專利名稱：使用保險功能的擠壓區(qū)域傳感器控制可驅(qū)動保護設(shè)備的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制車輛可驅(qū)動乘坐者保護設(shè)備的方法和裝置，并特別針對實現(xiàn)這樣的配置的保險功能。
背景技術(shù)：
車輛中的針對車輛乘坐者的氣囊保護系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。氣囊保護設(shè)備可包括多級充氣機，其中響應(yīng)車輛碰撞狀態(tài)，在不同的時間致動各個級。
授予Foo等人的美國專利No.5,935,182公開了使用虛擬感測鑒別車輛碰撞狀態(tài)的方法和設(shè)備。授予Foo等人的美國專利No.6,036,225公開了使用碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)值來控制多級可驅(qū)動保護系統(tǒng)的方法和設(shè)備。授予Foo等人的美國專利No.6,186,539公開了使用碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)和擠壓區(qū)域傳感器來控制多級可驅(qū)動保護設(shè)備的方法和設(shè)備。
在現(xiàn)有技術(shù)中已知是使用一個以上的傳感器來感測碰撞狀態(tài)的。第一碰撞傳感器可以用于進行鑒別感測，第二碰撞傳感器可以用于保險。通常，根據(jù)來自傳感器的輸出信號確定碰撞值，并將確定的值與關(guān)聯(lián)的閾值進行比較。只有在鑒別和保險確定都認為發(fā)生了展開碰撞事件的情況下，才驅(qū)動關(guān)聯(lián)的可驅(qū)動保護設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供使用擠壓區(qū)域傳感器為可驅(qū)動保護系統(tǒng)提供保險功能的方法和設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種用于控制車輛可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的設(shè)備，該設(shè)備包括鑒別碰撞傳感器，用于感測車輛碰撞狀況，并提供指示該碰撞狀況的鑒別碰撞信號。第一擠壓區(qū)域傳感器位于第一車輛擠壓區(qū)域位置，并提供由所述第一擠壓區(qū)域傳感器感測的表示碰撞加速度的第一擠壓區(qū)域信號。第二擠壓區(qū)域傳感器位于第二車輛擠壓區(qū)域位置，并提供由所述第二擠壓區(qū)域傳感器感測的表示碰撞加速度的第二擠壓區(qū)域信號。擠壓區(qū)域保險確定裝置監(jiān)視第一擠壓區(qū)域傳感器和第二擠壓區(qū)域傳感器，響應(yīng)于第一和第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的一個超過第一閾值以及第一和第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的另一個有故障的情況，提供擠壓區(qū)域保險信號?？刂破鞅O(jiān)視鑒別碰撞信號和擠壓區(qū)域保險信號，并響應(yīng)這些信號，控制可驅(qū)動保護設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種用于控制車輛可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的設(shè)備，該設(shè)備包括鑒別碰撞傳感器，用于感測車輛碰撞狀況，并提供指示該碰撞狀況的鑒別碰撞信號。第一擠壓區(qū)域傳感器位于第一車輛擠壓區(qū)域位置，并提供由所述第一擠壓區(qū)域傳感器感測的表示碰撞加速度的第一擠壓區(qū)域信號。第二擠壓區(qū)域傳感器位于第二車輛擠壓區(qū)域位置，并提供由所述第二擠壓區(qū)域傳感器感測的表示碰撞加速度的第二擠壓區(qū)域信號。擠壓區(qū)域保險確定裝置監(jiān)視第一擠壓區(qū)域傳感器和第二擠壓區(qū)域傳感器，響應(yīng)于第一和第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的一個超過第一閾值以及第一和第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的另一個有故障的情況，提供擠壓區(qū)域保險信號，還響應(yīng)于第一和第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的至少一個超過第二閾值的情況，提供擠壓區(qū)域保險信號，第二閾值大于第一閾值?？刂破鞅O(jiān)視鑒別碰撞信號和擠壓區(qū)域保險信號，并響應(yīng)這些信號，控制可驅(qū)動保護設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，用于控制車輛可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的方法包括下列步驟感測車輛碰撞狀況，并提供指示該碰撞狀況的鑒別碰撞信號，監(jiān)視第一車輛擠壓位置處的碰撞加速度，并提供表示第一車輛擠壓位置處的感測的碰撞加速度的第一擠壓區(qū)域信號，監(jiān)視第二車輛擠壓位置處的碰撞加速度，并提供表示第二車輛擠壓位置處的感測的碰撞加速度的第二擠壓區(qū)域信號，監(jiān)視所述第一擠壓區(qū)域信號和所述第二擠壓區(qū)域信號，響應(yīng)于所述第一和所述第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的一個超過第一閾值以及所述第一和所述第二擠壓區(qū)域信號中的另一個有故障的情況，提供擠壓區(qū)域保險信號，以及監(jiān)視鑒別碰撞信號和所述擠壓區(qū)域保險信號，并響應(yīng)這些信號，控制可驅(qū)動保護設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，用于控制車輛可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的方法包括下列步驟感測車輛碰撞狀況，并提供指示該碰撞狀況的鑒別碰撞信號，監(jiān)視第一車輛擠壓位置處的碰撞加速度，并提供表示第一車輛擠壓位置處的感測的碰撞加速度的第一擠壓區(qū)域信號，監(jiān)視第二車輛擠壓位置處的碰撞加速度，并提供表示第二車輛擠壓位置處的感測的碰撞加速度的第二擠壓區(qū)域信號，監(jiān)視所述第一擠壓區(qū)域信號和所述第二擠壓區(qū)域信號，響應(yīng)于所述第一和所述第二擠壓區(qū)域信號中的一個超過第一閾值以及所述第一和所述第二擠壓區(qū)域信號中的另一個有故障的情況，提供擠壓區(qū)域保險信號，以及還響應(yīng)所述第一和所述第二擠壓區(qū)域信號中的至少一個超過第二閾值的情況，提供擠壓區(qū)域保險信號，所述第二閾值大于所述第一閾值，以及監(jiān)視鑒別碰撞信號和所述擠壓區(qū)域保險信號，并響應(yīng)這些信號，控制可驅(qū)動保護設(shè)備。


在考慮下列對本發(fā)明的說明以及附圖的情況下，對于本領(lǐng)域的普通人員來說，本發(fā)明的前面的及其他特點和優(yōu)點將變得顯而易見，其中圖1是具有帶控制配置的可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的車輛的示意圖；圖2是如圖1所示的可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的示意方框圖；圖3是圖2的可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的功能方框圖，顯示了具有保險功能的控制配置；圖4顯示了在圖1的控制配置中使用的確定的碰撞相關(guān)值和閾值的圖形表示；圖5是在圖1的控制配置中使用的控制邏輯的一部分的圖形表示，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例的保險功能；圖6是顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例的用于實現(xiàn)如圖3所示的保險功能的控制邏輯的示意方框圖；圖7是顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例的用于實現(xiàn)如圖3所示的保險功能的控制邏輯的示意方框圖，以及圖8是顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個示范性實施例的用于實現(xiàn)如圖3所示的保險功能的控制邏輯的示意方框圖。
具體實施例方式
請參看圖1和2，顯示了本發(fā)明的一個示范性實施例，顯示了車輛12的可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)10。乘坐者保護系統(tǒng)10可包括駕駛員的側(cè)面多級前可驅(qū)動保護設(shè)備14，以及乘客的側(cè)面多級前可驅(qū)動保護設(shè)備18。也可以包括其他可驅(qū)動保護設(shè)備，如駕駛員的可驅(qū)動側(cè)面保護設(shè)備16和乘客的側(cè)面可驅(qū)動保護設(shè)備20。可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)10還可進一步包括駕駛員的側(cè)面預(yù)張緊器22，以及乘客的側(cè)面預(yù)張緊器24。本發(fā)明不僅限于與氣囊保護系統(tǒng)一起使用，而且還適用于任何其他可驅(qū)動保護設(shè)備。
系統(tǒng)10包括至少一個碰撞傳感器組件30，根據(jù)示范性實施例，該組件基本上位于車輛的中央位置。傳感器組件30包括第一碰撞加速度傳感器32，其靈敏度的軸基本上定向為感測車輛X軸方向(即，與車輛的前后軸平行)的碰撞加速度，提供了這里表示為CCU_1X的碰撞加速度信號。傳感器組件30可進一步包括第二碰撞加速度傳感器34，其靈敏度的軸基本上定向為感測車輛Y軸方向(即，與車輛的前后軸垂直)的碰撞加速度，提供了這里表示為CCU_1Y的碰撞加速度信號。傳感器組件30可進一步包括第三碰撞加速度傳感器36，其靈敏度的軸基本上定向為感測車輛X軸方向(即，與車輛的前后軸平行)的碰撞加速度，提供了這里表示為CCU_2X的碰撞加速度信號。
來自碰撞傳感器32、34、36的碰撞加速度信號可以呈現(xiàn)多種形式中的任何一種。每一個碰撞加速度信號都可以具有振幅、頻率、脈沖持續(xù)時間等等，或作為感測的碰撞加速度的函數(shù)而變化的任何其他電特性。根據(jù)一個示范性實施例，碰撞加速度信號具有表示感測的碰撞加速度的頻率和振幅特性。
除了碰撞加速度傳感器32、34、36之外，該系統(tǒng)還包括位于車輛12的關(guān)聯(lián)擠壓區(qū)域位置處的前向定位擠壓區(qū)域傳感器40、42。例如，傳感器40位于車輛的駕駛員的側(cè)面(左邊)，其靈敏度的軸基本上定向成感測與車輛的X軸平行的碰撞加速度。例如，傳感器42位于車輛的乘客的側(cè)面(右邊)，其靈敏度的軸基本上定向成感測與車輛的X軸平行的碰撞加速度。來自駕駛員的側(cè)面擠壓區(qū)域傳感器40的信號這里表示為CZS_3X，而來自乘客的側(cè)面擠壓區(qū)域傳感器42的信號這里表示為CZS_4X。
來自擠壓區(qū)域傳感器40、42的信號也具有表示在車輛的那些傳感器位置處體驗到的碰撞加速度的電特性，例如，頻率和振幅。優(yōu)選情況下，擠壓區(qū)域傳感器安裝在車輛的散熱器上或其附近，用于通過補充由碰撞加速度傳感器32、34、36提供的指示，更好地確定某些類型的碰撞狀況。擠壓區(qū)域傳感器也用于執(zhí)行下面將描述的展開控制過程的保險功能。
駕駛員的側(cè)面碰撞加速度傳感器46安裝在車輛的駕駛員的側(cè)面，其靈敏度的軸基本上定向成感測與車輛的Y軸平行(即，垂直于車輛的前后軸)的碰撞加速度。碰撞加速度傳感器46提供了這里表示為RAS_1Y的碰撞加速度信號，其具有頻率和振幅之類的電特性，表示Y軸方向的碰撞加速度，其中加速度具有正值，朝向車輛的駕駛員的側(cè)面。乘客的側(cè)面碰撞加速度傳感器48安裝在車輛的乘客的側(cè)面，并定向成感測與車輛的Y軸平行的碰撞加速度。碰撞加速度傳感器48提供了這里表示為RAS_2Y的碰撞加速度信號，其具有頻率和振幅之類的電特性，表示Y軸方向的碰撞加速度，其中加速度具有正值，朝向車輛的乘客的側(cè)面。
碰撞加速度信號CCU_1X、CCU_1Y、CCU_2X、CZS_3X、CZS_4X、RAS_1Y以及RAS_2Y分別通過關(guān)聯(lián)的硬件高通/低通濾波器52、54、56、58、60、62和64提供到控制器50。優(yōu)選情況下，控制器50是微電腦。雖然本發(fā)明的優(yōu)選實施例使用了微電腦，但是，本發(fā)明不僅限于使用微電腦。本發(fā)明預(yù)期由微電腦執(zhí)行的功能可以由其他數(shù)字和/或模擬電路來執(zhí)行，也可以組合到一個或多個電路板上或作為應(yīng)用專用集成電路(“ASIC”)。
濾波器52、54、56、58、60、62和64對碰撞加速度信號進行濾波，去除那些對于確定是否存在車輛碰撞事件沒有用的頻率分量，例如，由路面噪音所產(chǎn)生的頻率分量。對碰撞評估有用的頻率可以通過相關(guān)的車輛平臺的經(jīng)驗性測試來確定。
控制器50監(jiān)視經(jīng)濾波的碰撞加速度信號，并執(zhí)行一個或多個碰撞算法，以確定是否發(fā)生了車輛展開或非展開碰撞事件。每一個碰撞算法都根據(jù)碰撞加速度信號測量和/或確定碰撞事件的值。這些值用于展開和驅(qū)動判斷。這樣的測量的和/或確定的碰撞值也被稱為“碰撞度量”，并包括碰撞加速度、碰撞能量、碰撞速度、碰撞位移、碰撞猛拉等等?；谂鲎布铀俣刃盘枺刂破?0使用碰撞嚴(yán)重程度度量(下面將描述)進一步確定碰撞事件的碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)值，并在對可驅(qū)動保護設(shè)備14、18的控制過程中使用這些確定的碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)值。
其他駕駛員關(guān)聯(lián)的傳感器被用來檢測駕駛員的特征，這些特征被控制器50用于(或可以用于)其控制算法中，以對可驅(qū)動保護設(shè)備14和16進行控制。這些傳感器包括駕駛員的安全帶扣開關(guān)傳感器70，該開關(guān)傳感器向控制器50提供指示駕駛員是否已經(jīng)扣上了他的安全帶的信號。位于駕駛員的座位74上的駕駛員的重量傳感器72提供表示駕駛員的感測的重量的信號。其他駕駛員關(guān)聯(lián)的傳感器76向控制器50提供其他駕駛員相關(guān)信息，如位置、高度、腰圍、移動等等。這樣的其他傳感器可包括超聲波傳感器、攝像機、紅外傳感器等等。
其他的乘客關(guān)聯(lián)的傳感器被用來檢測乘客的特征，這些特征被控制器50用于(或可以用于)其控制算法中，以對可驅(qū)動保護設(shè)備18和20進行控制。這些傳感器包括乘客的安全帶扣開關(guān)傳感器80，該開關(guān)傳感器向控制器50提供指示乘客是否已經(jīng)扣上了他的安全帶的信號。位于乘客的座位84上的乘客的重量傳感器82提供表示乘客的感測的重量的信號。其他乘客關(guān)聯(lián)的傳感器86向控制器50提供其他涉及乘客的乘坐者信息，如位置、高度、腰圍、移動等等。其他傳感器88向控制器50提供表示在座位84上是否存在乘客、在座位84上是否存在兒童保護座位等等的信號。這樣的其他傳感器可包括超聲波傳感器、攝像機、紅外傳感器等等。
根據(jù)乘坐者保護系統(tǒng)10的一個示范性實施例，氣囊保護設(shè)備14包括第一可驅(qū)動級90和第二可驅(qū)動級92，例如，與單一氣囊保護設(shè)備14流體連通的膨脹流體的兩個分開的來源。每一個級90、92都具有關(guān)聯(lián)的爆管(未顯示)，當(dāng)利用足夠的電流激勵足夠長的時間時，從關(guān)聯(lián)的流體來源啟動流體流。當(dāng)驅(qū)動一級時，氣囊會發(fā)生的膨脹小于最大可能的膨脹的100％。要使得氣囊100％膨脹，必須在第一級驅(qū)動的預(yù)定的時間內(nèi)驅(qū)動第二級。具體來說，控制器50使用確定的碰撞度量執(zhí)行碰撞算法，并向可驅(qū)動保護設(shè)備14輸出一個或多個信號，用于在適當(dāng)?shù)臅r間執(zhí)行一個或兩個可驅(qū)動膨脹級90和92的驅(qū)動，以便實現(xiàn)所需要的膨脹外形和壓力。如上文所提及的，根據(jù)本發(fā)明，可以控制其他可驅(qū)動保護設(shè)備，如預(yù)張緊器22，或其他設(shè)備，如側(cè)面保護設(shè)備16。
如上文所提及的，每一個可驅(qū)動級90、92都包括關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)中已知的爆管(未顯示)。每一個爆管都可操作地連接到關(guān)聯(lián)的氣體生成材料源和/或一瓶壓縮氣體。通過在預(yù)定的時間段內(nèi)使爆管中通過預(yù)定量的電流，將爆管點燃。每一個爆管都點燃其關(guān)聯(lián)的氣體生成材料和/或刺穿其關(guān)聯(lián)的壓縮氣體瓶。釋放到囊中的氣體量(最大可能的膨脹的百分比)是被驅(qū)動的級的數(shù)量以及它們被驅(qū)動的時間的函數(shù)。在預(yù)定的時間段內(nèi)驅(qū)動的級數(shù)越多，氣囊中存在的氣體就越多。根據(jù)示范性實施例，氣囊保護設(shè)備14包括兩個可驅(qū)動級。如果只驅(qū)動了一級，則會產(chǎn)生40％的最大可能的膨脹壓力。如果驅(qū)動了兩級，各自用了5毫秒，則會產(chǎn)生100％的最大可能的膨脹壓力。如果大致在20毫秒分別驅(qū)動了兩級，則會產(chǎn)生不同的較小百分比的最大可能的膨脹。通過控制多級的驅(qū)動時間，控制囊的動態(tài)特征，例如，膨脹率、膨脹壓力等等。
乘客的側(cè)面保護設(shè)備18包括第一可驅(qū)動級94和第二可驅(qū)動級96，它們相對于駕駛員的側(cè)面保護設(shè)備14如上文所描述的那樣被控制，以控制氣囊的最大可能的膨脹壓力的百分比。
控制器50內(nèi)的展開控制器100使用確定的碰撞度量及其他被監(jiān)視的傳感器輸入，控制第一可驅(qū)動級90、94和第二可驅(qū)動級92、96的驅(qū)動。
兩個基本上位于中心的加速度傳感器32、36感測X軸方向的碰撞加速度。第一加速度傳感器32被用來確定與未扣上安全帶扣的車輛乘坐者關(guān)聯(lián)的碰撞度量值。第二加速度傳感器36被用來確定與扣上安全帶扣的車輛乘坐者關(guān)聯(lián)的碰撞度量值。
請參看圖3和4，該功能方框圖概要代表了控制器50為控制駕駛員的側(cè)面多級保護設(shè)備14所執(zhí)行的某些控制功能。應(yīng)該理解，利用下面所提及的差，類似地控制乘客的側(cè)面多級保護設(shè)備18。優(yōu)選情況下，如上文所提及的，控制器50是微電腦，被編程為執(zhí)行這些所顯示的功能。由控制器50所執(zhí)行的“功能”的描述這里也可以被稱為“電路”。
加速度傳感器32(優(yōu)選情況下為加速度計)輸出這里表示為CCU_1X的加速度信號，該信號具有表示在發(fā)生碰撞事件時車輛的碰撞加速度的特征(例如，頻率和振幅)。優(yōu)選情況下，加速度信號由硬件(即，與控制器50分開)高通濾波器(“HPF”)/低通濾波器(“LPF”)52濾波，以消除由外部車輛操作事件產(chǎn)生的頻率和/或由路面噪音產(chǎn)生的輸入信號。通過濾波去除的頻率分量不表示發(fā)生了希望為其展開保護設(shè)備14的碰撞事件。使用經(jīng)驗性測試來確定相關(guān)的特定車輛平臺的相關(guān)碰撞信號的頻率值。可能在碰撞加速度信號中存在的外部信號分量被適當(dāng)?shù)貫V波，表示展開碰撞事件的信號特征被傳遞下去，以供進行進一步的處理。
優(yōu)選情況下，加速度計32具有±100g的額定靈敏度(g是由于地球的引力導(dǎo)致的加速度值，即，32英尺/秒平方或9.8m/s2)。在多級可驅(qū)動保護系統(tǒng)中，在碰撞事件過程中，甚至在達到第一或初始觸發(fā)閾值之后，也希望繼續(xù)感測碰撞加速度。由于在發(fā)生±100g內(nèi)的碰撞加速度時需要第一級驅(qū)動，因此，利用具有額定靈敏度±100g的加速度計32有利于進一步需要的感測。
經(jīng)過濾波的輸出信號110被提供到模擬-數(shù)字(轉(zhuǎn)換器)112，該轉(zhuǎn)換器優(yōu)選情況下在控制器50的內(nèi)部(例如，微電腦的A/D輸入)或是外部A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器112將經(jīng)濾波的碰撞加速度信號110轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。優(yōu)選情況下，利用另一個具有憑經(jīng)驗確定的濾波值的高通/低通濾波器116濾波A/D轉(zhuǎn)換器114的輸出，以便消除與A/D轉(zhuǎn)換關(guān)聯(lián)的小的漂移和偏移。在本發(fā)明的微電腦實施例中，濾波器116可以在微電腦內(nèi)以數(shù)字方式實現(xiàn)。控制器50的確定功能118根據(jù)該經(jīng)濾波的碰撞加速度信號確定這里表示為Vel_Rel_1X(“碰撞速度”)和Displ_Rel_1X(“碰撞位移”)的兩個碰撞度量。這是通過對加速度信號進行第一和第二次積分來執(zhí)行的。
優(yōu)選情況下，使用授予Foo等人的美國專利No.6,186,539和授予Foo等人的美國專利No.6,036.225中全面地描述的虛擬碰撞感測進程，使用考慮了彈簧力和阻尼力的乘坐者的彈簧質(zhì)量模型，來確定碰撞位移值和碰撞速度值。在授予Foo等人的美國專利5,935,182中可以找到彈簧質(zhì)量模型的詳細說明。
使用功能118中確定的值來將作為Displ_Rel_1X的函數(shù)的vel_Rel_1X值在比較功能124和保險免疫性(safing immunity)框確定功能128中與碰撞位移變化閾值進行比較。比較功能124將Vel_Rel_1X值與LOW閾值130或SWITCHED LOW閾值132進行比較，還將Vel_Rel_1X值與HIGH閾值134進行比較。為由駕駛員的安全帶扣開關(guān)70感測的未系安全帶的乘坐者狀態(tài)選擇閾值130、132和134，并將該狀態(tài)與該閾值相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明，希望當(dāng)Vel_Rel_1X超過未系安全帶的乘坐者狀態(tài)的LOW閾值130或SWITCHED LOW閾值132(如下面所描述的，取決于控制器50使用哪一個)時，展開第一級90。第二級92是作為未系安全帶的乘坐者狀態(tài)的LOW(或SWITCHED LOW)過閾(thresholdcrossing)和HIGH過閾之間的時間的函數(shù)(由碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)A功能140確定)來驅(qū)動的。所有三個閾值130、132和134都作為碰撞位移值Displ_Rel_1X的函數(shù)而變化，并且是針對相關(guān)的特定車輛平臺憑經(jīng)驗確定的。
保險免疫性框142被定義為碰撞速度Vel_Rel_1X和碰撞位移Displ_Rel_1X的函數(shù)，如圖4所示。保險免疫性框確定功能128確定作為碰撞位移值Displ_Rel_1X的函數(shù)的碰撞速度值Vel_Rel_1X是在免疫性框142的內(nèi)部還是外部。如果速度值超出免疫性框之外，則提供HIGH或TRUE保險免疫性框信號144。否則，保險免疫性框信號144是LOW或FALSE。
在功能124中確定的過閾的發(fā)生被鎖存器148鎖存。當(dāng)從AND功能150接收到HIGH時，在功能140中確定未系安全帶的乘坐者狀態(tài)的碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)值A(chǔ)。當(dāng)滿足兩個保險功能時，一個基于CCU_1X信號，另一個基于CCU_2X信號，AND功能150是ON或HIGH。Safing A確定功能128的輸出是AND功能150的一個輸入。一般而言，保險功能150通過關(guān)聯(lián)的碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)功能140和190，作為允許或禁止第一和第二級90和92的驅(qū)動的控制機構(gòu)來操作。
碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)功能A140被確定為是從當(dāng)確定的碰撞速度值Vel_Rel_1X超過LOW閾值130或SWITCHED LOW閾值132時起到當(dāng)它超過HIGH閾值134時為止的時間段的函數(shù)，這里被稱為“Δt度量”。此值是碰撞強度的度量。該時間段越短，車輛碰撞越強烈。正是此度量Δt用于對未系安全帶的乘坐者狀態(tài)的第二級92的控制。在HIGH過閾時，不一定展開第二級，但作為上文所提及的Foo等人專利中所全面地描述的Δt度量的函數(shù)。碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)功能140可以包括查找表，用于將Δt度量轉(zhuǎn)換為展開時間值，該值用于控制第二級驅(qū)動的定時。
加速度傳感器32和比較功能124用于當(dāng)車輛乘坐者處于未系安全帶的狀態(tài)下進行碰撞鑒別。在未系安全帶的狀態(tài)下，閾值130、132和134總體上比在車輛乘坐者系安全帶的情況下將使用的那些閾值低。駕駛員的安全帶扣開關(guān)70被控制器50監(jiān)視，以供在考慮比較功能124時使用。通過監(jiān)視乘客的安全帶扣開關(guān)80的狀態(tài)，考慮到系安全帶或安全帶的狀態(tài)，對乘客的保護設(shè)備18進行類似的控制。
加速度傳感器36(優(yōu)選情況下為加速度計)輸出這里表示為CCU_2X的加速度信號，該信號具有表示在發(fā)生碰撞事件時與車輛的X軸平行的車輛碰撞加速度的特征(例如，頻率和振幅)。優(yōu)選情況下，該加速度信號由硬件(即，與控制器50分開)高通濾波器(“HPF”)/低通濾波器(“LPF”)56濾波，以消除由外部車輛操作事件產(chǎn)生的頻率和/或由路面噪音產(chǎn)生的輸入信號。通過濾波去除的頻率分量不表示發(fā)生了希望為其展開保護設(shè)備14的碰撞事件。使用經(jīng)驗性測試來確定相關(guān)的特定車輛平臺的相關(guān)碰撞信號的頻率值。可能在碰撞加速度信號中存在的外部信號分量被適當(dāng)?shù)貫V波，表示展開碰撞事件的頻率被傳遞下去，以供進行進一步的處理。
優(yōu)選情況下，加速度計36具有±100g的額定的靈敏度(g是由于地球的引力導(dǎo)致的加速度值，即，36英尺/秒平方，或9.8m/s2)。在多級可驅(qū)動保護系統(tǒng)中，在碰撞事件過程中，甚至在達到第一或初始觸發(fā)值之后，也希望繼續(xù)感測碰撞加速度。由于在發(fā)生100g內(nèi)的碰撞加速度時需要第一級驅(qū)動，因此，利用具有額定靈敏度100g的加速度計36有利于進一步需要的感測。
經(jīng)過濾波的輸出信號160被提供到模擬-數(shù)字(轉(zhuǎn)換器)162，該轉(zhuǎn)換器優(yōu)選情況下在控制器50的內(nèi)部(例如，微電腦的A/D輸入)或是外部A/D轉(zhuǎn)換器。A/D轉(zhuǎn)換器162將經(jīng)濾波的碰撞加速度信號160轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。優(yōu)選情況下，利用另一個具有憑經(jīng)驗確定的濾波值的高通/低通濾波器166濾波A/D轉(zhuǎn)換器的輸出164，以便消除與A/D轉(zhuǎn)換關(guān)聯(lián)的小的漂移和偏移。在本發(fā)明的微電腦實施例中，濾波器166可以在微電腦內(nèi)以數(shù)字方式實現(xiàn)?？刂破?0的確定功能168根據(jù)該經(jīng)濾波的碰撞加速度信號CCU_2X，按與在功能118中進行的確定的類似的方式，確定這里表示為Vel_Rel_2X(“碰撞速度”)和Displ_Rel_2X(“碰撞位移”)的兩個度量值。這是通過對經(jīng)過濾波的加速度信號CCU_2X進行第一和第二次積分來執(zhí)行的。
優(yōu)選情況下，使用授予Foo等人的美國專利No.6,186,539和授予Foo等人的美國專利No.6,036,225中全面地描述的虛擬碰撞感測進程，使用考慮了彈簧力和阻尼力的乘坐者的彈簧質(zhì)量模型，來確定這些碰撞位移值和碰撞速度值。在授予Foo等人的美國專利5,935,182中可以找到彈簧質(zhì)量模型的詳細說明。
使用由功能168確定的值來將作為Displ_Rel_2X的函數(shù)的Vel_Rel_2X值在比較功能174和保險免疫性框確定功能178中與碰撞位移變化閾值進行比較。比較功能174將Vel_Rel_2X值與LOW閾值180或SWITCHED LOW閾值182進行比較，還將Vel_Rel_2X與HIGH閾值184進行比較。為由駕駛員的安全帶扣開關(guān)70監(jiān)視的系安全帶的乘坐者狀態(tài)選擇閾值180、182和184，并將該狀態(tài)與該閾值相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本發(fā)明，希望當(dāng)Vel_Rel_2X超過系安全帶的乘坐者狀態(tài)的LOW閾值180或SWITCHED LOW閾值182(取決于使用哪一個)時，展開第一級90。第二級是作為從系安全帶的乘坐者狀態(tài)的LOW(或SWITCHED LOW)過閾到HIGH過閾的時間的函數(shù)(由碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)B功能190確定)來驅(qū)動的。所有三個閾值180、182和184都作為Displ_Rel_2X的函數(shù)而變化，是針對系安全帶的乘坐者狀態(tài)憑經(jīng)驗確定的保險免疫性框192被定義為Vel_Rel_2X和Displ_Rel_2X的函數(shù)，如圖4所示。當(dāng)Vel_Rel_2X值超出免疫性框192之外，則將HIGH或TRUE保險免疫性框信號194提供到AND功能150的第二輸入。否則，保險免疫性框信號194是LOW或FALSE。如果AND功能的兩個保險免疫性框輸入都是HIGH，則AND門150的輸出是HIGH，這將啟用碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)功能140、190兩者。
在功能174中確定的閾值的交叉的發(fā)生被鎖存器198鎖存，當(dāng)從AND功能150接收到HIGH時，在功能190中確定系安全帶的乘坐者狀態(tài)的碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)值B。
碰撞嚴(yán)重程度功能B被確定為從當(dāng)確定的速度值Vel_Rel_2X超過LOW閾值180或SWITCHED LOW閾值182時起到當(dāng)它超過HIGH閾值184時為止的時間段的函數(shù)，這里被稱為“Δt度量”。此值是碰撞強度的度量。該時間段越短，車輛碰撞越強烈。正是此度量Δt用于對系安全帶的乘坐者狀態(tài)的第二級的控制。在功能174中使用的針對系安全帶的比較的閾值通常是比在比較功能124中使用的未系安全帶的狀態(tài)的那些閾值更高的值。如參考功能140類似地描述的，碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)B功能可包括查找表，以將Δt度量轉(zhuǎn)換為控制第二級92的驅(qū)動時間。
如果擠壓區(qū)域傳感器40、42檢測到某些事件，則LOW閾值130、180被切換到SWITCHED LOW閾值132、182，以控制第一級90的展開，并用于在碰撞嚴(yán)重程度功能140、190中確定Δt度量，而碰撞嚴(yán)重程度功能140、190又用于控制第二級92。擠壓區(qū)域傳感器40、42還用于為可驅(qū)動保護設(shè)備14和18的驅(qū)動提供保險功能。如下面將描述的，可驅(qū)動設(shè)備14和18的驅(qū)動進一步取決于來自一個擠壓區(qū)域傳感器的HIGH或TRUE展開碰撞確定。
優(yōu)選情況下，擠壓區(qū)域傳感器40是加速度計，提供這里表示為CZS_3X的信號，該信號具有表示在發(fā)生在車輛的前向左前方位置處感測的車輛的碰撞事件時車輛碰撞加速度的特征(例如，頻率和振幅)。加速度信號CZS_3X由高通濾波器(“HPF”)/低通濾波器(“LPF”)58濾波，以消除由外部車輛操作事件產(chǎn)生的頻率和/或由路面噪音產(chǎn)生的輸入。通過濾波去除的頻率分量是那些不表示發(fā)生了碰撞事件的頻率。使用經(jīng)驗性測試來確定相關(guān)碰撞信號的頻率范圍，以便在碰撞加速度信號中存在的外部信號分量可以被濾波，并且表示碰撞事件的頻率被傳遞下去，以供進行進一步的處理。優(yōu)選情況下，加速度計40具有±250g的額定靈敏度。
經(jīng)過濾波的輸出信號210被提供到模擬-數(shù)字(“A/D”)轉(zhuǎn)換器212。A/D轉(zhuǎn)換器212將經(jīng)濾波的碰撞加速度信號210轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，A/D轉(zhuǎn)換器212提供滿刻度為1-255的計數(shù)，以便計數(shù)1是最大負加速度，計數(shù)255是最大正加速度，計數(shù)128代表零重力或零加速度指示。優(yōu)選情況下，CZS 40、濾波器58以及A/D轉(zhuǎn)換器212都是單一應(yīng)用專用集成電路(“ASIC”)237的一部分。診斷電路238也是ASIC 237的一部分，并監(jiān)視ASIC的操作，包括諸如A/D轉(zhuǎn)換器212的經(jīng)過調(diào)整的參考電壓和A/D轉(zhuǎn)換器212執(zhí)行轉(zhuǎn)換所花費的時間等等。如果參考電壓超出預(yù)定的范圍，或者如果轉(zhuǎn)換花費的時間比預(yù)定的時間段長，那么，攜帶CZS 40的ASIC 237被認為有故障。本發(fā)明預(yù)期可以由診斷電路238執(zhí)行其他診斷。一般而言，如果由診斷電路238檢測到任何誤差或故障，則可以認為CZS 40有故障。如果診斷功能238確定CZS 40中存在誤差或故障情況，則它控制A/D轉(zhuǎn)換器212，以強制輸出零計數(shù)，從而向控制器50提供診斷誤差或故障情況的指示。在此示范性實施例中，為此用途預(yù)留了零計數(shù)。優(yōu)選情況下，利用另一個具有憑經(jīng)驗確定的濾波值的高通/低通濾波器214濾波A/D轉(zhuǎn)換器212的輸出，以便消除由A/D轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的小的漂移和偏移。在本發(fā)明的微電腦實施例中，濾波器214可以在微電腦內(nèi)以數(shù)字方式實現(xiàn)。濾波功能214輸出經(jīng)濾波的加速度信號216。
控制器50確定這里表示為A_MA_CZS_3X的加速度值。此值是通過計算來自第一擠壓區(qū)域傳感器40的經(jīng)濾波的加速度信號的移動平均值來確定的。移動平均值是經(jīng)濾波的加速度信號的最后預(yù)定數(shù)量的樣本的總和。通過去除最舊的值、用最新的樣本替換它、然后確定新平均值，從而更新平均值。已經(jīng)確定，4到32個樣本提供好的平均值。
此確定的值A(chǔ)_MA_CZS_3X被輸入到擠壓區(qū)域保險確定功能218。在閾值比較功能226中，將作為確定的位移值Displ_Rel_2X的函數(shù)的確定的擠壓區(qū)域傳感器加速度值A(chǔ)_MA_CZS_3X與未系安全帶的閾值220和系上安全帶的閾值222進行比較。系上安全帶的閾值222和未系安全帶的閾值220作為Displ_Rel_2X的函數(shù)以預(yù)定的方式而變化，以實現(xiàn)所需要的控制?？梢葬槍ο嚓P(guān)的特定車輛平臺憑經(jīng)驗確定各閾值。如果A_MA_CZS_3X值超過未系安全帶的閾值220，則在比較功能124中使用的較低的閾值被切換到SWITCHED LOW閾值132。如果A_MA_CZS_3X值超過系上安全帶的閾值222，則在比較功能174中使用的較低的閾值被切換到SWITCHED LOW閾值182。
優(yōu)選情況下，擠壓區(qū)域傳感器42是加速度計，提供這里表示為CZS_4X的信號，該信號具有表示當(dāng)發(fā)生在車輛的前向右前方位置處感測的車輛的碰撞事件時車輛碰撞加速度的特征(例如，頻率和振幅)。加速度信號CZS_4X由高通濾波器(“HPF”)/低通濾波器(“LPF”)60濾波，以消除由外部車輛操作事件產(chǎn)生的頻率和/或由路面噪音產(chǎn)生的輸入。通過濾波去除的頻率分量是那些不表示發(fā)生了碰撞事件的頻率。使用經(jīng)驗性測試來確定相關(guān)碰撞信號的頻率范圍，以便在碰撞加速度信號中存在的外部信號分量可以被濾波，并且表示碰撞事件的頻率被傳遞下去，以供進行進一步的處理。優(yōu)選情況下，加速度計42具有±250g的額定靈敏度。
經(jīng)過濾波的輸出信號230被提供到模擬-數(shù)字(“A/D”)轉(zhuǎn)換器232。A/D轉(zhuǎn)換器232將經(jīng)濾波的碰撞加速度信號230轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。根據(jù)本發(fā)明的示范性實施例，A/D轉(zhuǎn)換器232提供滿刻度為1-255的計數(shù)，以便計數(shù)1是最大負加速度，計數(shù)255是最大正加速度，計數(shù)128代表零重力或零加速度指示。優(yōu)選情況下，CZS 42、濾波器60以及A/D轉(zhuǎn)換器232都是單一的應(yīng)用專用集成電路(“ASIC”)239的一部分。診斷電路240也是ASIC 239的一部分，并監(jiān)視ASIC的操作，包括諸如A/D轉(zhuǎn)換器232的經(jīng)過調(diào)整的參考電壓和A/D轉(zhuǎn)換器232執(zhí)行轉(zhuǎn)換所花費的時間等等。如果參考電壓超出預(yù)定的范圍，或者如果轉(zhuǎn)換花費的時間比預(yù)定的時間段長，那么，攜帶CZS 42的ASIC 239被認為有故障。本發(fā)明預(yù)期可以由診斷電路240執(zhí)行其他診斷。一般而言，如果檢測到任何誤差或故障，則認為CZS 40有故障。如果診斷功能240確定CZS 42中存在誤差或故障情況，則它控制A/D轉(zhuǎn)換器232，以強制零計數(shù)輸出，以便向控制器50提供診斷誤差或故障情況的指示。在此示范性實施例中，為此用途預(yù)留了零計數(shù)。優(yōu)選情況下，利用另一個具有憑經(jīng)驗確定的濾波值的高通/低通濾波器234濾波A/D轉(zhuǎn)換器232的輸出，以便消除由A/D轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的小的漂移和偏移。在本發(fā)明的微電腦實施例中，濾波器234可以在微電腦內(nèi)以數(shù)字方式實現(xiàn)。濾波功能234輸出經(jīng)濾波的加速度信號236。
控制器50確定這里表示為A_MA_CZS_4X的加速度值。此值是通過計算擠壓區(qū)域傳感器42的經(jīng)濾波的加速度信號的移動平均值來確定的。移動平均值是經(jīng)濾波的加速度信號的最后預(yù)定數(shù)量的樣本的總和。通過去除最舊的值、用最新的樣本替換它、然后確定新平均值，從而更新平均值。已經(jīng)確定，4到32個樣本提供好的平均值。
此確定的值A(chǔ)_MA_CZS_4X被輸入到擠壓區(qū)域保險確定功能218。在閾值比較功能256中，將作為確定的位移值Displ_Rel_2X的函數(shù)的確定的擠壓區(qū)域傳感器加速度值A(chǔ)_MA_CZS_4X與未系安全帶的閾值250和系上安全帶的閾值252進行比較。系上安全帶的閾值252和未系安全帶的閾值250作為Displ_Rel_2X的函數(shù)以預(yù)定的方式而變化，以實現(xiàn)所需要的控制?？梢葬槍ο嚓P(guān)的特定車輛平臺憑經(jīng)驗確定各值。如果A_MA_CZS_4X值超過未系安全帶的閾值250，則在比較功能124中使用的較低的閾值被切換到SWITCHED LOW閾值132。如果A_MA_CZS_4X值超過系上安全帶的閾值252，則在比較功能174中使用的較低的閾值被切換到SWITCHED LOW閾值182。
中心Y軸加速度計34向濾波器54輸出這里表示為CCU_1Y的加速度信號。來自濾波器54的信號被A/D轉(zhuǎn)換器260轉(zhuǎn)換，并由濾波器262以數(shù)字方式按如上文關(guān)于對來自加速度計40、42的信號的處理所描述的類似的方式進行濾波。根據(jù)該經(jīng)濾波的加速度信號，使用移動平均技術(shù)，確定這里表示為A_MA_CCU_1Y的移動平均加速度值，并在確定功能264中通過積分確定這里表示為VEL_CCU_1Y的速度值。在比較功能266中，將作為確定的位移值Displ_Rel_2X的函數(shù)的確定的加速度值A(chǔ)_MA_CCU_1Y與閾值286進行比較。如果A_MA_CCU_1Y值超過閾值268則在比較功能124中使用的LOW閾值被切換到SWITCHED LOW閾值132，并且在比較功能174中使用的LOW閾值被切換到SWITCHED LOW閾值182。
A_MA_CCU_1Y值也將通過側(cè)面免疫性框保險比較功能278與由預(yù)定的A_MA_CCU_1Y值和Displ_Rel_2X值定義的免疫性框276進行比較，如圖4所示。如果A_MA_CCU_1Y值超出免疫性框276之外，則提供HIGH保險免疫性框信號，以便與下面將描述的側(cè)面碰撞鑒別算法一起使用。否則，保險免疫性框信號是LOW。
駕駛員的側(cè)面加速度傳感器46向濾波器62提供這里表示為RAS_1Y的加速度信號，該信號由A/D轉(zhuǎn)換器280進行轉(zhuǎn)換。被數(shù)字化的加速度信號由濾波器282以數(shù)字方式進一步濾波，經(jīng)濾波的加速度信號被提供到駕駛員的側(cè)面鑒別功能284。
乘客的側(cè)面加速度傳感器48向濾波器64提供這里表示為RAS_2Y的加速度信號，該信號由A/D轉(zhuǎn)換器290進行轉(zhuǎn)換。被數(shù)字化的加速度信號由濾波器292以數(shù)字方式進一步濾波，經(jīng)濾波的加速度信號被提供到乘客的側(cè)面鑒別功能294。
駕駛員的側(cè)面鑒別功能和乘客的側(cè)面鑒別功能可以呈現(xiàn)多種形式中的任何一種，以便對相應(yīng)的側(cè)面保護設(shè)備16、20進行側(cè)面鑒別和控制。根據(jù)一個示范性實施例，這里表示為A_MA_RAS_1Y的駕駛員的側(cè)面加速度值和這里表示為A_MA_RAS_2Y的乘客的側(cè)面加速度值，是使用移動平均過程按如上文關(guān)于移動平均加速度確定所描述的類似的方式確定的。在正的和負的方向，將作為這里表示為VEL_CCU_1Y的確定的側(cè)面速度值的函數(shù)的這些確定的側(cè)向加速度值與關(guān)聯(lián)的可變閾值進行比較。如果各值超過它們的關(guān)聯(lián)的閾值，并且來自功能278的側(cè)面保險信號是HIGH，則驅(qū)動適當(dāng)?shù)膫?cè)面保護設(shè)備16，20。
碰撞嚴(yán)重程度INDEX_A_140和碰撞嚴(yán)重程度INDEX_B 190連接到調(diào)整功能300。調(diào)整功能300接收來自駕駛員的重量傳感器72和來自上文所提及的其他關(guān)聯(lián)的駕駛員的傳感器76的進一步的輸入信號。調(diào)整功能300響應(yīng)傳感器72、76調(diào)節(jié)碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)值A(chǔ)或B。取決于感測到的乘坐者的重量及其他感測到的特征或?qū)傩?，指?shù)值A(chǔ)、B將被增大、縮小或保持原樣，而不作進一步的調(diào)整。
經(jīng)過調(diào)整的碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)值被傳遞到充氣機轉(zhuǎn)換器310，該充氣機轉(zhuǎn)換器針對在相關(guān)的車輛平臺中所使用的特定充氣機或充氣機類型的碰撞嚴(yán)重程度值，作出進一步的調(diào)整。該轉(zhuǎn)換器可以用來基于是LOW閾值還是SWITCHED LOW閾值正在用于對第一級的控制來選擇第二級展開時間。例如，假設(shè)Δt時間是25毫秒。如果使用了SWITCHED LOW閾值，則在第一級驅(qū)動之后，第二級可以被驅(qū)動25毫秒。然而，如果在相同Δt內(nèi)“普通”LOW閾值(130、180)用于對第一級的控制，則在第一級驅(qū)動之后第二級可以被驅(qū)動40毫秒。
特定的“充氣機類型”數(shù)據(jù)可通過適當(dāng)傳感器輸入到控制器50，也可以在對控制器50進行初始編程時預(yù)先存儲。如此，響應(yīng)于充氣機類型，第一級90和第二級92的展開可以提前或延遲。例如，一部車輛可能需要在5毫秒內(nèi)進行系列激活，以實現(xiàn)100％的膨脹。由于充氣機類型的差異，另一部車輛可能需要在7毫秒內(nèi)進行系列激活，以實現(xiàn)100％的膨脹。
轉(zhuǎn)換器310的輸出是經(jīng)過調(diào)整的Δt值，其被傳遞到展開控制器100。
當(dāng)擠壓區(qū)域保險功能218的輸出是HIGH或TRUE，超過了閾值130，駕駛員安全帶扣開關(guān)70指示駕駛員未系安全帶扣，未系安全帶的閾值220或250中沒有一個分別被A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X超過，并且A_MA_CCU_1Y沒有超過閾值268時，展開控制器100驅(qū)動駕駛員的多級保護設(shè)備14的第一可驅(qū)動級90(經(jīng)受調(diào)整功能300和/或轉(zhuǎn)換器310的可能的提前或延遲)。
當(dāng)擠壓區(qū)域保險功能218的輸出是HIGH或TRUE，超過了閾值180，駕駛員安全帶扣開關(guān)70指示駕駛員系上安全帶扣，系上安全帶的閾值222或252中沒有一個分別被A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X超過，并且A_MA_CCU_1Y沒有超過閾值268時，展開控制器100驅(qū)動駕駛員的多級保護設(shè)備14的第一可驅(qū)動級90(經(jīng)受調(diào)整功能300和/或轉(zhuǎn)換器310的可能的提前或延遲)。
當(dāng)擠壓區(qū)域保險功能218的輸出是HIGH或TRUE，超過了閾值132，駕駛員安全帶扣開關(guān)70指示駕駛員未系安全帶扣，未系安全帶的閾值220或250中的一個分別被A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X超過，或A_MA_CCU_1Y超過閾值268時，展開控制器100驅(qū)動駕駛員的多級保護設(shè)備14的第一可驅(qū)動級90(經(jīng)受調(diào)整功能300和/或轉(zhuǎn)換器310的可能的提前或延遲)。
當(dāng)擠壓區(qū)域保險功能218的輸出是HIGH或TRUE，超過了閾值182，駕駛員安全帶扣開關(guān)70指示駕駛員系上安全帶扣，系上安全帶的閾值222或252中的一個分別被A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X超過，或A_MA_CCU_1Y超過閾值268時，展開控制器100驅(qū)動駕駛員的多級保護設(shè)備14的第一可驅(qū)動級90(經(jīng)受調(diào)整功能300或/或轉(zhuǎn)換器310的可能的提前或延遲)。
如果保護系統(tǒng)包括預(yù)張緊器22，那么，如果安全帶扣開關(guān)指示駕駛員系上了安全帶扣，當(dāng)驅(qū)動第一級90時，也驅(qū)動該預(yù)張緊器。
然后，使用確定的Δt時間來控制何時驅(qū)動第二級92。這當(dāng)然假設(shè)是擠壓區(qū)域保險功能218的保險功能輸出為HIGH或TRUE的情況。展開控制器100響應(yīng)取決于乘坐者的安全帶系上的狀態(tài)的適當(dāng)?shù)慕?jīng)過調(diào)整的碰撞嚴(yán)重程度指數(shù)值Index_A或Index_B，控制第二級92的驅(qū)動?？刂破?0使用具有預(yù)定的存儲驅(qū)動時間的查找表，用于響應(yīng)于適當(dāng)?shù)呐鲎矅?yán)重程度指數(shù)值，控制第二級展開。這些存儲的值是通過針對相關(guān)的特定車輛平臺的經(jīng)驗方法確定的。
請參看圖5和6，將介紹擠壓區(qū)域保險功能218。如上文所提及的，由保險功能218監(jiān)視A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X的確定的值。就A_MA_CZS_3X的值是否已經(jīng)超過故障保險閾值298作出第一判斷，并將結(jié)果作為第一輸入300提供到“與”功能302。就A_MA_CZS_4X的值是否具有故障傳感器的指示(諸如通過由診斷功能240檢測的誤差導(dǎo)致的A/D轉(zhuǎn)換器232的零計數(shù)輸出所產(chǎn)生的)作出第二判斷，并將該結(jié)果作為第二輸入304提供到“與”功能302?！芭c”功能302的輸出是“或”功能310的第一輸入。就A_MA_CZS_4X的值是否已經(jīng)超過故障保險閾值314作出第三判斷，并將結(jié)果作為第一輸入316提供到“與”功能320。就A_MA_CZS_3X的值是否具有故障傳感器的指示(諸如通過由診斷功能238檢測的誤差導(dǎo)致的A/D轉(zhuǎn)換器212的零計數(shù)輸出所產(chǎn)生的)作出第四判斷，并將結(jié)果作為第二輸入304提供到“與”功能320?！芭c”功能320的輸出是“或”功能310的第二輸入。如果“與”功能302或320是HIGH，那么，“或”功能310的輸出是HIGH或TRUE。這意味著，擠壓區(qū)域傳感器40、42中的某一個可能發(fā)生故障，或衛(wèi)星模塊237、239發(fā)生故障。
除了診斷功能238和240分別監(jiān)視故障傳感器40、42之外，控制器50也可以監(jiān)視CZS濾波輸出216、226的A_MA值，并確定兩個傳感器中的一個或ASIC模塊是否發(fā)生故障。例如，如果兩個傳感器中的一個在預(yù)定的時間段內(nèi)輸出軌道電壓(rail voltage)，則控制器將確定CZS已經(jīng)發(fā)生故障，并將它當(dāng)作零計數(shù)輸出來對待，從而只需要其他CZS的輸出過較低的故障防護閾值，以提供保險信號。此外，控制器50還對它接收的代表CZS讀數(shù)的數(shù)據(jù)執(zhí)行循環(huán)冗余校驗(“CRC”)。如果在CRC中有誤差，則控制器50將假定該傳感器為零計數(shù)狀態(tài)，從而假定該傳感器有故障。
“或”功能310的輸出是“或”功能330的第一輸入。保險功能218還監(jiān)視A_MA_CZS_3X值，確定它是否超過普通CZS閾值340，并將該確定的結(jié)果334作為第二輸入提供到“或”功能330。保險功能218還監(jiān)視A_MA_CZS_4X值，確定它是否超過普通CZS閾值344，并將該確定的結(jié)果348作為第二輸入提供到“或”功能330。“或”功能330的輸出350是擠壓區(qū)域保險功能218的輸出。
當(dāng)310的輸出是HIGH“OR”A_MA_CZS_3X的值超過其普通CZS閾值340或A_MA_CZS_4X超過其普通CZS閾值344時，輸出350將是HIGH或TRUE。
在圖6所示的特定示范性實施例中，如果CCU_2X值超過LOW閾值180“OR”CCU_2X值超過SWITCHED LOW閾值182“AND”要么A_MA_CZS_3X值超過切換的閾值222“OR”A_MA_CZS_4X值超過切換的閾值252，則將提供氣囊第一級驅(qū)動信號。
在圖7所示的特定示范性實施例中，如果CCU_1X值超過LOW閾值130“OR”CCU_2X值超過SWITCHED LOW閾值132“AND”要么A_MA_CZS_3X值超過切換的閾值220“OR”A_MA_CZS_4X值超過切換的閾值250，則將提供氣囊第一級驅(qū)動信號。
請參看圖8，顯示了根據(jù)本發(fā)明的擠壓區(qū)域保險功能218，具有任何類型的氣囊保護系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有已知的碰撞感測配置360和監(jiān)視碰撞傳感器360并確定是否發(fā)生了展開碰撞事件的碰撞鑒別功能366。擠壓區(qū)域保險功能確定保險結(jié)果，并以上文所描述的方式作為信號350輸出此結(jié)果。來自鑒別功能366的鑒別確定與擠壓區(qū)域保險功能的結(jié)果求和，以控制保護系統(tǒng)的展開。如此被控制的可驅(qū)動保護系統(tǒng)可以是任何已知的可驅(qū)動保護系統(tǒng)，如單級氣囊、安全帶預(yù)張緊器、膝保護裝置等等。
可以使用其他傳感器88來進行進一步的控制調(diào)整。例如，如果在乘客的座位84上檢測到后向的兒童座位，則可以阻止第一和第二級94、96的驅(qū)動。
根據(jù)上面對本發(fā)明的描述，那些本領(lǐng)域的普通人員將知道可以進行改進、更改和修改。本發(fā)明范圍內(nèi)的這樣的改進、更改和/或修改由所附的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于控制車輛可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的設(shè)備，包括鑒別碰撞傳感器，用于感測車輛碰撞狀況，并提供指示該碰撞狀況的鑒別碰撞信號；位于第一車輛擠壓區(qū)域位置的第一擠壓區(qū)域傳感器，用于提供由所述第一擠壓區(qū)域傳感器感測的表示碰撞加速度的第一擠壓區(qū)域信號；位于第二車輛擠壓區(qū)域位置的第二擠壓區(qū)域傳感器，用于提供由所述第二擠壓區(qū)域傳感器感測的表示碰撞加速度的第二擠壓區(qū)域信號；監(jiān)視所述第一擠壓區(qū)域傳感器和所述第二擠壓區(qū)域傳感器的擠壓區(qū)域保險確定裝置，用于對所述第一和所述第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的一個超過閾值以及所述第一和所述第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的另一個有故障的情況作出響應(yīng)，提供擠壓區(qū)域保險信號；以及監(jiān)視鑒別碰撞信號和所述擠壓區(qū)域保險信號的控制器，用于響應(yīng)這些信號，控制可驅(qū)動保護設(shè)備。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進一步包括診斷確定裝置，用于監(jiān)視所述第一和第二擠壓區(qū)域傳感器的操作，并提供表示該操作的信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述診斷確定裝置執(zhí)行循環(huán)冗余校驗。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一擠壓區(qū)域傳感器和第二擠壓區(qū)域傳感器中的每一個都包括連接到關(guān)聯(lián)的濾波器和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的關(guān)聯(lián)的加速度計。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中，所述第一擠壓區(qū)域傳感器和所述第二擠壓區(qū)域傳感器中的每一個都包括關(guān)聯(lián)的診斷電路，用于監(jiān)視所述關(guān)聯(lián)的擠壓區(qū)域傳感器的操作。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中，每一個診斷電路都控制其關(guān)聯(lián)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以便當(dāng)在其關(guān)聯(lián)的擠壓區(qū)域傳感器中感測到故障情況時輸出特定值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，每一個診斷電路都控制其關(guān)聯(lián)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以便當(dāng)在其關(guān)聯(lián)的擠壓區(qū)域傳感器中感測到故障情況時輸出零計數(shù)。
8.一種用于控制車輛可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的設(shè)備，包括鑒別碰撞傳感器，用于感測車輛碰撞狀況，并提供指示該碰撞狀況的鑒別碰撞信號；位于第一車輛擠壓區(qū)域位置的第一擠壓區(qū)域傳感器，用于提供由所述第一擠壓區(qū)域傳感器感測的表示碰撞加速度的第一擠壓區(qū)域信號；位于第二車輛擠壓區(qū)域位置的第二擠壓區(qū)域傳感器，用于提供由所述第二擠壓區(qū)域傳感器感測的表示碰撞加速度的第二擠壓區(qū)域信號；監(jiān)視所述第一擠壓區(qū)域傳感器和所述第二擠壓區(qū)域傳感器的擠壓區(qū)域保險確定裝置，用于對所述第一和所述第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的一個超過第一閾值以及所述第一和所述第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的另一個是有故障的情況作出響應(yīng)，提供擠壓區(qū)域保險信號，以及，還對所述第一和所述第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的一個超過第二閾值的情況作出響應(yīng)，提供擠壓區(qū)域保險信號，所述第二閾值大于所述第一閾值；以及監(jiān)視鑒別碰撞信號和所述擠壓區(qū)域保險信號的控制器，用于響應(yīng)于這些信號，控制可驅(qū)動保護設(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述擠壓區(qū)域保險確定裝置確定第一擠壓區(qū)域信號的移動平均值和第二擠壓區(qū)域信號的移動平均值，并在與第一閾值和第二閾值進行比較時使用這些確定的移動平均值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述鑒別碰撞傳感器基本上位于車輛的中心位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述第一擠壓區(qū)域傳感器和第二擠壓區(qū)域傳感器中的每一個都包括連接到關(guān)聯(lián)的濾波器和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的關(guān)聯(lián)的加速度計。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述第一擠壓區(qū)域傳感器和所述第二擠壓區(qū)域傳感器中的每一個都包括關(guān)聯(lián)的診斷電路，用于監(jiān)視所述關(guān)聯(lián)的擠壓區(qū)域傳感器的操作。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其中，每一個診斷電路都控制其關(guān)聯(lián)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以便當(dāng)在其關(guān)聯(lián)的擠壓區(qū)域傳感器中感測到故障情況時輸出特定值。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，每一個診斷電路都控制其關(guān)聯(lián)的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，以便當(dāng)在其關(guān)聯(lián)的擠壓區(qū)域傳感器中感測到故障情況時輸出零計數(shù)。
15.一種用于控制車輛可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的方法，包括下列步驟感測車輛碰撞狀況，并提供指示該碰撞狀況的鑒別碰撞信號；監(jiān)視第一車輛擠壓位置處的碰撞加速度，并提供表示該位置處的感測的碰撞加速度的第一擠壓區(qū)域信號；監(jiān)視第二車輛擠壓位置處的碰撞加速度，并提供表示該位置處的感測的碰撞加速度的第二擠壓區(qū)域信號；監(jiān)視所述第一擠壓區(qū)域信號和所述第二擠壓區(qū)域信號，對所述第一和所述第二擠壓區(qū)域信號中的一個超過閾值以及所述第一和所述第二擠壓區(qū)域信號中的另一個有故障的情況作出響應(yīng)，提供擠壓區(qū)域保險信號；以及監(jiān)視鑒別碰撞信號和所述擠壓區(qū)域保險信號，并響應(yīng)于這些信號，控制可驅(qū)動保護設(shè)備。
16.一種用于控制車輛可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的方法，包括下列步驟感測車輛碰撞狀況，并提供指示該碰撞狀況的鑒別碰撞信號；監(jiān)視第一車輛擠壓位置處的碰撞加速度，并提供表示該位置處的感測的碰撞加速度的第一擠壓區(qū)域信號；監(jiān)視第二車輛擠壓位置處的碰撞加速度，并提供表示該位置處的感測的碰撞加速度的第二擠壓區(qū)域信號；監(jiān)視所述第一擠壓區(qū)域信號和所述第二擠壓區(qū)域信號，對所述第一和所述第二擠壓區(qū)域信號中的一個超過第一閾值以及所述第一和所述第二擠壓區(qū)域信號中的另一個有故障的情況作出響應(yīng)，提供擠壓區(qū)域保險信號，以及還對所述第一和所述第二擠壓區(qū)域信號中的一個超過第二閾值的情況作出響應(yīng)，提供擠壓區(qū)域保險信號，所述第二閾值大于所述第一閾值；以及監(jiān)視鑒別碰撞信號和所述擠壓區(qū)域保險信號，并響應(yīng)這些信號，控制可驅(qū)動保護設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明旨在提供用于控制車輛可驅(qū)動乘坐者保護系統(tǒng)的設(shè)備，該設(shè)備包括鑒別碰撞傳感器(32、34、36)，用于感測車輛碰撞狀況，并提供指示碰撞的鑒別碰撞信號。第一擠壓區(qū)域傳感器(40)位于第一車輛擠壓區(qū)域位置，并提供由第一擠壓區(qū)域傳感器感測的表示碰撞加速度的第一擠壓區(qū)域信號。第二擠壓區(qū)域傳感器(42)位于第二車輛擠壓區(qū)域位置，用于提供由第二擠壓區(qū)域傳感器感測的表示碰撞加速度的第二擠壓區(qū)域信號?？刂破?50)的擠壓區(qū)域保險確定功能(218)監(jiān)視第一擠壓區(qū)域傳感器和第二擠壓區(qū)域傳感器，響應(yīng)第一和第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的一個超過第一閾值以及第一和第二擠壓區(qū)域傳感器信號中的另一個有故障的情況，提供擠壓區(qū)域保險信號。
文檔編號B60R21/01GK1989029SQ200580023591
公開日2007年6月27日 申請日期2005年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月14日
發(fā)明者捷克-彭·富, 華哈-費恩·葉哈, 保羅·L·蘇姆恩 申請人:Trw汽車美國有限責(zé)任公司