CN1989029A - 使用保险功能的挤压区域传感器控制可驱动保护设备的方法和装置 - Google Patents

使用保险功能的挤压区域传感器控制可驱动保护设备的方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1989029A
CN1989029A CNA2005800235913A CN200580023591A CN1989029A CN 1989029 A CN1989029 A CN 1989029A CN A2005800235913 A CNA2005800235913 A CN A2005800235913A CN 200580023591 A CN200580023591 A CN 200580023591A CN 1989029 A CN1989029 A CN 1989029A
Authority
CN
China
Prior art keywords
crush
zone
signal
sensor
crash
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005800235913A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100491163C (zh
Inventor
捷克-彭·富
华哈-费恩·叶哈
保罗·L·苏姆恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Active Safety and Electronics US LLC
Original Assignee
TRW Automotive US LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TRW Automotive US LLC filed Critical TRW Automotive US LLC
Publication of CN1989029A publication Critical patent/CN1989029A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100491163C publication Critical patent/CN100491163C/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0132—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to vehicle motion parameters, e.g. to vehicle longitudinal or transversal deceleration or speed value
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512—Passenger detection systems
    • B60R21/0153—Passenger detection systems using field detection presence sensors
    • B60R21/01534—Passenger detection systems using field detection presence sensors using electromagneticwaves, e.g. infrared
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512—Passenger detection systems
    • B60R21/0153—Passenger detection systems using field detection presence sensors
    • B60R21/01536—Passenger detection systems using field detection presence sensors using ultrasonic waves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512—Passenger detection systems
    • B60R21/01544—Passenger detection systems detecting seat belt parameters, e.g. length, tension or height-adjustment
    • B60R21/01546—Passenger detection systems detecting seat belt parameters, e.g. length, tension or height-adjustment using belt buckle sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R2021/01013—Means for detecting collision, impending collision or roll-over
    • B60R2021/01027—Safing sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/013—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over
    • B60R21/0136—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to actual contact with an obstacle, e.g. to vehicle deformation, bumper displacement or bumper velocity relative to the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512—Passenger detection systems
    • B60R21/0153—Passenger detection systems using field detection presence sensors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Automotive Seat Belt Assembly (AREA)

Abstract

本发明旨在提供用于控制车辆可驱动乘坐者保护系统的设备，该设备包括鉴别碰撞传感器(32、34、36)，用于感测车辆碰撞状况，并提供指示碰撞的鉴别碰撞信号。第一挤压区域传感器(40)位于第一车辆挤压区域位置，并提供由第一挤压区域传感器感测的表示碰撞加速度的第一挤压区域信号。第二挤压区域传感器(42)位于第二车辆挤压区域位置，用于提供由第二挤压区域传感器感测的表示碰撞加速度的第二挤压区域信号。控制器(50)的挤压区域保险确定功能(218)监视第一挤压区域传感器和第二挤压区域传感器，响应第一和第二挤压区域传感器信号中的一个超过第一阈值以及第一和第二挤压区域传感器信号中的另一个有故障的情况，提供挤压区域保险信号。

Description

使用保险功能的挤压区域传感器控制可驱动保护设备的方法和装置
相关申请
本申请是2001年4月9日Foo等人提出的标题为“Methodand Apparatus For Controlling An Actuatable Restraining DeviceUsing Switched Thresholds Based On Crush Zone Sensors”的美国专利申请No.09/829,320的部分继续申请。
技术领域
本发明涉及用于控制车辆可驱动乘坐者保护设备的方法和装置，并特别针对实现这样的配置的保险功能。
背景技术
车辆中的针对车辆乘坐者的气囊保护系统在现有技术中是已知的。气囊保护设备可包括多级充气机，其中响应车辆碰撞状态，在不同的时间致动各个级。
授予Foo等人的美国专利No.5,935,182公开了使用虚拟感测鉴别车辆碰撞状态的方法和设备。授予Foo等人的美国专利No.6,036,225公开了使用碰撞严重程度指数值来控制多级可驱动保护系统的方法和设备。授予Foo等人的美国专利No.6,186,539公开了使用碰撞严重程度指数和挤压区域传感器来控制多级可驱动保护设备的方法和设备。
在现有技术中已知是使用一个以上的传感器来感测碰撞状态的。第一碰撞传感器可以用于进行鉴别感测，第二碰撞传感器可以用于保险。通常，根据来自传感器的输出信号确定碰撞值，并将确定的值与关联的阈值进行比较。只有在鉴别和保险确定都认为发生了展开碰撞事件的情况下，才驱动关联的可驱动保护设备。
发明内容
本发明旨在提供使用挤压区域传感器为可驱动保护系统提供保险功能的方法和设备。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于控制车辆可驱动乘坐者保护系统的设备，该设备包括鉴别碰撞传感器，用于感测车辆碰撞状况，并提供指示该碰撞状况的鉴别碰撞信号。第一挤压区域传感器位于第一车辆挤压区域位置，并提供由所述第一挤压区域传感器感测的表示碰撞加速度的第一挤压区域信号。第二挤压区域传感器位于第二车辆挤压区域位置，并提供由所述第二挤压区域传感器感测的表示碰撞加速度的第二挤压区域信号。挤压区域保险确定装置监视第一挤压区域传感器和第二挤压区域传感器，响应于第一和第二挤压区域传感器信号中的一个超过第一阈值以及第一和第二挤压区域传感器信号中的另一个有故障的情况，提供挤压区域保险信号。控制器监视鉴别碰撞信号和挤压区域保险信号，并响应这些信号，控制可驱动保护设备。
根据本发明的一个实施例，提供了一种用于控制车辆可驱动乘坐者保护系统的设备，该设备包括鉴别碰撞传感器，用于感测车辆碰撞状况，并提供指示该碰撞状况的鉴别碰撞信号。第一挤压区域传感器位于第一车辆挤压区域位置，并提供由所述第一挤压区域传感器感测的表示碰撞加速度的第一挤压区域信号。第二挤压区域传感器位于第二车辆挤压区域位置，并提供由所述第二挤压区域传感器感测的表示碰撞加速度的第二挤压区域信号。挤压区域保险确定装置监视第一挤压区域传感器和第二挤压区域传感器，响应于第一和第二挤压区域传感器信号中的一个超过第一阈值以及第一和第二挤压区域传感器信号中的另一个有故障的情况，提供挤压区域保险信号，还响应于第一和第二挤压区域传感器信号中的至少一个超过第二阈值的情况，提供挤压区域保险信号，第二阈值大于第一阈值。控制器监视鉴别碰撞信号和挤压区域保险信号，并响应这些信号，控制可驱动保护设备。
根据本发明的另一个方面，用于控制车辆可驱动乘坐者保护系统的方法包括下列步骤：感测车辆碰撞状况，并提供指示该碰撞状况的鉴别碰撞信号，监视第一车辆挤压位置处的碰撞加速度，并提供表示第一车辆挤压位置处的感测的碰撞加速度的第一挤压区域信号，监视第二车辆挤压位置处的碰撞加速度，并提供表示第二车辆挤压位置处的感测的碰撞加速度的第二挤压区域信号，监视所述第一挤压区域信号和所述第二挤压区域信号，响应于所述第一和所述第二挤压区域传感器信号中的一个超过第一阈值以及所述第一和所述第二挤压区域信号中的另一个有故障的情况，提供挤压区域保险信号，以及监视鉴别碰撞信号和所述挤压区域保险信号，并响应这些信号，控制可驱动保护设备。
根据本发明的另一个方面，用于控制车辆可驱动乘坐者保护系统的方法包括下列步骤：感测车辆碰撞状况，并提供指示该碰撞状况的鉴别碰撞信号，监视第一车辆挤压位置处的碰撞加速度，并提供表示第一车辆挤压位置处的感测的碰撞加速度的第一挤压区域信号，监视第二车辆挤压位置处的碰撞加速度，并提供表示第二车辆挤压位置处的感测的碰撞加速度的第二挤压区域信号，监视所述第一挤压区域信号和所述第二挤压区域信号，响应于所述第一和所述第二挤压区域信号中的一个超过第一阈值以及所述第一和所述第二挤压区域信号中的另一个有故障的情况，提供挤压区域保险信号，以及还响应所述第一和所述第二挤压区域信号中的至少一个超过第二阈值的情况，提供挤压区域保险信号，所述第二阈值大于所述第一阈值，以及监视鉴别碰撞信号和所述挤压区域保险信号，并响应这些信号，控制可驱动保护设备。
附图说明
在考虑下列对本发明的说明以及附图的情况下，对于本领域的普通人员来说，本发明的前面的及其他特点和优点将变得显而易见，其中：
图1是具有带控制配置的可驱动乘坐者保护系统的车辆的示意图；
图2是如图1所示的可驱动乘坐者保护系统的示意方框图；
图3是图2的可驱动乘坐者保护系统的功能方框图，显示了具有保险功能的控制配置；
图4显示了在图1的控制配置中使用的确定的碰撞相关值和阈值的图形表示；
图5是在图1的控制配置中使用的控制逻辑的一部分的图形表示，显示了根据本发明的一个示范性实施例的保险功能；
图6是显示了根据本发明的一个示范性实施例的用于实现如图3所示的保险功能的控制逻辑的示意方框图；
图7是显示了根据本发明的一个示范性实施例的用于实现如图3所示的保险功能的控制逻辑的示意方框图，以及
图8是显示了根据本发明的一个示范性实施例的用于实现如图3所示的保险功能的控制逻辑的示意方框图。
具体实施方式
请参看图1和2，显示了本发明的一个示范性实施例，显示了车辆12的可驱动乘坐者保护系统10。乘坐者保护系统10可包括驾驶员的侧面多级前可驱动保护设备14，以及乘客的侧面多级前可驱动保护设备18。也可以包括其他可驱动保护设备，如驾驶员的可驱动侧面保护设备16和乘客的侧面可驱动保护设备20。可驱动乘坐者保护系统10还可进一步包括驾驶员的侧面预张紧器22，以及乘客的侧面预张紧器24。本发明不仅限于与气囊保护系统一起使用，而且还适用于任何其他可驱动保护设备。
系统10包括至少一个碰撞传感器组件30，根据示范性实施例，该组件基本上位于车辆的中央位置。传感器组件30包括第一碰撞加速度传感器32，其灵敏度的轴基本上定向为感测车辆X轴方向(即，与车辆的前后轴平行)的碰撞加速度，提供了这里表示为CCU_1X的碰撞加速度信号。传感器组件30可进一步包括第二碰撞加速度传感器34，其灵敏度的轴基本上定向为感测车辆Y轴方向(即，与车辆的前后轴垂直)的碰撞加速度，提供了这里表示为CCU_1Y的碰撞加速度信号。传感器组件30可进一步包括第三碰撞加速度传感器36，其灵敏度的轴基本上定向为感测车辆X轴方向(即，与车辆的前后轴平行)的碰撞加速度，提供了这里表示为CCU_2X的碰撞加速度信号。
来自碰撞传感器32、34、36的碰撞加速度信号可以呈现多种形式中的任何一种。每一个碰撞加速度信号都可以具有振幅、频率、脉冲持续时间等等，或作为感测的碰撞加速度的函数而变化的任何其他电特性。根据一个示范性实施例，碰撞加速度信号具有表示感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、34、36之外，该系统还包括位于车辆12的关联挤压区域位置处的前向定位挤压区域传感器40、42。例如，传感器40位于车辆的驾驶员的侧面(左边)，其灵敏度的轴基本上定向成感测与车辆的X轴平行的碰撞加速度。例如，传感器42位于车辆的乘客的侧面(右边)，其灵敏度的轴基本上定向成感测与车辆的X轴平行的碰撞加速度。来自驾驶员的侧面挤压区域传感器40的信号这里表示为CZS_3X，而来自乘客的侧面挤压区域传感器42的信号这里表示为CZS_4X。
来自挤压区域传感器40、42的信号也具有表示在车辆的那些传感器位置处体验到的碰撞加速度的电特性，例如，频率和振幅。优选情况下，挤压区域传感器安装在车辆的散热器上或其附近，用于通过补充由碰撞加速度传感器32、34、36提供的指示，更好地确定某些类型的碰撞状况。挤压区域传感器也用于执行下面将描述的展开控制过程的保险功能。
驾驶员的侧面碰撞加速度传感器46安装在车辆的驾驶员的侧面，其灵敏度的轴基本上定向成感测与车辆的Y轴平行(即，垂直于车辆的前后轴)的碰撞加速度。碰撞加速度传感器46提供了这里表示为RAS_1Y的碰撞加速度信号，其具有频率和振幅之类的电特性，表示Y轴方向的碰撞加速度，其中加速度具有正值，朝向车辆的驾驶员的侧面。乘客的侧面碰撞加速度传感器48安装在车辆的乘客的侧面，并定向成感测与车辆的Y轴平行的碰撞加速度。碰撞加速度传感器48提供了这里表示为RAS_2Y的碰撞加速度信号，其具有频率和振幅之类的电特性，表示Y轴方向的碰撞加速度，其中加速度具有正值，朝向车辆的乘客的侧面。
碰撞加速度信号CCU_1X、CCU_1Y、CCU_2X、CZS_3X、CZS_4X、RAS_1Y以及RAS_2Y分别通过关联的硬件高通/低通滤波器52、54、56、58、60、62和64提供到控制器50。优选情况下，控制器50是微电脑。虽然本发明的优选实施例使用了微电脑，但是，本发明不仅限于使用微电脑。本发明预期由微电脑执行的功能可以由其他数字和/或模拟电路来执行，也可以组合到一个或多个电路板上或作为应用专用集成电路(“ASIC”)。
滤波器52、54、56、58、60、62和64对碰撞加速度信号进行滤波，去除那些对于确定是否存在车辆碰撞事件没有用的频率分量，例如，由路面噪音所产生的频率分量。对碰撞评估有用的频率可以通过相关的车辆平台的经验性测试来确定。
控制器50监视经滤波的碰撞加速度信号，并执行一个或多个碰撞算法，以确定是否发生了车辆展开或非展开碰撞事件。每一个碰撞算法都根据碰撞加速度信号测量和/或确定碰撞事件的值。这些值用于展开和驱动判断。这样的测量的和/或确定的碰撞值也被称为“碰撞度量”，并包括碰撞加速度、碰撞能量、碰撞速度、碰撞位移、碰撞猛拉等等。基于碰撞加速度信号，控制器50使用碰撞严重程度度量(下面将描述)进一步确定碰撞事件的碰撞严重程度指数值，并在对可驱动保护设备14、18的控制过程中使用这些确定的碰撞严重程度指数值。
其他驾驶员关联的传感器被用来检测驾驶员的特征，这些特征被控制器50用于(或可以用于)其控制算法中，以对可驱动保护设备14和16进行控制。这些传感器包括驾驶员的安全带扣开关传感器70，该开关传感器向控制器50提供指示驾驶员是否已经扣上了他的安全带的信号。位于驾驶员的座位74上的驾驶员的重量传感器72提供表示驾驶员的感测的重量的信号。其他驾驶员关联的传感器76向控制器50提供其他驾驶员相关信息，如位置、高度、腰围、移动等等。这样的其他传感器可包括超声波传感器、摄像机、红外传感器等等。
其他的乘客关联的传感器被用来检测乘客的特征，这些特征被控制器50用于(或可以用于)其控制算法中，以对可驱动保护设备18和20进行控制。这些传感器包括乘客的安全带扣开关传感器80，该开关传感器向控制器50提供指示乘客是否已经扣上了他的安全带的信号。位于乘客的座位84上的乘客的重量传感器82提供表示乘客的感测的重量的信号。其他乘客关联的传感器86向控制器50提供其他涉及乘客的乘坐者信息，如位置、高度、腰围、移动等等。其他传感器88向控制器50提供表示在座位84上是否存在乘客、在座位84上是否存在儿童保护座位等等的信号。这样的其他传感器可包括超声波传感器、摄像机、红外传感器等等。
根据乘坐者保护系统10的一个示范性实施例，气囊保护设备14包括第一可驱动级90和第二可驱动级92，例如，与单一气囊保护设备14流体连通的膨胀流体的两个分开的来源。每一个级90、92都具有关联的爆管(未显示)，当利用足够的电流激励足够长的时间时，从关联的流体来源启动流体流。当驱动一级时，气囊会发生的膨胀小于最大可能的膨胀的100％。要使得气囊100％膨胀，必须在第一级驱动的预定的时间内驱动第二级。具体来说，控制器50使用确定的碰撞度量执行碰撞算法，并向可驱动保护设备14输出一个或多个信号，用于在适当的时间执行一个或两个可驱动膨胀级90和92的驱动，以便实现所需要的膨胀外形和压力。如上文所提及的，根据本发明，可以控制其他可驱动保护设备，如预张紧器22，或其他设备，如侧面保护设备16。
如上文所提及的，每一个可驱动级90、92都包括关联的现有技术中已知的爆管(未显示)。每一个爆管都可操作地连接到关联的气体生成材料源和/或一瓶压缩气体。通过在预定的时间段内使爆管中通过预定量的电流，将爆管点燃。每一个爆管都点燃其关联的气体生成材料和/或刺穿其关联的压缩气体瓶。释放到囊中的气体量(最大可能的膨胀的百分比)是被驱动的级的数量以及它们被驱动的时间的函数。在预定的时间段内驱动的级数越多，气囊中存在的气体就越多。根据示范性实施例，气囊保护设备14包括两个可驱动级。如果只驱动了一级，则会产生40％的最大可能的膨胀压力。如果驱动了两级，各自用了5毫秒，则会产生100％的最大可能的膨胀压力。如果大致在20毫秒分别驱动了两级，则会产生不同的较小百分比的最大可能的膨胀。通过控制多级的驱动时间，控制囊的动态特征，例如，膨胀率、膨胀压力等等。
乘客的侧面保护设备18包括第一可驱动级94和第二可驱动级96，它们相对于驾驶员的侧面保护设备14如上文所描述的那样被控制，以控制气囊的最大可能的膨胀压力的百分比。
控制器50内的展开控制器100使用确定的碰撞度量及其他被监视的传感器输入，控制第一可驱动级90、94和第二可驱动级92、96的驱动。
两个基本上位于中心的加速度传感器32、36感测X轴方向的碰撞加速度。第一加速度传感器32被用来确定与未扣上安全带扣的车辆乘坐者关联的碰撞度量值。第二加速度传感器36被用来确定与扣上安全带扣的车辆乘坐者关联的碰撞度量值。
请参看图3和4，该功能方框图概要代表了控制器50为控制驾驶员的侧面多级保护设备14所执行的某些控制功能。应该理解，利用下面所提及的差，类似地控制乘客的侧面多级保护设备18。优选情况下，如上文所提及的，控制器50是微电脑，被编程为执行这些所显示的功能。由控制器50所执行的“功能”的描述这里也可以被称为“电路”。
加速度传感器32(优选情况下为加速度计)输出这里表示为CCU_1X的加速度信号，该信号具有表示在发生碰撞事件时车辆的碰撞加速度的特征(例如，频率和振幅)。优选情况下，加速度信号由硬件(即，与控制器50分开)高通滤波器(“HPF”)/低通滤波器(“LPF”)52滤波，以消除由外部车辆操作事件产生的频率和/或由路面噪音产生的输入信号。通过滤波去除的频率分量不表示发生了希望为其展开保护设备14的碰撞事件。使用经验性测试来确定相关的特定车辆平台的相关碰撞信号的频率值。可能在碰撞加速度信号中存在的外部信号分量被适当地滤波，表示展开碰撞事件的信号特征被传递下去，以供进行进一步的处理。
优选情况下，加速度计32具有±100g的额定灵敏度(g是由于地球的引力导致的加速度值，即，32英尺/秒平方或9.8m/s2)。在多级可驱动保护系统中，在碰撞事件过程中，甚至在达到第一或初始触发阈值之后，也希望继续感测碰撞加速度。由于在发生±100g内的碰撞加速度时需要第一级驱动，因此，利用具有额定灵敏度±100g的加速度计32有利于进一步需要的感测。
经过滤波的输出信号110被提供到模拟-数字(转换器)112，该转换器优选情况下在控制器50的内部(例如，微电脑的A/D输入)或是外部A/D转换器。A/D转换器112将经滤波的碰撞加速度信号110转换为数字信号。优选情况下，利用另一个具有凭经验确定的滤波值的高通/低通滤波器116滤波A/D转换器114的输出，以便消除与A/D转换关联的小的漂移和偏移。在本发明的微电脑实施例中，滤波器116可以在微电脑内以数字方式实现。控制器50的确定功能118根据该经滤波的碰撞加速度信号确定这里表示为Vel_Rel_1X(“碰撞速度”)和Displ_Rel_1X(“碰撞位移”)的两个碰撞度量。这是通过对加速度信号进行第一和第二次积分来执行的。
优选情况下，使用授予Foo等人的美国专利No.6,186,539和授予Foo等人的美国专利No.6,036.225中全面地描述的虚拟碰撞感测进程，使用考虑了弹簧力和阻尼力的乘坐者的弹簧质量模型，来确定碰撞位移值和碰撞速度值。在授予Foo等人的美国专利5,935,182中可以找到弹簧质量模型的详细说明。
使用功能118中确定的值来将作为Displ_Rel_1X的函数的vel_Rel_1X值在比较功能124和保险免疫性(safing immunity)框确定功能128中与碰撞位移变化阈值进行比较。比较功能124将Vel_Rel_1X值与LOW阈值130或SWITCHED LOW阈值132进行比较，还将Vel_Rel_1X值与HIGH阈值134进行比较。为由驾驶员的安全带扣开关70感测的未系安全带的乘坐者状态选择阈值130、132和134，并将该状态与该阈值相关联。根据本发明，希望当Vel_Rel_1X超过未系安全带的乘坐者状态的LOW阈值130或SWITCHED LOW阈值132(如下面所描述的，取决于控制器50使用哪一个)时，展开第一级90。第二级92是作为未系安全带的乘坐者状态的LOW(或SWITCHED LOW)过阈(thresholdcrossing)和HIGH过阈之间的时间的函数(由碰撞严重程度指数A功能140确定)来驱动的。所有三个阈值130、132和134都作为碰撞位移值Displ_Rel_1X的函数而变化，并且是针对相关的特定车辆平台凭经验确定的。
保险免疫性框142被定义为碰撞速度Vel_Rel_1X和碰撞位移Displ_Rel_1X的函数，如图4所示。保险免疫性框确定功能128确定作为碰撞位移值Displ_Rel_1X的函数的碰撞速度值Vel_Rel_1X是在免疫性框142的内部还是外部。如果速度值超出免疫性框之外，则提供HIGH或TRUE保险免疫性框信号144。否则，保险免疫性框信号144是LOW或FALSE。
在功能124中确定的过阈的发生被锁存器148锁存。当从AND功能150接收到HIGH时，在功能140中确定未系安全带的乘坐者状态的碰撞严重程度指数值A。当满足两个保险功能时，一个基于CCU_1X信号，另一个基于CCU_2X信号，AND功能150是ON或HIGH。Safing A确定功能128的输出是AND功能150的一个输入。一般而言，保险功能150通过关联的碰撞严重程度指数功能140和190，作为允许或禁止第一和第二级90和92的驱动的控制机构来操作。
碰撞严重程度指数功能A140被确定为是从当确定的碰撞速度值Vel_Rel_1X超过LOW阈值130或SWITCHED LOW阈值132时起到当它超过HIGH阈值134时为止的时间段的函数，这里被称为“Δt度量”。此值是碰撞强度的度量。该时间段越短，车辆碰撞越强烈。正是此度量Δt用于对未系安全带的乘坐者状态的第二级92的控制。在HIGH过阈时，不一定展开第二级，但作为上文所提及的Foo等人专利中所全面地描述的Δt度量的函数。碰撞严重程度指数功能140可以包括查找表，用于将Δt度量转换为展开时间值，该值用于控制第二级驱动的定时。
加速度传感器32和比较功能124用于当车辆乘坐者处于未系安全带的状态下进行碰撞鉴别。在未系安全带的状态下，阈值130、132和134总体上比在车辆乘坐者系安全带的情况下将使用的那些阈值低。驾驶员的安全带扣开关70被控制器50监视，以供在考虑比较功能124时使用。通过监视乘客的安全带扣开关80的状态，考虑到系安全带或安全带的状态，对乘客的保护设备18进行类似的控制。
加速度传感器36(优选情况下为加速度计)输出这里表示为CCU_2X的加速度信号，该信号具有表示在发生碰撞事件时与车辆的X轴平行的车辆碰撞加速度的特征(例如，频率和振幅)。优选情况下，该加速度信号由硬件(即，与控制器50分开)高通滤波器(“HPF”)/低通滤波器(“LPF”)56滤波，以消除由外部车辆操作事件产生的频率和/或由路面噪音产生的输入信号。通过滤波去除的频率分量不表示发生了希望为其展开保护设备14的碰撞事件。使用经验性测试来确定相关的特定车辆平台的相关碰撞信号的频率值。可能在碰撞加速度信号中存在的外部信号分量被适当地滤波，表示展开碰撞事件的频率被传递下去，以供进行进一步的处理。
优选情况下，加速度计36具有±100g的额定的灵敏度(g是由于地球的引力导致的加速度值，即，36英尺/秒平方，或9.8m/s2)。在多级可驱动保护系统中，在碰撞事件过程中，甚至在达到第一或初始触发值之后，也希望继续感测碰撞加速度。由于在发生100g内的碰撞加速度时需要第一级驱动，因此，利用具有额定灵敏度100g的加速度计36有利于进一步需要的感测。
经过滤波的输出信号160被提供到模拟-数字(转换器)162，该转换器优选情况下在控制器50的内部(例如，微电脑的A/D输入)或是外部A/D转换器。A/D转换器162将经滤波的碰撞加速度信号160转换为数字信号。优选情况下，利用另一个具有凭经验确定的滤波值的高通/低通滤波器166滤波A/D转换器的输出164，以便消除与A/D转换关联的小的漂移和偏移。在本发明的微电脑实施例中，滤波器166可以在微电脑内以数字方式实现。控制器50的确定功能168根据该经滤波的碰撞加速度信号CCU_2X，按与在功能118中进行的确定的类似的方式，确定这里表示为Vel_Rel_2X(“碰撞速度”)和Displ_Rel_2X(“碰撞位移”)的两个度量值。这是通过对经过滤波的加速度信号CCU_2X进行第一和第二次积分来执行的。
优选情况下，使用授予Foo等人的美国专利No.6,186,539和授予Foo等人的美国专利No.6,036,225中全面地描述的虚拟碰撞感测进程，使用考虑了弹簧力和阻尼力的乘坐者的弹簧质量模型，来确定这些碰撞位移值和碰撞速度值。在授予Foo等人的美国专利5,935,182中可以找到弹簧质量模型的详细说明。
使用由功能168确定的值来将作为Displ_Rel_2X的函数的Vel_Rel_2X值在比较功能174和保险免疫性框确定功能178中与碰撞位移变化阈值进行比较。比较功能174将Vel_Rel_2X值与LOW阈值180或SWITCHED LOW阈值182进行比较，还将Vel_Rel_2X与HIGH阈值184进行比较。为由驾驶员的安全带扣开关70监视的系安全带的乘坐者状态选择阈值180、182和184，并将该状态与该阈值相关联。根据本发明，希望当Vel_Rel_2X超过系安全带的乘坐者状态的LOW阈值180或SWITCHED LOW阈值182(取决于使用哪一个)时，展开第一级90。第二级是作为从系安全带的乘坐者状态的LOW(或SWITCHED LOW)过阈到HIGH过阈的时间的函数(由碰撞严重程度指数B功能190确定)来驱动的。所有三个阈值180、182和184都作为Displ_Rel_2X的函数而变化，是针对系安全带的乘坐者状态凭经验确定的保险免疫性框192被定义为Vel_Rel_2X和Displ_Rel_2X的函数，如图4所示。当Vel_Rel_2X值超出免疫性框192之外，则将HIGH或TRUE保险免疫性框信号194提供到AND功能150的第二输入。否则，保险免疫性框信号194是LOW或FALSE。如果AND功能的两个保险免疫性框输入都是HIGH，则AND门150的输出是HIGH，这将启用碰撞严重程度指数功能140、190两者。
在功能174中确定的阈值的交叉的发生被锁存器198锁存，当从AND功能150接收到HIGH时，在功能190中确定系安全带的乘坐者状态的碰撞严重程度指数值B。
碰撞严重程度功能B被确定为从当确定的速度值Vel_Rel_2X超过LOW阈值180或SWITCHED LOW阈值182时起到当它超过HIGH阈值184时为止的时间段的函数，这里被称为“Δt度量”。此值是碰撞强度的度量。该时间段越短，车辆碰撞越强烈。正是此度量Δt用于对系安全带的乘坐者状态的第二级的控制。在功能174中使用的针对系安全带的比较的阈值通常是比在比较功能124中使用的未系安全带的状态的那些阈值更高的值。如参考功能140类似地描述的，碰撞严重程度指数B功能可包括查找表，以将Δt度量转换为控制第二级92的驱动时间。
如果挤压区域传感器40、42检测到某些事件，则LOW阈值130、180被切换到SWITCHED LOW阈值132、182，以控制第一级90的展开，并用于在碰撞严重程度功能140、190中确定Δt度量，而碰撞严重程度功能140、190又用于控制第二级92。挤压区域传感器40、42还用于为可驱动保护设备14和18的驱动提供保险功能。如下面将描述的，可驱动设备14和18的驱动进一步取决于来自一个挤压区域传感器的HIGH或TRUE展开碰撞确定。
优选情况下，挤压区域传感器40是加速度计，提供这里表示为CZS_3X的信号，该信号具有表示在发生在车辆的前向左前方位置处感测的车辆的碰撞事件时车辆碰撞加速度的特征(例如，频率和振幅)。加速度信号CZS_3X由高通滤波器(“HPF”)/低通滤波器(“LPF”)58滤波，以消除由外部车辆操作事件产生的频率和/或由路面噪音产生的输入。通过滤波去除的频率分量是那些不表示发生了碰撞事件的频率。使用经验性测试来确定相关碰撞信号的频率范围，以便在碰撞加速度信号中存在的外部信号分量可以被滤波，并且表示碰撞事件的频率被传递下去，以供进行进一步的处理。优选情况下，加速度计40具有±250g的额定灵敏度。
经过滤波的输出信号210被提供到模拟-数字(“A/D”)转换器212。A/D转换器212将经滤波的碰撞加速度信号210转换为数字信号。根据本发明的示范性实施例，A/D转换器212提供满刻度为1-255的计数，以便计数1是最大负加速度，计数255是最大正加速度，计数128代表零重力或零加速度指示。优选情况下，CZS 40、滤波器58以及A/D转换器212都是单一应用专用集成电路(“ASIC”)237的一部分。诊断电路238也是ASIC 237的一部分，并监视ASIC的操作，包括诸如A/D转换器212的经过调整的参考电压和A/D转换器212执行转换所花费的时间等等。如果参考电压超出预定的范围，或者如果转换花费的时间比预定的时间段长，那么，携带CZS 40的ASIC 237被认为有故障。本发明预期可以由诊断电路238执行其他诊断。一般而言，如果由诊断电路238检测到任何误差或故障，则可以认为CZS 40有故障。如果诊断功能238确定CZS 40中存在误差或故障情况，则它控制A/D转换器212，以强制输出零计数，从而向控制器50提供诊断误差或故障情况的指示。在此示范性实施例中，为此用途预留了零计数。优选情况下，利用另一个具有凭经验确定的滤波值的高通/低通滤波器214滤波A/D转换器212的输出，以便消除由A/D转换产生的小的漂移和偏移。在本发明的微电脑实施例中，滤波器214可以在微电脑内以数字方式实现。滤波功能214输出经滤波的加速度信号216。
控制器50确定这里表示为A_MA_CZS_3X的加速度值。此值是通过计算来自第一挤压区域传感器40的经滤波的加速度信号的移动平均值来确定的。移动平均值是经滤波的加速度信号的最后预定数量的样本的总和。通过去除最旧的值、用最新的样本替换它、然后确定新平均值，从而更新平均值。已经确定，4到32个样本提供好的平均值。
此确定的值A_MA_CZS_3X被输入到挤压区域保险确定功能218。在阈值比较功能226中，将作为确定的位移值Displ_Rel_2X的函数的确定的挤压区域传感器加速度值A_MA_CZS_3X与未系安全带的阈值220和系上安全带的阈值222进行比较。系上安全带的阈值222和未系安全带的阈值220作为Displ_Rel_2X的函数以预定的方式而变化，以实现所需要的控制。可以针对相关的特定车辆平台凭经验确定各阈值。如果A_MA_CZS_3X值超过未系安全带的阈值220，则在比较功能124中使用的较低的阈值被切换到SWITCHED LOW阈值132。如果A_MA_CZS_3X值超过系上安全带的阈值222，则在比较功能174中使用的较低的阈值被切换到SWITCHED LOW阈值182。
优选情况下，挤压区域传感器42是加速度计，提供这里表示为CZS_4X的信号，该信号具有表示当发生在车辆的前向右前方位置处感测的车辆的碰撞事件时车辆碰撞加速度的特征(例如，频率和振幅)。加速度信号CZS_4X由高通滤波器(“HPF”)/低通滤波器(“LPF”)60滤波，以消除由外部车辆操作事件产生的频率和/或由路面噪音产生的输入。通过滤波去除的频率分量是那些不表示发生了碰撞事件的频率。使用经验性测试来确定相关碰撞信号的频率范围，以便在碰撞加速度信号中存在的外部信号分量可以被滤波，并且表示碰撞事件的频率被传递下去，以供进行进一步的处理。优选情况下，加速度计42具有±250g的额定灵敏度。
经过滤波的输出信号230被提供到模拟-数字(“A/D”)转换器232。A/D转换器232将经滤波的碰撞加速度信号230转换为数字信号。根据本发明的示范性实施例，A/D转换器232提供满刻度为1-255的计数，以便计数1是最大负加速度，计数255是最大正加速度，计数128代表零重力或零加速度指示。优选情况下，CZS 42、滤波器60以及A/D转换器232都是单一的应用专用集成电路(“ASIC”)239的一部分。诊断电路240也是ASIC 239的一部分，并监视ASIC的操作，包括诸如A/D转换器232的经过调整的参考电压和A/D转换器232执行转换所花费的时间等等。如果参考电压超出预定的范围，或者如果转换花费的时间比预定的时间段长，那么，携带CZS 42的ASIC 239被认为有故障。本发明预期可以由诊断电路240执行其他诊断。一般而言，如果检测到任何误差或故障，则认为CZS 40有故障。如果诊断功能240确定CZS 42中存在误差或故障情况，则它控制A/D转换器232，以强制零计数输出，以便向控制器50提供诊断误差或故障情况的指示。在此示范性实施例中，为此用途预留了零计数。优选情况下，利用另一个具有凭经验确定的滤波值的高通/低通滤波器234滤波A/D转换器232的输出，以便消除由A/D转换产生的小的漂移和偏移。在本发明的微电脑实施例中，滤波器234可以在微电脑内以数字方式实现。滤波功能234输出经滤波的加速度信号236。
控制器50确定这里表示为A_MA_CZS_4X的加速度值。此值是通过计算挤压区域传感器42的经滤波的加速度信号的移动平均值来确定的。移动平均值是经滤波的加速度信号的最后预定数量的样本的总和。通过去除最旧的值、用最新的样本替换它、然后确定新平均值，从而更新平均值。已经确定，4到32个样本提供好的平均值。
此确定的值A_MA_CZS_4X被输入到挤压区域保险确定功能218。在阈值比较功能256中，将作为确定的位移值Displ_Rel_2X的函数的确定的挤压区域传感器加速度值A_MA_CZS_4X与未系安全带的阈值250和系上安全带的阈值252进行比较。系上安全带的阈值252和未系安全带的阈值250作为Displ_Rel_2X的函数以预定的方式而变化，以实现所需要的控制。可以针对相关的特定车辆平台凭经验确定各值。如果A_MA_CZS_4X值超过未系安全带的阈值250，则在比较功能124中使用的较低的阈值被切换到SWITCHED LOW阈值132。如果A_MA_CZS_4X值超过系上安全带的阈值252，则在比较功能174中使用的较低的阈值被切换到SWITCHED LOW阈值182。
中心Y轴加速度计34向滤波器54输出这里表示为CCU_1Y的加速度信号。来自滤波器54的信号被A/D转换器260转换，并由滤波器262以数字方式按如上文关于对来自加速度计40、42的信号的处理所描述的类似的方式进行滤波。根据该经滤波的加速度信号，使用移动平均技术，确定这里表示为A_MA_CCU_1Y的移动平均加速度值，并在确定功能264中通过积分确定这里表示为VEL_CCU_1Y的速度值。在比较功能266中，将作为确定的位移值Displ_Rel_2X的函数的确定的加速度值A_MA_CCU_1Y与阈值286进行比较。如果A_MA_CCU_1Y值超过阈值268则在比较功能124中使用的LOW阈值被切换到SWITCHED LOW阈值132，并且在比较功能174中使用的LOW阈值被切换到SWITCHED LOW阈值182。
A_MA_CCU_1Y值也将通过侧面免疫性框保险比较功能278与由预定的A_MA_CCU_1Y值和Displ_Rel_2X值定义的免疫性框276进行比较，如图4所示。如果A_MA_CCU_1Y值超出免疫性框276之外，则提供HIGH保险免疫性框信号，以便与下面将描述的侧面碰撞鉴别算法一起使用。否则，保险免疫性框信号是LOW。
驾驶员的侧面加速度传感器46向滤波器62提供这里表示为RAS_1Y的加速度信号，该信号由A/D转换器280进行转换。被数字化的加速度信号由滤波器282以数字方式进一步滤波，经滤波的加速度信号被提供到驾驶员的侧面鉴别功能284。
乘客的侧面加速度传感器48向滤波器64提供这里表示为RAS_2Y的加速度信号，该信号由A/D转换器290进行转换。被数字化的加速度信号由滤波器292以数字方式进一步滤波，经滤波的加速度信号被提供到乘客的侧面鉴别功能294。
驾驶员的侧面鉴别功能和乘客的侧面鉴别功能可以呈现多种形式中的任何一种，以便对相应的侧面保护设备16、20进行侧面鉴别和控制。根据一个示范性实施例，这里表示为A_MA_RAS_1Y的驾驶员的侧面加速度值和这里表示为A_MA_RAS_2Y的乘客的侧面加速度值，是使用移动平均过程按如上文关于移动平均加速度确定所描述的类似的方式确定的。在正的和负的方向，将作为这里表示为VEL_CCU_1Y的确定的侧面速度值的函数的这些确定的侧向加速度值与关联的可变阈值进行比较。如果各值超过它们的关联的阈值，并且来自功能278的侧面保险信号是HIGH，则驱动适当的侧面保护设备16，20。
碰撞严重程度INDEX_A_140和碰撞严重程度INDEX_B 190连接到调整功能300。调整功能300接收来自驾驶员的重量传感器72和来自上文所提及的其他关联的驾驶员的传感器76的进一步的输入信号。调整功能300响应传感器72、76调节碰撞严重程度指数值A或B。取决于感测到的乘坐者的重量及其他感测到的特征或属性，指数值A、B将被增大、缩小或保持原样，而不作进一步的调整。
经过调整的碰撞严重程度指数值被传递到充气机转换器310，该充气机转换器针对在相关的车辆平台中所使用的特定充气机或充气机类型的碰撞严重程度值，作出进一步的调整。该转换器可以用来基于是LOW阈值还是SWITCHED LOW阈值正在用于对第一级的控制来选择第二级展开时间。例如，假设Δt时间是25毫秒。如果使用了SWITCHED LOW阈值，则在第一级驱动之后，第二级可以被驱动25毫秒。然而，如果在相同Δt内“普通”LOW阈值(130、180)用于对第一级的控制，则在第一级驱动之后第二级可以被驱动40毫秒。
特定的“充气机类型”数据可通过适当传感器输入到控制器50，也可以在对控制器50进行初始编程时预先存储。如此，响应于充气机类型，第一级90和第二级92的展开可以提前或延迟。例如，一部车辆可能需要在5毫秒内进行系列激活，以实现100％的膨胀。由于充气机类型的差异，另一部车辆可能需要在7毫秒内进行系列激活，以实现100％的膨胀。
转换器310的输出是经过调整的Δt值，其被传递到展开控制器100。
当挤压区域保险功能218的输出是HIGH或TRUE，超过了阈值130，驾驶员安全带扣开关70指示驾驶员未系安全带扣，未系安全带的阈值220或250中没有一个分别被A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X超过，并且A_MA_CCU_1Y没有超过阈值268时，展开控制器100驱动驾驶员的多级保护设备14的第一可驱动级90(经受调整功能300和/或转换器310的可能的提前或延迟)。
当挤压区域保险功能218的输出是HIGH或TRUE，超过了阈值180，驾驶员安全带扣开关70指示驾驶员系上安全带扣，系上安全带的阈值222或252中没有一个分别被A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X超过，并且A_MA_CCU_1Y没有超过阈值268时，展开控制器100驱动驾驶员的多级保护设备14的第一可驱动级90(经受调整功能300和/或转换器310的可能的提前或延迟)。
当挤压区域保险功能218的输出是HIGH或TRUE，超过了阈值132，驾驶员安全带扣开关70指示驾驶员未系安全带扣，未系安全带的阈值220或250中的一个分别被A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X超过，或A_MA_CCU_1Y超过阈值268时，展开控制器100驱动驾驶员的多级保护设备14的第一可驱动级90(经受调整功能300和/或转换器310的可能的提前或延迟)。
当挤压区域保险功能218的输出是HIGH或TRUE，超过了阈值182，驾驶员安全带扣开关70指示驾驶员系上安全带扣，系上安全带的阈值222或252中的一个分别被A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X超过，或A_MA_CCU_1Y超过阈值268时，展开控制器100驱动驾驶员的多级保护设备14的第一可驱动级90(经受调整功能300或/或转换器310的可能的提前或延迟)。
如果保护系统包括预张紧器22，那么，如果安全带扣开关指示驾驶员系上了安全带扣，当驱动第一级90时，也驱动该预张紧器。
然后，使用确定的Δt时间来控制何时驱动第二级92。这当然假设是挤压区域保险功能218的保险功能输出为HIGH或TRUE的情况。展开控制器100响应取决于乘坐者的安全带系上的状态的适当的经过调整的碰撞严重程度指数值Index_A或Index_B，控制第二级92的驱动。控制器50使用具有预定的存储驱动时间的查找表，用于响应于适当的碰撞严重程度指数值，控制第二级展开。这些存储的值是通过针对相关的特定车辆平台的经验方法确定的。
请参看图5和6，将介绍挤压区域保险功能218。如上文所提及的，由保险功能218监视A_MA_CZS_3X和A_MA_CZS_4X的确定的值。就A_MA_CZS_3X的值是否已经超过故障保险阈值298作出第一判断，并将结果作为第一输入300提供到“与”功能302。就A_MA_CZS_4X的值是否具有故障传感器的指示(诸如通过由诊断功能240检测的误差导致的A/D转换器232的零计数输出所产生的)作出第二判断，并将该结果作为第二输入304提供到“与”功能302。“与”功能302的输出是“或”功能310的第一输入。就A_MA_CZS_4X的值是否已经超过故障保险阈值314作出第三判断，并将结果作为第一输入316提供到“与”功能320。就A_MA_CZS_3X的值是否具有故障传感器的指示(诸如通过由诊断功能238检测的误差导致的A/D转换器212的零计数输出所产生的)作出第四判断，并将结果作为第二输入304提供到“与”功能320。“与”功能320的输出是“或”功能310的第二输入。如果“与”功能302或320是HIGH，那么，“或”功能310的输出是HIGH或TRUE。这意味着，挤压区域传感器40、42中的某一个可能发生故障，或卫星模块237、239发生故障。
除了诊断功能238和240分别监视故障传感器40、42之外，控制器50也可以监视CZS滤波输出216、226的A_MA值，并确定两个传感器中的一个或ASIC模块是否发生故障。例如，如果两个传感器中的一个在预定的时间段内输出轨道电压(rail voltage)，则控制器将确定CZS已经发生故障，并将它当作零计数输出来对待，从而只需要其他CZS的输出过较低的故障防护阈值，以提供保险信号。此外，控制器50还对它接收的代表CZS读数的数据执行循环冗余校验(“CRC”)。如果在CRC中有误差，则控制器50将假定该传感器为零计数状态，从而假定该传感器有故障。
“或”功能310的输出是“或”功能330的第一输入。保险功能218还监视A_MA_CZS_3X值，确定它是否超过普通CZS阈值340，并将该确定的结果334作为第二输入提供到“或”功能330。保险功能218还监视A_MA_CZS_4X值，确定它是否超过普通CZS阈值344，并将该确定的结果348作为第二输入提供到“或”功能330。“或”功能330的输出350是挤压区域保险功能218的输出。
当310的输出是HIGH“OR”A_MA_CZS_3X的值超过其普通CZS阈值340或A_MA_CZS_4X超过其普通CZS阈值344时，输出350将是HIGH或TRUE。
在图6所示的特定示范性实施例中，如果CCU_2X值超过LOW阈值180“OR”CCU_2X值超过SWITCHED LOW阈值182“AND”要么A_MA_CZS_3X值超过切换的阈值222“OR”A_MA_CZS_4X值超过切换的阈值252，则将提供气囊第一级驱动信号。
在图7所示的特定示范性实施例中，如果CCU_1X值超过LOW阈值130“OR”CCU_2X值超过SWITCHED LOW阈值132“AND”要么A_MA_CZS_3X值超过切换的阈值220“OR”A_MA_CZS_4X值超过切换的阈值250，则将提供气囊第一级驱动信号。
请参看图8，显示了根据本发明的挤压区域保险功能218，具有任何类型的气囊保护系统，该系统具有已知的碰撞感测配置360和监视碰撞传感器360并确定是否发生了展开碰撞事件的碰撞鉴别功能366。挤压区域保险功能确定保险结果，并以上文所描述的方式作为信号350输出此结果。来自鉴别功能366的鉴别确定与挤压区域保险功能的结果求和，以控制保护系统的展开。如此被控制的可驱动保护系统可以是任何已知的可驱动保护系统，如单级气囊、安全带预张紧器、膝保护装置等等。
可以使用其他传感器88来进行进一步的控制调整。例如，如果在乘客的座位84上检测到后向的儿童座位，则可以阻止第一和第二级94、96的驱动。
根据上面对本发明的描述，那些本领域的普通人员将知道可以进行改进、更改和修改。本发明范围内的这样的改进、更改和/或修改由所附的权利要求所涵盖。

Claims (16)

1、一种用于控制车辆可驱动乘坐者保护系统的设备，包括：
鉴别碰撞传感器，用于感测车辆碰撞状况，并提供指示该碰撞状况的鉴别碰撞信号；
位于第一车辆挤压区域位置的第一挤压区域传感器，用于提供由所述第一挤压区域传感器感测的表示碰撞加速度的第一挤压区域信号；
位于第二车辆挤压区域位置的第二挤压区域传感器，用于提供由所述第二挤压区域传感器感测的表示碰撞加速度的第二挤压区域信号；
监视所述第一挤压区域传感器和所述第二挤压区域传感器的挤压区域保险确定装置，用于对所述第一和所述第二挤压区域传感器信号中的一个超过阈值以及所述第一和所述第二挤压区域传感器信号中的另一个有故障的情况作出响应，提供挤压区域保险信号；以及
监视鉴别碰撞信号和所述挤压区域保险信号的控制器，用于响应这些信号，控制可驱动保护设备。
2、根据权利要求1所述的设备，进一步包括诊断确定装置，用于监视所述第一和第二挤压区域传感器的操作，并提供表示该操作的信号。
3、根据权利要求2所述的设备，其中，所述诊断确定装置执行循环冗余校验。
4、根据权利要求1所述的设备，其中，所述第一挤压区域传感器和第二挤压区域传感器中的每一个都包括连接到关联的滤波器和模拟-数字转换器的关联的加速度计。
5、根据权利要求4所述的设备，其中，所述第一挤压区域传感器和所述第二挤压区域传感器中的每一个都包括关联的诊断电路，用于监视所述关联的挤压区域传感器的操作。
6、根据权利要求5所述的设备，其中，每一个诊断电路都控制其关联的模拟-数字转换器，以便当在其关联的挤压区域传感器中感测到故障情况时输出特定值。
7、根据权利要求6所述的设备，其中，每一个诊断电路都控制其关联的模拟-数字转换器，以便当在其关联的挤压区域传感器中感测到故障情况时输出零计数。
8、一种用于控制车辆可驱动乘坐者保护系统的设备，包括：
鉴别碰撞传感器，用于感测车辆碰撞状况，并提供指示该碰撞状况的鉴别碰撞信号；
位于第一车辆挤压区域位置的第一挤压区域传感器，用于提供由所述第一挤压区域传感器感测的表示碰撞加速度的第一挤压区域信号；
位于第二车辆挤压区域位置的第二挤压区域传感器，用于提供由所述第二挤压区域传感器感测的表示碰撞加速度的第二挤压区域信号；
监视所述第一挤压区域传感器和所述第二挤压区域传感器的挤压区域保险确定装置，用于对所述第一和所述第二挤压区域传感器信号中的一个超过第一阈值以及所述第一和所述第二挤压区域传感器信号中的另一个是有故障的情况作出响应，提供挤压区域保险信号，以及，还对所述第一和所述第二挤压区域传感器信号中的一个超过第二阈值的情况作出响应，提供挤压区域保险信号，所述第二阈值大于所述第一阈值；以及
监视鉴别碰撞信号和所述挤压区域保险信号的控制器，用于响应于这些信号，控制可驱动保护设备。
9、根据权利要求8所述的设备，其中，所述挤压区域保险确定装置确定第一挤压区域信号的移动平均值和第二挤压区域信号的移动平均值，并在与第一阈值和第二阈值进行比较时使用这些确定的移动平均值。
10、根据权利要求9所述的设备，其中，所述鉴别碰撞传感器基本上位于车辆的中心位置。
11、根据权利要求8所述的设备，其中，所述第一挤压区域传感器和第二挤压区域传感器中的每一个都包括连接到关联的滤波器和模拟-数字转换器的关联的加速度计。
12、根据权利要求11所述的设备，其中，所述第一挤压区域传感器和所述第二挤压区域传感器中的每一个都包括关联的诊断电路，用于监视所述关联的挤压区域传感器的操作。
13、根据权利要求12所述的设备，其中，每一个诊断电路都控制其关联的模拟-数字转换器，以便当在其关联的挤压区域传感器中感测到故障情况时输出特定值。
14、根据权利要求13所述的设备，其中，每一个诊断电路都控制其关联的模拟-数字转换器，以便当在其关联的挤压区域传感器中感测到故障情况时输出零计数。
15、一种用于控制车辆可驱动乘坐者保护系统的方法，包括下列步骤：
感测车辆碰撞状况，并提供指示该碰撞状况的鉴别碰撞信号；
监视第一车辆挤压位置处的碰撞加速度，并提供表示该位置处的感测的碰撞加速度的第一挤压区域信号；
监视第二车辆挤压位置处的碰撞加速度，并提供表示该位置处的感测的碰撞加速度的第二挤压区域信号；
监视所述第一挤压区域信号和所述第二挤压区域信号，对所述第一和所述第二挤压区域信号中的一个超过阈值以及所述第一和所述第二挤压区域信号中的另一个有故障的情况作出响应，提供挤压区域保险信号；以及
监视鉴别碰撞信号和所述挤压区域保险信号，并响应于这些信号，控制可驱动保护设备。
16、一种用于控制车辆可驱动乘坐者保护系统的方法，包括下列步骤：
感测车辆碰撞状况，并提供指示该碰撞状况的鉴别碰撞信号；
监视第一车辆挤压位置处的碰撞加速度，并提供表示该位置处的感测的碰撞加速度的第一挤压区域信号；
监视第二车辆挤压位置处的碰撞加速度，并提供表示该位置处的感测的碰撞加速度的第二挤压区域信号；
监视所述第一挤压区域信号和所述第二挤压区域信号，对所述第一和所述第二挤压区域信号中的一个超过第一阈值以及所述第一和所述第二挤压区域信号中的另一个有故障的情况作出响应，提供挤压区域保险信号，以及还对所述第一和所述第二挤压区域信号中的一个超过第二阈值的情况作出响应，提供挤压区域保险信号，所述第二阈值大于所述第一阈值；以及
监视鉴别碰撞信号和所述挤压区域保险信号，并响应这些信号，控制可驱动保护设备。
CNB2005800235913A 2004-07-14 2005-07-13 使用保险功能的挤压区域传感器控制可驱动保护设备的方法和装置 Active CN100491163C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/890,791 US7625006B2 (en) 2001-04-09 2004-07-14 Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device using crush zone sensors for safing function
US10/890,791 2004-07-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1989029A true CN1989029A (zh) 2007-06-27
CN100491163C CN100491163C (zh) 2009-05-27

Family

ID=35907872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005800235913A Active CN100491163C (zh) 2004-07-14 2005-07-13 使用保险功能的挤压区域传感器控制可驱动保护设备的方法和装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7625006B2 (zh)
JP (1) JP2008506579A (zh)
KR (1) KR100910005B1 (zh)
CN (1) CN100491163C (zh)
DE (1) DE112005001678B4 (zh)
WO (1) WO2006019789A2 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102137777A (zh) * 2008-08-28 2011-07-27 Trw汽车美国有限责任公司 用于控制可致动的安全设备的方法和装置
CN104276121A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 沃尔沃汽车公司 控制车辆安全参数的系统、车辆和控制安全参数的方法
CN105799621A (zh) * 2016-03-18 2016-07-27 苏州椒图电子有限公司 一种车身传感系统
CN113822449A (zh) * 2021-08-10 2021-12-21 百度在线网络技术（北京）有限公司 碰撞检测方法、装置、电子设备和存储介质

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100513879B1 (ko) * 2003-08-08 2005-09-09 현대자동차주식회사 조수석용 에어백의 전개압력 조절방법
DE102004048129A1 (de) * 2004-10-02 2006-04-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln
US7660655B2 (en) * 2004-10-05 2010-02-09 Delphi Technologies, Inc. Supplemental restraint deployment method with displacement-based deployment immunity
US7359781B2 (en) * 2004-12-14 2008-04-15 Trw Automotive U.S. Llc Method and apparatus for determining symmetric and asymmetric crash events with improved misuse margins
DE102006026239B4 (de) * 2005-06-07 2008-04-17 Denso Corp., Kariya Insassenschutzvorrichtung und Verfahren zum Schützen eines Insassen
DE102006038844B4 (de) * 2006-08-18 2018-03-22 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Ansteuerung von Personenschutzmittel
DE102008008850A1 (de) * 2008-02-13 2009-08-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug
US8095275B2 (en) * 2008-08-28 2012-01-10 Trw Automotive U.S. Llc Method and apparatus for controlling an actuatable safety device
US8392070B2 (en) * 2008-08-28 2013-03-05 Trw Automotive U.S. Llc Method and apparatus for controlling an actuatable safety device
US8265831B2 (en) * 2008-08-28 2012-09-11 Trw Automotive U.S. Llc Method and apparatus for controlling an actuatable safety device
US8406959B2 (en) 2009-02-20 2013-03-26 Trw Automotive U.S. Llc Method and apparatus for controlling an actuatable restraint device using a side pressure sensor
US8751113B2 (en) * 2010-05-12 2014-06-10 Trw Automotive U.S. Llc Method and apparatus for detecting pedestrian vehicle impact
EP2928730B1 (en) 2012-12-06 2018-11-28 TRW Automotive U.S. LLC Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device using multi-region enchanced discrimination
DE102014108946A1 (de) * 2014-06-26 2015-12-31 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Verfahren und System zum Aufbereiten von durch kraftfahrzeugseitig angeordnete Sensoren erzeugten Sensormesswerten
US9650016B2 (en) * 2014-12-04 2017-05-16 GM Global Technology Operations LLC Detection of seatbelt position in a vehicle
WO2019017862A1 (en) * 2017-07-17 2019-01-24 Trw Automotive U. S. Llc IMPROVED DISCRIMINATION METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING AN ACTIONABLE RETENTION DEVICE
DE102018204286A1 (de) * 2018-03-21 2019-09-26 Robert Bosch Gmbh Sensoranordnung für ein Fahrzeug und Verfahren zur Überwachung eines Sensors
US11514482B2 (en) * 2019-09-06 2022-11-29 Honda Motor Co., Ltd. Systems and methods for estimating a remaining value
DE102021202268A1 (de) 2020-03-11 2021-09-16 Zf Active Safety And Electronics Us Llc Fahrzeugsicherheitssystem mit integriertem aktiv-passiv-frontaufprall-ansteueralgorithmus

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2661863B2 (ja) * 1993-10-29 1997-10-08 富士通テン株式会社 車両のエアバッグシステムにおけるスクイブライン系診断装置
US5620202A (en) * 1995-01-23 1997-04-15 Delco Electronics Corp. Interface between impact sensor and controller for a supplemental inflatable restraint system
GB2310303B (en) * 1996-02-13 1999-07-28 Autoliv Dev Improvements in or relating to a crash detector arrangement
US5935182A (en) 1996-09-24 1999-08-10 Trw Inc. Method and apparatus for discriminating a vehicle crash using virtual sensing
JP3333813B2 (ja) 1996-11-20 2002-10-15 トヨタ自動車株式会社 乗員保護装置の起動制御装置
DE19719454A1 (de) * 1997-05-07 1999-01-21 Siemens Ag Anordnung zum Steuern eines Insassenschutzmittels eines Kraftfahrzeugs
DE19811070C1 (de) * 1998-03-13 1999-09-23 Siemens Ag Insassenschutzsystem für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Steuern der Auslösung des Insassenschutzsystems
JP3063731B2 (ja) 1998-04-02 2000-07-12 トヨタ自動車株式会社 乗員保護装置の起動制御装置
US6036225A (en) 1998-07-01 2000-03-14 Trw Inc. Method and apparatus for controlling an actuatable restraint device using crash severity indexing
US6186539B1 (en) 1998-07-01 2001-02-13 Trw Inc. Method and apparatus for controlling an actuatable restraint device using crash severity indexing and crush zone sensor
US6166653A (en) 1998-08-13 2000-12-26 Motorola Inc System for address initialization of generic nodes in a distributed command and control system and method therefor
US6430489B1 (en) 1998-11-23 2002-08-06 Delphi Technologies, Inc. Restraint deployment control method with feed-forward adjustment of deployment threshold
JP2000255373A (ja) 1999-03-02 2000-09-19 Mitsubishi Electric Corp 車両衝突検出装置
JP4465767B2 (ja) * 1999-12-28 2010-05-19 マツダ株式会社 エアバッグ装置の展開制御装置
WO2001068416A1 (fr) * 2000-03-16 2001-09-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Procede de transmission de signal et dispositif de protection conducteur/passager
WO2001070545A1 (fr) * 2000-03-17 2001-09-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Methode d'evaluation de choc et dispositif de protection des passagers
US6459366B1 (en) 2000-07-12 2002-10-01 Trw Inc. System and method for controlling an actuatable occupant protection device
JP3487274B2 (ja) 2000-08-23 2004-01-13 トヨタ自動車株式会社 エアバッグ装置の起動制御装置
US6439007B1 (en) 2000-11-28 2002-08-27 Trw Inc. Enhanced occupant spring mass model for use with an actuatable restraint system including compensating for monotonicity of misuse conditions
JP3736340B2 (ja) * 2000-12-14 2006-01-18 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
JP3788286B2 (ja) * 2001-01-19 2006-06-21 トヨタ自動車株式会社 乗員保護装置の制御装置
US6529810B2 (en) 2001-04-09 2003-03-04 Trw Inc. Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device using switched thresholds based on transverse acceleration
US6776435B2 (en) 2001-04-09 2004-08-17 Trw Inc. Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device using switched thresholds based on crush zone sensors
JP3620466B2 (ja) 2001-05-14 2005-02-16 トヨタ自動車株式会社 シビアリティ判定装置
JP3819274B2 (ja) * 2001-10-16 2006-09-06 三菱電機株式会社 衝突形態判定装置および判定方法
US20030120408A1 (en) 2001-12-20 2003-06-26 Caruso Christopher Michael Vehicle occupant restraint deployment safing system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102137777A (zh) * 2008-08-28 2011-07-27 Trw汽车美国有限责任公司 用于控制可致动的安全设备的方法和装置
CN105128791A (zh) * 2008-08-28 2015-12-09 Trw汽车美国有限责任公司 用于控制可致动的安全设备的方法和装置
CN105128791B (zh) * 2008-08-28 2017-09-01 Trw汽车美国有限责任公司 用于控制可致动的安全设备的方法和装置
CN104276121A (zh) * 2013-07-03 2015-01-14 沃尔沃汽车公司 控制车辆安全参数的系统、车辆和控制安全参数的方法
CN104276121B (zh) * 2013-07-03 2018-11-23 沃尔沃汽车公司 控制车辆安全参数的系统、车辆和控制安全参数的方法
CN105799621A (zh) * 2016-03-18 2016-07-27 苏州椒图电子有限公司 一种车身传感系统
CN113822449A (zh) * 2021-08-10 2021-12-21 百度在线网络技术（北京）有限公司 碰撞检测方法、装置、电子设备和存储介质
CN113822449B (zh) * 2021-08-10 2023-08-18 百度在线网络技术（北京）有限公司 碰撞检测方法、装置、电子设备和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008506579A (ja) 2008-03-06
DE112005001678B4 (de) 2012-08-16
US7625006B2 (en) 2009-12-01
WO2006019789A2 (en) 2006-02-23
KR100910005B1 (ko) 2009-07-29
KR20080109945A (ko) 2008-12-17
WO2006019789A3 (en) 2006-06-01
DE112005001678T5 (de) 2007-09-13
CN100491163C (zh) 2009-05-27
US20050006886A1 (en) 2005-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100491163C (zh) 使用保险功能的挤压区域传感器控制可驱动保护设备的方法和装置
CN1891531B (zh) 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
KR100663794B1 (ko) 향상된 오용 한계를 갖는 대칭 및 비대칭 충돌 이벤트를결정하기 위한 방법 및 장치
US6529810B2 (en) Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device using switched thresholds based on transverse acceleration
CN1868787B (zh) 使用xy侧部辅助加速度计控制可启动的约束装置的方法和装置
US6748307B1 (en) Collision sensing system
US6776435B2 (en) Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device using switched thresholds based on crush zone sensors
EP2928730B1 (en) Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device using multi-region enchanced discrimination
CN102137775A (zh) 用于控制可致动的安全设备的方法和装置
US20060254848A1 (en) Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device using XY crush-zone satellite accelerometers
US6756889B2 (en) Dual sensor crash sensing system
US6459366B1 (en) System and method for controlling an actuatable occupant protection device
EP2965954B1 (en) Method and apparatus for controlling an actuatable safety device
Chan A treatise on crash sensing for automotive air bag systems
US8265831B2 (en) Method and apparatus for controlling an actuatable safety device
US8392070B2 (en) Method and apparatus for controlling an actuatable safety device
KR100884010B1 (ko) 안전 기능을 위해 크러쉬 존 센서를 사용하여 작동가능구속 장치를 제어하는 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant