幅度特性。因而，碰撞加速度信號CCILix和CCU_1Y的每一個具有在函數(shù)上與分別沿著相應(yīng)的碰撞加速度傳感器32或34的感應(yīng)軸的感測的碰撞加速度有關(guān)的電氣特性。
[0026]裝置10還可以包括位于或鄰近或靠近車輛12的駕駛員側(cè)18上的側(cè)面結(jié)構(gòu)(諸如駕駛員側(cè)車輛B柱42或駕駛員側(cè)門44)中的兩個駕駛員側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器36和40。側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器36具有取向在基本上與車輛的Y軸平行的方向上感測碰撞加速度的感應(yīng)軸并且提供被指定為RAS_1BY的信號。側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器40具有取向在基本上與車輛的X軸平行的方向上感測碰撞加速度的感應(yīng)軸并且提供被指定為RAS_1BX的信號。盡管側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器36和40被描述為分離的傳感器，但是它們可以而被合并到單個XY傳感器中。
[0027]裝置10還可以包括位于或鄰近或靠近車輛12的乘客側(cè)22上的側(cè)面結(jié)構(gòu)(諸如乘客側(cè)B柱48或乘客側(cè)門50)中的兩個乘客側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器38和46。側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器38具有用于在基本上與車輛的Y軸平行的方向上感測碰撞加速度的感應(yīng)軸并且提供被指定為RAS_2BY的信號。側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器46具有用于在基本上與車輛的X軸平行的方向上感測碰撞加速度的感應(yīng)軸并且提供被指定為RAS_2BX的信號。盡管乘客側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器38和46被描述為分離的傳感器，但是它們可以而被合并到單個XY傳感器中。
[0028]分別來自于側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器36、40、38和46的碰撞加速度信號RAS_1BY、RAS_1BX、RAS_2BY和RAS_2BX可以使用幾個形式中的任何形式。碰撞加速度信號RAS_1BY、RAS_1BX、RAS_2BY和RAS_2BX的每個可以具有具有作為感測的碰撞加速度的函數(shù)而變化的幅度、頻率、脈沖持續(xù)時間和/或任何其它電氣特性。在圖1和2所示的示例實施例中，碰撞加速度信號RAS_1BY和RAS_2BY具有作為在基本上與車輛的Y軸平行的方向上感測的碰撞加速度的函數(shù)而變化的頻率和幅度特性。碰撞加速度信號RAS_1BX和RAS_2BX具有作為在基本上與車輛的X軸平行的方向上感測的碰撞加速度的函數(shù)而變化的頻率和幅度特性。因而，碰撞加速度信號RAS_1BY、RAS_1BX、RAS_2BY和RAS_2BX的每一個具有作為分別沿著相應(yīng)的側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器36、40、38或46的感應(yīng)軸感測的碰撞加速度的函數(shù)而變化的電氣特性。側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器36和38被布置為在相對的方向上感測加速度并提供正的碰撞加速度值。
[0029]裝置10可以包括其它Y軸和X軸側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器。這樣的其它Y軸和X軸側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器可以被安裝在或接近于車輛12的駕駛員側(cè)18和乘客側(cè)22的C柱52和54和/或安裝在或接近于車輛的駕駛員側(cè)18和乘客側(cè)22的D柱56和58。如果使用C柱和/或D柱側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器，則它們的信號將被分別指定為RAS_C3Y和RAS_C3X (駕駛員側(cè) C 柱 52)、RAS_C4Y 和 RAS_C4X (乘客側(cè) C 柱 54)、RAS_D5Y 和 RAS_D5X (駕駛員側(cè)D柱56)和RAS_D6Y和RAS_D6X (乘客側(cè)D柱58)。但是，在圖1和2所示的本發(fā)明的實施例中，僅僅示出了側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器36、40、38和46。
[0030]參考圖2，裝置10還包括控制器70。將分別來自于碰撞加速度傳感器32和34的碰撞加速度信號CCU_1X和CCU_1Y和分別來自于側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器36和38的碰撞加速度信號RAS_1BY和RAS_2BY提供給控制器70。根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例，控制器70可以是被編程以執(zhí)行包括一個或更多個算法的控制過程的微型計算機。然而，控制器70執(zhí)行的功能可以由其它數(shù)字與/和模擬電路執(zhí)行，包括分離的電氣或電子元件，其可以被裝配在使用分立的電路或被制造為特定用途集成電路(“ASIC”)的一個或更多個電路板上。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的示例實施例，控制器70監(jiān)視分別來自于碰撞加速度傳感器32和34的碰撞加速度信號CCU_1X和CCU_1Y和分別來自于側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器36和38的RAS_1BY和RAS_2BY?？刂破?0執(zhí)行一個或更多個碰撞確定算法以確定是否存在車輛碰撞狀況。如果控制器70確定車輛碰撞事件發(fā)生，對于該事件預(yù)期致動或展開可致動的乘坐者約束系統(tǒng)14或單獨的乘坐者約束設(shè)備或車輛的其它可致動的安全設(shè)備，則將致動這些設(shè)備?？刂破?0具有區(qū)分展開碰撞事件和非展開碰撞事件的能力。
[0032]控制器70執(zhí)行的碰撞確定算法根據(jù)碰撞加速度信號CCU_1X、CCU_1Y、RAS_1BY和RAS_2BY確定特定值。確定的值用于確定是否存在車輛碰撞狀況以及是否應(yīng)該展開或致動可致動的乘坐者約束系統(tǒng)14或單獨的乘坐者約束設(shè)備或車輛的任何其它可致動的安全設(shè)備。如果根據(jù)確定的值確定展開或致動可致動的乘坐者約束系統(tǒng)14或單獨的乘坐者約束設(shè)備，例如第一正面可充氣乘坐者約束設(shè)備16或第二正面可充氣約束設(shè)備20或車輛的任何其它可致動的安全設(shè)備，則控制器70輸出適當?shù)恼归_信號或命令?？梢愿鶕?jù)確定的值和閾值越過的時間在不同的時間致動多級設(shè)備，或者可以根據(jù)確定的值和閾值越過的時間在不同的時間致動不同的設(shè)備。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例的裝置10僅僅使用碰撞加速度信號CCU_1X、CCU_1Y、RAS_1BY和RAS_2BY來確定是否存在車輛碰撞狀況以及是否應(yīng)該展開或致動可致動的乘坐者約束系統(tǒng)14或單獨的可致動的乘坐者約束或車輛的安全設(shè)備。裝置10也可以可替換地使用來自于附加的側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器40和46的濾波或沒有濾波的附加的碰撞加速度信號RAS_1BX和RAS_2BX來進行碰撞確定與/和展開或致動決定。除碰撞加速度信號CCU_1X、CCU_1Y、RAS_1BY和RAS_2BY之外，如果需要，在碰撞確定與/和展開或致動決定中可以接收和使用的其它信號是來自于可選的C柱與/和D柱側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器的信號 RAS_C3Y、RAS_C3X、RAS_C4Y、RAS_C4X、RAS_D5Y、RAS_D5X、RAS_D6Y 和 RAS_D6X 以幫助檢測特定類型的碰撞事件。在碰撞確定與/和展開或致動決定中可以接收和采用的其它信號是來自于提供指示駕駛員和/或乘客安全帶扣是鎖上還是未鎖上的信號的駕駛員和/或乘客安全帶扣開關(guān)傳感器的信號、來自于提供指示座位乘坐者的感測的重量的信號的駕駛員和/或乘客重量傳感器的信號、以及來自于提供指示其它的車輛乘坐者信息(諸如兒童座位的存在、位置、高度、周長、移動、和/或使用)的信號的傳感器的信號。
[0034]參考圖3和4，控制器70使用根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例顯示的控制過程和邏輯來確定是否存在展開車輛碰撞狀況并且控制可致動的乘坐者約束系統(tǒng)14。圖3和4中顯示和描述的過程和邏輯特別用于控制車輛12的駕駛員側(cè)18上的可致動的乘坐者約束設(shè)備，諸如第一正面可充氣乘坐者約束設(shè)備16。盡管如此，此過程和邏輯表示可以用來控制車輛12的任何可致動的約束的過程和邏輯，諸如在車輛12的乘客側(cè)22上的第二正面可充氣乘坐者約束設(shè)備20或響應(yīng)于車輛12的碰撞狀況幫助保護車輛乘坐者的任何其它可致動的乘坐者約束設(shè)備。該控制過程和邏輯也可以用來控制車輛12的任何可致動的安全設(shè)備，諸如車輛門鎖、懸掛控制系統(tǒng)、可開展的滾動桿和/或外部氣袋或車輛外或內(nèi)的其它可充氣設(shè)備。
[0035]根據(jù)圖3和4的示例實施例控制過程，碰撞加速度傳感器32提供具有指示在基本上與車輛12的X軸平行的方向上車輛的加速度的特性(例如，頻率和幅度)的加速度信號CCU_1X。將加速度信號CCU_1X提供給控制器70的低通濾波器(“LPF”)功能72。LPF功能72對加速度信號CClLlX濾波以除去無關(guān)的信號分量，諸如由無關(guān)的車輛操作事件和/或路面噪聲引起的頻率。通過濾波除去的信號分量對區(qū)分是否發(fā)生車輛碰撞事件以及是否發(fā)生期望展開駕駛員側(cè)的可致動的乘坐者約束設(shè)備(諸如第一正面可充氣乘坐者約束設(shè)備16)的車輛碰撞事件沒有用。經(jīng)驗性測試或計算可以用來確定對區(qū)分所關(guān)心的車輛的車輛碰撞狀況和/或確定是否發(fā)生期望展開駕駛員側(cè)可致動的乘坐者約束設(shè)備的車輛碰撞事件有用的信號分量。輸出指示車輛碰撞狀況和/或用于確定是否發(fā)生期望展開駕駛員側(cè)可致動的乘坐者約束設(shè)備的車輛碰撞事件的信號分量以用于進一步的處理。
[0036]將來自于LPF功能72的濾波輸出信號提供給控制器70的模/數(shù)(“A/D”)轉(zhuǎn)換器功能74。A/D轉(zhuǎn)換器功能74將濾波后的碰撞加速度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。可以利用另一個濾波器功能(未示出)對A/D轉(zhuǎn)換器功能74的輸出進行濾波，該濾波器功能具有為了除去與A/D轉(zhuǎn)換有關(guān)的小的漂移和偏移而確定的濾波器值。該其它濾波器功能可以被數(shù)字地實現(xiàn)在控制器70內(nèi)?？刂破?0的確定和比較功能76根據(jù)濾波后的碰撞加速度信號CCU_1X確定兩個碰撞度量值VEL_REL_1X和DISPL_REL_1X。特別地，確定和比較功能76通過對濾波后的碰撞加速度信號CCU_1X進行積分來確定VEL_REL_1X，其是在基本上與X軸平行的方向上的速度。確定和比較功能76也通過對濾波后的碰撞加速度信號CClLlX進行兩次積分來確定DISPL_REL_1X，其是在基本上與X軸平行的方向上的位移。
[0037]優(yōu)選地使用在Foo等人的美國專利N0.6，186，539和Foo等人的美國專利N0.6，036，225中完全描述的虛擬碰撞感測過程來確定碰撞位移值和碰撞速度值，使用乘坐者的彈簧質(zhì)量模型來說明彈簧力和阻尼力。在Foo等人的美國專利5，935，182中可以找到彈簧質(zhì)量模型的詳細說明。
[0038]控制器70的確定和比較功能76比較值VEL_REL_1X與至少一個區(qū)分閾值，該比較用來區(qū)分是否發(fā)生碰撞事件。區(qū)分閾值可以是可變的或可以是固定的。根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例，確定和比較功能76比較作為DISPL_REL_1X值的函數(shù)的VEL_REL_1X值與第一變化的區(qū)分閾值78和第二變化的區(qū)分閾值80。根據(jù)本發(fā)明的一個示例實施例，第一和第二閾值78和80的變化的圖形表示包括在圖3中。可以看出，在后面是大的階躍或下降的最初的高的平臺之后，第一和第二閾值78和80通常隨基本上與X軸平行的方向上的位移DISPL_REL_1X的增加而增加。經(jīng)驗性測試或計算可以用來確定作為提供期望的致動控制需要的位移值DLSPL_REL_1X的函數(shù)的第一和第二閾值78和80的變化。由確定和比較功能76確定的VEL_REL_1X值超過第一閾值78或第二閾值80的發(fā)生通過控制器70的鎖存功能(未示出)時間鎖存，該鎖存功能在預(yù)定的時間段將數(shù)字高(HIGH)信號提供給控制器70的與(AND)功能114(圖4)。本示例實施例控制過程的此部分沒有在圖3和圖4中顯示，圖3和圖4替代地圖示了如果確定和比較功能76確定VEL_REL_1X值不超過第一閾值78或第二閾值80的控制過程。
[0039]作為比較作為DISPL_REL_1X的函數(shù)的VEL_REL_1X值與第一和第二變化的閾值78和80的一部分，確定和比較功能76保證在開始任何比較以前VEL_REL_1X值在安全免除框(sating immunity box)82外。安全免除框82的目的是過濾誤用事件以及當碰撞速度和/或碰撞位移值在安全免除框值的范圍之內(nèi)時防止乘坐者約束設(shè)備的致動。誤用事件包括錘擊、道路顛簸、門猛然關(guān)上、及其他事件，其從碰撞加速度傳感器32產(chǎn)生不是展開碰撞事件的結(jié)果的輸出信號。安全免除框82用確定的碰撞速度和碰撞位移的值表示，低于該值將不能致動可致動的乘坐者約束體系14。只有在確定的碰撞速度VEL_REL_1X值和/或碰撞位移DISPL_REL_1X值超過由安全免除框82表示的速度和位移并且因此在安全免除框82外之后，才響應(yīng)于碰撞度量確定正常地允許可致動的乘坐者約束系統(tǒng)14的致動。因此，本文中的術(shù)語“免除”有時可以在討論閾值時用于定義是否允許可致動的乘坐者約束系統(tǒng)14的致動。
[0040]安全免除框82定義由VEL_REL_1X和DISPL_REL_1X的預(yù)定的上限值限定的區(qū)域。當VEL_REL_1X的確定的值在安全免除框82的范圍之內(nèi)時，安全功能關(guān)閉或在數(shù)字低(LOW)狀況，