FR2734529A1 - Process for control of timing of inflation of airbag before vehicular occupant - Google Patents

Abstract

The process operates on the airbag stowed in a housing (2) and inflated from a gas generator (1) also installed in the steering column (4), to protect the occupant (6) of the driving seat (7) when an impact is detected by an accelerometer (14). The timing is determined by a calculator (12) responsive to the accelerometer signal and to the distance (L) of the steering wheel (3) from the driver. This distance is estimated from the longitudinal position (x) of the seat and from the inclination ( alpha ) of its backrest (72), using information supplied by the seat position controller (11).

Description

La présente invention est relative à un procédé et un dispositif de commande de l'instant de déclenchement du gonflage d'un coussin de gaz, pour la protection d'une personne occupant un siège de véhicule automobile et, plus particulièrement, à un tel procédé et un tel dispositif dans lesquels l'instant commandé est fonction de la valeur de l'accélération du véhicule et de la distance séparant la personne du coussin non gonflé au moment d'un choc. The present invention relates to a method and a device for controlling the instant of triggering of the inflation of a gas cushion, for the protection of a person occupying a seat in a motor vehicle and, more particularly, to such a method. and such a device in which the instant ordered is a function of the value of the acceleration of the vehicle and of the distance separating the person from the non-inflated cushion at the time of an impact.

On connaît un tel procédé et un tel dispositif, notamment du brevet US-A-5 330 226. Le coussin est enfermé, à l'étant dégonflé, dans un boîtier formé dans le volant de direction ou dans la planche de bord du véhicule. On conçoit qu'en cas de choc du véhicule contre un obstacle, le coussin de gaz n'est efficace, pour protéger la personne, conducteur ou passager, occupant un siège du véhicule, que si le corps de cette personne vient porter sur un coussin suffisamment gonflé. L'activation d'un générateur de gaz est commandée par un capteur de choc qui déclenche le gonflage du coussin après détection d'une accélération du véhicule de niveau supérieur à un niveau prédéterminé, représentatif d'un choc pouvant mettre en péril la personne transportée.De manière plus raffinée, le déclenchement de ce générateur peut être aussi fonction de la distance qui sépare le corps de la personne du boîtier du coussin non gonflé. A cet effet le brevet précité prévoit d'équiper le véhicule d'un capteur à rayonnement infrarouge capable de fournir une mesure de cette distance. Such a method and such a device are known, in particular from US Pat. No. 5,330,226. The cushion is enclosed, when deflated, in a housing formed in the steering wheel or in the dashboard of the vehicle. It is understood that in the event of an impact of the vehicle against an obstacle, the gas cushion is effective, to protect the person, driver or passenger, occupying a seat in the vehicle, only if the body of this person comes to bear on a cushion sufficiently swollen. The activation of a gas generator is controlled by a shock sensor which triggers the inflation of the cushion after detection of an acceleration of the vehicle from a level higher than a predetermined level, representative of a shock which could endanger the person being transported. .In a more refined manner, the triggering of this generator can also be a function of the distance which separates the person's body from the non-inflated cushion case. To this end, the aforementioned patent provides for equipping the vehicle with an infrared radiation sensor capable of providing a measurement of this distance.

Comme illustré sur le diagramme temporel de la figure 1 du dessin annexé, un calculateur informé de l'instant t0 du choc et de la valeur de cette distance L, est dûment programmé pour calculer l'instant t0 + dt auquel il faut commencer le gonflage du coussin pour que le corps de la personne en cause vienne porter sur un coussin bien gonflé, compte tenu de l'inertie du corps de cette personne et de la distance L que ce corps doit franchir pour venir en appui sur le coussin. On comprend que l'intervalle de temps dt = f(y,L) est fonction de l'accélération y du véhicule à l'instant t0 du choc et de cette distance L, qui peut varier d'un moment à l'autre en fonction de la position adoptée par le conducteur ou par un passager du véhicule. As illustrated in the time diagram in FIG. 1 of the appended drawing, a computer informed of the instant t0 of the shock and of the value of this distance L, is duly programmed to calculate the instant t0 + dt at which it is necessary to start inflation. of the cushion so that the body of the person in question comes to bear on a well-inflated cushion, taking into account the inertia of the body of this person and the distance L that this body must cross to come to bear on the cushion. It is understood that the time interval dt = f (y, L) is a function of the acceleration y of the vehicle at the instant t0 of the impact and of this distance L, which can vary from one moment to another in depending on the position adopted by the driver or by a passenger of the vehicle.

L'installation d'un capteur de mesure de cette distance, proposée par le brevet précité, est une solution efficace du point de vue technique. Elle a cependant pour inconvénient de n'être pas économique, du fait du coût du capteur et de son installation dans le véhicule. The installation of a sensor for measuring this distance, proposed by the aforementioned patent, is an efficient solution from the technical point of view. However, it has the disadvantage of not being economical, due to the cost of the sensor and its installation in the vehicle.

La présente invention a donc pour but de fournir un procédé, et de réaliser un dispositif, de commande de l'instant de déclenchement du gonflage d'un coussin de gaz pour la protection d'une personne occupant un siège de véhicule automobile, qui soient aussi efficaces que les procédés et dispositifs conçus à cet effet dans la technique antérieure tout en étant avantageux du point de vue économique. The present invention therefore aims to provide a method, and to provide a device, for controlling the instant of triggering of the inflation of a gas cushion for the protection of a person occupying a seat of a motor vehicle, which are as effective as the methods and devices designed for this purpose in the prior art while being advantageous from the economic point of view.

On atteint ce but de l'invention, ainsi que d'autres qui apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, avec un procédé de commande de l'instant de déclenchement du gonflage d'un coussin de gaz pour la protection d'une personne occupant un siège de véhicule automobile, suivant lequel l'instant commandé est fonction au moins de la valeur de l'accélération du véhicule et de la distance séparant la personne du coussin non gonflé au moment d'un choc, ce procédé étant remarquable en ce qu'on identifie la valeur de cette distance à une valeur estimée à partir d'au moins la position relative du siège par rapport audit coussin non gonflé. This object of the invention is achieved, as well as others which will appear on reading the description which follows, with a method of controlling the instant of triggering of the inflation of a gas cushion for the protection of a person occupying a motor vehicle seat, according to which the instant ordered is a function at least of the value of the acceleration of the vehicle and of the distance separating the person from the non-inflated cushion at the time of an impact, this process being remarkable in that the value of this distance is identified as an estimated value from at least the relative position of the seat with respect to said non-inflated cushion.

En utilisant, suivant l'invention, une valeur estimée de la distance en cause en lieu et place d'une valeur mesurée, on fait l'économie de l'installation d'un capteur de mesure de cette distance, tout en s'assurant une estimation d'une précision satisfaisante comme on le verra plus loin. By using, according to the invention, an estimated value of the distance in question instead of a measured value, there is the economy of installing a sensor for measuring this distance, while ensuring an estimate of satisfactory accuracy as will be seen below.

Suivant une caractéristique avantageuse du procédé selon l'invention, la valeur estimée de la distance est tirée d'informations de position du siège délivrées par des moyens de commande de cette position. Ces moyens étant installés par construction dans les véhicules à sièges motorisés, on s'assure ainsi sans coût supplémentaire de la connaissance de la distance recherchée. According to an advantageous characteristic of the method according to the invention, the estimated value of the distance is taken from seat position information supplied by means for controlling this position. These means being installed by construction in vehicles with motorized seats, this ensures at no additional cost the knowledge of the distance sought.

Pour la mise en oeuvre de ce procédé, l'invention fournit un dispositif comprenant un générateur de gaz, des moyens pour gonfler le coussin avec du gaz fourni par ce générateur, un capteur de choc et un calculateur sensible au signal délivré par le capteur et à la distance séparant la personne du coussin de gaz pour commander l'instant d'activation desdits moyens de gonflage, ce dispositif étant remarquable en ce que le calculateur comprend des moyens d'évaluation de cette distance à partir d'informations de position qui lui sont fournies par des moyens de commande motorisés de la position du siège du véhicule. For the implementation of this method, the invention provides a device comprising a gas generator, means for inflating the cushion with gas supplied by this generator, a shock sensor and a computer sensitive to the signal delivered by the sensor and at the distance separating the person from the gas cushion to control the instant of activation of said inflation means, this device being remarkable in that the computer comprises means for evaluating this distance from position information which gives it are provided by motorized control means of the position of the vehicle seat.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et à l'examen du dessin annexé dans lequel
- la figure 1 est un diagramme temporel déjà décrit en préambule de la présente description,
- la figure 2 est un schéma d'un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, et
- la figure 3 illustre une partie d'une variante du dispositif de la figure 2, adaptée à un véhicule équipé d'un réseau local de transmission de données.Other characteristics and advantages of the present invention will appear on reading the description which follows and on examining the appended drawing in which
FIG. 1 is a time diagram already described in the preamble to this description,
FIG. 2 is a diagram of a device for implementing the method according to the invention, and
- Figure 3 illustrates part of a variant of the device of Figure 2, suitable for a vehicle equipped with a local data transmission network.

On se réfère à la figure 2 du dessin annexé ou le dispositif représenté permet de commander le gonflage, avec un gaz produit par un générateur 1, d'un coussin non gonflé contenu dans un boîtier 2. Comme représenté le générateur 1 et le boîtier 2 sont solidaires du volant de direction 3 d'un véhicule automobile, monté à l'extrémité d'une colonne de direction 4 à une distance L, variable, du conducteur 6 du véhicule assis sur un siège 7. Bien entendu, un générateur de gaz et un coussin pourraient être montés aussi dans la planche de bord 8 du véhicule, en face du passager du siège avant droit par exemple, où dans toute autre position convenable comme cela est bien connu de l'homme de métier. Referring to Figure 2 of the accompanying drawing or the device shown allows to control the inflation, with a gas produced by a generator 1, an uninflated cushion contained in a housing 2. As shown the generator 1 and the housing 2 are integral with the steering wheel 3 of a motor vehicle, mounted at the end of a steering column 4 at a variable distance L, from the driver 6 of the vehicle seated on a seat 7. Of course, a gas generator and a cushion could also be mounted in the dashboard 8 of the vehicle, in front of the passenger in the right front seat for example, or in any other suitable position as is well known to those skilled in the art.

Comme il est aujourd'hui courant, le siège 7 est motorisé à l'aide de moteurs électriques pour permettre au conducteur du véhicule de commander, à l'aide d'un clavier, l'inclinaison de l'assise 71 et du dossier 72 du siège 7, ainsi que la position longitudinale x de celui-ci, mobile sur des glissières 9, et éventuellement sa hauteur h audessus du plancher 10 du véhicule. Le clavier permet aussi d'amener le siège dans une configuration pré-mémorisée, comme cela est bien connu. Les moteurs électriques de manoeuvre du siège sont commandés par des moyens tels qu'un calculateur 11 recevant, de capteurs de position linéaire ou angulaire, des informations telles que la position longitudinale x du siège, l'inclinaison a du dossier 72, etc. . .propres à définir complètement la configuration et la position du siège 7. As is common today, the seat 7 is motorized using electric motors to allow the driver of the vehicle to control, using a keyboard, the inclination of the seat 71 and the backrest 72 of the seat 7, as well as the longitudinal position x thereof, movable on slides 9, and possibly its height h above the floor 10 of the vehicle. The keyboard also allows the seat to be brought into a pre-stored configuration, as is well known. The electric motors for maneuvering the seat are controlled by means such as a computer 11 receiving, linear or angular position sensors, information such as the longitudinal position x of the seat, the inclination a of the backrest 72, etc. . clean to completely define the configuration and position of the seat 7.

Suivant l'invention, on utilise ces informations de positions, a, x, etc...disponibles dans le calculateur 11, pour estimer la valeur L de la distance qui sépare le conducteur du boîtier 2 du coussin gonflable, et permettre ainsi le calcul de l'intervalle de temps dt qui doit séparer l'instant t0 d'un choc exigeant le déploiement du coussin d'air, de l'instant t0 + dt de déclenchement du gonflage de ce coussin assurant un gonflage optimal du coussin au moment ou le corps du conducteur vient porter sur lui. According to the invention, this position information, a, x, etc., available in the computer 11, is used to estimate the value L of the distance which separates the conductor from the housing 2 of the airbag, and thus allows the calculation of the time interval dt which must separate the instant t0 from a shock requiring the deployment of the air cushion, from the instant t0 + dt of triggering of the inflation of this cushion ensuring optimal inflation of the cushion at the time or the driver's body comes to bear on him.

Pour ce faire le dispositif suivant l'invention comprend un calculateur 12 de commande des moyens de gonflage du coussin d'air, par déclenchement du générateur 1. Le générateur 1 peut être "pyrotechnique" par exemple, et déclenché par des moyens de mise à feu 13. Le calculateur 12 est dûment programmé pour calculer l'instant de cette mise à feu à l'aide de diverses informations fournies par des capteurs installés dans le véhicule. Comme il est bien connu, ces informations comprennent notamment l'accélération y, en particulier latérale, du véhicule, délivrée par un accéléromètre 14 couramment appelé "capteur de choc", la vitesse V du véhicule et la distance L. To do this, the device according to the invention comprises a computer 12 for controlling the means of inflating the air cushion, by triggering the generator 1. The generator 1 can be "pyrotechnic" for example, and triggered by means of setting fire 13. The computer 12 is duly programmed to calculate the instant of this ignition using various information provided by sensors installed in the vehicle. As is well known, this information includes in particular the acceleration y, in particular lateral, of the vehicle, delivered by an accelerometer 14 commonly called "shock sensor", the speed V of the vehicle and the distance L.

Suivant la présente invention, le calculateur 12 se passe de toute mesure de cette distance L et reçoit, en lieu et place de cette mesure, un jeu d'informations de positions a, x... concernant la position et la configuration du siège 7 du véhicule. Grâce à des moyens d'estimation tels qu'un logiciel de calcul mettant en oeuvre des considérations géométriques simples et évidentes pour l'homme de métier, le calculateur tire, suivant l'invention, une estimation Lest de la distance L séparant la poitrine du conducteur du volant 3, ou du boîtier 2 du coussin d'air si celui-ci n'est pas adjacent au volant. According to the present invention, the computer 12 dispenses with any measurement of this distance L and receives, instead of this measurement, a set of position information a, x ... concerning the position and the configuration of the seat 7 of the vehicle. Thanks to estimation means such as calculation software implementing simple geometric considerations which are obvious to a person skilled in the art, the computer derives, according to the invention, an estimate Lest of the distance L separating the chest from the driver of the steering wheel 3, or of the casing 2 of the air cushion if the latter is not adjacent to the steering wheel.

Les algorithmes classiques de calcul de l'intervalle de temps dt=f(y, Lest ) à partir de y et de l'estimation Lest de la distance L obtenue par le calculateur, peuvent ensuite être utilisés par le calculateur 12 pour calculer dt et émettre, à l'instant to+dt un ordre de déclenchement du générateur 1. The conventional algorithms for calculating the time interval dt = f (y, Lest) from y and the estimate Lest of the distance L obtained by the calculator, can then be used by the calculator 12 to calculate dt and issue, at time to + dt, a trigger order for generator 1.

L'identification à laquelle on procède suivant l'invention, entre Lest et L dans ces algorithmes de calcul, est très économique car elle permet de se passer d'un capteur spécifique de la distance L. Elle est aussi justifiée par le fait qu'on peut obtenir une valeur Lest très proche de L, sans coût supplémentaire, comme on l'explique dans la suite. The identification which is carried out according to the invention, between Lest and L in these calculation algorithms, is very economical because it makes it possible to dispense with a specific sensor of the distance L. It is also justified by the fact that we can obtain a Lest value very close to L, without additional cost, as explained below.

C'est ainsi que, si nécessaire, il est possible d'accroître la précision de l'estimation faite suivant l'invention, en faisant intervenir dans le calcul de Lest, d'autres informations éventuellement disponibles dans le véhicule, sans installation de capteurs supplémentaires. Thus, if necessary, it is possible to increase the precision of the estimate made according to the invention, by involving in the calculation of Ballast, other information possibly available in the vehicle, without installation of sensors. additional.

Certains véhicules sont ainsi équipés d'une colonne de direction 4 "motorisée" de manière que le conducteur puisse changer la position du volant 3 pour l'adapter à sa corpulence et au confort qu'il recherche. Une telle colonne peut aussi adopter une position pré-mémorisée, tout comme le siège 7 du véhicule, à partir de la connaissance de l'inclinaison ss de la colonne et de sa position axiale Al. Certain vehicles are thus equipped with a “motorized” steering column 4 so that the driver can change the position of the steering wheel 3 to adapt it to his build and the comfort he is looking for. Such a column can also adopt a pre-memorized position, like the seat 7 of the vehicle, on the basis of the knowledge of the inclination ss of the column and of its axial position A1.

Suivant l'invention, ces informations ss, Al disponibles dans le véhicule sont envoyées au calculateur 12, et prise en compte dans le calcul de Lest
De même on conçoit que l'extension d'une ceinture de sécurité 15 équipant normalement le siège du véhicule est un paramètre qui permet de préciser la position de la poitrine du conducteur ou d'un passager. I1 est connu d'équiper l'enrouleur 16 de cette ceinture d'un capteur de mesure 17 de la longueur déroulée 1d de la ceinture. Cette mesure 1d peut être fournie, suivant l'invention, au calculateur 12 pour parfaire le calcul de la distance estimée Lest. According to the invention, this information ss, Al available in the vehicle is sent to the computer 12, and taken into account in the calculation of Ballast
Similarly, it is understood that the extension of a seat belt 15 normally fitted to the vehicle seat is a parameter which makes it possible to specify the position of the chest of the driver or of a passenger. I1 is known to equip the reel 16 of this belt with a measurement sensor 17 of the unwound length 1d of the belt. This measurement 1d can be supplied, according to the invention, to the computer 12 to perfect the calculation of the estimated distance Lest.

Ainsi la mise en oeuvre de la présente invention n'exige tout au plus, sur le plan matériel, que l'installation de quelques fils électriques supplémentaires pour fournir au calculateur 12 les informations évoquées ci-dessus. Cette installation peut elle-même n'être pas nécessaire quand le véhicule est équipé d'un réseau local de transmission de données, tel que celui schématisé à la figure 3. Thus, the implementation of the present invention requires at most, on the material level, only the installation of a few additional electrical wires to supply the computer 12 with the information mentioned above. This installation may itself not be necessary when the vehicle is equipped with a local data transmission network, such as that shown diagrammatically in FIG. 3.

On sait qu'un tel réseau comprend classiquement un bus 19 de communication de données sur lequel circule des informations émises et/ou traitées par divers moyens électroniques connectés à ce bus, capteurs (de choc 15, de longueur de ceinture déroulée 17, de vitesse V du véhicule, de régime du moteur, etc...) ou calculateurs (de commande d'allumage ou d'injection, de commande de siège 11 équipé d'un clavier 11', de commande du gonflage d'un coussin d'air 12, de commande de colonne de direction 18, etc...). We know that such a network conventionally comprises a data communication bus 19 on which circulates information transmitted and / or processed by various electronic means connected to this bus, sensors (shock 15, length of unwound belt 17, speed V of the vehicle, engine speed, etc.) or computers (ignition or injection control, seat control 11 fitted with a keyboard 11 ', control of the inflation of a cushion of air 12, steering column control 18, etc.).

Il est clair que dans ce cas la mise en oeuvre de la présente invention n'implique aucun surcoût en matériel, les surcoûts en logiciel étant pour leur part négligeables.It is clear that in this case the implementation of the present invention does not involve any additional hardware costs, the additional software costs being negligible.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Ainsi des paramètres autres que ceux évoqués pourraient être utilisés pour calculer la valeur de la distance estimée Lest, sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention.  Of course, the present invention is not limited to the embodiment described and shown which has been given only by way of example. Thus parameters other than those mentioned could be used to calculate the value of the estimated distance Lest, without thereby departing from the scope of the invention.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Procédé de commande de l'instant de déclenchement du gonflage d'un coussin de gaz pour la protection d'une personne occupant un siège (7) d'un véhicule automobile, suivant lequel l'instant commandé est fonction au moins de la valeur de l'accélération du véhicule et de la distance (L) séparant la personne du coussin non gonflé au moment d'un choc, caractérisé en ce qu'on identifie la valeur de cette distance (L) à une valeur (Le.t) estimée à partir d'au moins la position du siège (7) relativement audit coussin non gonflé. 1. Method for controlling the instant of triggering of the inflation of a gas cushion for the protection of a person occupying a seat (7) of a motor vehicle, according to which the instant ordered is a function of at least the value of the acceleration of the vehicle and the distance (L) separating the person from the cushion not inflated at the time of an impact, characterized in that the value of this distance (L) is identified with a value (Le.t ) estimated from at least the position of the seat (7) relative to said non-inflated cushion. 2. Procédé conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite valeur estimée est tirée d'informations de position (a,x) du siège (7) délivrées par des moyens de commande (11) de cette position. 2. Method according to claim 1, characterized in that said estimated value is taken from position information (a, x) of the seat (7) delivered by control means (11) of this position. 3. Procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite valeur estimée (Lest) est en outre fonction de la position (B,dl) de la colonne de direction (4) du véhicule. 3. Method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that said estimated value (Ballast) is also a function of the position (B, dl) of the steering column (4) of the vehicle. 4. Procédé conforme à l'une quelconque des revendication 1 à 3 , caractérisé en ce que ladite valeur estimée (L,,t) est en outre fonction de la longueur (ld) de la partie déroulée d'une ceinture de sécurité (15) à enrouleur (16) équipant le siège (7) du véhicule. 4. Method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said estimated value (L ,, t) is also a function of the length (ld) of the unwound part of a seat belt (15 ) retractor (16) fitted to the seat (7) of the vehicle. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé conforme à la revendication 1, comprenant un générateur de gaz (1), des moyens (13) pour gonfler le coussin avec du gaz fourni par ce générateur, un capteur de choc (14) et un calculateur (12) sensible au moins au signal délivré par ce capteur (14) et à la distance (L) séparant la personne du coussin de gaz pour commander l'instant d'activation desdits moyens de gonflage, caractérisé en ce que le calculateur (12) comprend des moyens d'estimation de cette distance (L) à partir d'informations de position (a,x) qui lui sont fournies par des moyens de commande (11) de la position du siège (7) du véhicule.  5. Device for implementing the method according to claim 1, comprising a gas generator (1), means (13) for inflating the cushion with gas supplied by this generator, a shock sensor (14) and a computer (12) sensitive at least to the signal delivered by this sensor (14) and to the distance (L) separating the person from the gas cushion to control the instant of activation of said inflation means, characterized in that the computer (12) comprises means for estimating this distance (L) from position information (a, x) which is supplied to it by means (11) for controlling the position of the seat (7) of the vehicle. 6. Dispositif conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'estimation de ladite distance (L) prennent en outre en compte des informations (ss,Al) relatives à la position d'une colonne de direction (4) du véhicule, délivrées par des moyens de commande de cette position. 6. Device according to claim 5, characterized in that said means for estimating said distance (L) also take into account information (ss, Al) relating to the position of a steering column (4) of the vehicle, delivered by means for controlling this position. 7. Dispositif conforme à l'une quelconque des revendication 5 et 6, caractérisé en ce que lesdits moyens d'estimation de ladite distance prennent en outre en compte la longueur (ld) de la partie déroulée d'une ceinture de sécurité (15) à enrouleur (16), délivrée par un capteur (17) sensible à ladite longueur.  7. Device according to any one of claims 5 and 6, characterized in that said means for estimating said distance also take into account the length (ld) of the unwound part of a seat belt (15) reel (16), delivered by a sensor (17) sensitive to said length.