(57)【要約】【課題】航空機において使用されるエアバッグを制御するためのシステムを提供する。【解決手段】航空機における１又は２以上のエアバッグの展開を制御する電子モジュールアセンブリが、電源と、衝突イベントに応答して信号を生成するように構成された衝突センサと、衝突イベントに応答して信号を生成するように構成された加速度計とを含む。プロセッサは、衝突センサからの信号の検出時にタイマを始動させる。プロセッサは、衝突センサからの信号を受け取ると、加速度計からも信号が受け取られたかどうかを判定し、衝突センサ及び加速度計の両方からの信号が衝突イベントを示す場合に、インフレータに関連するメモリを読み取るように構成される。プロセッサは、インフレータのために選択されたタイミング値を読み取って、タイマの値がインフレータのために選択されたタイミング値に等しい場合、インフレータに点火する。【選択図】図１
2018140774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両における１又は２以上のエアバッグの展開を制御する電子モジュールアセンブリであって、
電源と、
衝突イベントに応答して信号を生成するように構成された衝突センサと、
衝突イベントに応答して信号を生成するように構成された加速度計と、
前記衝突センサ及び前記加速度計からの前記信号を受け取るように構成されたプロセッサと、
を備え、前記プロセッサは、
前記衝突センサからの前記信号の検出時にタイマを始動させ、
前記衝突イベントの発生を示す信号が前記加速度計から受け取られたかどうかを判定し、
前記衝突センサ及び前記加速度計の両方からの信号が衝突イベントを示す場合、
インフレータに関連するメモリ内の前記インフレータのために選択されたタイミング値を読み取り、
前記タイマの値が、前記インフレータのために選択された前記タイミング値に等しいかどうかを判定し、
前記タイマの値が、前記インフレータのために選択された前記タイミング値に等しい場合、前記インフレータに点火するための信号を生成する、
ように構成される、
ことを特徴とする電子モジュールアセンブリ。
【請求項２】
前記プロセッサは、
前記インフレータに関連する前記メモリから値を読み取って、前記インフレータに点火する前にシートベルトバックルの状態を判断する必要があるかどうかを判定し、
必要がある場合、前記インフレータに点火するための前記信号を生成する前に前記シートベルトバックルの前記状態を判断する、
ようにさらに構成される、請求項１に記載の電子モジュールアセンブリ。
【請求項３】
シートベルトラッチ検出回路をさらに備え、該シートベルトラッチ検出回路は、
前記電源からの電力をホール効果センサに向けるための回路と、
前記ホール効果センサからの信号と既知の電圧とを比較してシートベルトバックルがラッチされているかどうかを判定するコンパレータと、
を含み、前記プロセッサは、前記ラッチ検出回路が前記ホール効果センサにいつ電力を送出するか、及び前記シートベルトバックルがラッチされているかどうかを判定するために前記コンパレータにいつ電力を供給するかを制御するように構成される、
請求項２に記載の電子モジュールアセンブリ。
【請求項４】
前記ホール効果センサに電力を向けるための回路及び前記コンパレータは中間接地に接続され、前記プロセッサは、前記ホール効果センサに電力を向けて前記コンパレータに電力を供給するために、前記電子モジュールアセンブリの前記電源によって共有される接地に前記中間接地を接続するように構成される、
請求項３に記載の電子モジュールアセンブリ。
【請求項５】
前記衝突センサからの信号によってインフレータに電力を供給するように設定されたリレーをさらに備える、
請求項１に記載の電子モジュールアセンブリ。
【請求項６】
前記インフレータに点火するために前記リレーから前記インフレータを通る電流経路を完成させるように前記プロセッサによって制御される、前記インフレータと直列のトランジスタをさらに備える、
請求項５に記載の電子モジュールアセンブリ。
【請求項７】
前記リレーは、前記インフレータに点火するほど十分に大きくない値を有する電圧を前記インフレータに付与するように構成され、前記インフレータに点火する前記トランジスタは、抵抗器を用いて迂回され、前記プロセッサは、前記インフレータが動作可能であるかどうかを判定するために、前記インフレータに付与される前記電圧が前記インフレータに点火するほど十分に大きくない時に前記迂回する抵抗器の電圧を読み取るように構成される、
請求項５に記載の電子モジュールアセンブリ。
【請求項８】
前記電源は、１又は２以上のバッテリを含み、前記電子モジュールアセンブリは、前記１又は２以上のバッテリに負荷を加えて該負荷が加わっている時に前記バッテリが生成する電圧を読み取るように前記プロセッサによって制御される電源試験回路をさらに備える、
請求項１に記載の電子モジュールアセンブリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示する技術は、一般に車両用拘束（vehicle restraint）システムに関し、具体的には、航空機において使用されるエアバッグを制御するためのシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エアバッグは、１９９８年以来米国の自動車にとって必須の安全装置になっているが、この技術が航空機において一般的になったのはごく最近である。現在では、民間航空機のビジネスクラス及びファーストクラスの乗客シート、並びに一般航空で使用される多くの操縦席においてしばしばエアバッグが見られる。ほとんどのエアバッグシステムでは、コントローラが、衝突センサから信号を受け取ってインフレータに電流を供給するように構成され、インフレータがガスを発生させてエアバッグを膨張させる。航空機環境において使用されるコントローラには、その設計を複雑にする固有の要件がある。第１に、航空機のコントローラはバッテリ駆動式であり、１０年プラスさらなる１年にわたってバッテリを交換せずに動作できなければならない。第２に、このようなコントローラは、コスト効率を高めるために、ハードウェアを設計し直すことなく様々なシート構成と共に使用できなければならない。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
以下でさらに詳細に説明するように、航空機のエアバッグなどの個人用拘束システムを制御する電子モジュールアセンブリ（ＥＭＡ）が、バッテリ電源によって駆動する処理ユニットを含む。プロセッサは、急減速時に衝突センサから信号を受け取るように構成される。この信号は、エアバッグを受け止める乗客の位置に対して所望の時点でエアバッグ又はプリテンショナーが作動するように、正しい時点で１又は２以上のインフレータに点火信号を供給することをプロセッサに行わせる。いくつかの実施形態では、プロセッサが、電子モジュールを使用する特定のシート構成のタイミング要件を記憶する。
【０００４】
いくつかの実施形態では、電子モジュールアセンブリが、衝突センサに加えて、急減速時に信号を生成する加速度計を含む。プロセッサは、インフレータに対して点火信号を生成する前に、衝突センサ及び加速度計の両方から信号が受け取られたかどうかを判定するように構成される。いくつかの実施形態では、加速度計が、衝突センサが誤動作していないことを確認するチェックとしての役割を果たす。いくつかの実施形態では、衝突センサが、インフレータに電源を接続するように構成された１又は２以上のリレーに信号を供給する。
【０００５】
いくつかの実施形態では、電子モジュールアセンブリが、バッテリ、１又は２以上のリレー、インフレータ及び関連する配線が全て目的通りに動作していることを保証する複数の試験回路も含む。いくつかの実施形態では、試験回路が、インフレータに対して点火信号を生成する前にエアバッグに関連するシートベルトが締まっていることを保証するためにも設けられる。いくつかの実施形態では、拘束システムがエアバッグを展開する能力を確認するための１又は２以上の視覚的インジケータがＥＭＡに含まれる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】開示する技術の実施形態による、１又は２以上のエアバッグを制御する電子モジュールアセンブリ（ＥＭＡ）のブロック図である。
【図２】開示する技術の実施形態による、ＥＭＡにおいて使用されるプロセッサを示す図である。
【図３】開示する技術の実施形態による、衝突センサと、１又は２以上のインフレータに電圧信号を供給するリレーとを示す図である。
【図４】開示する技術の実施形態による、ＥＭＡに含まれる加速度計を示す図である。
【図５】開示する技術の実施形態による、ＥＭＡのバッテリ電源を示す図である。
【図６】開示する技術の実施形態による、シートベルトバックルがラッチされているかどうかを判断する試験回路を示す図である。
【図７】開示する技術の実施形態による、エアバッグの配線及びインフレータが動作可能であるかどうか、並びに１又は２以上のエアバッグを展開するのに十分な電力をバッテリ電源が有しているかどうかを試験する試験回路を示す図である。
【図８】開示する技術の実施形態による、拘束システムが動作可能であるかどうかについての視覚的表示を提供する試験回路の一部を示す図である。
【図９】開示する技術の実施形態による、１又は２以上のエアバッグを展開するのに十分な電力をバッテリ電源が有しているかどうかを判断するための、バッテリ電圧対バッテリ寿命のグラフである。
【図１０】開示する技術の実施形態による、プロセッサによって実行されるエアバッグ展開ステップのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
図１は、航空機のエアバッグ又はシートベルトプリテンショナーなどの１又は２以上の個人用拘束装置の展開を制御する電子モジュールアセンブリのブロック図である。このような航空機は、民間航空機、一般航空において使用される小型飛行機、固定翼航空機又はヘリコプタを含む軍用機とすることができる。以下の説明では、開示する技術を航空機において使用することに焦点を置いているが、この技術は、動力船舶、旅客列車、地下鉄、バス、スクールバスなどの他の車両において使用することもできると理解されるであろう。
【０００８】
開示する実施形態では、プロセッサ２０が、急減速の際に衝突センサ２４によって生成される信号を検出するために、一連のプログラム命令を実行するように構成される。プロセッサは、衝突センサから信号を受け取ると、電源（例えば、バッテリ）３０と、エアバッグ６８を膨張させるのに必要なガスを適切な時点で供給するインフレータ６０との間に電気経路を形成する。図示の実施形態では、エアバッグ６８が、シート５０上に見られるシートベルトに組み込まれる。しかしながら、エアバッグは、航空機で見られる隔壁内又はモニュメント（例えば、クローゼット、調理室、トイレ、区画など）内などの他の領域に配置することもできる。
【０００９】
ＥＭＡは、衝突センサ２４が誤った信号を生成していないことを保証するのに役立つように、やはり急減速の際に信号を生成する加速度計２８も含む。１つの実施形態では、プロセッサ２０が、インフレータ６０への電気経路を完成させる前に、衝突センサ２４と加速度計２８の両方からの信号の存在を探す。加速度計２８からの出力は、プロセッサの入力ピンに供給される。衝突センサの出力は、プロセッサ２０上の割り込みピンに接続されて、プロセッサ２０の起動及び命令の実行開始を引き起こす。この命令は、加速度計が接続されているピンの電圧を検知して減速イベントを示す信号が存在するかどうかを確認することをプロセッサに行わせる。
【００１０】
図示の実施形態では、衝突センサ２４からの信号が、２つの電圧レベルの一方をインフレータ６０に接続する１又は２以上のリレー７０を閉じるようにも作用する。衝突イベント中には、リレー７０が、電源３０からの電圧をインフレータ６０に付与する。インフレータを試験するには、リレー７０が、インフレータに点火しない値を有するように選択された電圧を付与する。後述するように、プロセッサは、インフレータを含む回路経路の電圧降下を読み取ることによって、インフレータへの配線及びインフレータ自体が機能しているかどうかを判定する。
【００１１】
１つの実施形態では、（単複の）リレー７０が、リレーの設定が電子的に切り替わるまで設定構成又はリセット構成を維持するラッチ型である。１つの実施形態では、電源電圧をインフレータに接続するリレー７０の設定が衝突センサのみによって行われる。プロセッサ２０は、プロセッサの誤動作によって、或いは電磁パルス又はその他の異常に起因するエラーによって偶発的なエアバッグの展開が引き起こされるリスクが低下するように、リレーを設定位置に置くための接続を有していない。
【００１２】
（単複の）リレー７０は、その状態を維持するので、プロセッサがリレーの状態をリセットするような時点まで電源電圧はインフレータに付与され続ける。これにより、後述するようにプロセッサがエアバッグの展開時点を制御する時間を長くすることができる。いくつかの実施形態では、電源３０からの電圧をインフレータに接続するために２つのリレーを直列に接続する。２つのリレー７０が直列で存在すると、インフレータに電力が供給される前に両リレーを作動させる必要があるので、エアバッグの偶発的な展開を防ぐのに役立つ働きをする。しかしながら、偶発的な展開を防ぐのに単一のリレーで十分に信頼できる場合には、単一のリレー７０を使用することもできると理解されるであろう。
【００１３】
１つの実施形態では、電源３０が、直列に接続された３つの１．８ボルトリチウムバッテリを含む。これらのバッテリと並列に、バッテリのうちの１つ又は２つ以上が消耗した際にインフレータに点火するのに十分なエネルギーを蓄える働きをする低リーク蓄積コンデンサ３４が接続される。１つの実施形態では、蓄積コンデンサ３４が、低リーク１．５ファラッドコンデンサである。バッテリ試験回路３８は、以下でさらに詳細に説明するように、バッテリに負荷を掛けることにより、生じた電圧をプロセッサ回路２０が読み取れるように作用する。電子モジュールに電力を供給するために使用されるバッテリの数としては、生成される電圧及びバッテリの予想寿命に応じて１又は２以上のバッテリを含むことができる。電圧調整器４０は、バッテリからの電圧を受け取って、プロセッサがそのアナログ−デジタルコンバータの基準として電子モジュールアセンブリ内の他の場所で使用する十分に調整された電圧を生成する。
【００１４】
バックルラッチ検出回路９０は、乗客用シートベルトエアバッグに関連するインフレータが点火される前に、シートベルトバックルがラッチ（係止）されているかどうかを判定する。バックルがラッチされていない場合、インフレータは点火されない。１つの実施形態では、バックルラッチ検出回路９０が、ホール効果センサを使用してバックルがラッチされた時点を検出する。別の実施形態では、ガラスに封入したリードスイッチをバックルに組み込むことができる。ホール効果センサ又はリードスイッチは、バックルの残り半分に配置された磁石に近接して配置されると状態を変化させる。後述するように、ホール効果センサ及び回路に衝突イベント中又は自己試験ルーチン中にしかセンサを読み取らないように選択的に電力を供給することによって、バッテリ電力が節約される。
【００１５】
自己試験制御回路１２０は、プッシュボタンスイッチ、又は作動時にＥＭＡがエアバッグを展開する準備状況を試験するための命令をプロセッサに処理させる他のユーザ作動装置（ＲＦＩＤ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）受信機、ＩＲ受信機など）を備える。１つの実施形態では、プロセッサ２０が、自己試験制御回路１２０上の発光ダイオードを点灯させて、ＥＭＡが動作可能であるか（例えば、緑色のＬＥＤ）、それとも動作不能であるか（例えば、赤色のＬＥＤ）を示す。
【００１６】
図２に、ＥＭＡを制御するのに適したプロセッサに行われる接続を示す。１つの実施形態では、プロセッサが、電源３０の寿命を延ばすためにスリープモード中にほんのわずかな電流しか引き出さないＰＩＣ１６Ｆ８８３−Ｉ／ＰＴマイクロコントローラである。１つの実施形態では、プロセッサ２０が、衝突イベント中又は自己試験中にしか作動しない。他の時点では、プロセッサがスリープモードで動作して、割り込みには応答できるがそれ以外は非アクティブである。１つの実施形態では、プロセッサ２０が、ＥＭＡ内に生じる電圧を読み取る１又は２以上の内蔵アナログ−デジタルコンバータを有する。また、プロセッサは、エアバッグインフレータに点火する出力信号のタイミングを調整するために使用できる１又は２以上のタイミング回路も有する。プロセッサは、プロセッサに電力を供給するために使用される電源電圧の値を読み取って、電圧調整器４０によって生成されてプロセッサピンＶｒｅｆ＋とＶｒｅｆ−との間に供給される基準電圧と比較する能力も有する。
【００１７】
図３に、衝突センサ２４と、急減速時に電源３０からの電圧をインフレータ６０に接続するリレー７０とのさらなる詳細を示す。１つの実施形態では、衝突センサ２４が、減速力によって磁石が動いた時に１対のリードスイッチ上に磁石をずらすように動作するばね式装置である。１つの実施形態では、衝突センサが作動すると、衝突センサのピン１及び２への接続が接地される。ピン２は、プロセッサ２０上の割り込みピンに接続されてプロセッサに衝突イベントを通知する。ピン１は、リレー７０上のＳピンに接続される。Ｓピンが接地されると、リレー７０が、（リレーのピン７上の）電源３０からのＶｄｄがインフレータ６０のインフレータ入力（ＩＮＦ＋）端子に接続される設定状態に移行する。リレーをリセットするために、リレーのピン６（Ｒ−）と接地との間にはトランジスタの対Ｑ７及びＱ８が直列に接続される。プロセッサ２０からのリレーリセット信号によってトランジスタＱ７及びＱ８がトリガされると、リレー７０のＲ−ピンが接地され、リレーがリセットされて、電源からの電圧Ｖｄｄがインフレータから除去される。
【００１８】
リレーの動作を試験するには、インフレータに点火するのに必要な値よりも小さくなるように選択された大きさの電圧をピンＯＲ２に供給する。リレーは、内部的にピンＯ２ＲをピンＣ２に接続するので、衝突時には、電圧Ｖｄｄが発生する同じ出力ピンＣ２上にこの低い電圧レベルが発生する。プロセッサ２０は、抵抗器Ｒ４８を介してピンＣ２と接地との間に接続されたトランジスタＱ１２を用いてピンＣ２上の電圧を検知することができる。１つの実施形態では、抵抗器Ｒ４を介して電源３０とリレーのピンＯ２Ｒとの間に接続されたトランジスタＱ４が有効になった時に、この低い電圧が供給される。トランジスタＱ４及びＱ１２がオンになると、接地への電流経路が形成され、２つの直列の抵抗器Ｒ４及びＲ４８の相対的サイズによってピンＣ２における電圧が求められる。１つの実施形態では、プロセッサが、出力ピンＣ２上で検出される電圧によってリレーが正しく動作しているかどうかを検出することができる。
【００１９】
上述したように、ＥＭＡは、衝突イベントが生じているかどうかを判定するために衝突センサと共に使用される加速度計２８を含む。図４に、この加速度計２８の１つの実施形態を示す。図示の実施形態では、加速度計のピン１がＶｄｄに接続され、ピン２が、コンデンサＣ５と抵抗器Ｒ１１の並列の組み合わせに接続される。加速度計は、航空機における減速イベントの可能性が最も高い方向に位置合わせされる。減速が発生していない時は、ピン２上の電圧はゼロボルトであり、減速イベント中に加速度計がアクティブになると、ピン２にＶｄｄが付与されて、ピン２上の電圧がＲＣ時間定数に従って上昇する。このピン２上の電圧は、プロセッサ上の入力ピンに供給され、衝突センサに起因する割り込みによってプロセッサが起動すると、プロセッサが加速度計のピン２上の電圧をチェックして実際に減速イベントが発生している旨を確認するようになる。コンデンサは、たとえ加速度計がＲＣ時間定数に従ってリセットされた場合でも高い電圧を保つ。
【００２０】
図５に、電源３０のさらなる詳細を示す。１つの実施形態では、電源が、１０年の耐用年数を有するように選択されて直列に接続された３つのＡＡバッテリセルを含む。電源３０が蓄積コンデンサ３４に接続されると、電源３０及びコンデンサ３４は、さらにあと１年にわたってインフレータに点火するのに十分なエネルギーを有する。バッテリ３２は、ソケット３６を介して蓄積コンデンサ３４に接続される。ソケット３６内には、バッテリを蓄積コンデンサ３４と並列に接続するジャンパピン（図示せず）が配置される。１つの実施形態では、ジャンパピンをＥＭＡのハウジングの一部によって固定してジャンパピンが緩むのを防ぐ。ジャンパピンは、ＥＭＡの設置時にソケット３６内に配置されて、バッテリの早期の電力消費を防ぐ。バッテリ３２とＥＭＡのプリント回路基板との接続は、バッテリパックコネクタソケット３５によって行われる。
【００２１】
開示する技術の１つの実施形態では、各ＥＭＡが、最大３つのインフレータに点火することができる。これらのインフレータは、３つの異なるシートに割り当てることもでき（１シート当たり１つのインフレータ／エアバッグ）、又は単一のシートが複数のインフレータを使用することもでき（１シート当たり複数のエアバッグ）、或いは単一のエアバッグ上で複数のインフレータを使用することもできる（エアバッグを膨張させるために１つと、エアバッグを過膨張させて、例えば破裂させるためにもう１つ）。エアバッグの他の位置としては、隔壁内又はモニュメント内などが考えられる。当然ながら、各ＥＭＡには、これより多い又は少ない数のチャネルを設けることもできる。
【００２２】
図６に、バックルラッチ検出回路９０の実施形態を示す。図示の実施形態では、バックルラッチ検出回路が、シートベルトバックル内にリードスイッチが存在するか、それともホール効果センサが存在するかに関わらず、シートベルトバックルがラッチされているかどうかを判定することができる。ＥＭＡは、設置時又は製造時に、どのタイプのスイッチを使用するかに応じて回路内に複数のジャンパを配置することによって構成される。図６には、１つのシートのバックル状態を試験する回路を示す。しかしながら、この回路は、ＥＭＡ内でチャネル毎に繰り返すことができると理解されるであろう。
【００２３】
ソケットＪ１は、シートベルトバックルに見られる（９２で表す）スイッチに接続する２つのワイヤを接続するために使用される。１つの実施形態では、スイッチ９２が、通常は閉じたスイッチである（例えば、シートベルトがラッチされていない時に閉じている）。バックルの嵌合部分の磁石によって作動するリードスイッチをバックル内で使用する場合、ラッチ検出回路は、このスイッチにつながるワイヤに接続するジャンパＪＰ０２及びＪＰ０３を含む。ジャンパＪＰ０２とノード９３との間には、抵抗器Ｒ３１が接続される。ジャンパＪＰ０３と接地との間には、抵抗器Ｒ３５が接続される。ノード９３と接地との間には、コンデンサＣ１９が接続される。ノード９３と接地との間には、抵抗器Ｒ３６が接続される。抵抗器Ｒ３１、Ｒ３５、Ｒ３６及びコンデンサＣ１９は、回路の高強度無線周波数（ＨＩＲＦ）保護のために設けられる。ノード９３と、プロセッサ上のＡＳ１として表記する（シート１に割り当てられる）入力ピンとの間には、ジャンパＪ０１が接続される。プロセッサは、シートベルトスイッチ９２が開いているか、それとも閉じているかを示すノード９３の電圧を読み取る。スイッチが閉じている（例えば、バックルがラッチされていない）場合、ノード９３の電圧は約０ボルトである。スイッチが開いている（例えば、バックルがラッチされている）場合には開回路が形成され、ノード９３の電圧は、プロセッサ内のプルアップ抵抗器によって供給される約Ｖｄｄである。
【００２４】
環境によっては、リードスイッチが故障しやすく、従って堅牢性の高いホール効果センサを用いてバックルのラッチを検出する。ホール効果センサに伴う１つの問題点は、機能するのに電力を供給しなければならない点である。開示する実施形態では、バックルラッチ検出回路９０内の回路が、電源３０の過度の消耗を避けるように、衝突イベント中又は自己試験サイクル中にのみホール効果センサに電力を供給するように構成される。
【００２５】
ホール効果センサを使用する場合には、ジャンパＪＰ０１、ＪＰ０２及びＪＰ０３を取り除いて、ジャンパＪＰ１０、ＪＰ１１及びＪＰ１２を取り付ける。ジャンパＪＰ１１及びＪＰ１２は、バックル内のホール効果センサとの間に延びるワイヤにコンパレータ回路を接続する。一方のワイヤは、ＨＩＲＦ保護のために設けられる抵抗器Ｒ４２とコンデンサＣ２９との並列の組み合わせを介して電源からのＶｄｄをセンサ（図示せず）に供給する。ホール効果センサに接続される他方のワイヤは、ジャンパＪＰ１１及び抵抗器Ｒ４５を介してコンパレータ回路Ｕ３Ｃの正入力に接続される。コンパレータ回路ＵＣ３は、そのＶ＋入力が電圧Ｖｄｄによって駆動し、そのＶ−入力がＧＮＤ１として表記する中間接地点に接続される。抵抗器Ｒ４５の一方の側と中間接地ＧＮＤ１との間には、抵抗器Ｒ４６とコンデンサＣ５０との並列の組み合わせが接続される。抵抗器Ｒ４５の（コンパレータの正入力における）他方の側と中間接地ＧＮＤ１との間には、コンデンサＣ３１が接続される。抵抗器Ｒ４６、コンデンサＣ３０、抵抗器Ｒ４５及びコンデンサＣ３１は、コンパレータの非反転のＨＩＲＦ保護のための低域通過フィルタを提供する。
【００２６】
コンパレータＵ３Ｃの反転入力には、電圧調整器４０によって生成される基準電圧の一部（例えば、図示の実施形態では３．３ボルトの一部）が接続される。この部分電圧は、基準電圧と中間接地ＧＮＤ１との間に接続された抵抗器Ｒ２９及びＲ４３の直列接続によって形成される抵抗分割器において使用される。抵抗器Ｒ２９と抵抗器Ｒ４３との接合部と、コンパレータの反転入力との間には、抵抗器Ｒ３２が接続される。この反転入力と中間接地ＧＮＤ１との間には、抵抗器Ｒ４５及びコンデンサＣ３１と同じ値を有して反転入力におけるＨＩＲＦ保護のための低域通過フィルタを形成するコンデンサＣ２８が接続される。
【００２７】
電源からの不必要な電力消費を避けるために、中間接地ＧＮＤ１は、プロセッサからの信号ＲＥＡＤによって変化するトランジスタＱ１１を介して回路接地に接続される。従って、ホール効果センサ回路は、プロセッサによる指示がない限り動作せず、又はホール効果センサに電力を供給しない。
【００２８】
トランジスタＱ１１がオンになると、コンパレータ回路は、バックルがラッチされているか否かを判定する。バックルがラッチされていない場合、ホール効果センサは、電源電圧ＶｄｄとコンパレータＵ３Ｃの非反転入力との間に回路経路を形成し、コンパレータＵＣ３に約Ｖｄｄの高出力を生成させる。バックルがラッチされている場合、ホール効果センサは開回路を形成し、コンパレータの反転入力に付与される電圧が非反転入力に付与される電圧よりも大きくなって、コンパレータが約０ボルトの低出力を生成する。コンパレータの出力電圧は、バックルがラッチされているか否かをプロセッサが判定できるようにプロセッサの入力に接続される。図７に、インフレータにつながるワイヤの整合性を試験するために使用されるインフレータ試験回路１１０と、インフレータ自体の一部であるスクイブ（点火装置）との１つの実施形態のさらなる詳細を示す。１つの試験回路を示しているが、ＥＭＡは、ＥＭＡによって制御されるチャネル毎に試験回路を含む。試験回路１１０は、抵抗器Ｒ３６を介してプロセッサの出力ピンに接続されたゲートを有するトランジスタＱ１を含む。ゲートと接地との間には、コンデンサＣ１２が接続される。抵抗器Ｒ３６及びコンデンサＣ１２は、漂遊電磁エネルギーによってトランジスタＱ１が偶発的にオンにならないように、ＨＩＲＦ保護のための低域通過フィルタを提供する。ノード１１２におけるトランジスタＱ１のドレインは、インフレータと一列に並んだワイヤに接続される。ノード１１２と接地との間には、トランジスタＱ１のソース／ドレインと並列に抵抗器Ｒ５が接続される。抵抗器Ｒ５は、トランジスタＱ１の周囲に、トランジスタがオフになった時に電流を導く第２の電流経路を形成する。ノード１１２とプロセッサ２０のアナログ−デジタルコンバータ入力との間には、抵抗器Ｒ１８が接続される。ノード１１２の電圧を読み取ると、インフレータにつながるワイヤの整合性及びスクイブの抵抗の指標が得られる。
【００２９】
１つの実施形態によれば、プロセッサが、最初にインフレータを試験するためにノード１１２の電圧を読み取る。インフレータに電圧が付与されていなければ、ノード１１２の電圧は約０ボルトのはずである。次に、プロセッサは、リレー７０にリレーリセット信号を付与した後に、トランジスタＱ４（図３）に試験用イネーブル信号を付与し、インフレータにつながる＋ＩＮＦワイヤにＶｄｄの一部を付与する。この時、ノード１１２の電圧は、（リレー７０における）抵抗器Ｒ４及びＲ５とスクイブの抵抗（公称２オーム）との合計と比較して、抵抗器Ｒ５の値に比例する。プロセッサは、トランジスタＱ４がオンになった状態でノード１１２におけるＶｄｄの一部を読み取る。プロセッサは、ノード１１２の電圧が予想通りであってスクイブに点火しないほど十分に低いと判断すると、点火トランジスタＱ１をオンにして抵抗器Ｒ５を迂回することができる。次に、トランジスタＱ１がオンになった状態でノード１１２において読み取った電圧を用いて、スクイブの抵抗をさらに推定することができる。読み取った電圧が予想範囲内にある場合、プロセッサは、インフレータもスクイブとの間のワイヤも動作可能であると判断する。電圧が予想通りでない場合、プロセッサは、（例えば、赤色ＬＥＤを通じて）故障状態を伝えることができる。
【００３０】
プロセッサは、インフレータに点火するために、適切な時点でトランジスタＱ１のゲートに信号を付与する。この時、＋ＩＮＦ線からトランジスタを介して接地までの電流経路が形成される。＋ＩＮＦ線に付与される電圧がリレー７０からのＶｄｄである場合、インフレータを流れる電流は、スクイブに点火するのに十分なものである。
【００３１】
図７及び図９に、図１に示すバッテリ試験回路のさらなる詳細を示す。バッテリ試験回路は、プロセッサ２０上のバッテリ試験として表記する出力ピンから制御されるゲートを有するトランジスタＱ９を含む。プロセッサ上のピンとトランジスタＱ９のゲートとの間には抵抗器Ｒ４１が接続され、トランジスタＱ９のゲートと接地との間にはコンデンサＣ２０が接続される。抵抗器Ｒ４１及びコンデンサＣ２０は、ＨＩＲＦ保護のための低域通過フィルタを提供して、漂遊電磁場によってトランジスタが作動するのを防ぐ。トランジスタＱ９のドレインは、抵抗器Ｒ６６を介して電源電圧Ｖｄｄに接続される。トランジスタＱ９がプロセッサからの信号でオンになると、バッテリに負荷を掛けるためにバッテリ及び電源コンデンサ３４からの電流が抵抗器Ｒ６６を通じて流れるようになる。この時、電圧Ｖｄｄは、バッテリ３０が供給できる電圧まで降下する。プロセッサ２０は、電圧調整器４０によって供給される調整電圧と比較して、プロセッサに供給される電圧Ｖｄｄのレベルを測定する能力を有する。
【００３２】
１つの実施形態では、バッテリによって生成される電圧が、バッテリが未使用の場合には約５．５ボルトであり、バッテリが低下している場合には４．２５〜４．５ボルトであり、バッテリが切れていると考えられる場合には３．２ボルト未満である。図９には、バッテリ電圧対寿命の例を線１５０として示す。バッテリに負荷を掛けると、検出される電圧Ｖｄｄが一時的に低下する。検出されたＶｄｄ電圧がバッテリ切れと判断される値（点１５２）よりも低い場合、プロセッサは、ＥＭＡがインフレータに点火できない旨を示すアラート（視覚信号、可聴信号又はＲＦ信号など）を提供する。
【００３３】
図８に、プロセッサに自己試験ルーチンを実行させる信号がプロセッサによって受け取られるようにする、ＥＭＡのエンクロージャ上に見られるコネクタの実施形態を示す。１つの実施形態では、通常はＶｄｄに維持されているコネクタのピン４を瞬間的に接地させるためのプッシュボタンスイッチ（図示せず）が設けられる。コネクタのピン４は、抵抗器Ｒ３０を介してプロセッサ上の割り込みピンに接続される。コネクタのピン４と接地との間には、コンデンサＣ６が接続される。抵抗器Ｒ３０及びコンデンサＣ６は、ＨＩＲＦ保護のために設けられる。ピン４を接地させると、プロセッサ上の割り込みピンに信号が供給され、これによってプロセッサが自己試験ルーチンを開始する。コネクタのピン２及び３は、プロセッサが１対の出力ピンからの信号を用いて点灯できる２つのＬＥＤ（赤色、緑色）に電力を供給する。各出力ピンは、抵抗器Ｒ７及びＲ８を介してＬＥＤに接続される。コネクタ上のピン２及び３と接地との間には、ＨＩＲＦ保護のためにコンデンサＣ７及びＣ８が接続される。
【００３４】
上述した実施形態では、プロセッサが、所与のシート構成に対してエアバッグをどのように展開すべきかについてのパラメータを記憶する。例えば、シートによっては、１つのインフレータで点火される単一のエアバッグを含むものもある。シートによっては、２又は３以上のインフレータ（例えば、エアバッグを膨張させるために１つと、エアバッグを過膨張させて破裂させるためにもう１つ）を伴うエアバッグを含むものもある。シートによっては、複数のエアバッグ（例えば、頭部エアバッグ及び膝エアバッグ）、或いは１又は２以上のエアバッグとシートベルトプリテンショナーとを備えるものもある。他の構成では、乗客用シートに近い隔壁又はモニュメント内にエアバッグを配置することもできる。いくつかの実施形態では、プロセッサ２０が、エアバッグを展開させるのに、インフレータが点火される前にシートベルトバックルがラッチされている必要があるかどうかを判断するようにプログラムされる。過去には、衝突センサから信号を受け取った後の点火遅延を決定するためにＲＣ遅延回路が使用されていたが、単一のＥＭＡ設計では、シート／エアバッグ構成の全ての組み合わせに対応することができない。また、ＲＣ遅延回路は、ＨＩＲＦ干渉の影響も受けやすい。典型的な遅延時間は、衝突イベント後４０〜２５０ミリ秒である。また、エアバッグを過膨張させるための遅延時間は、典型的にはエアバッグの膨張後２０〜２５０ミリ秒である。プロセッサを用いて点火時間を制御すると、様々なシート構成に対してタイミングを微調整できるようになる。プリテンショナーを使用する場合には、シートに関連するエアバッグに点火する前にプリテンショナーに点火することができる。
【００３５】
１つの実施形態では、プロセッサが、インフレータに点火できる３つのチャネルの各々のタイミング値をメモリに記憶する。また、メモリは、そのチャネルが、インフレータに点火できるようになる前にラッチされているかどうかをチェックすべきシートベルトバックルに関連するかどうかを示すこともできる。プロセッサは、衝突イベントを通知されると、各チャネルに関連するメモリ位置（例えば、レジスタ）を読み取ってシートベルトバックルをチェックすべきかどうかを判断し、インフレータに点火すべきかについてのタイミング値を決定する。
【００３６】
図１０は、開示する技術の実施形態による、プロセッサによって実行されるロジックを示すフローチャートである。説明を容易にするために特定の順序でステップを示しているが、これらのステップは異なる順序で実行することもでき、或いは説明した機能を達成するために異なるステップを実行することもできると理解されるであろう。
【００３７】
２００から開始し、衝突センサから受け取られた割り込み信号によってプロセッサに衝突イベントが通知される。２０５において、プロセッサが起動して割り込みルーチンを開始し、内部タイマを始動させる。２１０において、プロセッサは、減速イベントを示す信号が加速度計によって生成されているかどうかを判定する。生成されている場合、処理は２２０に進む。生成されていない場合、処理は２１５において終了する。
【００３８】
２２０において、プロセッサは、各チャネルに関連する１又は２以上の点火パラメータを求めてメモリを読み込む。２２５において、プロセッサは、各チャネルのパラメータを処理する。２３０において、プロセッサは、そのチャネルについてインフレータに点火できるようになる前にラッチされる必要があるシートベルトバックルが存在する旨をメモリが示しているかどうかを判定する。示している場合、プロセッサは、２３５においてそのバックルのバックルラッチ検出回路を有効にし、２４０において対応するバックルがラッチされているかどうかを判定する。シートベルトバックルがラッチされている場合、プロセッサは、衝突イベントの検出時に始動したタイマが、そのチャネルに設定されたタイマ値を満たしているかどうかを判定する。満たしている場合、２５５においてそのチャネルのインフレータが点火される。未だタイマ値を満たしていない場合、処理は、タイマ値が満たされるまで２５０に戻る。
【００３９】
２３０における応答がいいえであり、インフレータに点火する前にラッチされているバックルを有していることをチャネルが必要としない場合、処理は２６０に進んで、衝突イベントの検出時に始動したタイマが、そのチャネルに設定されたタイマ値を満たしているかどうかを判定する。満たしている場合、２５５においてインフレータが点火される。未だタイマ値を満たしていない場合、処理は、タイマ値が満たされるまで２６０に戻る。１つの実施形態では、インフレータが点火されると、プロセッサが１又は２以上のリレーをリセット位置に配置する。
【００４０】
本明細書で説明した主題及び動作の実施形態は、本明細書で開示した構造及びこれらの構造的同等物を含む、デジタル電子回路又はコンピュータソフトウェア、ファームウェア又はハードウェア、或いはこれらのうちの１つ又は２つ以上の組み合わせで実装することができる。本明細書で説明した主題の実施形態は、コンピュータ記憶媒体上で符号化された、データ処理装置が実行するための、又はこれらのデータ処理装置の動作を制御するための１又は２以上のコンピュータプログラム、すなわちコンピュータプログラム命令の１又は２以上のモジュールとして実装することができる。
【００４１】
コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読記憶装置、コンピュータ可読記憶基板、ランダム又はシリアルアクセスメモリアレイ又はデバイス、或いはこれらのうちの１つ又は２つ以上の組み合わせとすることも、又はこれらに含めることもできる。
【００４２】
「プロセッサ」という用語は、一例として、プログラマブルプロセッサ、コンピュータ、システムオンチップ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、或いはこれらのうちの複数又はこれらの組み合わせを含む、データを処理するための全ての種類の装置、機器及び機械を含む。装置は、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などの専用論理回路を含むことができる。
【００４３】
（プログラム、ソフトウェア、ソフトウェアアプリケーション、スクリプト又はコードとしても知られている）コンピュータプログラムは、コンパイラ型言語又はインタプリタ型言語、宣言型言語又はプロシージャ型言語を含むあらゆる形のプログラミング言語で書くことができ、スタンドアロンプログラムとして、又はモジュール、コンポーネント、サブルーチン、オブジェクト、又はコンピューティング環境で使用するのに適した他のユニットとしてなどのあらゆる形で展開することができる。
【００４４】
本明細書で説明した処理及び論理フローは、入力データに作用して出力を生成することによって動作を実行するための１又は２以上のコンピュータプログラムを実行する１又は２以上のプログラマブルプロセッサによって実行することができる。これらの処理及び論理フローは、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）又はＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）などの専用論理回路によって実行することもでき、装置をこれらの回路として実装することもできる。
【００４５】
コンピュータプログラム命令及びデータを記憶するのに適した装置としては、一例としてＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ及びフラッシュメモリデバイスなどの半導体メモリデバイスを含む全ての形の不揮発性メモリ、媒体及びメモリデバイスが挙げられる。プロセッサ及びメモリは、専用論理回路によって補完することも、又は専用論理回路に組み込むこともできる。
【００４６】
以上、本明細書では例示を目的として特定の実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正を行うことができると理解されたい。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲によって限定される場合を除き、限定されるものではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【外国語明細書】
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