BRPI0917357B1

BRPI0917357B1 - método e aparelho para determinar uma condição de colisão de um veículo

Info

Publication number: BRPI0917357B1
Application number: BRPI0917357-9A
Authority: BR
Inventors: Putetto Adriano; Foo Chek-Peng; Yeh Huahn-Fern; daniel weiss Kevin; Leo Sumner Paul; Unlu Timur
Original assignee: Trw Automotive Us Llc
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2009-08-21
Publication date: 2019-10-29
Also published as: CN102137775B; CN102137775A; JP5823860B2; EP2321153B1; KR101197368B1; US8095275B2; WO2010025088A1; KR20110051259A; JP2012501271A; EP2321153A4; US20100057302A1; BRPI0917357A2; EP2321153A1

Abstract

método e aparelho para determinar uma condição de colisão de um veículo é descrito um método para determinar uma condição de colisão de um veículo que compreende a etapa de detectar a aceleração de colisão em uma primeira direção paralela a um eixo longitudinal do veículo e prover um primeiro indicativo de sinal de sua aceleração de colisão. o método também compreende a etapa de detectar a aceleração de colisão em uma segunda direção paralela a um eixo lateral do veículo e prover um segundo indicativo de sinal de sua aceleração de colisão. o método compreende adicionalmente as etapas de determinar um valor da métrica de colisão funcionalmente relacionado com a aceleração de colisão detectada com base no segundo sinal de aceleração e comparar o valor da métrica de colisão determinado em função do primeiro sinal de aceleração de colisão detectado com um limite associado. o método ainda compreende adicionalmente a etapa de determinar uma condição de colisão do veículo em resposta a (a) a comparação e (b) o primeiro sinal de aceleração.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção diz respeito a um método e aparelho para determinar uma condição de colisão do veículo e, em particular, a um método e aparelho para controlar um dispositivo de segurança de veículo atuável em resposta à determinação da ocorrência de uma condição de colisão do veículo.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0002] Sistemas de restrição do ocupante atuáveis são usados para ajudar proteger os ocupantes de um veículo em um evento de colisão do veículo. Tais sistemas de restrição do ocupante atuáveis podem incluir um dispositivo de restrição do ocupante inflável, tal como uma saco de ar, para ajudar proteger um ocupante do veículo mediante a ocorrência determinada de um evento de colisão do veículo.

[0003] A patente U.S. 5.935.182 de Foo et al., atribuída à TRW Inc., revela um método e aparelho para determinar tais eventos de colisão e é particularmente direcionada para discriminar uma condição de colisão do veículo usando detecção de colisão virtual. A patente U.S. 6.036.225 de Foo et al. atribuída a TRW Inc. revela um método e aparelho para controlar um sistema de restrição atuável multiestágio em um veículo usando valores de índice de severidade de colisão. A patente U.S. 6.186.539 de Foo et al também atribuída a TRW Inc. revela um método e aparelho para controlar um dispositivo de restrição atuável multiestágio usando indexação de severidade de colisão e sensores de zona de colisão.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0004] A presente invenção está direcionada para um método e aparelho para determinar uma condição de colisão do veículo e, mais particularmente, a um método e aparelho para controlar um dispositivo de segurança de veículo atuável em resposta à determinação da ocorrência de

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2/22 uma condição de colisão do veículo.

[0005] De acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção, um método para determinar uma condição de colisão de um veículo compreende a etapa de detectar a aceleração de colisão em uma primeira direção substancialmente paralela a um eixo longitudinal do veículo e prover um primeiro indicativo de sinal de sua aceleração de colisão. O método também compreende a etapa de detectar a aceleração de colisão em uma segunda direção substancialmente paralela a um eixo transversal do veículo e prover um segundo indicativo de sinal de sua aceleração de colisão. O método compreende adicionalmente as etapas de determinar um valor da métrica de colisão funcionalmente relacionado com a aceleração de colisão detectada com base no segundo sinal de aceleração e comparar o valor da métrica de colisão determinado em função do primeiro sinal de aceleração de colisão detectado com um limite associado. O método ainda compreende adicionalmente a etapa de determinar uma condição de colisão do veículo em resposta a (a) a comparação e (b) o primeiro sinal de aceleração.

[0006] De acordo com uma outra modalidade exemplar da presente invenção, um aparelho para determinar uma condição de colisão de um veículo compreende um primeiro acelerômetro para detectar a aceleração de colisão em uma primeira direção substancialmente paralela a um eixo longitudinal do veículo e prover um primeiro indicativo de sinal de sua aceleração de colisão. O aparelho também compreende um segundo acelerômetro para detectar aceleração de colisão em uma segunda direção substancialmente paralela a um eixo transversal do veículo e prover um segundo indicativo de sinal de sua aceleração de colisão. O aparelho compreende adicionalmente um controlador para determinar um valor da métrica de colisão funcionalmente relacionado com a aceleração de colisão detectada com base no segundo sinal de aceleração de colisão. O controlador também compara o valor da métrica de colisão em função do primeiro sinal

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3/22 de aceleração de colisão detectado com um limite associado. O controlador determina adicionalmente uma condição de colisão do veículo em resposta a (a) comparação e (b) o primeiro sinal de aceleração.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [0007] Os recursos e vantagens expostos da presente invenção, bem como outros mais, ficarão aparentes aos versados na técnica mediante consideração da descrição seguinte da invenção e dos desenhos anexos, em que:

a figura 1 é uma vista de topo esquemática de um veículo com um sistema de restrição do ocupante atuável de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção;

a figura 2 é um diagrama de blocos funcional da porção de controle do aparelho da figura 1; e, a figura 3 é um diagrama de blocos funcional mostrando um processo de controle usado pela porção de controle da figura 2 de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [0008] Referindo-se às figuras 1 e 2, um aparelho 10 é montado em um veículo 12 para determinar uma condição de colisão do veículo e controlar a atuação de um sistema de restrição do ocupante atuável 14, de acordo com um exemplo da presente invenção. O sistema de restrição do ocupante atuável 14 compreende, por exemplo, um primeiro dispositivo de restrição do ocupante inflável dianteiro 16, tal como um módulo de saco de ar montado na roda de direção, localizado em um lado do motorista 18 do veículo 12. O sistema de restrição do ocupante atuável 14 pode também compreender um segundo dispositivo de restrição do ocupante inflável dianteiro 20, tal como um módulo de saco de ar montado no painel de instrumento, localizado em um lado do passageiro 22 do veículo 12.

[0009] O sistema de restrição do ocupante atuável 14 pode

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4/22 compreender adicionalmente um primeiro dispositivo de restrição do ocupante inflável de impacto lateral 24, tal como um módulo de saco de ar montado na porta, um módulo de saco de ar montado no banco, ou um módulo de saco de ar de cortina montado no trilho do teto, localizado no lado do motorista 18 do veículo 12. O primeiro dispositivo de restrição do ocupante inflável de impacto lateral 24 pode altemativamente ser localizado em qualquer lugar na estrutura do veículo lateral 12, ou adjacente a ela, tais como os pilares laterais e/ou painéis do corpo lateral. O sistema de restrição do ocupante atuável 14 pode ainda adicionalmente compreender um segundo dispositivo de restrição do ocupante inflável de impacto lateral 26, tais como um módulo de saco de ar montado na porta, um módulo de saco de ar montado no banco, ou um módulo de saco de ar de cortina montado no trilho do teto, localizado na estrutura lateral, ou adjacente a ela, no lado do passageiro 22 do veículo 12. O sistema de restrição do ocupante atuável 14 pode também adicionalmente ou altemativamente compreender um dispositivo de restrição do ocupante de cinto de segurança atuável, tal como um pré-tensionador do cinto de segurança do lado do motorista 28 e/ou um pré-tensionador do cinto de segurança do lado do passageiro 29. O sistema de restrição do ocupante atuável 14 pode adicionalmente ou altemativamente compreender qualquer dispositivo de restrição do ocupante atuável que ajuda proteger um ocupante do veículo em resposta a um impacto no veículo 12.

[00010] Os dispositivos de restrição do ocupante 16, 20, 24, 26, 28 e 29 do sistema de restrição do ocupante atuável 14 são dispositivos de restrição ou segurança atuáveis do veículo 12. Outros dispositivos de restrição ou segurança atuáveis do veículo 12 que podem ser atuados em resposta a um impacto ou uma condição de colisão do veículo incluem travas das portas do veículo (não mostradas) e podem incluir um sistema de controle da suspensão (não mostrado), uma barra de rolamento desdobrável (não mostrada), e um saco de ar externa (não mostrado) ou outros dispositivos infláveis internos ou

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5/22 externos ao veículo.

[00011] O aparelho 10 compreende adicionalmente um conjunto sensor de abalroamento ou colisão 30 localizado em um local substancialmente central no veículo 12. O conjunto sensor 30 inclui um primeiro sensor de aceleração de colisão 32, tal como um acelerômetro, com seu eixo de sensibilidade orientado para detectar aceleração de colisão em uma direção substancialmente paralela a um eixo longitudinal ou frente-traseira do veículo 12. O eixo longitudinal ou frente-traseira do veículo 12 é designado o eixo-X na figura 1. O primeiro sensor de aceleração de colisão 32 provê um sinal de aceleração de colisão designado CCU_1X. O conjunto sensor 30 também compreende um segundo sensor de aceleração de colisão 34, tal como um acelerômetro, com seu eixo de sensibilidade orientado para detectar aceleração de colisão em uma direção substancialmente paralela a um eixo transversal ou lado a lado do veículo 12. O eixo transversal ou lado a lado do veículo 12 é designado o eixo Y na figura 1 e é orientado substancialmente perpendicular ao eixo X. O segundo sensor de aceleração de colisão 34 provê um sinal de aceleração de colisão designado CCU_1Y.

[00012] O primeiro sensor de aceleração de colisão 32, de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção, tem uma sensibilidade nominal de ± 100g's (g sendo o valor de aceleração atribuído à gravidade da terra, isto é, 32 pés por segundo quadrado, ou 9,8 metros por segundo quadrado). O segundo sensor de aceleração de colisão 34, de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção, tem uma sensibilidade nominal de ± 20g’s.

[00013] Os sinais de aceleração de colisão CCU_1X e CCU_1Y dos sensores de aceleração de colisão: 32 e 34, respectivamente, podem assumir qualquer das diversas formas. Cada qual dos sinais de aceleração de colisão CCU_1X e CCU_1Y pode ter amplitude, frequência, duração de pulso e/ou qualquer outra característica elétrica que varia em função da aceleração de

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6/22 colisão detectada. Na modalidade exemplar mostrada nas figuras 1 e 2, os sinais de aceleração de colisão CCU_1X e CCU_1Y têm características de frequência e amplitude indicativas da aceleração de colisão detectada, isto é, elas variam em função da aceleração de colisão detectada. Assim, cada qual dos sinais de aceleração de colisão CCU_1X e CCU_1Y tem uma característica elétrica funcionalmente relacionada com a aceleração de colisão detectada ao longo do eixo de sensibilidade do sensor de aceleração de colisão correspondente 32 ou 34, respectivamente.

[00014] O aparelho 10 pode também incluir um sensor de aceleração de colisão satélite no lado do motorista 40 localizado na estrutura lateral, adjacente ou próximo a ela, no lado do motorista 18 do veículo 12, tal como no pilar B do veículo no lado do motorista 42 ou na porta do lado do motorista 44. O sensor de aceleração de colisão satélite lateral 40 tem um eixo de sensibilidade orientado para detectar aceleração de colisão em uma direção substancialmente paralela ao eixo X do veículo e provê um sinal designado RAS_1BX. Como os sinais de aceleração de colisão CCU_1X e CCU_1Y, o sinal de aceleração de colisão RAS_1BX pode ter amplitude, frequência, duração de pulso e/ou qualquer outra característica elétrica que varie em função da aceleração de colisão detectada. Assim, o sinal de aceleração de colisão RAS_1BX tem uma característica elétrica que varia em função da aceleração de colisão detectada ao longo do eixo X.

[00015] O aparelho 10 pode adicionalmente incluir um sensor de aceleração de colisão satélite no lado do passageiro 46 localizado em uma estrutura lateral, adjacente ou próximo a ela, no lado do passageiro 22 do veículo 12, tal como no pilar B no lado do passageiro 48 ou na porta no lado do passageiro 50. O sensor de aceleração de colisão satélite lateral 46 tem um eixo de sensibilidade orientado para detectar aceleração de colisão em uma direção substancialmente paralela ao eixo X do veículo e fornece um sinal designado como RAS_2BX. Como o sinal de aceleração de colisão

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RAS_1BX, o sinal de aceleração de colisão RAS_2BX pode ter amplitude, frequência, duração de pulso e/ou qualquer outra característica elétrica que varia em função da aceleração de colisão detectada, Assim, o sinal de aceleração de colisão RAS_2BX tem uma característica elétrica que varia em função da aceleração de colisão detectada ao longo do eixo X.

[00016] O aparelho 10 pode incluir outros sensores de aceleração de colisão satélites laterais do eixo X. Tais outros sensores de aceleração de colisão satélites laterais do eixo X podem ser montados nos pilares C 52 e 54, ou adjacentes a eles, no lado do motorista 18 e lado do passageiro 22, respectivamente, do veículo 12 e/ou nos pilares D 56 e 58, ou adjacentes a eles, no lado do motorista 18 e lado do passageiro 22, respectivamente, do veículo. Se sensores de aceleração de colisão satélites laterais do pilar C e/ou pilar D forem usados, seus sinais seriam designados como RAS_C3X (pilar C lado do motorista 52), RAS_C4X (pilar C lado do passageiro 54). RAS_D5X (pilar D lado do motorista 56) e RAS_D6X (pilar D lado do passageiro 58), respectivamente.

[00017] Referindo-se à figura 2, o aparelho 10 inclui adicionalmente um controlador 70. Os sinais de aceleração de colisão CCU_1X e CCU_1Y provenientes dos sensores de aceleração de colisão 32 e 34, respectivamente, são providos ao controlador 70. De acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção, o controlador 70 pode ser um microcomputador programado para executar um processo de controle, incluindo um ou mais algoritmos. As funções executadas pelo controlador 70, entretanto, poderíam ser realizadas por outro sistema de circuitos digital e/ou analógico, incluindo componentes elétricos ou eletrônicos separados, que poderíam ser montados em uma ou mais placas de circuito usando sistema de circuitos discretos, ou fabricadas como um circuito integrado específico da aplicação (ASIC).

[00018] De acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção, o controlador 70 monitora os sinais de aceleração de colisão

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CCU_1X e CCU_1Y provenientes dos sensores de aceleração de colisão 32 e 34, respectivamente. O controlador 70 realiza um ou mais algoritmos de determinação de colisão para determinar se existe uma condição de colisão do veículo. Se o controlador 70 determinar que um evento de colisão do veículo está ocorrendo para o qual atuação ou desdobramento do sistema de restrição do ocupante atuável 14 ou dispositivos de restrição do ocupante individuais ou outros dispositivos de segurança atuáveis do veículo é desejado, os dispositivos serão atuados. O controlador 70 tem a capacidade de discriminar entre um evento de colisão de desdobramento e um evento de colisão de não desdobramento.

[00019] Os algoritmos de determinação de colisão executados pelo controlador 70 determinam certos valores a partir dos sinais de aceleração de colisão CCU_1X e CCU_1Y. Os valores determinados são usados na determinação se existe uma condição de colisão do veículo e se o sistema de restrição do ocupante atuável 14 ou dispositivos de restrição do ocupante individuais ou qualquer outro dispositivo de segurança atuável do veículo deve ser desdobrado ou atuado. Se for feita uma determinação, de acordo com os valores determinados, para desdobrar ou atuar o sistema de restrição do ocupante atuável 14 ou dispositivos de restrição do ocupante individuais, tal como o primeiro dispositivo de restrição do ocupante inflável dianteiro 16 ou o segundo dispositivo de restrição dianteiro inflável 20, ou qualquer outro dispositivo de segurança atuável do veículo, o controlador 70 produz um sinal ou comando de desdobramento apropriado. Dispositivos multiestágios podem ser atuados em diferentes momentos dependendo dos valores determinados e os tempos de cruzamento do limite ou diferentes dispositivos podem ser atuados em diferentes momentos dependendo dos valores determinados e dos tempos de cruzamento do limite.

[00020] O aparelho 10, de acordo com uma modalidade exemplar da invenção, usa somente os sinais de aceleração de colisão CCU_1X e CCU_1Y

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9/22 na determinação se existe uma condição de colisão do veículo e se o sistema de restrição do ocupante atuável 14 ou dispositivos de restrição ou segurança do ocupante atuáveis individuais do veículo devem ser desdobrados ou atuados. O aparelho 10 pode altemativamente também empregar os sinais de aceleração de colisão adicionais RAS_1BX e RAS_2BX provenientes dos sensores de aceleração de colisão satélites laterais adicionais 40 e 46, com ou sem filtragem, na determinação de colisão e/ou decisões de desdobramento ou atuação. Outros sinais que podem ser recebidos e empregados na determinação de colisão e/ou decisões de desdobramento ou atuação, além dos sinais de aceleração de colisão CCU_1X e CCU_1Y, são sinais RAS_C3X, RAS_C4X, RAS_D5X, e RAS_D6X provenientes dos sensores de aceleração de colisão satélites laterais do pilar C e/ou pilar D opcionais se assim desejado para ajudar em um tipo específico de detecção de evento de colisão. Ainda outros sinais que podem ser recebidos e empregados na determinação de colisão e/ou decisões de desdobramento ou atuação são sinais provenientes de um sensor da fivela do cinto de segurança do motorista e/ou passageiro que provê um sinal indicando se a fivela está travada ou destravada, um sensor de peso do motorista e/ou passageiro que provê um indicativo de sinal do peso detectado do ocupante do banco, e sensores que fornecem sinais indicativos de informação do outro ocupante do veículo, tal como presença, posição, altura, medida da cintura, movimento e/ou uso de um banco de criança.

[00021] Referindo-se à figura 3, o controlador 70 determina se existe uma condição de colisão do veículo de desdobramento e controla o sistema de restrição do ocupante atuável 14 usando um processo e lógica de controle mostrado de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção. O processo e a lógica mostrados e descritos na figura 3 são especificamente voltados para controlar um dispositivo de restrição do ocupante atuável no lado do motorista 18 do veículo 12, tal como o primeiro dispositivo de

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10/22 restrição do ocupante inflável dianteiro 16. No entanto, este processo e lógica são representativos do processo e lógica que podem ser usados para controlar qualquer restrição atuável do veículo 12, tal como o segundo dispositivo de restrição do ocupante inflável dianteiro 20 no lado do passageiro 22 do veículo 12, ou qualquer outro dispositivo de restrição do ocupante atuável que ajuda proteger um ocupante do veículo em resposta a uma condição de colisão do veículo 12. O processo e lógica de controle podem também ser usados para controlar qualquer dispositivo de segurança atuável do veículo 12, tais como travas das portas do veículo, um sistema de controle da suspensão, uma barra de rolamento desdobrável e/ou uma saco de ar externa ou outro dispositivo inflável externo ou interno ao veículo.

[00022] De acordo com o processo de controle da modalidade exemplar da figura 3, o sensor de aceleração de colisão 32 provê um sinal de aceleração CCU_1X com uma característica (por exemplo, frequência e amplitude) indicativa da aceleração do veículo em uma direção substancialmente paralela ao eixo X do veículo 12. O sinal de aceleração CCU_1X é provido a uma função do filtro passa-baixa (LPF) 72 do controlador 70. A função LPF 72 filtra o sinal de aceleração CCU_1X para eliminar componentes de sinal estranhos, tais como frequências resultantes de eventos estranhos que operam veículos e/ou de ruído da estrada. Os componentes de sinal removidos por filtração não são usados na discriminação se está ocorrendo um evento de colisão do veículo e se está ocorrendo um evento de colisão do veículo para o qual se deseja o desdobramento de um dispositivo de restrição do ocupante atuável no lado do motorista, tal como o primeiro dispositivo de restrição do ocupante inflável dianteiro 16. Teste empírico ou cálculo pode ser usado para determinar os componentes de sinal usados para discriminação de uma condição de colisão do veículo em um veículo de interesse e/ou determinar se está ocorrendo um evento de colisão do veículo para o qual se deseja o desdobramento de um

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11/22 dispositivo de restrição do ocupante atuável no lado do motorista. Componentes de indicativo de sinal de uma condição de colisão do veículo e/ou usados na determinação se está ocorrendo um evento de colisão do veículo para o qual se deseja o desdobramento de um dispositivo de restrição do ocupante atuável no lado do motorista são produzidos para processamento adicional.

[00023] O sinal de saída filtrado da função LPF 72 é provido a uma função do conversor analógico-digital (“A/D”) 74 do controlador 70. A função do conversor A/D 74 converte o sinal de aceleração de colisão filtrado em um sinal digital. A saída da função do conversor A/D 74 pode ser filtrada com uma outra função de filtro (não mostrada) com valores de filtro determinados com o propósito de eliminar pequenas flutuações e deslocamentos associados com a conversão A/D. Esta outra função de filtro pode ser implementada digitalmente no controlador 70. Uma função de determinação e comparação 76 do controlador 70 determina dois valores da métrica de colisão, VEL_REL_1X e DISPL_REL_1X, a partir do sinal de aceleração de colisão filtrado CCU_1X. Especificamente, a função de determinação e comparação 76 determina VEL_REL_1X, que é a velocidade em uma direção substancialmente paralela ao eixo X, pela integração do sinal de aceleração de colisão filtrado CCU_1X. A função de determinação e comparação 76 também determina DISPL_REL_1X, que é o deslocamento em uma direção substancialmente paralela ao eixo X, pela integração dupla do sinal de aceleração de colisão filtrado CCU_1X.

[00024] O valor de deslocamento de colisão e valor de velocidade de colisão são preferivelmente determinados usando um processo de detecção de colisão virtual descrito com detalhes na patente U.S. 6.186.539 de Foo et al. e patente U.S. 6.036.225 de Foo et al. usando um modelo de massa de mola do ocupante para levar em conta forças de mola e forças de amortecimento. Uma explicação detalhada de um modelo de mola-massa é encontrada na patente

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U.S. 5.935.182 deFooetal.

[00025] A função de determinação e comparação 76 do controlador 70 compara o valor VEL_REL_1X com pelo menos um limite de discriminação, cuja comparação é usada para discriminar se um evento de colisão está ocorrendo. O limite de discriminação pode ser variável ou pode ser fixo. De acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção, a função de determinação e comparação 76 compara o valor VEL_REL_1X em função do valor DISPL_REL_1X com um primeiro limite de discriminação variável 78 e um segundo limite de discriminação variável 80. Representações gráficas das variações do primeiro e segundo limites 78 e 80, de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção, são incluídas na figura 3. Como pode-se ver, depois de um alto platô inicial seguido por um grande degrau ou queda, o primeiro e segundo limites 78 e 80 no geral aumentam com o aumento do deslocamento DISPL_REL_1X em uma direção substancialmente paralela ao eixo X. Teste empírico ou cálculo pode ser usado para determinar a variação no primeiro e segundo limites 78 e 80 em função do valor de deslocamento DISPL_REL_1X necessário para prover o controle de atuação desejado.

[00026] A ocorrência do valor VEL_REL_1X excedendo o primeiro limite 78 ou o segundo limite 80, determinada pela função de determinação e comparação 76, é travada no tempo por uma função de travamento (não mostrada) do controlador 70, que provê um sinal HIGH digital a uma função de controle de determinação de condição de colisão e desdobramento 114 por um período de tempo predeterminado. Em resposta ao sinal HIGH digital da função de determinação e comparação 76, através de sua função de travamento de tempo, a função de controle de determinação de condição de colisão e desdobramento 114 determina que uma condição de colisão do veículo 12 está ocorrendo. A função de controle de determinação de condição de colisão e desdobramento 114 do controlador 70 também determina se está

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13/22 ocorrendo um evento de colisão do veículo para o qual desdobramento ou atuação de um dispositivo de restrição do ocupante atuável, tal como o primeiro dispositivo de restrição do ocupante inflável dianteiro 16 ou o prétensionador do cinto de segurança do lado do motorista 28, ou qualquer outro dispositivo de segurança de veículo é desejado. Se for desejado desdobramento, o controlador 70 produz um sinal de desdobramento para o dispositivo de restrição do ocupante atuável, tal como o primeiro dispositivo de restrição do ocupante inflável dianteiro 16 e/ou o pré-tensionador do cinto de segurança do lado do motorista 28, que desdobra em resposta ao sinal de desdobramento. Esta porção do processo de controle da modalidade exemplar não está mostrada na figura 3, que, em vez disso, ilustra o processo de controle se o valor VEL_REL_1X não exceder nem o primeiro limite 78 nem o segundo limite 80, determinada pela função de determinação e comparação 76.

[00027] Como parte da comparação do valor VEL_REL_1X em função do valor D1SPL_REL_1X com o primeiro e segundo limites variáveis 78 e 80, a função de determinação e comparação 76 garante que o valor VEL_REL_1X fica fora de uma caixa de imunidade de segurança 82 antes de iniciar qualquer comparação. O propósito da caixa de imunidade de segurança 82 é filtrar eventos mal utilizados e impedir atuação do(s) dispositivo(s) de restrição quando valores de velocidade de colisão e/ou deslocamento de colisão estiverem dentro dos valores da caixa de imunidade de segurança. Eventos de mal utilização incluem fortes forças de impacto verticais, saliências na estrada, pancadas na porta, e outros eventos, que produzem sinais de saída do sensor de aceleração de colisão 32 que não são o resultado de eventos de colisão de desdobramento. A caixa de imunidade de segurança 82 é representada pelos valores de velocidade de colisão e deslocamento de colisão determinados abaixo dos quais o sistema de restrição do ocupante atuável 14 não pode ser atuado. É somente depois que os valores de

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14/22 velocidade de colisão VEL_REL_1X e/ou valores de deslocamento de colisão DISPL_REL_1X determinados excederem as velocidades e deslocamentos representados pela caixa de imunidade de segurança 82 e estiverem, portanto, fora da caixa de imunidade de segurança 82 que a atuação do sistema de restrição do ocupante atuável 14 é normalmente permitida em resposta a determinações da métrica de colisão. Dessa maneira, o termo imunidade pode, às vezes, ser usado aqui durante a discussão de valores de limite que definem se a atuação do sistema de restrição do ocupante atuável 14 é ou não permitida.

[00028] A caixa de imunidade de segurança 82 define uma área delimitada pelos valores do limite superior predeterminado de VEL_REL_1X e DISPL_REL_1X. Quando o valor determinado de VEL_REL_1 X estiver dentro da área da caixa de imunidade de segurança 82, a função de segurança é OFF ou em uma condição LOW digital e, portanto, a atuação do sistema de restrição do ocupante atuável 14 não pode ocorrer. Se o valor VEL_REL_1X estiver fora da caixa de imunidade de segurança 82 ou em uma condição HIGH, a função de segurança é ON e, portanto, o sistema de restrição do ocupante atuável 14 pode ser atuado. De acordo com a presente invenção, se o valor VEL_REL_1X estiver fora da caixa de imunidade de segurança 82 e então entrar ou re-entrar na caixa de imunidade de segurança, o período de tempo que a função de segurança está ou permanece ON é prolongado ou intensificado depois que o valor de VEL_REL_1X entra ou re-entra na caixa de imunidade de segurança. Isto é referido como um período de tempo travado. Também, mesmo embora apenas uma caixa de imunidade de segurança 82 esteja mostrada na figura 3, cada limite 78 e 80 pode ter uma caixa de imunidade de segurança associada.

[00029] Embora a figura 3 mostre uma única saída da função de determinação e comparação 76, existem realmente duas saídas. Uma primeira saída reflete a ocorrência do valor VEL_REL_1X excedendo o primeiro

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15/22 limite 78. Uma segunda saída reflete a ocorrência do valor VEL_REL_1X excedendo o segundo limite 80. O controlador 70 faz a distinção entre a primeira e segunda saídas através das demais etapas do processo de controle. A primeira saída é usada para controlar a atuação de um dispositivo de restrição do ocupante do veículo ou outro dispositivo de segurança de veículo, tal como o primeiro dispositivo de restrição do ocupante inflável dianteiro 16. A segunda saída é usada para controlar a atuação de um outro dispositivo de restrição do ocupante do veículo ou outro dispositivo de segurança de veículo, tal como um pré-tensionador do cinto de segurança do lado do motorista 28. Se somente um único limite for desejado para todos os dispositivos de restrição do ocupante atuáveis ou outros dispositivos de segurança de veículo, somente um dos limites 78 e 80 pode ser empregado no processo de controle da figura 3. Similarmente, se mais de dois limites forem desejados para controlar mais de dois diferentes dispositivos de restrição do ocupante ou outros dispositivos de segurança de acordo com diferentes limites, limites adicionais podem ser empregados no processo de controle da figura 3.

[00030] Também de acordo com o processo de controle da modalidade exemplar da figura 3, o sensor de aceleração de colisão 34 provê um sinal de aceleração CCU_1Y com uma característica (por exemplo, frequência e amplitude) indicativa da aceleração de colisão do veículo em uma direção substancialmente paralela ao eixo Y do veículo 12 mediante a ocorrência de um evento de colisão. O sinal de aceleração CCU_1 Y é provido a uma função LPF 86 do controlador 70. A função LPF 86 filtra o sinal de aceleração CCU_1Y para eliminar componentes de sinal estranhos, tais como frequências resultantes de eventos de operação estranhos ao veículo e/ou de ruído da estrada. Os componentes de sinal removidos por filtração não são usados na discriminação se existe uma condição de colisão do veículo e se está ocorrendo um evento de colisão do veículo para o qual se deseja o desdobramento de um dispositivo de restrição do ocupante atuável no lado do

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16/22 motorista, tal como o primeiro dispositivo de restrição do ocupante inflável dianteiro 16. Teste empírico ou cálculo pode ser usado para determinar os componentes de sinal usados para discriminação de uma condição de colisão do veículo em um veículo de interesse e/ou determinar se está ocorrendo um evento de colisão do veículo para o qual se deseja o desdobramento de um dispositivo de restrição do ocupante atuável no lado do motorista. Componentes de indicativo de sinais de uma condição de colisão do veículo e/ou usados na determinação se está ocorrendo um evento de colisão do veículo para o qual se deseja o desdobramento de um dispositivo de restrição do ocupante atuável no lado do motorista são produzidos para processamento adicional.

[00031] O sinal de saída filtrado da função LPF 86 é provido a uma função do conversor A/D 88 do controlador 70. A função do conversor A/D 88 converte o sinal de aceleração de colisão filtrado CCU_1Y em um sinal digital. A saída da função do conversor A/D 88 pode ser filtrada com uma outra função de filtro (não mostrado) com valores de filtro determinados com o propósito de eliminar pequenas flutuações e deslocamentos associados com a conversão A/D. Esta outra função de filtro pode ser implementada digitalmente no controlador 70. O sinal de aceleração de colisão filtrado CCU_1Y é provido a uma função de determinação e comparação 90 do controlador 70, que determina um valor da métrica de colisão

CCU_lYSigned_A_MA a partir do sinal de aceleração de colisão filtrado

CC1_1Y e também determina um valor da métrica de colisão

CCU_lX_Long_A_MA a partir do sinal de aceleração de colisão filtrado

CCU-1X.

[00032] O valor CCU_lYSigned_A_MA é uma média móvel de aceleração detectada pelo segundo sensor de aceleração de colisão 34. Este valor é determinado calculando-se valores de média móvel do sinal de aceleração filtrado associado CCU_1Y proveniente do segundo sensor de

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17/22 aceleração de colisão 34. Uma média móvel é a soma dos últimos números predeterminados de amostras do sinal de aceleração filtrado dividida pelo número de amostras. A média é atualizada removendo-se a amostra mais antiga, substituindo-a com a última amostra, e então determinando a nova média. Como o valor da média muda ou ”move com o tempo, ele é referido como uma média móvel. Teste empírico ou cálculo pode ser usado para determinar o número de amostras a ser usado para o valor CCU_lYSigned_A_MA. Os valores de média móvel do sinal de aceleração filtrado associado CCU_1Y provenientes do segundo sensor de aceleração de colisão 34 são computados usando valores do sinal de aceleração “com sinal”. Especificamente, a direção de aceleração detectada pelo segundo sensor de aceleração de colisão 34 é refletida provendo-se um sinal, isto é, mais ou menos, para cada valor do sinal de aceleração CCU_1Y. Esses sinais são considerados na determinação do valor da métrica de colisão CCU_lYSigned_A_MA.

[00033] O valor CCU_lX_Long_A_MA é um média móvel da aceleração detectada pelo primeiro sensor de aceleração de colisão 32. Este valor é determinado calculando-se valores de média móvel do sinal de aceleração filtrado associado CCU_1X proveniente do primeiro sensor de aceleração de colisão 32. Como previamente explicado, uma média móvel é a soma dos últimos números predeterminados de amostras do sinal de aceleração filtrado dividida pelo número de amostras. A média é atualizada removendo-se a amostra mais antiga, substituindo-a com a última amostra, e então determinando a nova média. Como o valor da média muda ou ”move com o tempo, ele é referido como uma média móvel. Teste empírico ou cálculo pode ser usado para determinar o número de amostras a ser usado para o valor CCU_lX_Long_A_MA.

[00034] A função de determinação e comparação 90 do controlador 70 compara o valor CCU_lYSigned_A_MA com um limite. O limite pode ser

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18/22 variável ou pode ser fixo. Especificamente, a função de determinação e comparação 90 compara o valor CCU_lYSigned_A_MA em função do valor CCU_lX_Long_A_MA com um limite variável 94. Uma representação gráfica da variação do limite 94, de acordo com uma modalidade exemplar da invenção, é incluída na figura 3. Como pode-se ver, depois de um alto platô inicial seguido por um grande degrau ou queda, o limite 94 no geral diminui com o aumento dos valores CCU_lX_Long_A_MA e finalmente fica constante. Teste empírico ou cálculo pode ser usado para determinar a variação no limite 94 em função do valor CCU_lX_Long_A_MA para produzir o efeito de controle desejado para desdobramento do(s) dispositivo(s) de restrição do ocupante. A ocorrência do valor CCU_lYSigned_A_MA excedendo o limite 94, determinada pela função de determinação e comparação 90, é travada no tempo por uma função de travamento (não mostrada) do controlador 70, que provê um sinal HIGH digital a uma função OR 96 do controlador por um período de tempo predeterminado.

[00035] Os sinais de aceleração de colisão filtrados CCU_1Y e CCU_1X provenientes da função dos conversores A/D 88 e 74, respectivamente, são também providos a uma outra função de determinação e comparação 100 do controlador 70. A função de determinação e comparação 100 determina o valor da métrica de colisão CCU_lYSigned_A_MA a partir do sinal de aceleração de colisão filtrado CCU_1Y e determina o valor da métrica de colisão CCU_lX_Long_A_MA a partir do sinal de aceleração de colisão filtrado CCU_1X. Altemativamente, os valores da métrica de colisão CCU_lYSigned_A_MA e CCU_lX_Long_A_MA podem ser providos à função de determinação e comparação 100 pela função de determinação e comparação 90.

[00036] A função de determinação e comparação 100 compara o valor CCU_lYSigned_A_MA com diferentes limites. Os diferentes limites podem

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19/22 ser variáveis ou podem ser fixos. Especificamente, a função de determinação e comparação 100 compara o valor CCU_lYSigned_A_MA em função do valor CCU_lX_Long_A_MA com um limite variável 102 e um limite variável 104. Uma representação gráfica das variações dos limites 102 e 104, de acordo com uma modalidade exemplar da invenção, está representada na figura 3. Como pode-se ver, os limites 102 e 104 no geral aumentam com o aumento dos valores CCU_lX_Long_A_MA. Teste empírico ou cálculo pode ser usado para determinar as variações nos limites 102 e 104 em função do valor CCU_lX_Long_A_MA para conseguir uma função de controle desejada para desdobramento do(s) dispositivo(s) de restrição do ocupante.

[00037] Se o valor CCU_lYSigned_A_MA permanecer menor que o limite 104 e maior que o limite 102 e também mover progressivamente através de três zonas distintas (marcadas 1, 2 e 3 na figura 3) delineadas entre os limites 102 e 104, determinada pela função de determinação e comparação 100, esta ocorrência é travada no tempo por uma função de travamento (não mostrada) do controlador 70 por um período de tempo predeterminado. Isto provê um sinal HIGH digital à função OR 96 do controlador. Quando a função OR 96 recebe um digital HIGH tanto da função de determinação e comparação 90 quanto da função de determinação e comparação 100, através de suas respectivas funções de travamento de tempo, a função OR é ON ou HIGH e provê um sinal HIGH digital a uma entrada de uma função AND 106. [00038] Os sinais de aceleração de colisão filtrados CCU_1Y e CCU_X provenientes das funções do conversor A/D 88 e 74, respectivamente, são providos a uma função de determinação e comparação adicional 108 do controlador 70. A função de determinação e comparação 108 determina um valor da métrica de colisão CCU_lYUnsigned_A_MA a partir do sinal de aceleração de colisão filtrado CCU_1Y e determina um valor da métrica de colisão CCU_lX_Short_A_MA a partir do sinal de aceleração de colisão filtrado CCU_1X.

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20/22 [00039] O valor da métrica de colisão CCU_lYUnsigned_A_MA é determinado da mesma maneira que o valor CCU_lYSigned_A_MA, exceto que a direção de aceleração detectada pelo segundo sensor de aceleração de colisão 34 é ignorada para cada valor do sinal de aceleração CCU_1Y. Assim, valores sem sinal do sinal de aceleração CCU_1Y (isto é, seus valores absolutos) são usados na determinação do valor da métrica de colisão CCU_lYUnsigned_A_MA. Similarmente, o valor da métrica de colisão CCU_lX_Short_A_MA é determinado da mesma maneira que o valor da métrica de colisão CCU_lX_Long_A_MA, exceto que o número predeterminado de amostras do sinal de aceleração filtrado usado para determinar CCU_lX_Short_A_MA é menor que o número predeterminado de amostras usado para determinar o valor CCU_lX_Long_A_MA. Teste empírico ou cálculo pode ser usado para determinar o número de amostras a ser usado para o valor CCU_lYUnsigned_A_MA e para o valor CCU_lX_Short_A_MA para prover o controle desejado do(s) dispositivo(s) de restrição do ocupante.

[00040] A função de determinação e comparação 108 do controlador 70 compara o valor CCU_1 YUnsigned_A_MA com um limite. O limite pode ser variável ou pode ser fixo. Especificamente, a função de determinação e comparação 108 compara o valor CCU_1 YUnsigned_A_MA em função do Valor CCU_lX_Short_A_MA com um limite variável 110. Uma representação gráfica da variação do limite 110, de acordo com uma modalidade exemplar da invenção, está representada na figura 3. Como pode-se ver, depois de um alto platô inicial seguido por um grande degrau ou queda, o limite 110 permanece relativamente plano, embora ele inclua diversos degraus de valores pequenos, com o aumento dos valores CCU_lX_Short_A_MA. Teste empírico ou cálculo pode ser usado para determinar a variação no limite 110 em função do valor CCU_lX_Short_A_MA para obter o controle de desdobramento desejado do(s) dispositivo(s) de restrição do ocupante. A ocorrência do valor

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CCU_lYUnsigned_A_MA excedendo o limite 110, determinada pela função de determinação e comparação 108, é travada no tempo por uma função de travamento (não mostrada) do controlador 70. Isto provê um sinal HIGH digital à função AND 106 do controlador por um período de tempo predeterminado. [00041] Quando a função AND 106 recebe sinais HIGH digitais tanto da função OR 96 quanto da função de determinação e comparação 108, através de sua função de travamento de tempo associada, a função AND 106 é ON ou HIGH e provê um sinal HIGH digital a uma entrada da função AND 84 e à função de determinação e comparação 76. Em resposta ao recebimento de um sinal HIGH digital da função AND 106, a função de determinação e comparação 76 comuta os limites usados na sua função de comparação. Especificamente, em vez de comparar o valor VEL_REL_1X em função do valor DISPL_REL_1X com um primeiro limite de discriminação variável 78 e um segundo limite de discriminação variável 80, a função de determinação e comparação 76 compara o valor VEL_REL_1X com um limite de discriminação comutado simples 112. Como mostrado por meio do arranjo de controle da modalidade exemplar na figura 3, o limite de discriminação comutado 1 12 aumenta ligeiramente com o aumento do deslocamento DISPL_REL_1X da mesma maneira que o primeiro e segundo limites variáveis 78 e 80, mas permanece em valores mais baixos que o primeiro e o segundo limites variáveis 78 e 80. Embora um único limite comutado 112 esteja mostrado na figura 3, se múltiplos limites forem desejados para controlar diferentes dispositivos de restrição do ocupante ou outros dispositivos de segurança, limites comutados adicionais podem ser empregados no processo de controle da figura 3.

[00042] A ocorrência do valor VEL_REL_1X excedendo o limite comutado 112, determinada pela função de determinação e comparação 76, é travada no tempo por uma função de travamento (não mostrada) do controlador 70, que provê um sinal HIGH digital à função AND 84 do

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22/22 controlador 70 por um período de tempo predeterminado. Quando a função AND 84 recebe um sinal HIGH digital da função AND 106 e da função de determinação e comparação 76, com base em uma comparação do valor VEL_REL_1X em função do valor DISPL_REL_1X com o limite comutado 112, a função AND 84 é ON ou HIGH e provê um sinal HIGH digital à função de controle de determinação de condição de colisão e desdobramento 114. Em resposta à função AND 84 ser ON ou HIGH, a função de controle de determinação de condição de colisão e desdobramento 114 determina que uma condição de colisão do veículo 12 está ocorrendo.

[00043] A função de controle de determinação de condição de colisão e desdobramento 114 do controlador 70 também determina se está ocorrendo um evento de colisão do veículo para o qual desdobramento ou atuação de um dispositivo de restrição do ocupante atuável, tal como o primeiro dispositivo de restrição do ocupante inflável dianteiro 16 ou o pré-tensionador do cinto de segurança no lado do motorista 28, ou qualquer outro dispositivo de segurança de veículo, é desejado. Se for desejado desdobramento, o controlador 70 produz um sinal de desdobramento para o dispositivo de restrição do ocupante atuável, tal como o primeiro dispositivo de restrição do ocupante inflável dianteiro 16 e/ou o pré-tensionador do cinto de segurança do lado do motorista 28, que desdobra em resposta ao sinal de desdobramento. A decisão de desdobramento ou atuação pode ser baseada somente na determinação de que está ocorrendo uma condição de colisão do veículo, ou outras entradas podem ser consideradas na tomada de decisão do desdobramento ou atuação.

[00044] Pela descrição da invenção apresentada, versados na técnica perceberão melhorias, mudanças e modificações. Tais melhorias, mudanças e/ou modificações de acordo com o conhecimento dos versados na técnica devem ser cobertas pelas reivindicações anexas.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para determinar uma condição de colisão de um veículo, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

detectar aceleração de colisão em uma primeira direção paralela a um eixo longitudinal do veículo e prover um primeiro indicativo de sinal de sua aceleração de colisão;

detectar aceleração de colisão em uma segunda direção paralela a um eixo transversal do veículo e prover um segundo indicativo de sinal de sua aceleração de colisão;

determinar um valor da métrica de colisão funcionalmente relacionada com a aceleração de colisão detectada com base no segundo sinal de aceleração;

comparar o valor da métrica de colisão determinado como uma função do primeiro sinal de aceleração de colisão detectado com um limite associado; e, determinar uma condição de colisão do veículo em resposta a (a) a comparação e (b) o primeiro sinal de aceleração.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de prover um sinal de atuação para atuar um dispositivo de segurança atuável (14) do veículo em resposta à determinação de uma condição de colisão do veículo.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinar um valor da métrica de colisão funcionalmente relacionada com a aceleração de colisão detectada inclui as etapas de:

determinar uma média móvel de aceleração na segunda direção com base no segundo sinal de aceleração, e determinar o valor da métrica de colisão com base na média móvel determinada de aceleração na segunda direção.

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4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de comparar o valor da métrica de colisão determinado com um limite associado inclui as etapas de:

determinar uma média móvel de aceleração na primeira direção com base no primeiro sinal de aceleração, e comparar o valor da métrica de colisão determinado como uma função da média móvel determinada de aceleração na primeira direção com o limite associado.
5. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinar uma média móvel de aceleração na segunda direção com base no segundo sinal de aceleração inclui a etapa de determinar uma média móvel de aceleração na segunda direção com base em valores com sinais do segundo sinal de aceleração.
6. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinar uma média móvel de aceleração na segunda direção com base no segundo sinal de aceleração inclui a etapa de determinar uma média móvel de aceleração na segunda direção com base em valores sem sinal do segundo sinal de aceleração.
7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente as etapas de:

determinar a velocidade de colisão na primeira direção a partir do primeiro sinal de aceleração de colisão;

determinar o deslocamento de colisão na primeira direção a partir do primeiro sinal de aceleração de colisão;

comparar a velocidade de colisão determinada como uma função do deslocamento de colisão determinado com um de um limite de discriminação e um limite de discriminação comutado; e, comutar o limite de discriminação para o limite de discriminação comutado quando o valor da métrica de colisão determinado

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3/4 como uma função do primeiro sinal de aceleração de colisão detectado exceder o limite associado, e em que a etapa de determinar uma condição de colisão do veículo inclui a etapa de determinar uma condição de colisão do veículo em resposta tanto à velocidade de colisão determinada em função do deslocamento de colisão determinado excedendo um do limite de discriminação e do limite de discriminação comutado, quanto o valor da métrica de colisão determinado em função do primeiro sinal de aceleração de colisão detectado excedendo o limite associado.
8. Aparelho para determinar uma condição de colisão de um veículo, caracterizado pelo fato de que compreende:

um primeiro acelerômetro (32) para detectar aceleração de colisão em uma primeira direção paralela a um eixo longitudinal do veículo e prover um primeiro indicativo de sinal de sua aceleração de colisão;

um segundo acelerômetro (34) para detectar aceleração de colisão em uma segunda direção paralela a um eixo transversal do veículo e prover um segundo indicativo de sinal de sua aceleração de colisão; e, um controlador (70) para determinar um valor da métrica de colisão funcionalmente relacionada com a aceleração de colisão detectada com base no segundo sinal de aceleração de colisão, o controlador (70) também comparando o valor da métrica de colisão em função do primeiro sinal de aceleração de colisão detectado com um limite associado, o controlador (70) adicionalmente determinando uma condição de colisão do veículo em resposta a (a) a comparação e (b) o primeiro sinal de aceleração de colisão.
9. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o controlador (70) também provê um sinal de atuação para atuar um dispositivo de segurança atuável (14) do veículo em resposta à determinação de uma condição de colisão do veículo.

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10. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o controlador (70) determina o valor da métrica de colisão como uma média móvel de aceleração na segunda direção em função do primeiro sinal de aceleração de colisão detectado.
11. Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o controlador (70) determina o valor da métrica de colisão como uma média móvel de aceleração na segunda direção em função de uma média móvel de aceleração na primeira direção.
12. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o limite associado é um limite variável.
13. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o limite associado é um limite fixo.
14. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos um do primeiro e segundo acelerômetros (32, 34) é localizado em um local do veículo central.