CN1789041A - 用改进误用裕度确定对称和非对称碰撞事件的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于对车辆的多级可启动的乘员约束系统(14，18)进行控制的装置(10)，包括碰撞传感器(32)，感测车辆中心位置处的碰撞加速度。挤压区加速度计(40，42)提供挤压区碰撞加速度信号。控制器(50)响应于碰撞加速度信号而确定碰撞速度值和碰撞位移值。提供作为碰撞位移阈值映射(152－172)的函数的多个预定碰撞速度，多个阈值映射中的两个(170，172)与多级可启动的乘员约束系统的第二级(92，96)相关。响应挤压区加速度信号而选择与多级可启动乘员约束系统的第二级相关的两个阈值映射中之一，并且响应碰撞速度信号与两个阈值映射(170，172)中选定之一的比较而控制第二级启动。还根据对称和非对称碰撞检测提供改进的误用裕度和展开映射。

Description

用改进误用裕度确定对称和非对称碰撞事件的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于确定车辆中的碰撞事件的装置和方法。本发明尤其涉及一种用于以改进的误用裕度(margin)确定车辆中的对称和非对称的碰撞事件的方法和装置。
背景技术
用于车辆中的可启动的乘员约束系统(actuatable occupantrestraining system)在本领域是众所周知的。这种约束系统可包括一个或多个用于感测车辆碰撞加速度(在碰撞事件期间车辆的减速度)的撞击感测装置。气囊约束系统包括可电启动的点火器(igniter)，称作爆管(squib)。当撞击感测装置感测到展开(deployment)碰撞事件，并提供表征展开碰撞事件的信号时，具有足够大小和持续时间的电流通过爆管，并使其点火。在点火后，如本领域所公知的那样，爆管促使膨胀剂从膨胀剂源流到气囊中。
在可启动的乘员约束系统中使用的公知类型的撞击感测装置本质上是机械的。其它公知类型的撞击感测装置包括用于感测车辆碰撞加速度的电传感器，例如加速度计。使用加速度计作为碰撞或撞击传感器的可启动的约束系统进一步包括用于监控和分析加速度计输出的电路，例如，控制器(例如微型计算机)。控制器使用加速度计输出信号来执行碰撞算法，用于辨别展开碰撞事件和非展开(non-deployment)碰撞事件。当确定发生了展开碰撞事件时，启动约束装置，例如，将气囊展开(deploy)。
在本领域中公知的一种特定类型的乘员约束系统是多级乘员约束系统，其包括与单个气囊相关的一个以上的可启动级。在多级气囊约束系统中，气囊膨胀是对多级气体发生器(inflator)进行控制的结果。这种多级气囊系统可具有两个或更多的单独膨胀液剂，膨胀剂源通过启动与同一气囊相关的单个爆管来控制。控制装置在例如第一启动和第二启动之间的计时函数的基础上控制多级的启动。在确定碰撞事件的开始以启动计时过程的情况下会出现问题。由于道路噪声而非碰撞事件所产生的信号可能产生误启动(以及因而误结束)。
在Yeh等的美国专利No.6,549,836中公开了一种用于控制具有多个可启动级的可启动的乘员约束装置的方法和装置。该装置包括用于感测碰撞加速度的碰撞传感器，并提供表征碰撞加速度的碰撞加速度信号。控制器从该碰撞加速度信号中确定速度值和位移值。侧部冲击传感器和侧部冲击碰撞事件电路确定是否发生了侧部冲击碰撞事件。如果发生侧部冲击碰撞事件，则调节抗扰盒(immunity box)的阈值。
发明内容
本发明涉及一种用于对车辆的多级可启动的乘员约束系统进行控制的装置，可包括碰撞传感器，其在所述车辆的基本中心位置处感测碰撞加速度，并提供表征所感测的碰撞加速度的碰撞加速度信号。设置有挤压区加速度计，与客厢隔开并位于所述车辆的挤压区位置处，其提供表征在所述挤压区位置处感测到的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号。位于中心处的所述碰撞传感器连接有控制器，用于响应所述碰撞加速度信号而确定碰撞速度值和碰撞位移值。该装置进一步包括多个作为碰撞位移阈值映射的函数的预定碰撞速度，所述多个阈值映射中的两个与所述多级可启动的乘员约束系统的第二级相关。所述控制器进一步连接到所述挤压区加速度计，并包括响应所述挤压区加速度信号而从与所述多级可启动的乘员约束系统的所述第二级相关的所述两个阈值映射中选择其中之一的装置，所述控制器响应所述碰撞速度信号与选出的所述两个阈值映射中的其中之一的比较而控制第二级启动。
根据本发明的另一方面，提供一种用于对车辆的可启动的乘员约束系统进行控制的装置，可包括碰撞传感器，其在所述车辆的基本中心位置处感测碰撞加速度，并提供表征所感测到的碰撞加速度的碰撞加速度信号。设置有挤压区加速度计，其与客厢隔开并位于所述车辆的挤压区位置处，以及提供表征在所述挤压区位置处感测到的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号。所述挤压区传感器连接有无限脉冲响应滤波器，用于提供滤波后的挤压区加速度信号。该装置进一步包括控制器，其连接到设置在中心的所述碰撞传感器，用于响应所述碰撞加速度信号而确定碰撞速度值和碰撞位移值。还提供了作为碰撞位移阈值映射的函数的被存储的碰撞速度。提供多个作为碰撞位移误用阈值映射的函数的被存储的预定碰撞速度。控制器进一步连接到所述挤压区加速度计和所述无限脉冲响应滤波器，并包括响应于所述滤波后的挤压区加速度信号而从所述存储的误用阈值映射中选择其中之一。所述控制器响应于所述碰撞速度信号与所述选定的误用阈值映射的比较以及作为碰撞位移阈值映射的函数的所述碰撞速度，而控制所述可启动的乘员约束系统的启动。
根据本发明的另一方面，提供一种用于对车辆的多级可启动的乘员约束系统进行控制的装置，可包括碰撞传感器，其在所述车辆的基本中心位置处感测碰撞加速度，并提供表征所感测到的碰撞加速度的碰撞加速度信号。设置有挤压区加速度计组件，其与客厢隔开并位于所述车辆的挤压区位置处，以及提供表征在所述挤压区位置处感测到的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号。中心的所述碰撞传感器连接有控制器，用于响应所述碰撞加速度信号而确定碰撞速度值和碰撞位移值，所述控制器连接到所述挤压区加速度计组件，用于控制所述多级可启动的乘员约束系统的第一级和第二级的启动。所述控制器响应来自所述挤压区加速度信号的信号而确定碰撞事件是对称碰撞事件还是非对称碰撞事件，并且响应所述确定的结果控制所述第二级的启动。
根据本发明的另一方面，提供一种用于对车辆的多级可启动的乘员约束系统进行控制的方法，所述方法可包括以下步骤：感测所述车辆的基本中心位置处的碰撞加速度，并提供表征所感测的碰撞加速度的碰撞加速度信号；感测所述车辆的挤压区位置处的碰撞加速度，并提供表征在所述挤压区位置处感测的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号；响应所述碰撞加速度信号而确定碰撞速度值和碰撞位移值；提供作为碰撞位移阈值映射的函数的多个预定碰撞速度，所述多个阈值映射中的两个与所述多级可启动的乘员约束系统的第二级相关；响应所述挤压区加速度信号而从与所述多级可启动的乘员约束系统的所述第二级相关的所述两个阈值映射中选择其中之一；以及响应所述碰撞速度信号与所述两个阈值映射中选定的其中之一的比较而控制第二级启动。
根据本发明的另一方面，提供一种用于对车辆的可启动的乘员约束系统进行控制的方法，所述方法可包括以下步骤：感测所述车辆的基本中心位置处的碰撞加速度，并提供表征所感测的碰撞加速度的碰撞加速度信号；感测所述车辆的挤压区位置处的碰撞加速度，并提供表征在所述挤压区位置处感测的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号；用无限脉冲响应滤波器对所述挤压区信号进行滤波；响应于所述碰撞加速度信号确定碰撞速度值和碰撞位移值；提供作为碰撞位移阈值映射的函数的碰撞速度，并提供作为碰撞位移误用阈值映射的函数的多个预定碰撞速度；响应于滤波后的挤压区加速度信号而从所述误用阈值映射中选择其中之一；以及响应于所述碰撞速度信号与所述选定的误用阈值映射的比较以及作为碰撞位移阈值映射的函数的碰撞速度而控制所述可启动乘员约束系统的启动。
根据本发明的另一方面，提供一种用于对车辆的多级可启动乘员约束系统进行控制的方法，所述方法可包括以下步骤：感测所述车辆的基本中心位置处的碰撞加速度，并提供表征所感测的碰撞加速度的碰撞加速度信号；感测所述车辆的挤压区位置处的与客厢隔开的挤压区加速度组件，并提供表征在所述挤压区位置处感测的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号；响应于所述碰撞加速度信号而确定碰撞速度值和碰撞位移值；控制所述多级可启动乘员约束系统的第一级和第二级的启动，所述控制器响应于来自所述挤压区加速度信号的信号而确定碰撞事件是对称碰撞事件还是非对称碰撞事件，并且响应于其控制所述第二级的启动。
附图说明
通过阅读以下参照附图进行的描述，本发明的上述和其它特征以及有益效果对于本发明所涉及的领域中的技术人员来说，应该变得显而易见，其中：
图1是根据本发明的一个实施方案的具有可启动的乘员约束系统的车辆的示意图，该可启动的乘员约束系统具有控制装置；
图2是如图1所示的可启动的乘员约束系统的控制装置的一个示例性实施方案的功能框图；
图3是详细示出了图2的控制装置的部件的功能框图；
图4是图2的控制装置所使用的示例性阈值或阈值映射的图示，所述示例性阈值或阈值映射具有作为碰撞位移值的函数而变化的碰撞速度值；
图5是图2中的控制装置用来控制用于第二级展开控制的启动映射的多个示例性阈值的图示；
图6是用来通过图2的控制装置比较低通滤波的挤压区(crushzone)加速度计信号的示例性阈值的图示；
图7是示出了用于控制图2的控制装置的预张紧器(pretensioner)的启动控制的控制逻辑的逻辑控制图；
图8是示出了用于控制图2的控制装置的第一级气囊的启动控制的控制逻辑的逻辑控制图；
图9-12是示出了用于选择图2的控制装置的第二级气囊展开的启动的映射优先级的控制逻辑的逻辑控制图；
图13-16是示出了用于选择适当的ΔT算法的控制逻辑的逻辑控制图；以及
图17是表示用于第二级展开控制的气体发生器映射的示意图。
具体实施方式
参照图1和2，根据本发明的示例性实施方案的可启动的乘员约束系统10在车辆12中使用，并包括在驾驶者侧的多级的前部可启动约束装置14，以及在乘客侧的多级的前部可启动约束装置18。可启动的乘员约束系统10进一步包括可启动的驾驶者侧的预张紧器22(其以公知的方式与驾驶者的座位安全带(未示出)一起操作)以及可启动的乘客侧的预张紧器24(其以公知的方式与乘客的座位安全带(未示出)一起操作)。本发明并不局限于使用可启动的气囊或可启动的预张紧器的可启动的约束系统，而是可应用于具有任意类型的可启动的约束装置的任何车辆约束系统。
本发明的所描述的示例性实施方案的乘员约束系统10进一步包括设置于车辆12的基本中心位置处的碰撞传感器组件30。根据该示例性实施方案的传感器组件30包括碰撞加速度传感器32(例如，加速度计)，加速度传感器32具有基本被设置成能够感测沿着车辆的X方向(即，与车辆的前-后轴线平行)的车辆碰撞加速度的灵敏度轴线，并提供在本文中表示为CCU_1X的碰撞加速度信号。
碰撞加速度信号CCU_1X可具有任何形式。例如，碰撞加速度可具有振幅、频率、脉冲持续时间等，或具有作为所感测到的碰撞加速度的函数而变化的任何其它电特性。根据本发明的一个示例性实施方案，碰撞加速度信号CCU_1X具有表征感测到的碰撞加速度的频率和振幅特性。
除了碰撞加速度传感器32之外，乘员约束系统10进一步包括位于车辆12的与乘员或客厢隔开的挤压区域中的碰撞加速度传感器40、42。这些碰撞加速度传感器40、42在本文中还被称为挤压区加速度传感器。车辆的挤压区位置可在客厢前方，并且可在车辆的被挤压区(crumple zone)位置前方。如本领域公知的那样，在车辆撞击期间，挤压区位置朝向客厢塌陷，以吸收冲击碰撞能量。
传感器40设置于车辆的驾驶者侧的挤压区位置中，并且具有被设置成基本能够感测到与车辆的X轴线平行的碰撞加速度的灵敏度轴线。传感器42设置于车辆的乘客侧的挤压区位置中，并且具有被设置成基本能够感测与车辆的X轴线平行的碰撞加速度的灵敏度轴线。来自驾驶者侧的挤压区传感器40的信号输出在本文中表示为CZS_3X，而来自乘客侧的挤压区传感器42的信号输出在本文中表示为CZS_4X。这些信号可具有任何形式。
根据本发明的示例性实施方案，碰撞区传感器40、42是响应加速度的传感器(例如，加速度计)。根据本发明的示例性实施方案，来自碰撞区传感器40、42的信号具有表征在它们相关的车辆位置处经受的碰撞加速度的频率和振幅特性。根据本发明的示例性实施方案，碰撞区域传感器40、42安装于车辆的散热器处或散热器附近。
碰撞加速度信号CCU_1X、CZS_3X和CZS_4X分别通过相关的硬件低通滤波器(“LPF”)52、58和60提供给控制器50。根据本发明的示例性实施方案，控制器50是微型计算机。本发明的设想是由微型计算机执行的功能可由一个或多个微型计算机、其它数字和/或模拟电路来实现，并可组合到一个或多个电路板上或者作为专用集成电路(“ASIC”)的电路板。微型计算机可通过系统总线经由适当的接口(例如通过并口、串口或通用串行总线)与其它车辆计算机或传感器进行接口。也可使用任意类型的通信架构。
滤波器52、58和60过滤与它们相关的碰撞加速度信号，以去除在判别车辆碰撞事件中无用的频率成分，例如，由公路噪音产生的频率成分。对于碰撞判别有用的频率可通过所关心的车辆平台经验性测试而确定。
控制器50监控经过过滤的碰撞加速度信号，并执行一个或多个碰撞分析算法，以判别是否发生车辆展开或非展开碰撞事件。每个碰撞算法根据碰撞加速度信号测量和/或确定由于碰撞事件产生的值。这些值在控制器进行的展开或启动决策中使用。这种测量的和/或确定的碰撞值还称为“碰撞度量(crash metrics)”，并可包括碰撞加速度、碰撞能量、碰撞速度、碰撞位移、碰撞加加速度(jerk)等。根据确定的碰撞度量值，控制器50进一步使用碰撞严重程度度量为碰撞事件确定碰撞严重程度值，并在对多级可启动的约束装置14、18和预张紧器22和24进行的控制中使用这些确定的碰撞严重程度值。不仅气囊14、18的启动是受控的，而且各个气囊的第一和第二级的启动之间的计时也是受控的。
其它与驾驶者相关的传感器也被用来提供进一步的输入，这些输入可由控制器50作为控制可启动的约束装置14和22的控制算法的一部分来使用。这些传感器可包括驾驶者的锁扣传感器70，锁扣传感器70向控制器50提供表示驾驶者是否扣上其相关的座位安全带的信号。驾驶者座位位置传感器76向控制器50提供座位位置信息。也可设想到其它与驾驶者相关的传感器，例如，用于监控驾驶者位置、体积、分类和/或用于驾驶者识别的驾驶者分类传感器(例如，摄影机和分类神经网络系统)。也可使用体重传感器。
也可使用其它与乘客相关的传感器，以提供由控制器50作为控制可启动的约束装置18和24的控制算法的一部分来使用的输入。这些传感器包括乘客的锁扣传感器80，锁扣传感器80向控制器50提供表示乘客是否扣上其座位安全带的信号。乘客分类传感器82(例如摄影机和分类神经网络系统)向控制器提供乘员分类数据。也可使用其它的乘客传感器，例如设置在乘客坐位84中的乘客体重传感器，以提供表示感测到的乘客体重的信号。还可使用确定座位84上是否具有儿童安全座位(child-restraining seat)的其它传感器。为此可使用摄影机分类系统。
在本发明的示例性实施方案中，气囊约束装置14包括第一可启动级90和第二可启动级92，例如，与单独的气囊约束装置14连通的两个单独的膨胀剂(其为液体形式)源。每一级90、92都具有相关的爆管(未示出)，当以足够的电流对其通电足够长的时间时，爆管使得液体从相关的液体源流出。当一级被启动时，约束装置14会以小于100％的最大可能膨胀百分比膨胀。为了获得100％的膨胀，第二级92必须在第一级启动的预定时间内启动。更具体地说，控制器50使用已确定出的碰撞度量来执行碰撞算法，并向可启动的约束装置14输出一个或多个信号，用于使可启动的膨胀级90和92在适当时刻的启动，以获得所需的膨胀分布(profile)和压力。控制器50通常在启动气囊14的第一级90之前启动预张紧器22。
如上所述，每个可启动级90、92包括本领域公知类型的相关爆管(未示出)。每个爆管可操作地连接到相关的气体发生材料源和/或压缩气体瓶。预定量的电流在预定长的时间中通过爆管时，将使爆管点火。每个爆管使得与其相关的气体生成材料源点火和/或刺穿与其相关的压缩气体瓶。释放进入气囊中的气体量是被启动的级数和它们的启动计时的正函数(direct function)。在预定时间内被启动的级数越多，则气囊中的气体越多。根据本发明的示例性实施方案，气囊约束装置14包括两个可启动级90、92。作为示例，如果仅启动一级，则形成40％的最大可能膨胀压力。如果间隔5毫秒启动这两级，则形成100％的最大可能膨胀。如果相互间隔20毫秒启动这两级，则形成不同的、更小百分比的最大可能膨胀。通过控制多级的启动定时，气囊的动态分布(例如膨胀率和膨胀压力等)受到控制。
乘客侧约束系统18包括第一可启动级94和第二可启动级96，它们以与上述驾驶者侧约束系统14相似的方式受到控制，以控制气囊18的最大可能膨胀压力的百分比。
参照图2、3和4，经过低通滤波的加速度信号CCU_1X通过控制器50的内部模数(“A/D”)转换器100从模拟信号转变为数字信号。然后使用内部HPF(高通滤波)功能模块102对数字的CCU_1X信号进行高通滤波(“HPF”)，之后使用LPF功能模块104对其进行低通滤波(“LPF”)。经过数字滤波的CCU_1X信号然后由控制器50的度量确定和估算(evaluation)部分110进行处理。度量确定和估算部分110确定碰撞速度值(在本文中表示为Vel_Rel_1X)和碰撞位移值(在本文中表示为Displ_Rel_1X)。Vel_Rel_1X值和Displ_Rel_1X值可根据在Foo等的美国专利No.5,935,182和Foo等的美国专利No.6,036,225中公开的弹性体阻尼模型(spring mass damped model)来确定。
经过低通滤波的加速度信号CZS_3X通过控制器50的内部模数(A/D)转换器功能模块120从模拟信号转变为数字信号。然后使用内部HPF功能模块122对数字的CZS_3X信号进行高通滤波(HPF)，之后使用单极LPF功能模块124进行低通滤波(LPF)。滤波器功能模块124是本领域中公知的无限脉冲响应(IIR)滤波器。HPF和LPFCZS_3X信号都由控制器50的度量确定和估算部分110来处理。度量确定和估算部分110根据单极滤波后的值从LPF滤波器124确定在本文中表示为LPF_CZS_3X的值。移动平均值由度量确定和估算部分110从HPF_CZS_3X信号来确定，并在本文中表示为A_MA_CZS_3X。可基于任何预定数量的连续CZS_3X值(例如，三个连续的采样值)进行上述移动平均。
经过低通滤波的CZS_4X加速度信号通过控制器50的内部模拟数字(“A/D”)转换器功能模块130从模拟信号转变为数字信号。然后使用内部HPF功能模块132对数字的CZS_4X信号进行高通滤波(“HPF”)，之后使用单极LPF功能模块134对其进行低通滤波(“LPF”)。滤波器功能模块134同样是在本领域中公知的无限脉冲响应(“IIR”)滤波器。HPF和LPF_CZS_4X信号都由控制器50的度量确定和估算部分110来处理。度量确定和估算部分110根据单极滤波后的值从LPF滤波器134确定在本文中表示为LPF_CZS_4X的值。移动平均值由度量确定和估算部分110从HPF_CZS_4X信号来确定，并在本文中表示为A_MA_CZS_4X。可在任何预定数量的连续采样值(例如，三个连续的CZS_4X值)的基础上进行这一移动平均。
预张紧器22、24和气囊14和18的启动是在控制器50的度量确定和估算部分110内使用如下所述的控制逻辑确定的。第一和第二级气囊之间的膨胀计时通过控制器150的展开映射功能模块140使用同样将在下面描述的气体发生器映射方案进行控制。
参照图4，图4放大示出了图3中所示的多个阈值或映射150。阈值映射包括十组不同的Vel_Rel_1X阈值，它们作为Displ_Rel_1X值的函数而变化。较低的四组阈值称作误用阈值，并防止预张紧器和气囊由于产生加速度计信号的非碰撞事件(例如，公路噪音)而引起启动。具体地说，第一组误用阈值152表示为Thresh_MisusePret_Hi_LPF_Map。第二组误用阈值154表示为Thresh_MisusePret_Hi_Map。第三组误用阈值156表示为Thresh_MisuseBag_Hi_LPF_Map。第四组误用阈值158表示为Thresh_MisuseBag_Hi_Map。
第一组预张紧器阈值160表示为Thresh_Pret_Low_Map。第二组预张紧器阈值162表示为Thresh_Pret_Hi_Map。阈值160、162在对预张紧器22、24进行控制时使用。
第一组阈值164表示为Thresh_Low_Map。第二组阈值166表示为Thresh_Hi_Map。阈值164、166的分布用于对气囊14、18的第一级90、94进行控制。
第一严重程度阈值组170表示为Thresh_Severity_Low_Map。第二组严重程度阈值172表示为Thresh_Severity_Hi_Map。阈值170、172分别在对气囊14、18的第二级92、96进行控制中使用。
用以控制预张紧器和气囊启动的展开控制逻辑是对如图4中所示的阈值或映射的相交(即被作为位移函数的Vel_Rel_1X超出的阈值)的响应。即使控制器50总是将Vel_Rel_1X值与所有阈值进行比较，也会在Vel_Rel_1X值并未超出所有阈值的情况下展开。在展开控制过程中使用阈值150是响应对来自挤压区传感器40、42的信号值进行的比较而进行控制的。在控制器50的比较功能模块190中进行第一比较，而在控制器50的比较功能模块192中进行第二比较。
在图5中示出了用于比较模块190、192中的阈值。在比较模块190中，作为Disp_Rel_1X的函数的A_MA_CZS_3X值(由CZS_3X信号确定的移动平均值)与阈值194和阈值196进行比较。类似地，作为Disp_Rel_1X的函数的值A_MA_CZS_4X在比较功能模块192中与阈值194和196进行比较。将两个比较功能模块190和192得到的结果进行逻辑“或(OR)”运算，使得阈值194的与移动平均值A_MA_CZS_3X或A_MA_CZS_4X的相交能产生在对预张紧器和第一级气囊展开的控制中使用的较小阈值。具体地说，如果作为Disp_Rel_1X的函数的A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X都低于Thresh_CZS_Switch_Map 194，则使用较高的阈值，即162和166。如果作为Disp_Rel_1X的函数的A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X都高于Thresh_CZS_Switch_Map 194，则使用较低的阈值，即160和164。两个比较功能模块190和192的结果进行逻辑“或”运算，使得阈值196的与移动平均值A_MA_CZS_3X或A_MA_CZS_4X的相交能产生在控制第二级气囊展开中使用的较小阈值。具体地说，如果作为Disp_Rel_1X的函数的A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X都低于Thresh_CZS_Asym_Sev_Map 196，则使用较高的阈值，即172。如果作为Disp_Rel_1X的函数的A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X都高于Thresh_CZS_Asym_Sev_Map 196，则使用较低的阈值，即170。
在图6中示出了在展开逻辑控制中使用的附加条件(criteria)，其中，控制器50在这些附加条件中确定作为Disp_Rel_1X的函数的单极LPF值(即LPF_CZS_3X或LPF_CZS_4X)中的任何一个是否大于预定的阈值Thresh_CZS_Switch_LPF_Map。
图7显示了用于控制预张紧器启动的控制逻辑。预张紧器在下列条件下启动：(1)Vel_Rel_1X大于Thresh_Pret_Hi_Map阈值162，与(AND)(2)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisusePret_Hi_Map阈值154，或(OR)(3)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisusePret_Hi_LPF_Map阈值152，AND(4)LPF_CZS_3X或LPF_CZS_4X大于其相关的Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_3X和Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_4X，OR(5)Vel_Rel_1X大于Thresh_Pret_Lo_Map阈值160，AND(6)Thresh_CZS_Switch_Map_3X或Thresh_CZS_Switch_Map_4X小于在比较功能模块190、192(参照图5)中确定出的与它们相关的移动平均值。具体的“与操作(ANDing)”和“或操作(Oring)”功能模块在图7中示出，并对本领域技术人员来说是很好理解的。如果图7的这些逻辑条件满足，则预张紧器22、24启动。
分别用于对气囊约束装置14、18的第一级90、94的启动进行控制的控制逻辑如图8所示。参照图8，气囊的第一级90、94在下列条件下启动：(1)Vel_Rel_1X大于Thresh_Hi_Map阈值166 AND(2)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_Map阈值158OR(3)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_LPF_Map阈值156AND(4)LPF_CZS_3X或LPF_CZS_4X大于与其相关的Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_3X或Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_4XOR(5)Vel_Rel_1X大于Thresh_Lo_Map阈值164 AND(6)Thresh_CZS_Switch_Map_3X或Thresh_CZS_Switch_Map_4X小于在比较功能模块190、192(参照图5)中确定出的与它们相关的移动平均值。具体的“AND操作”和“OR操作”功能模块在图8中示出，并且对本领域技术人员来说是容易理解的。如果图8中的这些逻辑条件满足，则气囊14、18的第一级90、94启动。
在第二阈值的相交时刻不需对第二级气囊进行控制，而是根据下面描述的映射函数(mapping fuction)和其它条件进行控制。控制器50进一步使用图5中的条件，以通过将A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X移动平均值与其它阈值进行比较，从而控制第二级气囊的启动。
参照图9，图9所示的控制逻辑显示了为控制第二气体发生器而选择对称专用的气体发生器映射(第一优先级)所需的条件。根据本发明的这一示例性实施方案，(1)LPF_CZS_3X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_3X OR LPF_CZS_4X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_4X AND (2)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_LPF_Map阈值156 OR(3)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_Map阈值158 OR(4)Vel_Rel_1X大于Thresh_Hi_Map阈值166 AND(5)A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_Asym_Sp_Map_3X OR(A_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_Asym_Sp_Map_4X OR A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_sym_Sp_Map_3X AND A_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_sym_Sp_Map_4X)。具体的“AND”和“OR”操作功能模块在图9中示出，并对本领域技术人员来说是容易理解的。如果这些条件满足，则选定对称的第一优先级映射。
参照图10，图10所示的控制逻辑显示了为了控制第二气体发生器而选择对称专用气体发生器映射(第二优先级)所需的条件。根据本发明的这一示例性实施方案，(1)LPF_CZS_3X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_MaP_3X OR LPF_CZS_4X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_4X AND(2)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_LPF_Map阈值156 OR(3)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_Map阈值158 OR(4)Vel_Rel_1X大于Thresh_Hi_Map阈值166 AND下列条件的非(NOT)：(5)A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_Asym_Sp_Map_3X ORA_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_Asym_Sp_Map_4X OR(A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_sym_Sp_Map_3X ANDA_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_sym_Sp_Map_4X)。实际上，部分(5)的结果必须为逻辑零。具体的“AND”和“OR”操作功能模块在图10中示出，并对本领域技术人员来说是容易理解的。如果这些条件满足，则选定对称的第二优先映射。
参照图11，图11所示的控制逻辑显示了为控制第二气体发生器而选择对称专用气体发生器映射(第三优先级)时所需的条件。根据本发明的这一示例性实施方案，下列逻辑运算必须产生逻辑零值：(1)LPF_CZS_3X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_3X ORLPF_CZS_4X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_4X AND(2)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_LPF_Map阈值156 OR(3)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_Map阈值158 OR(4)Vel_Rel_1X大于Thresh_Hi_Map阈值166 AND下面的逻辑运算产生“高(HIGH)”值，包括(5)A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_Asym_Sp_MaP_3X OR A_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_Asym_Sp_Map_4X OR(A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_sym_Sp_MaP_3X AND A_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_sym_Sp_Map_4X)AND(6)(A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_Switch_Map_3X OR A_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_Switch_Map_4X)AND Vel_Rel_1X大于Tresh_Lo_Map164。如果这些条件满足，则选定对称的第三优先级映射。具体的“AND”和“OR”操作模块在图11中示出，并对本领域技术人员来说是容易理解的。
参照图12，图12所示的控制逻辑显示了为控制第二气体发生器而选择对称专用气体发生器映射(第四优先级)所需的条件。根据本发明的这一示例性实施方案，下列逻辑运算必须产生逻辑零值：(1)LPF_CZS_3X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_3X ORLPF_CZS_4X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_4X AND(2)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_LPF_Map阈值156 OR(3)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_Map阈值158OR(4)Vel_Rel_1X大于Thresh_Hi_Map阈值166 AND(5)A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_Asym_Sp_Map_3X OR A_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_Asym_Sp_Map_4X OR(A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_sym_Sp_Map_3X AND A_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_sym_Sp_Map_4X)并与下面的逻辑运算产生“高(HIGH)”值进行AND操作：(6)(A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_Switch_Map_3X OR A_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_Switch_Map_4X)AND Vel_Rel_1X大于Tresh_Lo_Map164。如果这些条件满足，则选定对称的第四优先级映射。具体的“AND”和“OR”操作模块在图12中示出，并对本领域技术人员来说是容易理解的。
在第一级启动之后，控制器50启动四个内部计数器(表示为ΔT计时器)，执行四个算法，来识别四个可能的ΔT算法中的哪一个算法在发生。以数字的“HIGH”表示的、最先满足的(satisfied)算法使该计时器停止。然后，将该时间由第二级映射用来对第二级展开控制进行控制。这个ΔT控制逻辑在图13-16中表示。
参照图13，必须满足下列条件：(1)LPF_CZS_3X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_3X OR LPF_CZS_4X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_4X AND(2)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_LPF_Map阈值156 OR(3)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_Map阈值158 OR(4)Vel_Rel_1X大于Thresh_Hi_Map阈值166 AND(5)Vel_Rel_1X必须大于Thresh_Severity_Hi_Map172。如果这些条件满足，则满足ΔT(算法)(高到高)，并且，上述计时器被识别出来并在映射中使用。具体的“AND”和“OR”操作功能模块在图13中示出，并对本领域技术人员来说是容易理解的。
参照图14，必须满足下列条件：(1)LPF_CZS_3X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_3X OR LPF_CZS_4X必须大于Thresh_CZS_Switch_LPF_Map_4X AND(2)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_LPF_Map阈值156OR(3)Vel_Rel_1X大于Thresh_MisuseBag_Hi_Map阈值158 OR(4)Vel_Rel_lX大于Thresh_Hi_Map阈值166 AND(5)Vel_Rel_1X必须大于Thresh_Severity_Lo_Map 170。如果这些条件满足，则在A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_Asym_Sev_Map_3X ORA_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_Asym_Sev_Map_4X时将ΔT(算法)(高到低)识别出来，并且在映射中使用对应于该算法的计数器。具体的“AND”和“OR”操作功能模块在图14中示出，并对本领域技术人员来说是容易理解的。
参照图15，如果下列条件满足：(1)A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_Asym_Sev_Map_3X OR A_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_Asym_Sev_Map_4X AND(2)Vel_Rel_1X大于Thresh_Lo_Map 164 AND Vel_Rel_1X大于Thresh_Severity_Hi_Map172，则将ΔT(算法)(低到高)识别出来，并且在映射中使用对应于该算法的计数器。具体的“AND”和“OR”操作功能模块在图15中示出，并对本领域技术人员来说是容易理解的。
参照图16，如果下列条件满足：(1)A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_Asym_Sev_Map_3X OR A_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_Asym_Sev_Map_4X AND(2)Vel_Rel_1X大于Thresh_Lo_Map 164 AND Vel_Rel_1X大于Thresh_Severity_Lo_Map170，则在A_MA_CZS_3X大于Thresh_CZS_Asym_Sev_Map_3X ORA_MA_CZS_4X大于Thresh_CZS_Asym_Sev_Map_4X时，将ΔT(算法)(低到低)识别出来，并且在映射中使用对应于该算法的计数器或计时器。具体的“AND”和“OR”操作功能模块在图16中示出，并对本领域技术人员来说是容易理解的。
参照图17，图17示出了本发明的示例性实施方案的用于控制第二级展开的映射。在第一级启动之后启动多个计时器。确定执行的ΔT算法确定哪个ΔT算法是有效的，从而在用于第二级膨胀处理的映射中使用与该ΔT算法对应的计数器。如果确定发生了对称碰撞事件，并且逻辑地选定了第一优先级映射，则从1-30毫秒，在第二阈值的相交点和用于第二启动的展开信号之间产生一对一(one-to-one)的计时。如果确定发生了对称碰撞事件，并且逻辑选定了第二优先级映射，那么，如果第二阈值相交位于第一级相交点的1-10毫秒之间，且一对一计时控制在10-20毫秒之间，则在第一级启动之后10毫秒启动第二级，如果第二相交位于第一级展开之后21-31秒之间发生，则在第一展开之后30毫秒进行展开。
如果确定发生了非对称碰撞事件，并且逻辑选定了第三优先级映射，则在第一级展开之后10毫秒进行第二级展开。如果确定发生了非对称碰撞事件，并且逻辑选定了第四优先级映射，则在第一级展开之后30毫秒进行第二级展开。
本领域技术人员可以对上述的对本发明的描述进行改进、变化和修订。这些改进、变化和修订应该在由所附的权利要求涵盖的范围内。

Claims (12)

1.一种用于对车辆的多级可启动的乘员约束系统进行控制的装置，所述装置包括：
碰撞传感器，在所述车辆的基本中心位置处感测碰撞加速度，并提供表征感测到的碰撞加速度的碰撞加速度信号；
挤压区加速度计，与客厢隔开，并位于所述车辆的挤压区位置处，其提供表征在所述挤压区位置处感测的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号；
控制器，连接到所述中心位置处的碰撞传感器，用于响应于所述碰撞加速度信号而确定碰撞速度值和碰撞位移值；以及
作为碰撞位移阈值映射的函数的多个预定碰撞速度，所述多个阈值映射中的两个与所述多级可启动的乘员约束系统的第二级相关；
所述控制器进一步连接到所述挤压区加速度计，并包括响应所述挤压区加速度信号从与所述多级可启动的乘员约束系统的所述第二级相关的所述两个阈值映射中选择出一个的装置，所述控制器响应对所述碰撞速度信号与从所述两个阈值映射中选择出的所述一个进行的比较而控制第二级启动。
2.一种用于对车辆的可启动的乘员约束系统进行控制的装置，所述装置包括：
碰撞传感器，在所述车辆的基本中心位置处感测碰撞加速度，并提供表征所感测到的碰撞加速度的碰撞加速度信号；
挤压区加速度计，与客厢隔开，并位于所述车辆的挤压区位置处，其提供表征在所述挤压区位置处感测的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号；
无限脉冲响应滤波器，连接到所述挤压区速度计，用于提供经过滤波的挤压区加速度信号；
控制器，连接到中心位置处设置的所述碰撞传感器，用于响应所述碰撞加速度信号而确定碰撞速度值和碰撞位移值；
作为碰撞位移阈值映射的函数的被存储的碰撞速度；以及
作为碰撞位移误用阈值映射的函数而提供的多个被存储的预定碰撞速度；
所述控制器进一步连接到所述挤压区加速度计和所述无限脉冲响应滤波器，并包括响应所述经过滤波的挤压区加速度信号而从所述被存储的误用阈值映射中选择其中之一，所述控制器响应所述碰撞速度信号与所述选出的误用阈值映射的比较，以及作为碰撞位移阈值映射的函数的所述碰撞速度，而对所述可启动的乘员约束系统的启动进行控制。
3.一种用于对车辆的多级可启动的乘员约束系统进行控制的装置，所述装置包括：
碰撞传感器，在所述车辆的基本中心位置处感测碰撞加速度，并提供表征所感测到的碰撞加速度的碰撞加速度信号；
挤压区加速度计组件，与客厢隔开，并位于所述车辆的挤压区位置处，其提供表征在所述挤压区位置处感测到的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号；以及
控制器，连接到所述中心的碰撞传感器，用于响应所述碰撞加速度信号而确定碰撞速度值和碰撞位移值，所述控制器还连接到所述挤压区加速度计组件，用于对所述多级可启动的乘员约束系统的第一级和第二级的启动进行控制，所述控制器响应来自所述挤压区碰撞加速度信号的信号而确定碰撞事件是对称碰撞事件还是非对称碰撞事件，并且响应所述确定的结果控制所述第二级的启动。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述控制器包括被存储的展开映射定时，所述映射定时映射了阈值的相交和第二级启动时期之间的相对时间，所述控制器响应来自所述挤压区传感器组件的值而选择计时映射。
5.如权利要求3所述的装置，其中，所述挤压区传感器组件包括两个挤压区传感器，在所述控制器选择非对称计时映射后，所述两个挤压区传感器之一的信号达到预定值。
6.如权利要求3所述的装置，其中，所述挤压区传感器组件包括两个挤压区传感器，在所述控制器选择对称计时映射后，所述两个挤压区传感器的信号都达到预定值。
7.一种用于对车辆的多级可启动的乘员约束系统进行控制的方法，所述方法包括以下步骤：
感测所述车辆的基本中心位置处的碰撞加速度，并提供表征所感测到的碰撞加速度的碰撞加速度信号；
感测所述车辆的挤压区位置处的碰撞加速度，并提供表征在所述挤压区位置处感测到的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号；
响应所述碰撞加速度信号确定碰撞速度值和碰撞位移值；
提供作为碰撞位移阈值映射的函数的多个预定的碰撞速度，所述多个阈值映射中的两个与所述多级可启动的乘员约束系统的第二级相关；
响应所述挤压区加速度信号从与所述多级可启动的乘员约束系统的所述第二级相关的所述两个阈值映射中选择其中之一；以及
响应所述碰撞速度信号与从所述两个阈值映射中选定出的其中之一的比较而控制第二级启动。
8.一种用于对车辆的可启动的乘员约束系统进行控制的方法，所述方法包括以下步骤：
感测所述车辆的基本中心位置处的碰撞加速度，并提供表征所感测到的碰撞加速度的碰撞加速度信号；
感测所述车辆的挤压区位置处的碰撞加速度，并提供表征在所述挤压区位置处感测到的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号；
用无限脉冲响应滤波器对所述挤压区信号进行滤波；
响应所述碰撞加速度信号确定碰撞速度值和碰撞位移值；
提供作为碰撞位移阈值映射的函数的碰撞速度，并提供作为碰撞位移误用阈值映射的函数的多个预定碰撞速度；
响应经过滤波的所述挤压区加速度信号从所述误用阈值映射中选择其中之一；以及
响应所述碰撞速度信号与所述选出的误用阈值映射的比较以及作为碰撞位移阈值映射的函数的碰撞速度，而对所述可启动的乘员约束系统的启动进行控制。
9.一种用于对车辆的多级可启动的乘员约束系统进行控制的方法，所述方法包括以下步骤：
感测所述车辆的基本中心位置处的碰撞加速度，并提供表征所感测到的碰撞加速度的碰撞加速度信号；
感测所述车辆的挤压区位置处的与客厢隔开的挤压区加速度组件，并提供表征在所述挤压区位置处感测到的碰撞加速度的挤压区碰撞加速度信号；
响应所述碰撞加速度信号确定碰撞速度值和碰撞位移值；
对所述多级可启动的乘员约束系统的第一级和第二级的启动进行控制，所述控制器响应来自所述挤压区加速度信号的信号确定碰撞事件是对称碰撞事件还是非对称碰撞事件，并且响应所述确定的结果对所述第二级的启动进行控制。
10.如权利要求9所述的方法，进一步包括：
存储展开映射定时，所述展开映射定时映射了阈值的相交和第二级启动时期之间的相对时间；以及
响应来自所述挤压区传感器组件的值选择计时映射。
11.如权利要求9所述的方法，其中，所述感测挤压区加速度的步骤包括感测两个位置处的挤压区加速度，并且所述选择步骤包括在任一挤压区传感器信号到达预定值时选择非对称计时映射。
12.如权利要求9所述的方法，其中，所述感测挤压区加速度的步骤包括感测两个位置处的挤压区加速度，并且所述选择步骤包括在两个挤压区传感器信号都到达预定值时选择对称计时映射。
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