KR100884010B1 - 안전 기능을 위해 크러쉬 존 센서를 사용하여 작동가능구속 장치를 제어하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량 충돌 상태를 감지하고 이 상태를 나타내는 충돌 판별 신호를 제공하는 충돌 판별 센서(discrimination crash sensor)(32, 34, 36)를 포함하는 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템을 제어하는 장치에 관한 것이다. 제1 크러쉬 존 센서(crush zone sensor)(40)는 제1 차량 크러쉬 존 위치에 위치되어 있고 제1 크러쉬 존 센서에 의해 감지되는 충돌 가속도를 나타내는 제1 크러쉬 존 신호를 제공한다. 제2 크러쉬 존 센서(42)는 제2 차량 크러쉬 존 위치에 위치되어 있고 제2 크러쉬 존 센서에 의해 감지되는 충돌 가속도를 나타내는 제2 크러쉬 존 신호를 제공한다. 크러쉬 존 안전 판정 수단(crush zone safing determining means)(218)은 제1 크러쉬 존 센서 및 제2 크러쉬 존 센서를 모니터링하고, 제1 및 제2 크러쉬 존 센서 신호 중 하나가 제1 문턱값을 초과하고 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 신호 중 다른 하나가 장애(faulty)신호인 것에 응답하여 크러쉬 존 안전 신호를 제공한다. 또한 제1 및 제2 크러쉬 존 센서 신호 중 하나가 제2 문턱값(제2 문턱값은 제1 문턱값보다 큼)을 초과한 것에 응답하여 크러쉬 존 안전 신호가 제공된다. 제어기(50)는 충돌 판별 신호 및 크러쉬 존 안전 신호를 모니터링하고, 이들 신호에 응답하여 작동가능 구속 장치를 제어한다.

구속 장치, 크러쉬 존 센서

Description

안전 기능을 위해 크러쉬 존 센서를 사용하여 작동가능 구속 장치를 제어하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING AN ACTUATABLE RESTRAINING DEVICE USING CRUSH ZONE SENSORS FOR SAFING FUNCTION}

관련 출원

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.

본 발명은 차량 작동가능 탑승자 구속 장치를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 이러한 장치에 대한 안전 기능을 달성하는 것에 관한 것이다.

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.

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.

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.

본 발명은 크러쉬 존 센서를 사용하여 작동가능 구속 시스템에 대한 안전 기능을 제공하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

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.

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.

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.

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.

도 1은 제어 장치(control arrangement)를 갖는 작동가능 탑승자 구속 시스템(actuatable occupant restraining system)을 갖는 차량의 개략도.

도 2는 도 1에 도시된 작동가능 탑승자 구속 시스템의 개략 블록도.

도 3은 안전 기능(safing function)을 갖는 제어 장치를 보여주는 도 2의 작동가능 탑승자 구속 시스템의 기능 블록도.

도 4는 도 1의 제어 장치에서 사용되는 정해진 충돌 관련 값 및 문턱값을 그래프로 나타낸 도면.

도 5는 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 안전 기능을 나타낸 도 1의 제어 장치에서 사용되는 제어 로직의 일부분을 그래프로/개략적으로 나타낸 도면.

도 6은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 도 3에 나타낸 안전 기능을 달성하기 위한 제어 로직을 나타낸 개략 블록도.

도 7은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 도 3에 나타낸 안전 기능을 달성하기 위한 제어 로직을 나타낸 개략 블록도.

도 8은 본 발명의 예시적인 일 실시예에 따른 도 3에 나타낸 안전 기능을 달성하기 위한 제어 로직을 나타낸 개략 블록도.

본 발명의 이하의 설명 및 첨부 도면을 살펴보면, 본 발명의 상기한 특징 및 이점과 기타의 특징 및 이점이 당업자에게 명백하게 될 것이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

조정된 Δt 값인 변환기(310)의 출력은 전개 제어기(100)로 전달된다.

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.

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.

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.

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.

구속 시스템이 프리텐셔너(22)를 포함하는 경우, 버클 스위치가 운전자가 버클을 채우고 있음을 나타내면 프리텐셔너는 제1 스테이지(90)가 작동될 때 작동된다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (16)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템을 제어하는 장치로서,

   차량 충돌 상태(condition)를 감지하고 이 상태를 나타내는 충돌 판별 신호를 제공하는 충돌 판별 센서(discrimination crash sensor);

   제1 차량 크러쉬 존 위치에 위치되어 있는 제1 크러쉬 존 센서로서, 상기 제1 크러쉬 존 센서(crush zone sensor)에 의해 감지되는 충돌 가속도를 나타내는 제1 크러쉬 존 신호를 제공하는 것인 상기 제1 크러쉬 존 센서;

   제2 차량 크러쉬 존 위치에 위치되어 있는 제2 크러쉬 존 센서로서, 상기 제2 크러쉬 존 센서에 의해 감지되는 충돌 가속도를 나타내는 제2 크러쉬 존 신호를 제공하는 것인 상기 제2 크러쉬 존 센서;

   상기 제1 크러쉬 존 센서 및 상기 제2 크러쉬 존 센서를 모니터링하는 크러쉬 존 안전 판정 수단(crush zone safing determining means)으로서, 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 신호 중 하나가 문턱값을 초과하고 상기 제1 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 신호 중 다른 하나가 장애(faulty)신호인 것에 응답하여 크러쉬 존 안전 신호를 제공하는 것인 상기 크러쉬 존 안전 판정 수단; 및

   상기 충돌 판별 신호 및 상기 크러쉬 존 안전 신호를 모니터링하고, 이들 신호에 응답하여 작동가능 구속 장치를 제어하는 제어기를 포함하고,

   상기 제1 크러쉬 존 센서 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 각각은 연관된 필터 및 아날로그-디지털 변환기에 연결되어 있는 연관된 가속도계를 포함하는 것인, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제1 크러쉬 존 센서 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 각각은 상기 연관된 크러쉬 존 센서의 동작을 모니터링하는 연관된 진단 회로를 포함하는 것인, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 장치.
6. 제5항에 있어서, 각각의 진단 회로는, 그의 연관된 크러쉬 존 센서에서 장애 상태(fault condition)가 감지될 때 특정 값을 출력하도록 그의 연관된 아날로그-디지털 변환기를 제어하는 것인, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 장치.
7. 제6항에 있어서, 각각의 진단 회로는 그의 연관된 크러쉬 존 센서에서 장애 상태가 감지될 때 0의 카운트를 출력하도록 그의 연관된 아날로그-디지털 변환기를 제어하는 것인, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 장치.
8. 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템을 제어하는 장치로서,

   차량 충돌 상태를 감지하고 이 상태를 나타내는 충돌 판별 신호를 제공하는 충돌 판별 센서(discrimination crash sensor);

   제1 차량 크러쉬 존 위치에 위치되어 있는 제1 크러쉬 존 센서로서, 상기 제1 크러쉬 존 센서(crush zone sensor)에 의해 감지되는 충돌 가속도를 나타내는 제1 크러쉬 존 신호를 제공하는 것인 상기 제1 크러쉬 존 센서;

   제2 차량 크러쉬 존 위치에 위치되어 있는 제2 크러쉬 존 센서로서, 상기 제2 크러쉬 존 센서에 의해 감지되는 충돌 가속도를 나타내는 제2 크러쉬 존 신호를 제공하는 것인 상기 제2 크러쉬 존 센서;

   상기 제1 크러쉬 존 센서 및 상기 제2 크러쉬 존 센서를 모니터링하는 크러쉬 존 안전 판정 수단(crush zone safing determining means)으로서, 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 하나가 제2 문턱값(상기 제2 문턱값은 상기 제1 문턱값보다 큼)을 초과한 것에 응답하여 크러쉬 존 안전 신호를 제공하는 것인 상기 크러쉬 존 안전 판정 수단; 및

   상기 충돌 판별 신호 및 상기 크러쉬 존 안전 신호를 모니터링하고, 이들 신호에 응답하여 작동가능 구속 장치를 제어하는 제어기를 포함하는, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 크러쉬 존 안전 판정 수단은, 상기 제1 크러쉬 존 신호의 이동 평균값 및 상기 제2 크러쉬 존 신호의 이동 평균값을 결정하고 상기 제1 문턱값과 제2 문턱값과의 비교시에 상기 결정된 이동 평균값들을 이용하는 것인, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 충돌 판별 센서는 실질적으로 상기 차량의 중앙 위치에 위치되는 것인, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 장치.
11. 제8항에 있어서, 상기 제1 크러쉬 존 센서 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 각각은 연관된 필터 및 아날로그-디지털 변환기에 연결되어 있는 연관된 가속도계를 포함하는 것인, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 제1 크러쉬 존 센서 및 상기 제2 크러쉬 존 센서 각각은 상기 연관된 크러쉬 존 센서의 동작을 모니터링하는 연관된 진단 회로를 포함하는 것인, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 장치.
13. 제12항에 있어서, 각각의 진단 회로는, 그의 연관된 크러쉬 존 센서에서 장애 상태(fault condition)가 감지될 때 특정 값을 출력하도록 상기 진단 회로와 연관된 아날로그-디지털 변환기를 제어하는 것인, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 장치.
14. 제13항에 있어서, 각각의 진단 회로는 그의 연관된 크러쉬 존 센서에서 장애 상태가 감지될 때 0의 카운트를 출력하도록 상기 진단 회로와 연관된 아날로그-디지털 변환기를 제어하는 것인, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 장치.
15. 삭제
16. 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템을 제어하는 방법으로서,

    차량 충돌 상태를 감지하고 이 상태를 나타내는 충돌 판별 신호를 제공하는 단계;

    제1 차량 크러쉬 위치에서 충돌 가속도를 모니터링하고 그 위치에서 감지된 충돌 가속도를 나타내는 제1 크러쉬 존 신호를 제공하는 단계;

    제2 차량 크러쉬 위치에서 충돌 가속도를 모니터링하고 그 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 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 포함하는, 차량 작동가능 탑승자 구속 시스템의 제어 방법.

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