 같은 차량의 다른 탑승자 정보를 나타내는 신호를 제공하는 센서로부터의 신호를 포함할 수 있다.
상기 제어기(70)는 제어 프로세스 및 로직(control process and logic)에 따라 상기 작동가능한 탑승자 구속 시스템(14)을 제어한다. 상기 제어 프로세스 및 로직의 일 실시예가 도 5에 도시되어 있다. 도 5의 프로세스 및 로직은 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 차량(12)의 운전자측(18) 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하도록 특별히 지향된다. 그렇더라고, 도 5는 차량(12)의 동승자측(22)의 제2 측면 충격 팽창식 구속 장치(20) 및 상기 차량(12)의 측면 충격에 대하여 차량의 탑승자를 보호하는데 도움을 주는 임의의 다른 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하는데 사용될 수 있는 프로세스 및 로직을 나타낸다.
도 5의 제어 프로세스에서, 상기 충돌 가속도 센서(32)는 충돌 사건의 발생에 따라 차량(12)의 Y축에 대체로 평행한 방향으로의 차량의 충돌 가속도를 나타내는 특성(예를 들면, 주파수 및 진폭)을 갖는 가속도 신호 CCU_1Y를 제공한다. 상기 가속도 신호 CCU_1Y는 제어기(70)의 두 저역 통과 필터("LPF"; low-pass-filter) 함수(76, 78)에 제공된다. 상기 LPF 함수(76, 78)는 동시에 작동하며 무관한 차량의 작동 사건 및/또는 도로 노이즈로부터 발생하는 주파수와 같은 무관한 차량의 신호 성분을 제거하기 위하여 가속도 신호 CCU_1Y를 필터링한다. 필터링을 통해 제거된 신호 성분은 상기 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 운전자측 작동가능한 탑승자 구속 장치의 전개가 요망되는 차량 충돌 사건을 판별하는데 유용하지 않다. 관심 차량에서 충돌 판별을 위해 유용한 신호 성분을 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다. 후술될 이유로 인하여, 상기 LPF 함수(76, 78)는 가속도 신호 CCU_1Y와 다른 신호 성분을 통상적으로 필터링한다. 충돌 사건을 나타내는 신호 성분은 추가적인 처리를 위해 통과된다.
상기 LPF 함수(76)로부터 필터링된 출력 신호는 제어기(70)의 아날로그-디지털("A/D") 변환기 함수(80)에 제공된다. 상기 A/D 변환기 함수(80)는 필터링된 충돌 가속도 신호를 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 A/D 변환기 함수(80)의 출력은 A/D 변환과 연관된 작은 드리프트(drift) 및 오프셋(offset)을 제거하기 위해 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 다른 필터 함수(미도시)로 필터링될 수 있다. 이러한 다른 필터 함수는 제어기(70) 내에서 디지털적으로 구현될 수 있다. 상기 제어기(70)의 판정 함수(84)는 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1Y로부터 충돌 메트릭 값(crash metric value) ∥A∥_MA_A_S_CCU_1Y를 결정한다.
동시에, 상기 LPF 함수(78)로부터 필터링된 출력 신호는 제어기(70)의 A/D 변환기 함수(82)에 제공된다. 상기 A/D 변환기 함수(82)는 필터링된 충돌 가속도 신호를 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 A/D 변환기 함수(82)의 출력은 A/D 변환과 연관된 작은 드리프트 및 오프셋을 제거하기 위해 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 다른 필터 함수(미도시)로 필터링될 수 있다. 이러한 다른 필터 함수는 제어기(70) 내에서 디지털적으로 구현될 수 있다. 상기 제어기(70)의 판정 함수(86)는 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1Y로부터 충돌 메트릭 값 ∥A∥_MA_A_SS_CCU_1Y를 결정한다.
상기 값 ∥A∥_MA_A_S_CCU_1Y 및 ∥A∥_MA_A_SS_CCU_1Y는 상기 제1 충돌 가속도 센서(32)에 의해 감지된 바와 같은 가속도의 절대 값의 이동 평균이다. 이러한 값은 제1 충돌 가속도 센서(32)로부터 필터링된 가속도 신호 CCU_1Y와 연관된 절대 값의 이동 평균을 계산함으로써 결정된다. 이동 평균은 샘플 수에 의해 나누어진 필터링된 가속도 신호의 가장 마지막 선결된 샘플 수의 합이다. 상기 평균은 가장 오래된 샘플을 제거하고 이를 가장 최근의 샘플로 대체한 다음에 새로운 평균을 결정함으로써 갱신된다. 상기 평균 값이 변화하거나 또는 시간이 지나면서 "이동(move)"하기 때문에, "이동 평균(moving average)"이라 한다. 상기 값 ∥A∥_MA_A_SS_CCU_1Y는 상기 값 ∥A∥_MA_A_S_CCU_1Y를 결정하는데 사용되는 샘플 수보다 작은 샘플 수를 이용하여 결정된다. 상기 값 ∥A∥_MA_A_S_CCU_1Y 및 ∥A∥_MA_A_SS_CCU_1Y의 각각에 사용될 샘플 수를 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다. 상기 값 ∥A∥_MA_A_S_CCU_1Y 및 ∥A∥_MA_A_SS_CCU_1Y를 결정하는데 사용되는 샘플 수의 차이는 LPF 함수(76, 78)에 의해 필터링되는 신호 성분에 영향을 준다.
상기 가속도 값 ∥A∥_MA_A_S_CCU_1Y 및 ∥A∥_MA_A_SS_CCU_1Y는 스프링 힘 및 감쇠력을 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 결정되는 것이 바람직하다. 스프링-질량 모델에 대한 상세한 설명은 Foo 등의 미국 특허 제5,935,182에 있다.
상기 제어기(70)의 비교 함수는 바람직하게는 고정되지만 가변될 수 있는 각 임계값(threshold)에 대하여 상기 값 ∥A∥_MA_A_S_CCU_1Y 및 ∥A∥_MA_A_SS_CCU_1Y를 비교한다. 구체적으로, 비교 함수(88)는 제1 임계값(90)에 대하여 ∥A∥_MA_A_S_CCU_1Y 값을 비교한다. 비교 함수(92)는 제2 임계값(94)에 대하여 ∥A∥_MA_A_SS_CCU_1Y 값을 비교한다. 관심 차량에 대한 제1 및 제2 임계값(90, 94) 값을 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다.
비교 함수(88)에 의해 결정된 바와 같이, 상기 제1 임계값(90)을 초과하는 ∥A∥_MA_A_S_CCU_1Y 값의 발생은 제어기의 AND 함수(100)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(latch function)(96)에 의해 래치된다. 비교 함수(92)에 의해 결정된 바와 같이, 상기 제2 임계값(94)을 초과하는 ∥A∥_MA_A_SS_CCU_1Y 값의 발생은 AND 함수(100)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(98)에 의해 래치된다. 상기 양 래치 함수(96, 98)로부터 디지털 HIGH 신호를 수신한 결과로서, 상기 AND 함수(100)가 ON 또는 HIGH인 경우, 이러한 발생은 제어기의 AND 함수(104)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(102)에 의해 래치된다.
상기 운전자측 위성 충돌 가속도 센서(40)는 충돌 사건의 발생에 따라 차량(12)의 Y축에 대체로 평행한 방향으로의 차량의 충돌 가속도를 나타내는 특성(예를 들면, 주파수 및 진폭)을 갖는 가속도 신호 RAS_1BY를 제공한다. 상기 가속도 신호 RAS_1BY는 제어기(70)의 두 LPF 함수(106, 108)에 제공된다. 상기 LPF 함수(106, 108)는 동시에 작동하며 무관한 차량의 작동 사건 및/또는 도로 노이즈로부터 발생하는 주파수와 같은 무관한 신호 성분을 제거하기 위하여 가속도 신호 RAS_1BY를 필터링한다. 필터링을 통해 제거된 신호 성분은 상기 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 운전자측 작동가능한 탑승자 구속 장치의 전개가 요망되는 차량 충돌 사건을 판별하는데 유용하지 않다. 관심 차량에서 충돌 판별을 위해 유용한 신호 성분을 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다. 후술될 이유로 인하여, 상기 LPF 함수(106, 108)는 가속도 신호 RAS_1BY와 다른 신호 성분을 통상적으로 필터링한다. 충돌 사건을 나타내는 신호 성분은 추가적인 처리를 위해 통과된다.
상기 LPF 함수(106)로부터 필터링된 출력 신호는 제어기(70)의 A/D 변환기 함수(110)에 제공된다. 상기 A/D 변환기 함수(110)는 필터링된 충돌 가속도 신호 RAS_1BY를 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 A/D 변환기 함수(110)의 출력은 A/D 변환과 연관된 작은 드리프트 및 오프셋을 제거하기 위해 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 다른 필터 함수(미도시)로 필터링될 수 있다. 이러한 다른 필터 함수는 제어기(70) 내에서 디지털적으로 구현될 수 있다. 상기 제어기(70)의 판정 함수(114)는 필터링된 충돌 가속도 신호 RAS_1BY로부터 충돌 메트릭 값 A_MA_A_S_RAS_1BY를 결정한다.
동시에, 상기 LPF 함수(108)로부터 필터링된 출력 신호는 제어기(70)의 A/D 변환기 함수(112)에 제공된다. 상기 A/D 변환기 함수(112)는 필터링된 충돌 가속도 신호를 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 A/D 변환기 함수(112)의 출력은 A/D 변환과 연관된 작은 드리프트 및 오프셋을 제거하기 위해 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 다른 필터 함수(미도시)에 의해 필터링될 수 있다. 이러한 다른 필터 함수는 마이크로컴퓨터 내에서 디지털적으로 구현될 수 있다. 상기 제어기(70)의 판정 함수(116)는 필터링된 충돌 가속도 신호 RAS_1BY로부터 충돌 메트릭 값 A_MA_A_SS_RAS_1BY를 결정한다.
상기 값 A_MA_A_S_RAS_1BY 및 A_MA_A_SS_RAS_1BY는 상기 운전자측 위성 충돌 가속도 센서(40)에 의해 감지된 바와 같은 가속도의 이동 평균이다. 이러한 값은 운전자측 위성 충돌 가속도 센서(40)로부터 필터링된 가속도 신호 RAS_1BY와 연관된 이동 평균 값을 계산함으로써 결정된다. 이동 평균은 샘플 수에 의해 나누어진 필터링된 가속도 신호의 가장 마지막 선결된 샘플 수의 합이다. 상기 평균은 가장 오래된 샘플을 제거하고 이를 가장 최근의 샘플로 대체한 다음에 새로운 평균을 결정함으로써 갱신된다. 상기 평균 값이 변화하거나 또는 시간이 지나면서 "이동"하기 때문에, "이동 평균"이라 한다. 상기 값 A_MA_A_SS_RAS_1BY는 상기 값 A_MA_A_S_RAS_1BY를 결정하는데 사용되는 샘플 수보다 작은 샘플 수를 이용하여 결정된다. 상기 값 A_MA_A_S_RAS_1BY 및 A_MA_A_SS_RAS_1BY의 각각에 사용될 샘플 수를 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다. 상기 값 A_MA_A_S_RAS_1BY 및 A_MA_A_SS_RAS_1BY를 결정하는데 사용되는 샘플 수의 차이는 LPF 함수(106, 108)에 의해 필터링되는 신호 성분에 영향을 준다.
상기 제어기(70)의 비교 함수는 바람직하게는 고정되지만 가변될 수 있는 각 임계값에 대하여 상기 값 A_MA_A_S_RAS_1BY 및 A_MA_A_SS_RAS_1BY를 비교한다. 구체적으로, 비교 함수(118)는 제3 임계값(120)에 대하여 A_MA_A_S_RAS_1BY 값을 비교한다. 비교 함수(112)는 제4 임계값(124)에 대하여 A_MA_A_SS_RAS_1BY 값을 비교한다. 관심 차량에 대한 제3 및 제4 임계값(120, 124) 값을 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다.
비교 함수(118)에 의해 결정된 바와 같이, 상기 제3 임계값(120)을 초과하는 A_MA_A_S_RAS_1BY 값의 발생은 제어기의 AND 함수(130)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(126)에 의해 래치된다. 비교 함수(122)에 의해 결정된 바와 같이, 상기 제4 임계값(124)을 초과하는 A_MA_A_SS_RAS_1BY 값의 발생은 AND 함수(130)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(128)에 의해 래치된다. 상기 양 래치 함수(126, 128)로부터 디지털 HIGH 신호를 수신한 결과로서, 상기 AND 함수(130)가 ON 또는 HIGH인 경우, 이러한 발생은 제어기의 AND 함수(104)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(132)에 의해 래치된다. 상기 양 래치 함수(102, 132)로부터 디지털 HIGH 신호를 수신한 결과로서, 상기 AND 함수(104)가 ON 또는 HIGH인 경우, 이러한 발생은 제어기의 AND 함수(136)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(134)에 의해 래치된다.
상기 운전자측 압력 센서(52)는 충돌 사건의 발생에 따라 운전자측 도어(44)에서 챔버(54) 내의 압력을 나타내는 압력 신호 PSat_1D를 제공한다. 상기 압력 신호 PSat_1D는 제어기(70)의 제어기(70)의 A/D 변환기 함수(138)에 제공된다. 상기 A/D 변환기 함수(138)는 압력 신호 PSat_1D를 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 A/D 변환기 함수(138)의 출력은 충돌 메트릭 값 ΔP/P0를 결정하는 제어기(70)의 판정 함수(140)에 제공되는데, 여기서 ΔP는 다른 시간에 측정된 두 압력 값에 의해 결정된 바와 같은 압력 변화이고, P0는 차량(12) 외부에서의 주위 압력이다.
상기 제어기(70)의 비교 함수(142)는 바람직하게는 고정되지만 가변될 수 있는 제5 임계값(144)에 대하여 상기 값 ΔP/P0를 비교한다. 비교 함수(142)에 의해 결정된 바와 같이, 상기 제5 임계값(144)을 초과하는 ΔP/P0 값의 발생은 제어기의 AND 함수(136)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(146)에 의해 래치된다. 상기 AND 함수(136)가 래치 함수(146) 및 래치 함수(134) 모두로부터 디지털 HIGH 신호를 수신한 경우, 상기 AND 함수(136)는 ON 또는 HIGH이다. ON 또는 HIGH인 상기 AND 함수(136)에 응답하여, 상기 제어기(70)의 전개 제어 함수(148)는 전개 신호에 응답하여 전개하는 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 운전자측 작동가능한 탑승자 구속 장치에 전개 신호를 출력한다.
상기 작동가능한 탑승자 구속 시스템(14)을 제어하기 위하여 상기 제어기(70)에 의해 이용되는 제어 프로세스 및 로직의 제2 실시예가 도 6에 도시되어 있다. 도 6의 프로세스 및 로직은 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 차량(12)의 운전자측(18)의 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하도록 특별히 지향된다. 그렇더라고, 도 6은 차량(12)의 동승자측(22)의 제2 측면 충격 팽창식 구속 장치(20) 및 상기 차량(12)의 측면 충격에 대하여 차량의 탑승자를 보호하는데 도움을 주는 임의의 다른 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하는데 사용될 수 있는 프로세스 및 로직을 나타낸다.
도 6의 제어 프로세스에서, 상기 제1 충돌 가속도 센서(32)는 제어기(70)에 가속도 신호 CCU_1Y를 제공하고, 상기 제어기는 제어기의 AND 함수(104)를 통해 그리고 이를 포함하는 도 5의 제어 프로세서에서와 같은 방식 및 함수로 신호 CCU_1Y를 처리한다. 그러나, 도 6의 제어 프로세스는 후술될 바와 같이 상기 운전자측 위성 충돌 가속도 센서(40)로부터의 가속도 신호 RAS_1BY 및 상기 운전자측 압력 센서(52)로부터의 압력 신호 PSat_1D의 처리에 대하여 도 5의 제어 프로세스와 다르다.
상기 운전자측 압력 센서(52)는 충돌 사건의 발생에 따라 운전자측 도어(44)에서 챔버(54) 내의 압력을 나타내는 압력 신호 PSat_1D를 제어기(70)의 A/D 변환기 함수(150)에 제공한다. 상기 A/D 변환기 함수(150)는 압력 신호 PSat_1D를 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 A/D 변환기 함수(150)의 출력은 충돌 메트릭 값 ΔP/P0를 결정하는 제어기(70)의 판정 함수(152)에 제공되는데, 여기서 ΔP는 다른 시간에 측정된 두 압력 값에 의해 결정된 바와 같은 압력 변화이고, P0는 차량(12) 외부에서의 주위 압력이다.
상기 제어기(70)의 비교 함수(154)는 바람직하게는 고정되지만 가변될 수 있는 제6 임계값(156)에 대하여 상기 값 ΔP/P0를 비교한다. 비교 함수(154)에 의해 결정된 바와 같이, 상기 제6 임계값(156)을 초과하는 ΔP/P0 값의 발생은 제어기의 AND 함수(104)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(158)에 의해 래치된다. 상기 양 래치 함수(102, 158)로부터 디지털 HIGH 신호를 수신한 결과로서, 상기 AND 함수(104)가 ON 또는 HIGH인 경우, 이러한 발생은 제어기의 AND 함수(178)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(160)에 의해 래치된다.
상기 운전자측 위성 충돌 가속도 센서(40)는 충돌 사건의 발생에 따라 차량(12)의 Y축에 대체로 평행한 방향으로의 차량의 충돌 가속도를 나타내는 가속도 신호 RAS_1BY를 제어기(70)의 LPF 함수(162)에 제공한다. 상기 LPF 함수(162)는 무관한 차량의 작동 사건 및/또는 도로 노이즈로부터 발생하는 주파수와 같은 무관한 신호 성분을 제거하기 위하여 가속도 신호 RAS_1BY를 필터링한다. 필터링을 통해 제거된 신호 성분은 상기 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 운전자측 작동가능한 탑승자 구속 장치의 전개가 요망되는 차량 충돌 사건을 판별하는데 유용하지 않다. 관심 차량에서 충돌 판별을 위해 유용한 신호 성분을 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다. 충돌 사건을 나타내는 신호 성분은 추가적인 처리를 위해 통과된다.
상기 LPF 함수(162)로부터 필터링된 출력 신호는 제어기(70)의 A/D 변환기 함수(164)에 제공된다. 상기 A/D 변환기 함수(164)는 필터링된 충돌 가속도 신호 RAS_1BY를 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 A/D 변환기 함수(164)의 출력은 A/D 변환과 연관된 작은 드리프트 및 오프셋을 제거하기 위해 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 다른 필터 함수(미도시)로 필터링될 수 있다. 이러한 다른 필터 함수는 제어기(70) 내에서 디지털적으로 구현될 수 있다. 상기 제어기(70)의 판정 함수(166)는 필터링된 충돌 가속도 신호 RAS_1BY로부터 충돌 메트릭 값 A_MA_RAS_1BY를 결정한다.
동시에, 상기 제1 충돌 가속도 센서(32)로부터의 충돌 가속도 신호 CCU_1Y를 제어기(70)의 LPF 함수(168)에 제공한다. 상기 LPF 함수(168)는 무관한 차량의 작동 사건 및/또는 도로 노이즈로부터 발생하는 주파수와 같은 무관한 신호 성분을 제거하기 위하여 가속도 신호 CCU_1Y를 필터링한다. 필터링을 통해 제거된 신호 성분은 상기 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 운전자측 작동가능한 탑승자 구속 장치의 전개가 요망되는 차량 충돌 사건을 판별하는데 유용하지 않다. 관심 차량에서 충돌 판별을 위해 유용한 신호 성분을 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다. 충돌 사건을 나타내는 신호 성분은 추가적인 처리를 위해 통과된다.
상기 LPF 함수(168)로부터 필터링된 출력 신호는 제어기(70)의 A/D 변환기 함수(170)에 제공된다. 상기 A/D 변환기 함수(170)는 필터링된 충돌 가속도 신호를 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 A/D 변환기 함수(170)의 출력은 A/D 변환과 연관된 작은 드리프트 및 오프셋을 제거하기 위해 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 다른 필터 함수(미도시)로 필터링될 수 있다. 이러한 다른 필터 함수는 마이크로컴퓨터 내에서 디지털적으로 구현될 수 있다. 상기 A/D 변환기 함수(170)로부터 필터링된 디지털 출력 신호는 필터링된 충돌 가속도 신호 CCU_1Y로부터 충돌 메트릭 값 A_MA_CCU_1Y를 결정하는 제어기(70)의 판정 함수(166)에 제공된다.
상기 값 A_MA_CCU_1Y 및 A_MA_RAS_1BY는 상기 제1 충돌 가속도 센서(32) 및 운전자측 위성 충돌 가속도 센서(40) 각각에 의해 감지된 바와 같은 가속도의 이동 평균이다. 이러한 값은 제1 충돌 가속도 센서(32) 및 운전자측 위성 충돌 가속도 센서(40)로부터 필터링된 가속도 신호 CCU_1Y 및 RAS_1BY와 연관된 이동 평균 값을 계산함으로써 결정된다. 전술한 바와 같이, 이동 평균은 샘플 수에 의해 나누어진 필터링된 가속도 신호의 가장 마지막 선결된 샘플 수의 합이다. 상기 평균은 가장 오래된 샘플을 제거하고 이를 가장 최근의 샘플로 대체한 다음에 새로운 평균을 결정함으로써 갱신된다. 상기 평균 값이 변화하거나 또는 시간이 지나면서 "이동"하기 때문에, "이동 평균"이라 한다. 상기 값 A_MA_CCU_1Y 및 A_MA_RAS_1BY의 각각에 사용될 샘플 수를 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다.
상기 제어기(70)의 비교 함수(172)는 바람직하게는 가변되지만 고정될 수 있는 임계값에 대하여 상기 값 A_MA_RAS_1BY를 비교한다. 구체적으로, 비교 함수(172)는 제7 가변 임계값(174)에 대하여 A_MA_CCU_1Y 값의 함수로서 상기 A_MA_RAS_1BY 값을 비교한다. 상기 제7 임계값(174)의 변화를 나타낸 그래프가 도 6에 포함되어 있다. 이로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 A_MA_RAS_1BY 값의 증가와 함께, 상기 제7 임계값(174)은 상기 A_MA_CCU_1Y 값이 증가함에 따라 대체로 증가한다. 상기 이동 평균 값 A_MA_CCU_1Y의 함수로서 상기 제7 임계값(174)의 변화를 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다. 비교 함수(172)에 의해 결정된 바와 같이, 상기 제7 임계값(174)을 초과하는 A_MA_RAS_1BY 값의 발생은 제어기의 AND 함수(178)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(176)에 의해 래치된다.
상기 AND 함수(178)가 래치 함수(176) 및 래치 함수(158) 모두로부터 디지털 HIGH 신호를 수신한 경우, 상기 AND 함수(178)는 ON 또는 HIGH이다. ON 또는 HIGH인 상기 AND 함수(178)에 응답하여, 상기 제어기(70)의 전개 제어 함수(179)는 전개 신호에 응답하여 전개하는 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 운전자측 작동가능한 탑승자 구속 장치에 전개 신호를 출력한다.
상기 작동가능한 탑승자 구속 시스템(14)을 제어하기 위하여 상기 제어기(70)에 의해 이용되는 제어 프로세스 및 로직의 제3 실시예가 도 7에 도시되어 있다. 도 7의 프로세스 및 로직은 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 차량(12)의 운전자측(18)의 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하도록 특별히 지향된다. 그렇더라고, 도 7은 차량(12)의 동승자측(22)의 제2 측면 충격 팽창식 구속 장치(20) 및 상기 차량(12)의 측면 충격에 대하여 차량의 탑승자를 보호하는데 도움을 주는 임의의 다른 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하는데 사용될 수 있는 프로세스 및 로직을 나타낸다.
도 7의 제어 프로세스에서, 도 5의 제어 프로세스에서 이루어진 것처럼, 상기 제1 충돌 가속도 센서(32)는 제어기(70)에 가속도 신호 CCU_1Y를 제공하고, 상기 운전자측 위성 충돌 가속도 센서(40)는 가속도 신호 RAS_1BY를 제어기에 제공하고, 상기 운전자측 압력 센서(52)는 압력 신호 PSat_1D를 제어기에 제공한다. 상기 제어기(70)는 도 5의 제어 프로세서에서와 대략 같은 방식이며 함수로 신호 CCU_1Y, RAS_1BY 및 PSat_1D를 처리한다. 그러나, 도 7의 제어 프로세스가 상기 위성 안전 가속도 센서(68)로부터의 충돌 가속도 신호 SSS_1Y를 모니터링하며 처리하는데 있어서 도 7의 제어 프로세스는 도 5의 제어 프로세스와 다르다. 이하, 상기 충돌 가속도 신호 CCU_1Y의 처리와 병행해서 발생하는 상기 충돌 가속도 신호 SSS_1Y의 처리에 대해서 설명한다.
도 7의 제어 프로세스에서, 상기 위성 안전 가속도 센서(68)는 충돌 사건의 발생에 따라 차량(12)의 Y축에 대체로 평행한 방향으로의 차량의 충돌 가속도를 나타내는 가속도 신호 SSS_1Y를 제어기(70)의 두 LPF 함수(180, 182)에 제공한다. 상기 LPF 함수(180, 182)는 동시에 작동하며 무관한 차량의 작동 사건 및/또는 도로 노이즈로부터 발생하는 주파수와 같은 무관한 차량의 신호 성분을 제거하기 위하여 가속도 신호 SSS_1Y를 필터링한다. 필터링을 통해 제거된 신호 성분은 상기 제1 측면 충격 팽창식 탑승자 구속 장치(16)와 같은 운전자측 작동가능한 탑승자 구속 장치의 전개가 요망되는 차량 충돌 사건을 판별하는데 유용하지 않다. 관심 차량에서 충돌 판별을 위해 유용한 신호 성분을 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다. 후술될 이유로 인하여, 상기 LPF 함수(180, 182)는 가속도 신호 SSS_1Y와 다른 신호 성분을 통상적으로 필터링한다. 충돌 사건을 나타내는 신호 성분은 추가적인 처리를 위해 통과된다.
상기 LPF 함수(180)로부터 필터링된 출력 신호는 제어기(70)의 A/D 변환기 함수(184)에 제공된다. 상기 A/D 변환기 함수(184)는 필터링된 충돌 가속도 신호를 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 A/D 변환기 함수(184)의 출력은 A/D 변환과 연관된 작은 드리프트 및 오프셋을 제거하기 위해 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 다른 필터 함수(미도시)로 필터링될 수 있다. 이러한 다른 필터 함수는 제어기(70) 내에서 디지털적으로 구현될 수 있다. 상기 제어기(70)의 판정 함수(188)는 필터링된 충돌 가속도 신호 SSS_1Y로부터 충돌 메트릭 값 ∥A∥_MA_A_S_SSS_1Y를 결정한다.
동시에, 상기 LPF 함수(182)로부터 필터링된 출력 신호는 제어기(70)의 A/D 변환기 함수(186)에 제공된다. 상기 A/D 변환기 함수(186)는 필터링된 충돌 가속도 신호를 디지털 신호로 변환시킨다. 상기 A/D 변환기 함수(186)의 출력은 A/D 변환과 연관된 작은 드리프트 및 오프셋을 제거하기 위해 경험적으로 결정된 필터 값을 갖는 다른 필터 함수(미도시)로 필터링될 수 있다. 이러한 다른 필터 함수는 제어기(70) 내에서 디지털적으로 구현될 수 있다. 상기 제어기(70)의 판정 함수(190)는 필터링된 충돌 가속도 신호 SSS_1Y로부터 충돌 메트릭 값 ∥A∥_MA_A_SS_SSS_1Y를 결정한다.
상기 값 ∥A∥_MA_A_S_SSS_1Y 및 ∥A∥_MA_A_SS_SSS_1Y는 상기 위성 안전 가속도 센서(68)에 의해 감지된 바와 같은 가속도의 절대 값의 이동 평균이다. 이러한 값은 위성 안전 가속도 센서(68)로부터 필터링된 가속도 신호 SSS_1Y와 연관된 절대 값의 이동 평균을 계산함으로써 결정된다. 전술한 바와 같이, 이동 평균은 샘플 수에 의해 나누어진 필터링된 가속도 신호의 가장 마지막 선결된 샘플 수의 합이다. 상기 평균은 가장 오래된 샘플을 제거하고 이를 가장 최근의 샘플로 대체한 다음에 새로운 평균을 결정함으로써 갱신된다. 상기 평균 값이 변화하거나 또는 시간이 지나면서 "이동"하기 때문에, "이동 평균"이라 한다. 상기 값 ∥A∥_MA_A_SS_SSS_1Y는 상기 값 ∥A∥_MA_A_S_SSS_1Y를 결정하는데 사용되는 샘플 수보다 작은 샘플 수를 이용하여 결정된다. 상기 값 ∥A∥_MA_A_S_SSS_1Y 및 ∥A∥_MA_A_SS_SSS_1Y의 각각에 사용될 샘플 수를 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다. 상기 값 ∥A∥_MA_A_S_SSS_1Y 및 ∥A∥_MA_A_SS_SSS_1Y를 결정하는데 사용되는 샘플 수의 차이는 LPF 함수(180, 182)에 의해 필터링되는 신호 성분에 영향을 준다.
상기 제어기(70)의 비교 함수는 바람직하게는 고정되지만 가변될 수 있는 각 임계값에 대하여 상기 값 ∥A∥_MA_A_S_SSS_1Y 및 ∥A∥_MA_A_SS_SSS_1Y를 비교한다. 구체적으로, 비교 함수(192)는 제8 임계값(194)에 대하여 ∥A∥_MA_A_S_SSS_1Y 값을 비교한다. 비교 함수(196)는 제9 임계값(198)에 대하여 ∥A∥_MA_A_SS_SSS_1Y 값을 비교한다. 관심 차량에 대한 제8 및 제9 임계값(194, 198) 값을 결정하는데 경험적 테스트가 이용된다.
비교 함수(192)에 의해 결정된 바와 같이, 상기 제8 임계값(194)을 초과하는 ∥A∥_MA_A_S_SSS_1Y 값의 발생은 제어기의 AND 함수(204)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(200)에 의해 래치된다. 비교 함수(196)에 의해 결정된 바와 같이, 상기 제9 임계값(198)을 초과하는 ∥A∥_MA_A_SS_SSS_1Y 값의 발생은 AND 함수(204)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 제어기(70)의 래치 함수(202)에 의해 래치된다. 상기 양 래치 함수(200, 202)로부터 디지털 HIGH 신호를 수신한 결과로서, 상기 AND 함수(204)가 ON 또는 HIGH인 경우, 상기 AND 함수(204)는 디지털 HIGH 신호를 AND 함수(206)에 제공한다. 상기 AND 함수(206)는 양 AND 함수(204) 및 AND 함수(100)의 출력을 수신한다. 도 5에 도시된 제어 프로세스와 달리, 상기 AND 함수(100)는 그 출력을 래치 함수(102)에 제공하지 않는다. 대신에, 상기 AND 함수(100)는 그 출력을 AND 함수(206)에 제공한다. 상기 양 AND 함수(204, 100)로부터 디지털 HIGH 신호를 수신한 결과로서, 상기 AND 함수(206)가 ON 또는 HIGH인 경우, 상기 AND 함수(206)는 제어기의 AND 함수(104)에 디지털 HIGH 신호를 제공하는 상기 제어기(70)의 래치 함수(102)에 디지털 HIGH 신호를 제공한다. 이후, 도 7의 제어 프로세스는 도 5의 제어 프로세스와 같은 방식 및 함수로서 처리한다.
또한, 상기 위성 안전 가속도 센서(68)로부터의 신호 SSS_1Y를 이용하는 전술한 서브루틴이 도 6의 제어 프로세스와 같은 방식으로 이용될 수 있다.
본 발명의 전술한 설명으로부터, 당업자라면 개량, 변경 및 수정을 알 수 있을 것이다. 본 기술 분야 내에서의 이러한 개량, 변경 및/또는 수정은 첨부된 청구항에 의해 포괄되는 것으로 보아야 한다.

Claims (16)

  1. 차량의 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하기 위한 장치로서,
    차량 위치에서 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제1 충돌 가속도 신호를 제공하기 위한 충돌 가속도 센서;
    상기 차량의 측면에 배치되는 챔버 내의 압력을 감지하며 상기 압력을 나타내는 측면 압력 신호를 제공하기 위한 측면 압력 센서; 및
    상기 제1 충돌 가속도 신호 및 측면 압력 신호에 응하여 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키기 위한 제어기를 포함하고,
    상기 제어기는 (a) 상기 제1 충돌 가속도 신호로부터 결정된 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제1 이동 평균을 결정하고, (b) 상기 측면 압력 신호로부터 결정된 상기 챔버 내의 압력 변화를 포함하는 압력 값의 변화를 결정하고, (c) 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하며 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는,
    차량의 작동가능한 탑승자 구속 장치를 제어하기 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압력 값의 변화는 주위 압력으로 나누어진 상기 챔버 내의 압력 변화를 포함하는, 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치는 차량의 측면에 장착된 팽창식 구속 장치인, 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 챔버는 차량 도어의 챔버인, 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 차량 위치는 대체로 중앙의 차량 위치이고, 상기 장치는 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제2 충돌 가속도 신호를 제공하기 위해 상기 차량의 측면 구조체에 장착되는 측면 위성 가속도 센서를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 제2 충돌 가속도 신호에 기초하여 상기 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제2 이동 평균을 결정하고, 상기 제어기는 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하고 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하며 상기 가속도 값의 제2 이동 평균이 제3 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는, 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제3 충돌 가속도 신호를 제공하기 위해 상기 차량에 장착되는 위성 안전 가속도 센서를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 제3 충돌 가속도 신호에 기초하여 상기 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제3 이동 평균을 결정하고, 상기 제어기는 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하고 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하며 상기 가속도 값의 제2 이동 평균이 제3 임계값을 초과하고 상기 가속도 값의 제3 이동 평균이 제4 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는, 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 차량 위치는 차량의 측면에서의 위치이고, 상기 장치는 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제2 충돌 가속도 신호를 제공하기 위해 대체로 중앙의 차량 위치에서의 중앙 충돌 가속도 센서를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 제2 충돌 가속도 신호에 기초하여 상기 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제2 이동 평균을 결정하고, 상기 제어기는 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하고 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하며 상기 가속도 값의 제2 이동 평균이 제3 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는, 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제3 충돌 가속도 신호를 제공하기 위해 상기 차량에 장착되는 위성 안전 가속도 센서를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 제3 충돌 가속도 신호에 기초하여 상기 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제3 이동 평균을 결정하고, 상기 제어기는 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하고 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하며 상기 가속도 값의 제2 이동 평균이 제3 임계값을 초과하고 상기 가속도 값의 제3 이동 평균이 제4 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는, 장치.
  9. 차량의 작동가능한 탑승자 구속 장치의 작동을 제어하기 위한 방법으로서,
    차량 위치에서 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제1 충돌 가속도 신호를 제공하고;
    차량 측면에 배치되는 챔버 내의 압력을 감지하며 상기 압력을 나타내는 측면 압력 신호를 제공하고;
    상기 제1 충돌 가속도 신호로부터 결정된 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제1 이동 평균을 결정하고;
    상기 측면 압력 신호로부터 결정된 상기 챔버 내의 압력 변화를 포함하는 압력 값의 변화를 결정하고;
    상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하며 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는,
    차량의 작동가능한 탑승자 구속 장치의 작동을 제어하기 위한 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 압력 값 변화를 결정하는 것은 주위 압력으로 나누어진 상기 챔버 내의 압력 변화를 결정하는 것을 포함하는, 방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치는 차량의 측면에 장착된 팽창식 구속 장치인, 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 챔버는 차량 도어의 챔버인, 방법.
  13. 제9항에 있어서, 상기 차량 위치는 대체로 중앙의 차량 위치이고, 상기 방법은 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제2 충돌 가속도 신호를 제공하고 상기 제2 충돌 가속도 신호에 기초하여 상기 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제2 이동 평균을 결정하는 것을 더 포함하고, 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는 것은 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하고 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하며 상기 가속도 값의 제2 이동 평균이 제3 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는 것을 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 차량의 위성 안전 위치에서 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제3 충돌 가속도 신호를 제공하고 상기 제3 충돌 가속도 신호에 기초하여 상기 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제3 이동 평균을 결정하는 것을 더 포함하고, 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는 것은 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하고 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하며 상기 가속도 값의 제2 이동 평균이 제3 임계값을 초과하고 상기 가속도 값의 제3 이동 평균이 제4 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는 것을 포함하는, 방법.
  15. 제9항에 있어서, 상기 차량 위치는 차량의 측면에서의 위치이고, 상기 방법은 대체로 중앙의 차량 위치에서 상기 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제2 충돌 가속도 신호를 제공하고 상기 제2 충돌 가속도 신호로부터 결정된 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제2 이동 평균을 결정하는 것을 더 포함하고, 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는 것은 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하고 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하며 상기 가속도 값의 제2 이동 평균이 제3 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는 것을 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 차량의 위성 안전 위치에서 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 충돌 가속도를 감지하며 상기 충돌 가속도를 나타내는 제3 충돌 가속도 신호를 제공하고 상기 제3 충돌 가속도 신호에 기초하여 상기 차량의 길이방향 축에 대체로 수직한 방향으로의 가속도의 이동 평균을 포함하는 가속도 값의 제3 이동 평균을 결정하는 것을 더 포함하고, 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는 것은 상기 가속도 값의 제1 이동 평균이 제1 임계값을 초과하고 상기 압력 값의 변화가 제2 임계값을 초과하며 상기 가속도 값의 제2 이동 평균이 제3 임계값을 초과하고 상기 가속도 값의 제3 이동 평균이 제4 임계값을 초과하는 경우에 상기 작동가능한 탑승자 구속 장치를 작동시키는 것을 포함하는, 방법.
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