CN1891531A

CN1891531A - 以侧部安全传感器控制前部可启动抑制装置的方法和装置

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Publication number: CN1891531A
Application number: CNA2006100865134A
Authority: CN
Inventors: 符积萍; 凯文·丹尼尔·韦斯; 克里斯托弗·约翰·海波纳; 尼克海尔·巴斯卡尔·姆达丽尔
Original assignee: TRW Automotive US LLC
Current assignee: ZF Active Safety and Electronics US LLC
Priority date: 2005-06-30
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2026-06-20
Also published as: DE102006024977A1; US7840325B2; DE102006024977B4; CN1891531B; US20070005207A1

Abstract

一种控制车辆可启动的乘员抑止系统的装置(10)，包括用于检测前部碰撞加速度并提供代表所述前部碰撞加速度的第一碰撞加速度信号的碰撞加速度计(32)。侧部碰撞加速度计(46，48)检测横向碰撞加速度，并提供代表所述横向碰撞加速度的第二碰撞加速度信号。控制器(50)响应于所述第一碰撞加速度信号以及所述横向碰撞加速度信号，启动所述可启动的乘员抑止系统。

Description

以侧部安全传感器控制前部可启动抑制装置的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于控制车辆可启动的乘员抑止装置的方法和装置。特别地，本发明涉及使用特殊的安全功能(safing function)控制前部可启动的抑制装置的方法和装置。

背景技术

车辆中用于车辆乘员的气囊抑止系统在本领域中是公知的。气囊抑止装置可包括根据车辆碰撞情况而在不同时刻启动不同级(stage)的多级充气机(inflator)。

Foo等转让给美国TRW天合汽车集团(TRW Inc.)的第5,935,182号美国专利公开了一种使用虚拟碰撞检测来识别车辆碰撞情况的方法和装置。Foo等转让给美国TRW天合汽车集团的第6,036,225号美国专利公开了一种使用碰撞严重度给定值(index value)来控制车辆中的多级可启动的抑止系统的方法和装置。Foo等转让给美国TRW天合汽车集团的第6,186,539号美国专利公开了一种使用碰撞严重度指标和挤压区域传感器来控制多级可启动的抑止装置的方法和装置。Foo等转让给美国TRW天合汽车集团的第6,529,810号美国专利公开了一种使用基于横向加速度的切换阈值来控制可启动的多级抑止装置的方法和装置。

使用安全功能控制可启动的抑制装置在本领域中也是公知的。早期公知的系统使用识别延时开关和串连安全开关(safing switch)。在识别延时开关和安全开关闭合时，启动抑制装置。其他公知的系统包括碰撞加速计、用于分析碰撞加速计输出信号的识别算法、以及安全开关。在识别算法确定出现了展开(deployment)碰撞事件并且安全开关闭合时，抑制装置启动。其他公知的系统使用定位于预期碰撞的方向上的识别碰撞加速传感器、和以相同方向定位的安全碰撞加速传感器。相关的算法对来自这两个传感器的信号进行处理，并在确定它们都发生了展开碰撞事件时控制抑制装置。

发明内容

本发明涉及一种使用侧部辅助(satellite)安全传感器来控制前部可启动的乘员抑止系统的方法和装置。

提供了一种用于控制车辆可启动的乘员抑止系统的装置，所述装置可包括用于检测前部碰撞加速度、并提供代表所述前部碰撞加速度的第一碰撞加速度信号的碰撞加速度计。侧部碰撞加速度计检测横向碰撞加速度，并提供代表所述横向碰撞加速度的第二碰撞加速度信号。控制器响应于所述第一碰撞加速度信号以及所述横向碰撞加速度信号，启动所述可启动的乘员抑止系统。

提供了一种控制车辆可启动的乘员抑止系统的方法，可包括：检测前部碰撞加速度，并提供代表所述前部碰撞加速度的第一碰撞加速度信号；检测横向碰撞加速度，并提供代表所述横向碰撞加速度的第二碰撞加速度信号；以及响应于所述第一碰撞加速度信号以及所述横向碰撞加速度信号，启动所述可启动的乘员抑止系统。

附图说明

根据本发明的说明书和附图，本发明的前述和其它特征以及有益效果对于本领域技术人员来说将变得显而易见，其中：

图1是根据本发明的一个示例性实施方案的具有可启动的乘员抑止系统的车辆的示意图；

图2是在图1示出的可启动的乘员抑止系统的一部分的更详细的示意方框图；

图3是在图1中示出的可启动的乘员抑止系统的电路示意方框图；

图4示出了在本发明的一个示例性实施方案中使用的确定的碰撞相关值和阈值的图解表示；

图5是示出了根据本发明一个示例性实施方案的展开控制逻辑的逻辑图；以及

图6是示出根据本发明一个示例性实施方案的充气机映射的图。

具体实施方式

参照图1-3，根据本发明的一个示例性实施方案，车辆12中使用的可启动的乘员抑止系统10包括驾驶者侧的多级前部可启动的抑止装置14，以及乘客侧的多级前部可启动的抑止装置18。也可包括其它可启动的抑止装置，例如驾驶者的可启动的侧部抑止装置16以及乘客的可启动的侧部抑止装置20。可启动的乘员抑止系统10可进一步包括驾驶者侧的预张紧器(pretensioner)22和乘客侧的预张紧器24。本发明并不局限于与响应前部碰撞事件的多级气囊抑止系统一起使用。本发明可应用于响应前部碰撞事件而触发的任何可启动的抑止装置。为说明的目的，在本文中描述具有多个可启动的级的前部气囊。

系统10包括位于车辆基本中心位置的中央控制单元(CCU)30。根据一个示例性的实施方案，CCU 30包括碰撞加速度传感器32，碰撞加速度传感器32的灵敏轴线基本定向为能够检测车辆的X方向(即，平行或基本平行于车辆的前-后轴线)的碰撞加速度，该碰撞加速度提供表示为CCU_1X的碰撞加速度信号。来自碰撞传感器32的碰撞加速度信号可具有多种形式。碰撞加速度信号可具有振幅、频率、脉冲宽度等，或者可具有作为被检测到的碰撞加速度的函数而变化的任何其它电特性。根据一个优选实施方案，碰撞加速度信号CCU_1X具有代表所检测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，系统10还包括位于车辆12的挤压区域中的前向定位的挤压区域辅助加速度传感器(CZS)40和42。挤压区域传感器40位于车辆的驾驶者侧，并且其灵敏轴线XY被定位为能够检测基本平行于车辆的X轴线(即，前-后轴线)的碰撞加速度。挤压区域传感器42位于车辆的乘客侧，并且其灵敏轴线被定位为能够检测基本平行于车辆的X轴线(即，前-后轴线)的碰撞加速度。来自驾驶者侧的挤压区域传感器40的信号在本文中被表示为CZS_3X。来自乘客侧的挤压区域传感器42的信号在本文中被表示为CZS_4X。

来自挤压区域传感器40和42的信号也具有表示这些传感器在它们所处的车辆位置处经受和检测到的碰撞加速度的频率和振幅特性。在一个示例性实施方案中，挤压区域传感器40和42安装于车辆的散热器位置处或其附近，并具有双重目的。第一，它们用来在前部碰撞事件中使用在本发明中作为主要区别传感器的CCU_1X传感器提供安全功能。此外，这些挤压区域传感器的作用是选择在主要的碰撞识别算法中估算的阈值。

驾驶者的侧部辅助碰撞加速度传感器(RAS)46安装于车辆的驾驶者侧(例如，B柱(B-pillar)处)，并且具有基本定向为能够检测平行于车辆的Y轴线(即，基本垂直于车辆的前-后轴线)的碰撞加速度的灵敏轴线。碰撞加速度传感器46提供在本文中表示为RAS_1Y的碰撞加速度信号，该碰撞加速度信号具有表示在Y轴线方向上的碰撞加速度(到驾驶者侧的具有正值的加速度)的频率和振幅特性。

乘客的侧部辅助碰撞加速度传感器(RAS)48安装于车辆的乘客侧(例如，B柱处)，并且具有基本定向为能够检测平行于车辆的Y轴线(即，基本垂直于车辆的前-后轴线)的碰撞加速度的灵敏轴线。碰撞加速度传感器48提供在本文中表示为RAS_2Y的碰撞加速度信号，该碰撞加速度信号具有表示在Y轴线方向上的碰撞加速度(到乘客侧的具有正值的加速度)的频率和振幅特性。根据本发明，侧部辅助传感器46和48提供用于前部碰撞事件的安全功能。应该理解，可以根据公知的算法(例如Foo等人的美国专利第5,758,899号)使用传感器46和48来控制侧部抑制装置16和20。

碰撞加速度信号CCU_1X、CZS_3X、CZS_4X、RAS_1Y和RAS_2Y分别通过相关的硬件高通/低通滤波器52、58、60、62和64提供至CCU 30中的控制器50。控制器50可为微型计算机。虽然本发明的该示例性实施方案使用微型计算机，但本发明并未局限为使用微型计算机作为控制器。在本发明中，控制器所执行的上述功能可通过其它数字和/或模拟电路来实现，和/或可组装到一个或多个电路板上，和/或作为专用集成电路(ASIC)。

滤波器52、58、60、62和64对与它们相关的碰撞加速度信号进行滤波，以去除在对车辆碰撞事件进行分析和估算中无用的频率分量，例如，由公路噪声形成的频率分量。可通过所关注的车辆平台的经验测试来确定可用于分析和估算碰撞的频率。

控制器50监控经过滤波的碰撞加速度信号，并执行一个或多个碰撞算法来确定是否发生了车辆展开或非展开碰撞事件。各个碰撞算法根据碰撞加速度信号来测量和/或确定碰撞事件的值。这些值在展开和启动决策中使用。这些测量的和/或确定的碰撞值在本文中被称作“碰撞度量(crash metrics)”，包括但不限于碰撞加速度、碰撞能量、碰撞速度、碰撞位移、碰撞加加速度(jerk)等。根据本发明，控制器50基于碰撞加速度信号对可启动的抑止装置14、18进行控制。

可以使用其它的与驾驶者相关的传感器来检测控制器50在其控制算法中用来控制可启动的抑止装置14和16的驾驶者特性(用于驾驶者侧抑止装置)。这些传感器可包括驾驶者带扣开关传感器70，其向控制器50提供表示驾驶者是否扣上其座椅安全带的信号。位于驾驶者座位74中的驾驶者重量传感器72提供表示检测的驾驶者重量的信号。其它的与驾驶者相关的传感器76向控制器50提供其它的驾驶者相关信息，例如位置、高度、腰围(girth)、运动等。传感器76可以采用摄像头、红外传感器、超声波传感器等的形式。所有的这些信息还可以在控制与驾驶者相关的抑制装置中使用。

可以使用其它的与乘客相关的传感器用来检测乘客的特性，并提供控制器50在其控制算法中用来控制可启动的抑止装置18和20的输入。这些传感器可包括乘客带扣开关传感器80，其向控制器50提供表示乘客是否扣上其座椅安全带的信号。位于乘客座位84中的乘客重量传感器82提供表示检测的乘客重量的信号。其它的与乘客相关的传感器86向控制器50提供其它的乘员信息，例如位置、高度、腰围、运动等。传感器86可以采用摄像头、红外传感器、超声波传感器等的形式。其它的传感器88向控制器50提供表示座位84上是否有乘客、座位84上是否有儿童限制座位等的信号。传感器88也可以采用摄像头、红外传感器、超声波传感器等的形式。所有的这些信息还可以在控制与乘客相关的抑制装置中使用。

根据本发明的一个示例性实施方案，气囊抑止装置14包括第一可启动级90和第二可启动级92，例如，与单个气囊抑止装置14流体相通的两个单独的膨胀流体源。各个级90、92都具有相关的点火器(squib)(未示出)，当在足够长的时期内通以足够的电流时，点火器使得流体从相关的流体源流出。当一级被启动时，气囊抑止装置14发生小于100％的最大可能膨胀。为了获得100％的膨胀，必须在第一级启动后的预定时间内启动第二级。更具体地，控制器50使用确定的碰撞度量来执行碰撞算法，并向可启动的抑止装置14输出一个或多个信号，用于使可启动的膨胀级90和92中的一个或两个按时启动，以获得期望的膨胀轮廓和压力。如上所述，诸如预张紧器22的其它可启动的抑止装置、或诸如侧部抑止装置16的其它装置也可受控制。

如上所述，各个可启动级90、92包括具有本领域公知类型的相关的点火器(未示出)。各个点火器可操作地连接到相关的气体生成材料源和/或加压气体瓶。通过使预定量的电流通过点火器预定的时期而使得点火器点火。各个点火器激发其相关的气体生成材料源和/或刺穿(pierce)其相关的加压气体瓶。释放至气囊中的气体量是启动的级数和启动定时的正函数。在预定时期内启动的级数越多，气囊中的气体也就越多。根据一个示例性实施方案，气囊抑止装置14包括两个可启动级。如果仅启动一级，则产生小于100％的最大可能膨胀压力。如果在5毫秒间隔内启动两级，则会产生100％的最大可能膨胀压力。如果在约20毫秒间隔内启动两级，则会产生不同的、较小百分比的最大可能膨胀。通过控制多级的启动定时，来控制气囊的动态轮廓(例如，膨胀率，膨胀压力等)。

乘客侧抑止装置18包括第一可启动级94和第二可启动级96，它们如同以上对驾驶者侧抑止装置14的描述那样受到控制，以控制气囊的膨胀轮廓/膨胀压力。

根据本发明，控制器50内部的展开控制器100使用确定的碰撞度量和其它监控的传感器输入，来控制启动第一可启动级90、94和第二可启动级92、96。

参照图4和5，能更好地理解由控制器50执行的、用以控制启动驾驶者侧的多级抑止装置14的第一和第二级控制过程。应该理解，乘客侧的多级抑止装置18用相似的方式来控制。如上所述，根据一个示例性实施方案，控制器50是通过编程来执行上述功能的微型计算机。

加速度传感器32(在一个示例性实施方案中的加速度计)输出加速度信号CCU_1X，该信号具有代表碰撞事件发生时车辆碰撞加速度的特性(例如，频率和振幅)。由于该加速度计的灵敏轴线被定位为基本平行于车辆的前-后轴线，因此，传感器32对前向的碰撞事件特别敏感。在该示例性的实施方案中，硬件(即，与控制器50分离)高通滤波器(HPF)/低通滤波器(LPF)52去除由外来非碰撞车辆操作事件引起的频率和/或由诸如公路噪声等事件引起的输入信号。通过滤波而去除的频率分量表示未发生抑止装置14应该进行展开的碰撞事件。使用经验测试来确定在各种碰撞条件下，对于所关注的特定车辆平台的相应碰撞信号的频率值。可包含在碰撞加速度信号中并非表示碰撞事件的外来信号分量被适当过滤掉，而代表展开碰撞事件的信号特性被保留下来，用于进一步处理。

根据一个示例性实施方案，加速度计32具有±100g’s(g是由地球重力引起的加速度值，即，每平方秒32英尺或者9.8m/s²)的标称灵敏度。在多级可启动的抑止系统中，即使达到了第一或初始触发阈值，也期望在碰撞事件发生期间持续检测碰撞加速度。由于期望在±100g’s内的碰撞加速度发生后进行第一级启动，所以还使用具有标称灵敏度为±100g’s的加速度计32来进行检测。

从加速计32输出的经过滤波的输出信号提供至模拟-数字(转换器)，即，在一个示例性实施方案中，位于控制器50内部(例如，微型计算机的A/D输入)或者可以是外部A/D转换器。该A/D转换器将经过滤波的碰撞加速度信号CCU_1X转换为数字信号。在该示例性的实施方案中，使用另一个高通/低通滤波器来对A/D转换器的输出进行滤波(该高通/低通滤波器的滤波器值根据经验进行确定)，以消除与A/D转换相关的小漂移和偏差。在本发明的微型计算机的实施方案中，滤波器可在微型计算机内部以数字方式实现。控制器50的确定功能根据经过滤波的碰撞加速度信号CCU_1X来确定两个碰撞度量值Vel_Rel_1X(碰撞速度)和Displ_Rel_1X(碰撞位移)。这些度量值是对来自CCU_1X的加速度信号进行第一和第二积分来完成的。

可通过使用乘员的弹性体模型来说明弹力和阻尼力，利用虚拟碰撞检测处理(这在Foo等的第6,186,539号美国专利和Foo等的第6,036,225号美国专利中进行了描述)来确定碰撞位移值和碰撞速度值。关于弹性体模型的详细描述参见Foo等的第5,935,182号美国专利。

在控制器50的比较功能模块中，在碰撞速度和碰撞位移确定功能模块中确定的碰撞度量值用来对作为Displ_Rel_1X的函数的Vel_Rel_1X值与碰撞位移变化阈值进行比较。比较功能模块124对Vel_Rel_1X值与“低”阈值130或“被切换到低”阈值132进行比较，同时还对Vel_Rel_1X值与“高”阈值134进行比较。阈值130或132的相交是用来控制抑止装置14的第一级90启动的识别部分。选择两个低阈值130和132中的哪一个来识别控制抑止装置14的第一级启动90的展开是响应于被确定的CZS值在X方向上与相关阈值(在本文中称为非对称的CZS段值，其作为为Displ_Rel_1X值的函数而变化)进行的比较、或者响应于被确定的RAS值在Y方向上与相关阈值(在本文中称为非对称的RAS部分值，其作为为Displ_Rel_1X值的函数而变化)进行的比较而受到控制的，如下所述。第一级启动的控制还响应于安全阈值与CZS_3X、CZS_4X、RAS_1Y或RAS_2Y中至少一个的相交而受到控制。

假设安全功能符合要求，则第二级92作为“低”(或者“切换到低”)阈值相交与“高”阈值相交(134)之间的时间的函数、以及根据预定的充气机映射函数(如图6所示)而启动。所有三个阈值130、132和134都作为碰撞位移Displ_Rel_1X值的函数而变化，并且对于所关注的特定车辆平台根据经验来确定。

具体地，控制器50确定从所确定的碰撞速度值Vel_Rel_1X与“低”阈值130或“切换到低”阈值132相交，到其超过“高”阈值134之间的时间段。该时间段在本文中被称作“Δt测量”。这个值是碰撞强度的测量值。该时间段Δt越短，车辆碰撞越强。正是该Δt的测量值用于对第二级92的启动进行控制。在“高”阈值相交的时刻，第二级并不一定需要展开，而是根据如下参照图6所述的充气机映射函数而作为Δt测量的函数。同样，这假设了第一级因为阈值130或132的相交或安全阈值为“真”而启动，即，第一级被启动。

根据本发明，挤压区域传感器40或42或侧部辅助传感器41或43检测到多个某种类型的碰撞事件中的一个时，能够选择“切换到低”阈值132，而不是“低”阈值130，用于识别控制第一级90的展开。

挤压区域传感器40提供信号CZS_3X，信号CZS_3X具有代表在碰撞事件发生时，沿着车辆的X轴线的方向在车辆的前部、左前部检测到的车辆碰撞加速度的信号特性(例如，频率和振幅)。在一个示例性实施方案中，通过硬件高通滤波器(HPF)/低通滤波器(LPF)58对加速度信号CZS_3X进行滤波，以去除由外来车辆操作事件引起的频率和/或由公路噪声引起的输入。通过滤波而去除的频率分量是那些不表示发生碰撞事件的频率。使用经验测试来建立相关的碰撞信号的频率范围，从而将碰撞加速度信号中包含的外来信号分量过滤掉，而使得代表碰撞事件的频率保留下来，用于进行进一步处理。

经过滤波的输出信号提供至相关的模拟-数字(A/D)转换器，其可位于控制器50内部(例如，微型计算机的A/D输入)或者可以是外部A/D转换器。该A/D转换器将经过滤波的碰撞加速度信号CZS_3X转换为数字信号。使用高通/低通滤波器来对A/D转换器的输出进行滤波(该高通/低通滤波器的值根据经验进行确定)，以消除由转换引起的小漂移和偏差。在本发明的微型计算机的实施方案中，滤波器可在微型计算机内部以数字方式实现。滤波功能提供经过滤波的加速度信号CZS_3X。

控制器50从CZX_3X信号中确定表示为A_MA_CZS_3X的加速度值。这些值是通过计算来自挤压区域传感器40的相关的经过滤波的加速度信号的移动平均值而确定的。移动平均是最后预定数目的经过滤波的加速度信号样本的总和。通过去除最旧的值并以最新的样本来替换而对该平均值进行更新，从而确定了较新的平均值。

比较功能模块226首先将确定的挤压区域传感器加速度值A_MA_CZS_3X与安全阈值218进行比较。在A_MA_CZS_3X与安全阈值218相交时，将安全标签设置为“真”。控制器50的安全标签在能够启动第一级之前必须为“真”。

接着，在阈值比较功能模块226中，作为被确定的位移值Displ_Rel_1X的函数的被确定的挤压区域传感器加速度值A_MA_CZS_3X与非对称CZS_3X段阈值220、以及CZS_3X专用映射段阈值222进行比较。阈值222和阈值220以预定的方式作为Displ_Rel_1X的函数而变化，以获得期望的控制。这些阈值220、222可对于所关注的特定车辆平台而根据经验来确定。比较功能模块226的结果输出至“或运算”功能模块230。

侧部辅助传感器41提供信号RAS_1Y，信号RAS_1Y具有代表在碰撞事件发生时，沿着车辆的Y轴线方向的车辆碰撞加速度的特性(例如，频率和振幅)。即便是在前部碰撞事件的过程中，传感器RAS_1Y也会输出能够用于安全功能的信号。在一个示例性实施方案中，通过硬件高通滤波器(HPF)/低通滤波器(LPF)62对加速度信号RAS_1Y进行滤波，以去除由外来车辆操作事件引起的频率和/或由公路噪声引起的输入信号。通过滤波而去除的频率分量是那些不表示发生碰撞事件的频率。使用经验测试来建立相关的碰撞信号的频率范围，从而将碰撞加速度信号中包含的外来信号分量过滤掉，而使得代表碰撞事件的频率保留下来，用于进行进一步处理。

经过滤波的输出信号提供至相关的模拟-数字(A/D)转换器，其可位于控制器50内部(例如，微型计算机的A/D输入)或者可以是外部A/D转换器。该A/D转换器将经过滤波的碰撞加速度信号RAS_1Y转换为数字信号。使用高通/低通滤波器来对A/D转换器的输出进行滤波(该高通/低通滤波器的值根据经验进行确定)，以消除由转换引起的小漂移和偏差。在本发明的微型计算机的实施方案中，滤波器可在微型计算机内部以数字方式实现。滤波功能提供经过滤波的加速度信号RAS_1Y。

控制器50从信号RAS_1Y中确定表示为A_MA_RAS_1Y的加速度值。这些值是通过计算来自侧部辅助传感器41的相关的经过滤波的加速度信号的移动平均值而确定的。移动平均是最后预定数目的经过滤波的加速度信号样本的总和。通过去除最旧的值并以最新的样本来替换而对该平均值进行更新，从而确定了较新的平均值。

比较功能模块236首先将被确定的侧部辅助传感器加速度值A_MA_RAS_1Y与安全阈值231进行比较。在A_MA_RAS_1Y与安全阈值231相交时，将安全标签设置为“真”。控制器50的安全标签在能够启动第一级之前必须为“真”。

接着，在阈值比较功能模块236中，作为被确定的位移值Displ_Rel_1X的函数的被确定的侧部辅助传感器加速度值A_MA_RAS_1Y与非对称RAS_1Y段阈值232、以及专用映射段阈值234进行比较。阈值232和阈值234以预定的方式作为Displ_Rel_1X的函数而变化，以获得期望的控制。阈值232、234可对于所关注的特定车辆平台而根据经验来确定。比较功能模块236的结果输出至“或运算”功能模块230。

挤压区域传感器42是提供信号CZS_4X的加速度计，信号CZS_4X具有代表发生碰撞事件时，在车辆的前部、右前部检测的X方向上的车辆碰撞加速度的特性(例如，频率和振幅)。在一个示例性实施方案中，通过硬件高通滤波器(HPF)/低通滤波器(LPF)60对加速度信号CZS_4X进行滤波，以去除由外来车辆操作事件引起的频率和/或由公路噪声引起的输入。通过滤波而去除的频率分量是那些不表示发生碰撞事件的频率。使用经验测试来建立相关的碰撞信号的频率范围，从而将可包含在碰撞加速度信号中的外来信号分量滤掉，而使得代表碰撞事件的频率保留下来，用于进行进一步处理。

经过滤波的输出信号提供至相关的模拟-数字(A/D)转换器，该转换器可位于控制器50内部(例如，微型计算机的A/D输入端)或者可以为外部A/D转换器。该A/D转换器将经过滤波的碰撞加速度信号转换为数字信号。在一个示例性实施方案中，使用具有根据经验确定的滤波器值的高通/低通滤波器来对A/D转换器的输出进行滤波，以消除由转换引起的小漂移和偏差。在本发明的微型计算机的实施方案中，滤波器可在微型计算机内部以数字方式实现。滤波功能输出经过滤波的加速度信号CZS_4X。

控制器50确定表示为A_MA_CZS_4X的加速度值。该值是通过计算来自挤压区域传感器42的经过滤波的加速度信号的移动平均值而确定的。移动平均是最后预定数目的经过滤波的加速度信号样本的总和。通过去除最旧的值并以最新的样本来替换而对该平均值进行更新，从而确定了较新的平均值。

比较功能模块256首先将确定的挤压区域传感器加速度值A_MA_CZS_4X与安全阈值248进行比较。在A_MA_CZS_4X与安全阈值248相交时，将安全标签设置为“真”。控制器50的安全标签在能够启动第一级之前必须为“真”。

接着，在控制器50的比较功能模块256中，作为被确定的位移值Displ_Rel_1X的函数的被确定的挤压区域传感器加速度值A_MA_CZS_4X与非对称CZS_4X段阈值250、以及专用映射段阈值252进行比较。阈值252和阈值250以预定的方式作为Displ_Rel_1X的函数而变化，以获得期望的控制。这些阈值250、252可对于所关注的特定车辆平台而根据经验来确定。比较功能模块256的比较输出至“或运算”功能模块230。

侧部辅助传感器43提供信号RAS_2Y，信号RAS_2Y具有代表在碰撞事件发生时，沿着车辆的Y轴线方向的车辆碰撞加速度的特性(例如，频率和振幅)。即便是在前部碰撞事件的过程中，传感器RAS_2Y也会输出能够用于安全目的的信号。在一个示例性实施方案中，通过硬件高通滤波器(HPF)/低通滤波器(LPF)64对加速度信号RAS_2Y进行滤波，以去除由外来车辆操作事件引起的频率和/或由公路噪声引起的输入。通过滤波而去除的频率分量是那些不表示发生碰撞事件的频率。使用经验测试来建立相关的碰撞信号的频率范围，从而将碰撞加速度信号中包含的外来信号分量过滤掉，而使得代表碰撞事件的频率保留下来，用于进行进一步处理。

经过滤波的输出信号提供至相关的模拟-数字(A/D)转换器，其可位于控制器50内部(例如，微型计算机的A/D输入)或者可以是外部A/D转换器。该A/D转换器将经过滤波的碰撞加速度信号RAS_2Y转换为数字信号。使用高通/低通滤波器来对A/D转换器的输出进行进一步滤波(该高通/低通滤波器的值根据经验进行确定)，以消除由转换引起的小漂移和偏差。在本发明的微型计算机的实施方案中，滤波器可在微型计算机内部以数字方式实现。滤波功能提供经过滤波的加速度信号RAS_2Y。

控制器50从信号RAS_2Y中确定表示为A_MA_RAS_2Y的加速度值。该值是通过计算来自侧部辅助传感器43的相关的经过滤波的加速度信号的移动平均值而确定的。移动平均是最后预定数目的经过滤波的加速度信号样本的总和。通过去除最旧的值并以最新的样本来替换而对该平均值进行更新，从而确定了较新的平均值。

比较功能模块266首先将被确定的侧部辅助传感器加速度值A_MA_RAS_2Y与安全阈值220进行比较。在A_MA_RAS_2Y与安全阈值266相交时，将安全标签设置为“真”。控制器50的安全标签在能够启动第一级之前必须为“真”。

接着，在阈值比较功能模块266中，作为被确定的位移值Displ_Rel_1X的函数的被确定的侧部辅助传感器加速度值A_MA_RAS_2Y与非对称RAS_2Y段阈值262、以及专用映射段阈值264进行比较。阈值262和阈值264以预定的方式作为Displ_Rel_1X的函数而变化，以获得期望的控制。阈值262、264可对于所关注的特定车辆平台而根据经验来确定。比较功能模块266的结果输出至“或运算”功能模块230。

通过“或运算”功能模块230，控制器50控制使用阈值130或132中的哪一个来启动第一级展开。如果确定的值A_MA_CZS_3X、A_MA_RAS_1Y、A_MA_CZS_4X或A_MA_RAS_2Y中没有任何一个与它们的相关阈值220(非对称CZS_3X段)、232(非对称RAS_1Y段)、250(非对称CZS_4X段)或262(非对称RAS_2Y段)相交，则使用阈值130。如果它们中的任意一个与相关的阈值相交，则使用阈值132。阈值130在本文中还被称作对称的CCU第一级阈值。

图5示出了控制器50用来启动第一级展开的逻辑处理。可以看出，如果CZS_3X或CZS_4X或RAS_1Y或RAS_2Y的安全比较与它们相关的阈值相交，则“或运算”功能模块300为“真”或“高”。如果下面的条件(1)“与”(通过“与运算”功能302)条件(2)为真，则第一级启动，即，(1)“或运算”功能模块300的输出为“高”，(2)VEL_REL_1X值大于“低”阈值130。如果下面的条件(1)“与”条件(2)为真，则第一级启动，即，(1)“或运算”功能300的输出为“高”，(2)(a)CZS_3X或CZS_4X或RAS_1Y或RAS_2Y的值大于它们相关的切换阈值220、250、232或262(以上或运算都通过“或运算”功能模块230进行)“与”(通过“与运算”功能306)(b)切换到低CCU_1X阈值132小于VEL_REL_1X。第二级展开是在第二阈值134与如图6所示的充气机映射相交的时间基础上进行的。

图6示出了本发明的一个示例性实施方案的用于控制第二级展开的映射。存在两个充气机映射用于该示例性的实施方案，即正常的充气机映射和专用的充气机映射。关于使用哪个映射的问题由CZS值、RAS值以及功能模块226、236、256和266中的比较来控制。如果作为Displ_Rel_1X的函数的A_MA_CZS_3X、A_MA_RAS_1Y、A_MA_CZS_4X或A_MA_RAS_2Y值都分别低于专用映射阈值222、234、252和264，则使用正常充气机映射。如果作为Displ_Rel_1X的函数的A_MA_CZS_3X、A_MA_CZS_3Y、A_MA_CZS_4X或A_MA_CZS_4Y值中的任意一个大于专用映射阈值222、234、252和264中对应的一个，则使用专用充气机映射。

在专用映射中，一对一定时从1-30毫秒内发生在第二阈值与用于第二启动的展开信号的相交之间。在正常映射中，如果第二阈值相交介于第一级相交的1-10毫秒之间，则第二级的启动发生在第一级启动10毫秒后，一对一定时控制在10-20毫秒之间使用，而如果第二相交在第一级展开之后21-30毫秒之间发生，则第二级在第一级展开之后30毫秒展开。

其它的传感器88可用来进一步控制展开调节。例如，如果检测到在乘客座位84上具有朝向后方的儿童座位，则能够避免第一级和第二级94、96的启动。

本领域技术人员能够根据本发明的上述描述进行改进、变化和修订。这些对于本领域技术人员显而易见的改进、变化和/或修订由所附的权利要求来限定。

Claims

1.一种控制车辆可启动的乘员抑止系统的装置，包括：

碰撞加速度计，用于检测前部碰撞加速度，并提供代表所述前部碰撞加速度的第一碰撞加速度信号；

侧部碰撞加速度计，用于检测横向碰撞加速度，并提供代表所述横向碰撞加速度的第二碰撞加速度信号；以及

控制器，响应于所述第一碰撞加速度信号以及所述第二碰撞加速度信号，启动所述可启动的乘员抑止系统。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述控制器从所述第一碰撞加速度信号确定碰撞识别度量值，并从所述第二碰撞加速度信号确定安全碰撞度量值。

3.如权利要求1所述的装置，还包括位于所述车辆的挤压区域中的挤压区域传感器，所述控制器进一步响应从所述挤压区域传感器输出的信号启动所述可启动的乘员抑止系统。

4.如权利要求3所述的装置，其中，所述挤压区域传感器是加速度计。

5.如权利要求1所述的装置，其中，所述碰撞加速度计居中地位于所述车辆的内部，并具有平行于所述车辆的前-后轴线的灵敏轴线。

6.如权利要求1所述的装置，其中，响应于所述第二碰撞加速度信号而调节用于启动所述可启动的乘员抑止系统的阈值。

7.一种控制车辆可启动的乘员抑止系统的方法，包括：

检测前部碰撞加速度，并提供代表所述前部碰撞加速度的第一碰撞加速度信号；

检测横向碰撞加速度，并提供代表所述横向碰撞加速度的第二碰撞加速度信号；以及

响应于所述第一碰撞加速度信号以及所述第二碰撞加速度信号，启动所述可启动的乘员抑止系统。

8.如权利要求7所述的方法，还包括响应于所述第二碰撞加速度信号调节用于启动所述可启动的乘员抑止系统的阈值的步骤。

9.如权利要求7所述的方法，还包括从所述第一碰撞加速度信号确定碰撞识别度量值、并从所述第二碰撞加速度信号确定安全碰撞度量值的步骤。

10.如权利要求7所述的方法，还包括：检测所述车辆的挤压区域位置处的碰撞加速度，并进一步响应检测到的所述挤压区域位置处的碰撞加速度而启动所述可启动的乘员抑止系统。