CN100393554C - 乘员保护装置用开启控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种控制安全气囊单元(30)的开启的开启控制装置。电子控制单元(12)由从地板传感器(14)和前部传感器(16，18)输出的信号检测地板减速度Gf和前部减速度GI和Gr。并且，电子控制单元(12)从地板减速度Gf计算速度变化Vn，并判定碰撞严重性。此外，电子控制单元(12)通过比较前部减速度GI和Gr与用作前部阈值变化图形的前部判定图边界的值、以及通过比较地板减速度Gf与用作开启阈值变化图形的低或高图边界的值，来判定对称标志FRG的状态。然后，基于严重性判定的结果以及对称标志FRG的状态，电子控制单元(12)确定关于安全气囊单元(30)的开启的延迟时间。安全气囊(36)基于该延迟时间而膨胀并扩展。

Description

乘员保护装置用开启控制装置
技术领域
本发明涉及一种用于控制在车辆碰撞期间保护乘员的乘员保护装置的开启(触发，起动)的装置。
背景技术
日本专利申请公开特开平H10-152014公开了一种传统的用于乘员保护装置的开启控制装置。该传统的开启控制装置包括设置车辆左前和右前部的卫星传感器、和设置在车体中央部分的地板传感器。该开启控制装置被构造成当一或多个卫星传感器检测到等于或大于预定基准值的冲击时降低地板传感器的安全气囊的开启阈值。此外，当卫星传感器检测到等于或大于预定基准值的冲击时，该传统的开启控制装置判定该冲击的严重性高，并控制该乘员保护装置的开启。
日本专利申请公开特开平2000-219098公开了另一种传统的用于乘员保护装置的开启控制装置。该传统的开启控制装置包括设置车辆左前和右前部的前置传感器、设置在车体中央部分的地板传感器，和用于控制充气装置(气体发生器)的输出的输出值控制单元(控制部)，其中该充气装置基于来自这些传感器的检测值而开启安全气囊单元。输出值控制单元基于来自这些传感器的检测值判定碰撞性质，并根据所判定的碰撞性质来最优化充气装置的输出。
日本专利申请公开特开平2002-104130公开了又一种传统的用于乘员保护装置的开启控制装置。该传统的开启控制装置也包括设置车辆左前和右前部的卫星传感器、和设置在车体中央部分的地板传感器。该开启控制装置由基于地板传感器的输出信号而确定的减速度与通过对减速度的时间积分而获得的速度之间的关系而确定一个值，并且当该确定的值超过一个输出用阈值变化图形(pattern)时，增加在开启安全气囊单元时的开启输出。该开启控制装置还由基于卫星传感器的输出信号而确定的减速度与上述速度之间的关系而确定第二个值，并且当该确定的第二个值超过一预定阈值时，用一不同的低阈值图形来代替上述输出用阈值变化图形。
在上述传统的用于乘员保护装置的开启控制装置中，基于表示由设置车辆前部的卫星传感器(前置传感器)和设置在车体中央部分的地板传感器所检测的碰撞而得出的减速度的检测值，来判定由车辆的碰撞而引起的冲击的严重性。基于所判定的严重性，来控制安全气囊单元的开启(介于高输出和低输出之间)。
然而，即使在基本相等的严重性的碰撞中，也必须根据车辆和对象之间的碰撞的性质，即根据碰撞是对称性碰撞(正面碰撞、与桩的碰撞(下文称作“固定桩碰撞(pole collision)”)，钻碰撞(underride collision)等)或者非对称性碰撞(斜碰撞、偏碰撞等)，而以不同方式控制安全气囊单元的开启，这是因为由于车辆的碰撞而得出的减速度的时间根据碰撞的性质而改变。因此，希望根据车辆和对象之间的碰撞性质而最优地控制安全气囊单元的开启。
发明内容
本发明被实行以解决上述问题，并且本发明的一个目的在于提供一种根据车辆的碰撞性质最优地控制车辆的乘员保护装置的开启的开启控制装置。
本发明提供一种对在车辆碰撞期间保护乘员的乘员保护装置的开启进行控制的开启控制装置，包括：设置在车体中以位于预定位置的第一传感器，该第一传感器输出与作用在所述车辆上的减速度相应的信号；设置在车体中以相对于所述第一传感器位于前方的第二传感器，该第二传感器输出与作用在所述车辆上的减速度相应的信号；用于基于从所述第一传感器和所述第二传感器输出的信号判定所述车辆受到的碰撞是否严重的碰撞严重性判定单元；用于基于从所述第一传感器和所述第二传感器输出的信号判定所述车辆的碰撞部是否具有对称性的碰撞对称性判定单元；延迟时间改变单元，该延迟时间改变单元用于基于由所述碰撞严重性判定单元所判定的严重性以及由所述碰撞对称性判定单元所进行的对称性判定结果，来改变要设置在所述乘员保护装置的第一输出被开启时的时间点与所述乘员保护装置的第二输出被开启时的时间点(时刻)之间的延迟时间；和开启控制单元，该开启控制单元用于基于由所述延迟时间改变单元改变的延迟时间，来控制所述乘员保护装置的第一输出和第二输出的开启。
通过上述结构，可以根据受到碰撞的车辆的碰撞部的对称性，即，其中碰撞部相对于沿车辆前后方向延伸的车辆的中心轴线对称的对称性碰撞，例如正面碰撞、固定桩碰撞或者钻碰撞，还是其中碰撞部相对于中心轴线不对称的非对称性碰撞，例如斜碰撞或者偏碰撞，来改变所述乘员保护装置的第一输出的开启和第二输出的开启之间的延迟时间。因此，可以根据碰撞时间(即，由碰撞而得出的车辆的减速时间)最佳地控制乘员保护装置的开启，其中该碰撞时间根据在碰撞部的对称性方面不同的碰撞类型而改变。因此，乘员保护装置可以适当地保护乘员免受碰撞造成的冲击。
优选地，当所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部不具有对称性时，所述延迟时间改变单元使所述延迟时间与所述车辆的碰撞部具有对称性时相比增加。
通过上述结构，当所述车辆的碰撞部不具有对称性时，即，当车辆经受非对称碰撞时，可以通过增加延迟时间来增加乘员保护装置的操作期间。因此，即使是在其中车辆的减速时间长即乘员的减速时间长的斜碰撞或者偏碰撞的情况下，也可以以适当保持乘员保护装置的操作状态的方式进行开启控制，从而可以适当地保护乘员。另一方面，当车辆的碰撞部具有对称性时，即，当车辆经受对称碰撞时，乘员的减速时间变短。因此，可以通过进行开启控制以使得乘员保护装置的操作期间缩短来适当地保护乘员。
优选地，当所述碰撞严重性判定单元判定所述车辆受到的碰撞严重并且所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部具有对称性时，所述延迟时间改变单元将所述延迟时间设定为零；当所述碰撞严重性判定单元判定所述车辆受到的碰撞严重并且所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部不具有对称性时或者当所述碰撞严重性判定单元判定所述车辆受到的碰撞不严重并且所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部具有对称性时，所述延迟时间改变单元将所述延迟时间设定为较短的时间；以及当所述碰撞严重性判定单元判定所述车辆受到的碰撞不严重并且所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部不具有对称性时，所述延迟时间改变单元将所述延迟时间设定为较长的时间。
通过上述结构，可以基于碰撞严重性例如由碰撞造成的车辆的变形量以及碰撞部的对称性来最佳地控制乘员保护装置的操作状态。具体地，当碰撞严重并且为对称性碰撞时，乘员的减速时间短，即减速度大。因此，在将延迟时间设置为零(基本上，同时地)的状态下开启乘员保护装置的第一输出和第二输出。当碰撞严重并且为非对称性碰撞时或者碰撞不严重并且为对称性碰撞时，减速度较大。因此，在将延迟时间设置为较短时间的状态下开启乘员保护装置的第一输出和第二输出。当碰撞不严重并且为非对称性碰撞时，减速度较小。因此，在将延迟时间设置为较长时间的状态下开启乘员保护装置的第一输出和第二输出。从而，可以以已经根据所发生的碰撞的性质而精细地调节的最佳方式保护乘员。
优选地，当作用在所述车辆上并由从所述第一传感器输出的信号所表示的减速度大于一预定水平时，所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部具有对称性。
通过上述结构，可以由通过第一传感器所检测的减速度的幅值来判定正在发生的碰撞为对称性碰撞。可以迅速地进行发生了对称性碰撞以及乘员的减速度大的判定，从而可以最佳的方式适当地开启乘员保护装置，并由此而适当地保护乘员。
优选地，所述乘员保护装置包括一具备多个充气装置的多级安全气囊装置。
优选地，所述第一传感器设置在位于所述车体中央部的地板通道上或其附近；并且所述第二传感器设置在位于所述车体前部的纵梁上。
附图说明
图1是根据本发明的一实施例的用于乘员保护装置的开启控制装置的系统框图；
图2是示出根据该实施例的开启阈值变化图形的曲线图，该图形用作对地板减速度Gf和地板速度变化Vn之间的关系而定义的开启判定图边界；
图3是示出根据该实施例的开启阈值变化图形的曲线图，该图形用作对地板减速度Gf和地板速度变化Vn之间的关系而定义的开启判定图边界，并且其中所述关系以一定的时间间隔为每一不同方式的碰撞而描绘出来；
图4示出根据该实施例的前阈值变化图形的曲线图，该图形用作对前部减速度GI、Gr和地板速度变化Vn之间的关系而定义的前判定图边界；
图5是示出根据该实施例的用于基于速度变化Vn而判定严重性的严重性判定图的曲线图；
图6是一表格，图1的开启控制装置参照该表格以确定延迟时间；
图7是示出各条件的图，图1的开启控制装置基于这些条件而开启乘员保护装置；
图8是根据该实施例的处理程序的流程图。
具体实施方式
将参照附图说明本发明的实施例。图1是根据该实施例的用于乘员保护装置的开启控制装置的系统结构的框图。该系统包括一个安装在车辆10上以控制各种操作的电子控制单元(下文将简称为“ECU”)12。该系统还包括位于设置在车体中央部的地板通道附近的地板传感器14，和位于设置在车辆前部的左和右纵梁(side member)上的前部传感器16和18。地板传感器14和前部传感器16和18中的各个都是输出与沿车辆前后方向作用在相应的传感器设置部上的冲击的幅值(具体地，沿车辆前后方向的减速度的幅值)对应的信号的电子式减速度传感器。
该ECU12包括输入-输出电路20；中央处理单元(下文将简称为CPU)22；只读存储器(下文将简称为ROM)24，其中预先存储有各种程序，包括将在后面说明的处理程序、计算用表格等；用作工作区的随机存储器(下文将简称为RAM)26；和与这些器件连接双向总线28。
地板传感器14和前部传感器16和18通过输入-输出电路20与上述结构的ECU12连接。从而，地板传感器14的输出信号和前部传感器16和18的输出信号被供给至输入-输出电路20，并根据来自CPU22的指令而以适当的定时存储在RAM26中。基于地板传感器14的输出信号，ECU12检测沿车辆前后方向作用在车体中央部的减速度的幅值Gf(在下文将幅值Gf称为地板减速度Gf)。此外，基于前部传感器16和18的输出信号，ECU12检测沿车辆前后方向分别作用在车体左前部和右前部的减速度的幅值GI和Gr(在下文将幅值GI和Gr称为前部减速度GI和Gr)。
该用于乘员保护装置的开启控制装置的系统包括安装在车辆10上并作动以保护车辆乘员的安全气囊单元30。该安全气囊单元30包括驱动电路32、充气装置34a和34b以及安全气囊36。该安全气囊单元30的驱动电路32与ECU12的输入-输出电路20连接。当从ECU12经输入-输出电路20向驱动电路32提供驱动信号时，该安全气囊单元30开启以展开安全气囊36。充气装置34a和34b分别包括与驱动电路32相连接的相应的点火装置38a和38b，以及相应的气体发生剂(未示出)，当由点火装置38a和38b产生热时，该气体发生剂产生大量的气体。充气装置34a和34b通过气体的产生使安全气囊36膨胀并展开。
安全气囊36为多级式。当充气装置34a和34b中的点火装置38a和38b同时发热时，从开始就产生高的气压，并且安全气囊36由如此所产生的高的气压而膨胀并展开。当充气装置34a和34b中的点火装置38a和38b彼此间以一预定的时间差(即延迟)发热时，则首先产生低的气压，然后以一延迟而产生高的气压，从而安全气囊36由如此所产生的低的气压和高的气压而逐步膨胀并展开。如此展开的安全气囊36位于车辆10的乘员和安装在车辆的部件之间。
ECU12的CPU22包括开启控制单元40、阈值改变单元42、严重性判定单元44和输出延迟时间改变单元46。如后面所要说明的，根据存储于ROM24中的处理程序，开启控制单元40基于地板减速度Gf判定是否要开启安全气囊单元30。然后开启控制单元40控制从输入-输出电路20向安全气囊单元30的驱动电路32的驱动信号的提供。如后面所要说明的，阈值改变单元42基于地板减速度Gf和前部减速度GI和Gr判定或者选择多个阈值变化图形(下文称为开启阈值变化图形)中有效的一个，该多个阈值变化图形被定义在一个开启判定图上并由开启控制单元40使用以判定是否要开启安全气囊单元30。
如后面所要说明的，严重性判定单元44通过比较前部减速度GI和Gr和参考值来进行严重性判定，其中参考值是先前设定用以进行由碰撞产生的冲击的严重性的判定的值。如后面所要说明的，输出延迟时间改变单元46，基于通过严重性判定单元44判定的严重性以及车辆10的碰撞的对称性，来设定安全气囊36的展开定时，即要设置在第一阶段点火(由点火装置38a和38b中的一个进行)和第二阶段点火(由点火装置38a和38b中的另一个进行)之间的延迟时间。
接着，将说明CPU22中进行的处理的详细内容。CPU22的开启控制单元40基于开启判定图而判定是否要开启安全气囊单元30。如图2中所示，该开启判定图包括作为开启阈值变化图形的两个由虚线示出的边界，即高图边界和低图边界(low map boundary)。该高图边界位于其中当一冲击作用在车辆10上时安全气囊单元30必须开启的区域和其中即使当一冲击作用在车辆10上时安全气囊单元30也不需要开启的区域之间。该低图边界位于其中当在一预定条件下一冲击作用在车辆10上时安全气囊单元30必须开启的区域和其中即使当在该预定条件下一冲击作用在车辆10上时安全气囊单元30也不需要开启的区域之间。该高图边界和该低图边界都存储于ROM24中。
开启控制单元40以预定的时间间隔(例如10毫秒)对地板减速度G进行时间积分，以获得每单位时间的速度变化Vn。当在行驶过程中一地板减速度Gf作用在车辆10上时，由于惯性，车辆10中的一物体(例如乘员)相对于车辆10向前加速。因此，可以通过地板减速度Gf的时间积分来获得车辆内的该物体相对于该车辆10的相对速度变化Vn。在计算出速度变化Vn后，开启控制单元40判定包含由地板减速度Gf和速度变化Vn的关系而确定的位置的所述开启判定图中的一个区域(即由高和低图边界所分开的区域中的一个)。
具体地，当开启控制单元40判定所述由地板减速度Gf和速度变化Vn之间的关系而确定的位置位于高图边界上方的区域中时(图2中点区域)，开启控制单元40判定有一大的冲击正作用在车体的中央部上，并通过输入-输出电路20向安全气囊单元30的驱动电路32提供驱动信号，以总是使安全气囊36膨胀并展开。在该情况下，安全气囊36通过安全气囊单元30的开启而展开。因此，当由地板减速度Gf和速度变化Vn之间的关系而确定的位置位于高图边界上方的区域中时，即图2中点区域，安全气囊36总是膨胀并展开。
如上所述，该高图边界被设定为位于其中当一冲击作用在车辆10上时安全气囊单元30必须开启的区域和其中即使当一冲击作用在车辆10上时安全气囊单元30也不需要开启的区域之间。然而，在有些情况下，取决于碰撞的性质或者方式，即使当由地板减速度Gf和速度变化Vn之间的关系而确定的位置不是位于高图边界上方的区域中(图2中点区域中)时，也必须开启安全气囊单元30。
具体地，例如当车辆10以中等速度(例如32km/h)与一物体斜碰撞时，即使由地板减速度Gf和速度变化Vn之间的关系而确定的位置不是位于高图边界上方的区域中，安全气囊单元30也必须开启。在当车辆10以中等速度与一物体斜碰撞的该示例情况中，在车体的前部作用一大的冲击。因此，当在车体的前部作用一大的冲击的情况下，即，在车体的左前部或者右前部产生一大的减速度，即使由地板减速度Gf和速度变化Vn之间的关系而确定的位置不位于高图边界上方的区域中时，只要是该位置位于低图边界上方的区域(图2中的斜线区域)中，开启控制单元40也开启安全气囊单元30。
同时，也可能以这样一种方式发生碰撞，其中，即使在车体的前部作用一大的冲击时，安全气囊单元30也无需开启。即，在其中车辆10以低速与一物体正面碰撞的低速正面碰撞或者其中车辆10以低速钻入一物体下方而与其碰撞的低速钻碰撞的情况下，安全气囊单元30无需开启。而且，在这些碰撞类型的情况下，开启控制单元40基于开启判定图的低图边界来判定是否要开启安全气囊单元30。这将参照图3进行具体地说明。图3示出了对每一种不同碰撞类型的地板减速度Gf和速度变化Vn之间的关系。在图3中，对于车辆10以中等速度造成斜碰撞情况的上述关系以一实线表示；对于车辆10以低速(例如18km/h)造成正面碰撞情况的上述关系以一包括交替长短划线的线表示；对于车辆10以低速造成钻碰撞情况的上述关系以包括与两个短划线交替的长线的线(双点划线)表示。
在其中车辆10以低速与一物体正面碰撞的情况下或者其中车辆10以低速造成钻碰撞的情况下，如果由地板减速度Gf和速度变化Vn之间的关系而确定的位置位于图3中所示的开启判定图的低图边界和高图边界之间的区域中时，则开启控制单元40开启安全气囊单元30。如果开启判定图的低图边界总是有效，则即使是在安全气囊单元30无需开启的低速正面碰撞或者低速钻碰撞的情况下，如果由地板减速度Gf和速度变化Vn之间的关系而确定的位置位于低图边界上方的区域中时，则开启控制单元40开启安全气囊单元30。因此，基于随碰撞方式或类型不同而变化的车体前部的减速度，使低图边界有效或无效。
如同开启控制单元40，阈值改变单元42以预定的时间间隔对地板减速度Gf进行时间积分，以获得每单位时间的速度变化Vn。阈值改变单元42判定包括第一位置或者第二位置的图4中所示的前部判定图的一个区域，其中，第一位置由根据地板减速度Gf而获得的速度变化Vn与基于前部传感器16的输出信号而检测到的前部减速度GI之间的关系而确定，第二位置由速度变化Vn与基于前部传感器18的输出信号而检测到的前部减速度Gr之间的关系而确定。
图4示出阈值变化图形(下文称作“前部阈值变化图形”)，通过该图形对车体前部的减速度进行比较，以确定是使图2和图3中所示的判定图上的低图边界(开启阈值变化图形)有效还是无效。在图4中，用作前部阈值变化图形的前部判定图边界由虚线表示。该前部判定图边界被设定为位于其中要使作为开启阈值变化图形的低图边界有效的区域以及其中要使该低图边界无效的区域之间。在图4中，对于当车辆10以中等速度造成与一物体斜碰撞的情况的上述关系由一实线表示；对于车辆10以低速造成正面碰撞情况的上述关系以一包括交替长短划线的线(单点划线)表示；对于车辆10以低速造成钻碰撞情况的上述关系以一包括与两个短划线交替的长线的线(双点划线)表示。
如图4所示，在由地板减速度Gf和速度变化Vn之间的关系而确定的位置位于图3中所示的开启判定图的低图边界和高图边界之间的区域中的条件下其中安全气囊单元30必须开启的车辆10以中等速度造成斜碰撞的情况、在该条件下其中安全气囊单元30无需开启的车辆10以低速造成正面碰撞的情况、在该条件下其中安全气囊单元30无需开启的车辆10以低速造成钻碰撞的情况中，作用在车体前部的减速度GI(Gr)达到其峰值时的定时彼此不同。具体地，如图4所示，在前部减速度GI(Gr)与从作用在车体中央部的地板减速度Gf而得出的每单位时间的速度变化Vn之间产生不同的关系。
综上所述，对于前部减速度GI(Gr)和地板速度变化Vn之间的关系，以这样一种方式设定用作前部阈值变化图形的前部判定图边界，即，使低图边界在中等速度斜碰撞的情况下有效，而在低速正面碰撞的情况下以及低速钻碰撞的情况下无效。即，前部减速度GI(Gr)与其进行比较以确定用作开启阈值变化图形的低图边界是否有效的阈值根据地板速度变化Vn而变化。从而可以根据碰撞方式或类型而适当地开启安全气囊单元30。
因此，ROM24存储用作前部阈值变化图形的前部判定图边界，其中该图形是由前部减速度GI(Gr)与速度变化Vn之间的关系而定义的，使得低图边界在中等速度的斜碰撞情况下有效，而在低速的正面碰撞的情况下和低速的钻碰撞的情况下无效。具体地，在地板速度变化Vn不大于第二值Vn2的区域中，对于前部减速度GI(Gr)的阈值被设定为一个大值G3，以使得低图边界不由低速的钻碰撞而有效。在地板速度变化Vn位于第二值Vn2与大于该第二值Vn2的第一值Vn1之间的区域中，对于前部减速度GI(Gr)的阈值被设定为一个小值G1，以使得低图边界由中等速度的斜碰撞而有效。此外，在地板速度变化Vn大于第一值Vn1的区域中，对于前部减速度GI(Gr)的阈值被设定为一个在大值G3和小值G1之间的值G2，以使得低图边界不由低速的正面碰撞而有效。
当阈值改变单元42基于图4所示的前部判定图判定由前部减速度GI(Gr)和地板速度变化Vn之间的关系而确定的位置位于前部判定图边界上方的区域中(图4的点区域)时，阈值改变单元42向开启控制单元40传送预定信号(下文称作“低图有效信号”)，以使用作开启阈值变化图形的低图边界有效；即，当由地板减速度Gf和速度变化Vn之间的关系而确定的位置位于低图边界和高图边界之间时，允许安全气囊单元30开启。同时，当阈值改变单元42判定由前部减速度GI(Gr)和速度变化Vn之间的关系而确定的位置不是位于图4的点区域中时，阈值改变单元42不向开启控制单元40提供低图有效信号。
严重性判定单元44，如同开启控制单元40一样，以预定的时间间隔对地板减速度Gf进行时间积分，以获得每单位时间的速度变化Vn。该严重性判定单元44基于图5所示的严重性判定图，判定速度变化Vn、基于前部传感器16的输出信号而检测到的前部减速度GI、基于前部传感器18的输出信号而检测到的前部减速度Gr随时间的变化。
图5以对比的方式示出在碰撞速度高的情况下以及在碰撞速度低的情况下速度变化Vn和前部减速度GI和Gr随时间的变化。在图5中，对于高的碰撞速度(例如64km/h)的情况的上述变化由一包括交替长短划线的线表示；对于低的碰撞速度(例如40km/h)的情况的上述变化由一实线表示。在碰撞速度低的情况下，碰撞严重性低，车体的前部以一较小量变形。相反，在碰撞速度高的情况下，碰撞严重性高，车体的前部以一较大量变形。因此，随着碰撞速度升高，作用在前部的冲击增加至某种程度的时间提前。在这方面，在碰撞速度高的情况下，如图5中包括交替长短划线的线所表示的，即使当作用在前部的冲击增加至一较高的程度之后，在此时车体的中央部还未有很大的减速。即，当车体的中央部由于碰撞而减速一较大的程度时，早已有一大的冲击作用在车体的前部。另一方面，在碰撞速度低的情况下，如图5中的实线所表示的，当作用在前部的冲击已增加至一较高水平时，车体的中央部已减速至一定程度。即，即使在车体的中央部已经由于碰撞而减速一较大的程度时，作用在车体的前部的冲击还没有很大地增加。
因此，通过设定当作用在车体的前部的冲击变大时前部减速度GI(Gr)必须达到的预定基准值、以及当车体的中央部减速到一定程度时基于地板传感器14的输出信号而获得的速度变化Vn必须达到的地板减速基准值V0，可以判定车辆10的碰撞严重性。地板减速基准值V0是一个由作用在车体的前部的冲击与车体的中央部的速度变化Vn之间的关系而确定的值，并被设定为严重性被判定为高的区域与严重性被判定为低的区域之间的边界。
严重性判定单元44存储如图5所示的严重性判定图。基于该严重性判定图，当前部减速度GI(Gr)大于所述基准值并且地板速度变化Vn大于地板减速基准值V0时，严重性判定单元44判定作用在车体的前部的冲击处于一较高水平，并且车体的中央部已减速到一定程度。因此，严重性判定单元44判定碰撞速度低，即，严重性低，并且将低严重性信号提供给输出延迟时间改变单元46。另一方面，当前部减速度GI(Gr)大于所述基准值并且地板速度变化Vn不大于地板减速基准值V0时，可以判定为在作用在车体的前部的冲击已增加至一较高水平之后，车体的中央部还没有较大地减速。因此，严重性判定单元44判定碰撞速度高，即，严重性高，并且将高严重性信号提供给输出延迟时间改变单元46。
输出延迟时间改变单元46从开启控制单元40获得预定信息(下文称作对称标志FRG)，该信息表示提供给安全气囊单元30的驱动信号是在进入高图边界上方的区域时产生的信号还是进入低图边界上方的区域时产生的信号。在由车辆10造成的碰撞，例如当以中等速度或高速发生正面碰撞、固定桩碰撞或者钻碰撞时，相对于车辆10的中心轴线对称时，该对称标志FRG被设定为“真”(“TRUE”)状态而输出。另一方面，在由车辆10造成的碰撞，例如当发生斜碰撞或者偏碰撞时，相对于车辆10的中心轴线不对称时，该对称标志FRG被设定为“假”(“FALSE”)状态而输出。
具体地，当阈值改变单元42选择高图边界作为由开启控制单元40使用的开启阈值变化图形时，地板减速度Gf与前部减速度GI和Gr无关地为一高值。在这种状态下，将车辆10的碰撞预测为对称碰撞，并且将对称标志FRG设定为“真”。另一方面，当阈值改变单元42选择低图边界作为由开启控制单元40使用的开启阈值变化图形时，基于前部减速度GI和Gr进行判定。在这种状态下，将车辆10的碰撞预测为非对称碰撞，并且将对称标志FRG设定为“假”。
此外，输出延迟时间改变单元46从严重性判定单元44接收低严重性信号或者高严重性信号。如上所述，输出延迟时间改变单元46获得对称标志FRG、低严重性信号或者高严重性信号，并基于图6所示的延迟时间表确定开启控制单元40向安全气囊单元30输出第二阶段驱动信号时的输出定时。然后，该输出延迟时间改变单元46向开启控制单元40提供一表示该输出定时的点火定时信号。
具体地，当从开启控制单元40获得的对称标志FRG为“真”并且从严重性判定单元44获得高严重性信号时，该输出延迟时间改变单元46向开启控制单元40提供一表示延迟时间要被设定为例如0秒的点火定时信号，即安全气囊36的第一阶段点火(由点火装置38a和38b中的一个进行)和第二阶段点火(由点火装置38a和38b中的另一个进行)要基本同时地进行。当从开启控制单元40获得的对称标志FRG为“真”并且从严重性判定单元44获得低严重性信号时，该输出延迟时间改变单元46向开启控制单元40提供一表示延迟时间要被设定为例如30毫秒的点火定时信号，即安全气囊36的第二阶段点火要从第一阶段点火经过30毫秒之后进行。
此外，当从开启控制单元40获得的对称标志FRG为“假”并且从严重性判定单元44获得高严重性信号时，该输出延迟时间改变单元46向开启控制单元40提供一表示延迟时间要被设定为例如30毫秒的点火定时信号，即安全气囊36的第二阶段点火要从第一阶段点火经过30毫秒之后进行。当从开启控制单元40获得的对称标志FRG为“假”并且从严重性判定单元44获得低严重性信号时，该输出延迟时间改变单元46向开启控制单元40提供一表示延迟时间要被设定为例如100毫秒的点火定时信号，即安全气囊36的第二阶段点火要从第一阶段点火经过100毫秒之后进行。从而，开启控制单元40根据从输出延迟时间改变单元46获得的点火定时信号向安全气囊单元30的驱动电路32输出驱动信号。
如上所述，在根据本发明的系统中，安全气囊单元30如图7所示被开启。具体地，当地板减速度Gf超过根据速度变化Vn而变化的高图边界(阈值)时、或者当地板减速度Gf超过根据速度变化Vn而变化的低图边界(阈值)并且前部减速度GI(Gr)超过根据前部速度变化Vn而变化的前部判定图边界(阈值)时，进行安全气囊单元30的第一阶段点火。此外，在根据本发明的系统中，当地板减速度Gf超过根据速度变化Vn而变化的高图边界(阈值)时，将对称标志FRG设定为“真”。此外，在根据本发明的系统中，基于严重性判定结果以及对称标志FRG设定安全气囊单元30的第二阶段点火定时，并且基于如此设定的点火定时进行安全气囊单元30的第二阶段点火。
下面将详细说明用于乘员保护装置的开启控制装置的系统的操作。当车辆10的使用者将未示出的点火开关置为“接通”状态时，安装在车辆10上的ECU12以预定的短的时间间隔重复执行图8所示的程序。
在从步骤S10开始处理程序的执行时，在步骤S11，ECU12检测减速度Gf、GI和Gr。具体地，ECU12通过输入-输出电路20从地板传感器14和前部传感器16和18获得输出信号，检测地板减速度Gf和前部减速度GI和Gr。ECU12在RAM26的预定存储位置临时存储地板减速度Gf和前部减速度GI和Gr，并然后进行到步骤S12。
在步骤S12，ECU12将对称标志FRG设定为“假”，这表示车辆10的碰撞为非对称碰撞类型。然后，ECU12进行到步骤S13，以从在上述步骤S11中被检测并临时存储的地板减速度Gf计算速度变化Vn。具体地，ECU12获得地板减速度Gf，并对所获得的地板减速度Gf进行时间积分以计算速度变化Vn。然后，ECU12在RAM26的预定存储位置临时存储所计算的速度变化Vn，并然后进行到步骤S14。
在步骤S14，ECU12进行严重性判定。具体地，ECU12首先获得存储在ROM24中的严重性判定图。随后，ECU12获得在上述步骤S11中被临时存储在RAM26中的前部减速度GI和Gr，在上述步骤S13中被存储在RAM26中的预定存储位置的速度变化Vn。然后，ECU12判定所获得的前部减速度GI和Gr中的任一个是否大于所述基准值。当所获得的前部减速度GI或Gr大于所述基准值，并且速度变化Vn大于地板减速基准值V0时，ECU12判定碰撞严重性低。当前部减速度GI或Gr大于所述基准值，并且速度变化Vn不大于地板减速基准值V0时，ECU12判定碰撞严重性高。当前部减速度GI和Gr不大于所述基准值时，ECU12结束该处理程序的当前执行。
在步骤S14完成严重性判定后，在步骤S15，ECU12计算开启阈值变化图形。具体地，ECU12获得存储在ROM24中的开启判定图。然后，ECU12获得在上述步骤S13中被存储在RAM26中的预定存储位置的速度变化Vn，并在RAM26的预定存储位置临时存储与速度变化Vn相对应的高图边界和低图边界的值。
在步骤S15完成开启阈值变化图形的计算后，在步骤S16，ECU12判定前部减速度GI和Gr中的任一个是否大于用作前部阈值变化图形的前部判定图边界。具体地，ECU12获得存储在ROM24中的前部判定图，和在上述步骤S11中被临时存储在RAM26中的前部减速度GI和Gr。随后，当前部减速度GI和Gr中的任一个大于前部判定图边界时，ECU12作出“是”的判定，并然后进行到步骤S17。
在步骤S17，ECU12使在上述步骤S15中计算的低图边界有效，并且判定在上述步骤S11中检测的地板减速度Gf是否大于用作开启阈值变化图形的低图边界的值。当地板减速度Gf不大于低图边界时，ECU12在骤S17作出“否”的判定，并进行到步骤S24以结束该处理程序的当前执行。另一方面，当地板减速度Gf大于低图边界时，ECU12在骤S17作出“是”的判定，并进行到步骤S18。
在步骤S18，ECU12输出用于实施安全气囊单元30的第一阶段点火的驱动信号。具体地，ECU12向安全气囊单元30的驱动电路32输出驱动信号以开启安全气囊36的充气装置34a和34b的点火装置38a和38b中的一个。在该安全气囊单元30中，驱动电路32获得从ECU12输出的驱动信号，并基于该驱动信号开启点火装置38a和38b中的一个。结果，安全气囊36通过第一阶段点火而膨胀并展开。
此外，当所获得的前部减速度GI和Gr中的任一个都不大于前部判定图边界的值时，ECU12在上述骤S16作出“否”的判定，并然后进行到步骤S19。
在步骤S19，ECU12判定地板减速度Gf是否大于用作开启阈值变化图形的高图边界的值。当地板减速度Gf不大于高图边界时，ECU12在骤S19作出“否”的判定，并进行到步骤S24以结束该处理程序的当前执行。另一方面，当地板减速度Gf大于高图边界时，ECU12在骤S19作出“是”的判定，并进行到步骤S20。在步骤S20，ECU12向安全气囊单元30的驱动电路32输出驱动信号，以与上述步骤S18中同样的方式实施安全气囊36的第一阶段点火，并然后进行到步骤S21。在步骤S21，ECU12将对称标志FRG设定为表示车辆10的碰撞为对称碰撞类型的“真”。进行该设定是因为地板减速度Gf足够大而超过高图边界，并且车辆的碰撞预测为例如以中等速度或高速发生的正面碰撞、固定桩碰撞或者钻碰撞的对称碰撞。
在完成上述步骤S18中的处理或者上述步骤S21中的处理后，在步骤S22中，ECU12确定延迟时间。具体地，ECU12首先获得存储在ROM24中的延迟时间表。随后，基于所获得的延迟时间表，ECU12确定延迟时间，即，在安全气囊36的第一阶段点火和第二阶段点火之间的间隔时间。具体地，ECU12检查在上述步骤S14中判定的严重性和对称标志FRG的当前状态。然后，ECU12由所检查的严重性和对称标志FRG的当前状态确定延迟时间。
在完成上述步骤S22中的延迟时间确定处理后，在步骤S23中，ECU12基于所确定的延迟时间输出用于实施安全气囊单元30的第二阶段点火的驱动信号。具体地，ECU12向安全气囊单元30的驱动电路32输出驱动信号以开启点火装置38a和38b中的另一个，即对于在上述步骤S18或者S20中的第一阶段点火未开启的一个。在安全气囊单元30中，驱动电路32获得从ECU12输出的驱动信号，并基于该驱动信号开启点火装置38a和38b中的另一个，即对于在上述步骤S18或者S20中的第一阶段点火未开启的一个。结果，安全气囊36通过第二阶段点火而进一步膨胀并展开，该第二阶段点火发生在第一阶段点火之后或者基本上与第一阶段点火同时发生。在完成上述步骤S23中的第二阶段点火处理后，ECU12进行到步骤S24，以结束该处理程序的当前执行。
如可以从上述说明所理解的，根据本实施例，ECU12可判定由对称标志FRG所表示的车辆10的碰撞部的对称性，即，碰撞是其中碰撞部相对于车辆10的中心轴线对称的对称性碰撞，例如中等速度或高速的正面碰撞、固定桩碰撞或者钻碰撞，还是其中碰撞部相对于中心轴线不对称的非对称性碰撞，例如斜碰撞或者偏碰撞。此外，ECU12可改变在用作乘员保护装置的安全气囊单元30的开启点火装置38a和38b中的一个的开启与点火装置38a和38b中的另一个的开启之间的间隔时间。因此，可以根据碰撞时间(即，由碰撞而得出的车辆10的减速时间或速度变化Vn)最佳地控制安全气囊单元30的开启，其中该碰撞时间根据在碰撞部的对称性方面不同的碰撞类型而改变。因此，安全气囊单元30可以适当地保护乘员免受碰撞造成的冲击。
此外，当对称标志FRG为“假”状态时，ECU12增加间隔时间(延迟时间)，从而增加安全气囊单元30的点火装置38a和38b中的一个的开启与安全气囊单元30的点火装置38a和38b中的另一个的开启之间的延迟时间，从而可以延长操作期间。因此，即使是在其中由碰撞引起的车辆10的速度变化Vn即乘员的速度变化Vn小的斜碰撞或者偏碰撞的情况下，ECU12可以以适当保持安全气囊单元30的开启后的状态的方式进行开启控制，从而可以适当地保护乘员。同时，当对称标志FRG为“真”状态时，乘员的速度变化Vn大，因此ECU12可以以安全气囊单元30的操作期间变短的方式进行开启控制。从而，可以适当地保护乘员。
此外，ECU12可以通过基于碰撞的严重性以及对称标志FRG的状态来改变在安全气囊单元30的第一阶段点火与第二阶段点火之间的延迟时间，来最佳地控制安全气囊单元30的开启。具体地，当严重性高(严重)并且对称标志FRG为“真”状态时，速度变化Vn大，因此，ECU12在延迟时间被设定为0秒的状态下开启安全气囊单元30的点火装置38a和38b。当严重性高(严重)并且对称标志FRG为“假”状态时或者严重性低(不严重)并且对称标志FRG为“真”状态时，速度变化Vn较大，因此，ECU12在延迟时间被设定为30毫秒的状态下开启安全气囊单元30的点火装置38a和38b。当严重性低(不严重)并且对称标志FRG为“假”状态时，速度变化Vn较小，因此，ECU12在延迟时间被设定为100毫秒的状态下开启安全气囊单元30的点火装置38a和38b。从而安全气囊单元30可以以已经根据所发生的碰撞的性质而精细地调节的最佳方式保护乘员。
此外，基于从地板传感器14的输出信号而检测的地板减速度Gf的幅值，ECU12可以通过使用作为开启判定图形的高图边界判定已发生的碰撞是对称性碰撞。因此，ECU12可以迅速地判定发生了对称性碰撞并且乘员的速度变化Vn大，从而可以最佳地的方式开启安全气囊单元30，并从而可以适当地保护乘员。
显然，在上述教导下可以进行本发明的多种变形和变更。因此应当理解在后附权利要求的范围内，可以与不同于在上文中所具体说明的方式实施本发明。

Claims (6)

1.一种用于对在车辆碰撞期间保护乘员的乘员保护装置的开启进行控制的开启控制装置，包括：
设置在车体中以位于预定位置的第一传感器，该第一传感器输出与作用在所述车辆上的减速度相应的信号；
设置在车体中以相对于所述第一传感器位于前方的第二传感器，该第二传感器输出与作用在所述车辆上的减速度相应的信号；
用于基于从所述第一传感器和所述第二传感器输出的信号判定所述车辆受到的碰撞是否严重的碰撞严重性判定单元；
用于基于从所述第一传感器和所述第二传感器输出的信号判定受到碰撞的所述车辆的碰撞部是否具有对称性的碰撞对称性判定单元；
延迟时间改变单元，该延迟时间改变单元用于基于由所述碰撞严重性判定单元所判定的严重性以及由所述碰撞对称性判定单元所进行的对称性判定结果，来改变要设置在所述乘员保护装置的第一输出被开启时的时间点与所述乘员保护装置的第二输出被开启时的时间点之间的延迟时间；和
开启控制单元，该开启控制单元用于基于由所述延迟时间改变单元改变的延迟时间，来控制所述乘员保护装置的第一输出和第二输出的开启。
2.根据权利要求1所述的开启控制装置，其特征在于，当所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部不具有对称性时，所述延迟时间改变单元使所述延迟时间与所述车辆的碰撞部具有对称性时相比增加。
3.根据权利要求1或2所述的开启控制装置，其特征在于，当所述碰撞严重性判定单元判定所述车辆受到的碰撞严重并且所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部具有对称性时，所述延迟时间改变单元将所述延迟时间设定为零；
当所述碰撞严重性判定单元判定所述车辆受到的碰撞严重并且所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部不具有对称性时或者当所述碰撞严重性判定单元判定所述车辆受到的碰撞不严重并且所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部具有对称性时，所述延迟时间改变单元将所述延迟时间设定为较短的时间；以及
当所述碰撞严重性判定单元判定所述车辆受到的碰撞不严重并且所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部不具有对称性时，所述延迟时间改变单元将所述延迟时间设定为较长的时间。
4.根据权利要求1或2所述的开启控制装置，其特征在于，当作用在所述车辆上并由从所述第一传感器输出的信号所表示的减速度大于一预定水平时，所述碰撞对称性判定单元判定所述车辆的碰撞部具有对称性。
5.根据权利要求1所述的开启控制装置，其特征在于，所述乘员保护装置包括一具备多个充气装置的多级安全气囊装置。
6.根据权利要求1所述的开启控制装置，其特征在于，所述第一传感器设置在位于所述车体中央部的地板通道上或其附近；并且所述第二传感器设置在位于所述车体前部的纵梁上。
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