專利名稱：確定車輛搖晃狀況的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于確定車輛搖晃(pitch-over)狀況的方法和裝置，具體來(lái)說(shuō)涉及一種用于響應(yīng)于確定發(fā)生了車輛搖晃狀況來(lái)控制車輛可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的方法和裝置。
背景技術(shù)：
可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)用來(lái)在發(fā)生車輛碰撞事件時(shí)幫助保護(hù)車輛的乘坐者。這樣的可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)可以包括可充氣的乘坐者約束設(shè)備，諸如氣袋，來(lái)在確定發(fā)生車輛碰撞或車輛傾翻事件時(shí)幫助保護(hù)車輛乘坐者。
轉(zhuǎn)讓給TRW公司的Foo等人的美國(guó)專利No. 5，935，182公開了一種用于確定這樣的碰撞事件的方法和裝置，并且特別針對(duì)使用虛擬碰撞感測(cè)來(lái)區(qū)分車輛碰撞狀況。同樣轉(zhuǎn)讓給TRW公司的等人的美國(guó)專利No. 6，600, 414公開了一種用于確定車輛傾翻事件的方法和裝置，其包括有區(qū)別的保險(xiǎn)功能。美國(guó)專禾U No. 5，890，084和No. 6，600，985和 U. S.專利申請(qǐng)公開2006/0235575都公開了檢測(cè)車輛傾翻事件，包括檢測(cè)關(guān)于車輛的Y軸的滾轉(zhuǎn)速度和/或角速度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)一種用于確定車輛搖晃狀況的方法和裝置，以及針對(duì)一種用于響應(yīng)于車輛搖晃狀況來(lái)控制可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的方法和裝置。
根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，一種用于確定車輛的搖晃狀況的裝置包括第一加速度計(jì)，用于感測(cè)在基本上既垂直于車輛的從前到后的軸又垂直于車輛的從一側(cè)到另一側(cè)的軸的Z軸方向上的加速度并且用于提供指示該Z軸方向上的加速度的第一加速度信號(hào)。第二加速度計(jì)感測(cè)在基本上與車輛的所述從前到后的軸平行的X軸方向上的加速度并且用于提供指示該X軸方向上的加速度的第二加速度信號(hào)?？刂破鞲鶕?jù)第一加速度信號(hào)確定Z 軸速度值，并且響應(yīng)于確定的Z軸速度值和第二加速度信號(hào)二者來(lái)確定車輛的搖晃狀況。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例實(shí)施例，一種用于控制車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的啟動(dòng)的裝置包括可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備和第一加速度計(jì)，該第一加速度計(jì)用于感測(cè)在基本上既垂直于車輛的從前到后的軸又垂直于車輛的從一側(cè)到另一側(cè)的軸的Z軸方向上的加速度并且用于提供指示該Z軸方向上的加速度的第一加速度信號(hào)。第二加速度計(jì)感測(cè)在基本上與車輛的所述從前到后的軸平行的X軸方向上的加速度并且用于提供指示該X軸方向上的加速度的第二加速度信號(hào)。控制器根據(jù)第一加速度信號(hào)確定Z軸速度值，并且響應(yīng)于確定的Z軸速度值和第二加速度信號(hào)二者來(lái)提供用于啟動(dòng)車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)示例實(shí)施例，一種用于控制車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的啟動(dòng)的裝置包括第一加速度計(jì)，該第一加速度計(jì)用于感測(cè)在基本上既垂直于車輛的從前到后的軸又垂直于車輛的從一側(cè)到另一側(cè)的軸的Z軸方向上的加速度并且用于提供指示該Z軸方向上的加速度的第一加速度信號(hào)。第二加速度計(jì)感測(cè)在基本上與車輛的所述從前到后的軸平行的X軸方向上的加速度并且用于提供指示該X軸方向上的加速度的第二加速度信號(hào)?？刂破鞲鶕?jù)第一加速度信號(hào)確定Z軸速度和Z軸位移，根據(jù)第二加速度信號(hào)確定X 軸加速度，并且響應(yīng)于隨確定的Z軸位移而變化的確定的Z軸速度和隨確定的Z軸位移而變化的確定的X軸加速度二者來(lái)提供用于啟動(dòng)車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)示例實(shí)施例，提供了一種用于確定車輛的搖晃狀況的方法。 該方法包括感測(cè)在基本上既垂直于車輛的從前到后的軸又垂直于車輛的從一側(cè)到另一側(cè)的軸的Z軸方向上的加速度并且提供指示該Z軸方向上的加速度的第一加速度信號(hào)的步驟。該方法也包括感測(cè)在基本上與車輛的所述從前到后的軸平行的X軸方向上的加速度并且提供指示該X軸方向上的加速度的第二加速度信號(hào)的步驟。該方法還包括根據(jù)第一加速度信號(hào)確定Z軸速度值以及響應(yīng)于確定的Z軸速度值和第二加速度信號(hào)二者確定車輛的搖晃狀況的步驟。


在考慮下面對(duì)本發(fā)明的描述和附圖的情況下，本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員變得清楚，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的具有可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)的車輛的示意的平面俯視圖； 圖2是圖1的車輛的示意的側(cè)視圖； 圖3是圖1的裝置的控制部分的功能框圖；和 圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例的由圖3的控制部分使用的控制過程的功能框圖。
具體實(shí)施例方式參考圖1至3，根據(jù)本發(fā)明的示例，用于確定車輛的搖晃狀況并控制可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14的啟動(dòng)的裝置10安裝在車輛12中?？蓡?dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14包括例如位于車輛12的駕駛員側(cè)18上的第一正面可充氣乘坐者約束設(shè)備16，諸如安裝在轉(zhuǎn)向盤上的氣袋模塊。可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14還可以包括位于車輛12的乘客側(cè)22的第二正面可充氣乘坐者約束設(shè)備20，諸如安裝在儀表板上的氣袋模塊。
可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14還可以包括位于車輛12的駕駛員側(cè)18上的第一側(cè)面沖擊可充氣乘坐者約束設(shè)備對(duì)，諸如安裝在門上的氣袋模塊、安裝在座位上的氣袋模塊、 或安裝在車頂梁上的幔帳氣袋模塊。第一側(cè)面沖擊可充氣乘坐者約束設(shè)備M可以位于車輛12的側(cè)面結(jié)構(gòu)中或接近于車輛12的側(cè)面結(jié)構(gòu)，諸如車輛門、柱、和/或側(cè)體板?？蓡?dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14還可以包括位于車輛22的乘客側(cè)22上的側(cè)面結(jié)構(gòu)中或接近于車輛 22的乘客側(cè)22上的側(cè)面結(jié)構(gòu)的第二側(cè)面沖擊可充氣乘坐者約束設(shè)備沈，諸如安裝在門上的氣袋模塊、安裝在座位上的氣袋模塊、或安裝在車頂梁上的幔帳氣袋模塊。可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14還可以或可替換地包括可啟動(dòng)的安全帶乘坐者約束設(shè)備，諸如駕駛員側(cè)安全帶預(yù)拉伸器觀和/或乘客側(cè)安全帶預(yù)拉伸器四?？蓡?dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14另外可以或可替換地包括響應(yīng)于對(duì)車輛12的撞擊或車輛12的傾翻事件或搖晃狀況來(lái)幫助保護(hù)車輛乘坐者的任何可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備。
可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14的乘坐者約束設(shè)備16、20、對(duì)、26、觀和四是車輛12 的可啟動(dòng)的安全或約束設(shè)備?？梢皂憫?yīng)于對(duì)車輛的撞擊或車輛的傾翻事件或搖晃狀況而啟動(dòng)的車輛12的其它可啟動(dòng)的安全或約束設(shè)備包括車輛門鎖(未顯示)，并且可以包括懸掛控制系統(tǒng)、可展開的滾動(dòng)桿和外部氣袋或在車輛內(nèi)或外的其它可充氣設(shè)備。
裝置10還包括位于車輛12中的基本上中央位置處的碰撞或相撞傳感器組件30。 傳感器組件30包括第一碰撞加速度傳感器32，諸如加速度計(jì)，它的用于感測(cè)碰撞加速度的感應(yīng)軸在基本上與車輛12的縱向軸或從前到后的軸平行的方向上。車輛12的縱向軸或從前到后的軸在圖1和2中被指定為X軸。第一碰撞加速度傳感器32提供用CCU_1X表示的碰撞加速度信號(hào)。傳感器組件30還包括第二碰撞加速度傳感器34，諸如加速度計(jì)，它的用于感測(cè)碰撞加速度的感應(yīng)軸在基本上與車輛12的橫向軸或從一側(cè)到另一側(cè)的軸平行的方向上。車輛12的橫向軸或從一側(cè)到另一側(cè)的軸在圖1和2中被指定為Y軸，并且取向基本上垂直于X軸。第二碰撞加速度傳感器34提供用CCU_1Y表示的碰撞加速度信號(hào)。
傳感器組件30還包括第三碰撞加速度傳感器36，諸如加速度計(jì)，它的用于感測(cè)碰撞加速度的感應(yīng)軸在基本上與車輛12的垂直軸平行的方向上。車輛12的豎軸在圖1和2 中被指定為Z軸，并且取向基本上垂直于X軸和Y軸二者。第三碰撞加速度傳感器36提供用CCU_1Z表示的碰撞加速度信號(hào)。傳感器組件30可以更進(jìn)一步包括第四碰撞加速度傳感器38，諸如加速度計(jì)，它的用于感測(cè)碰撞加速度的感應(yīng)軸在基本上與X軸平行的方向上。第四碰撞加速度傳感器38提供用CCU_2X表示的碰撞加速度信號(hào)。
第一碰撞加速度傳感器32優(yōu)選地具有標(biāo)稱的士 IOOg' s的靈敏度(g是由于地球引力引起的加速度值，即32英尺/平方秒或9. 8米/平方秒)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例，第二、第三和第四碰撞加速度傳感器34、36和38分別具有標(biāo)稱的士20g' s、士8g' s、 和士 50g' s的靈敏度。
分別來(lái)自于碰撞加速度傳感器32、34、36和38的碰撞加速度信號(hào)CCU_1X、CCU_1Y、 CCU_1Z和CCU_2X可以采取幾種形式中的任何一種。碰撞加速度信號(hào)CCU_1X、CCU_1Y、 CCU_1Z和CCU_2X的每一個(gè)可以具有隨感測(cè)的碰撞加速度而變化的幅度、頻率、脈沖持續(xù)時(shí)間、和/或任何其它的電氣特性。在圖1至3的所示的示例實(shí)施例中，碰撞加速度信號(hào) CCU_1X、CCU_1Y、CCU_1Z和CCU_2X具有指示感測(cè)的碰撞加速度的頻率和幅度特性，即隨感測(cè)的碰撞加速度而變化。因而，碰撞加速度信號(hào)CCU_1X、CCU_1Y、CCU_1Z和CCU_2X的每一個(gè)分別具有在函數(shù)上與沿著相應(yīng)的碰撞加速度傳感器32、34、36或38的感應(yīng)軸感測(cè)的碰撞加速度有關(guān)的電氣特性。
裝置10也可以包括位于車輛12的駕駛員側(cè)18上的側(cè)面結(jié)構(gòu)中的或與該側(cè)面結(jié)構(gòu)接近的，諸如位于駕駛員側(cè)車輛B柱42或駕駛員側(cè)門44中的駕駛員側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器40。該側(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Y軸平行的方向上感測(cè)碰撞加速度的感應(yīng)軸并且提供用RAS_1BY表示的信號(hào)。
裝置10還可以包括位于車輛12的乘客側(cè)22上的側(cè)面結(jié)構(gòu)中的或與該側(cè)面結(jié)構(gòu)接近的，諸如位于乘客側(cè)B柱48或乘客側(cè)門50中的乘客側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器46。該側(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Y軸平行的方向上感測(cè)碰撞加速度的感應(yīng)軸并且提供用RAS_2BY指定的信號(hào)。
分別來(lái)自于側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器40和46的碰撞加速度信號(hào)RAS_1BY和 RAS_2BY可以采取幾種形成中的任何一種。碰撞加速度信RAS_1BY和RAS_2BY的每一個(gè)可以具有隨感測(cè)的碰撞加速度而變化的幅度、頻率、脈沖持續(xù)時(shí)間、和/或任何其它的電氣特性。在圖1至3所示的實(shí)施例中，碰撞加速度信號(hào)RAS_1BY和RAS_2BY具有隨在基本上與車輛的Y軸平行的方向上感測(cè)的碰撞加速度而變化的頻率和幅度特性。因而，碰撞加速度信號(hào)RAS_1BY和RAS_2BY的每一個(gè)分別具有隨沿著相應(yīng)的側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器40或 46的感應(yīng)軸感測(cè)的碰撞加速度而變化的電氣特性。衛(wèi)星碰撞加速度傳感器40或46被配置為在相反的方向上感測(cè)加速度并提供正的碰撞加速度值。
其它的Y軸側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器可以包括在裝置10中。這樣的Y軸側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器可以被分別安裝在車輛12的駕駛員側(cè)18和乘客側(cè)22上的C柱52和M 中或與該C柱52和M接近，和/或分別安裝在車輛的駕駛員側(cè)18和乘客側(cè)22上的D柱 56和58中或與該D柱56和58接近。如果使用C柱和/或D柱側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器， 則它們提供被指定為RAS_C3Y (駕駛員側(cè)C柱52)、RAS_C4Y (乘客側(cè)C柱、RAS_D5Y (駕駛員側(cè)D柱56)和RAS_D6Y(乘客側(cè)D柱58)的信號(hào)。但是，在圖1至3所示的本發(fā)明的實(shí)施例中，僅僅存在側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器40和46。
參考圖3，裝置10還包括控制器70。將分別來(lái)自于碰撞加速度傳感器32和36的碰撞加速度信號(hào)CCU_1X和CCU_1Z提供給控制器70。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例，控制器70可以是被編程來(lái)運(yùn)行包括一個(gè)或更多個(gè)算法的控制過程的微型計(jì)算機(jī)。但是，控制器 70執(zhí)行的功能可以由其它的數(shù)字和/或模擬電路執(zhí)行，包括分離的電氣或電子元件，其可以使用分立的電路被裝配在一個(gè)或更多個(gè)電路板上或制造為特定用途集成電路(“ASIC”)。
根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例，控制器70監(jiān)視分別來(lái)自于碰撞加速度傳感器32和36 的碰撞加速度信號(hào)CCU_1X和CCU_1Z?？刂破?0運(yùn)行一個(gè)或更多個(gè)算法來(lái)確定是否存在車輛搖晃狀況。車輛搖晃狀況是這樣的車輛事件車輛12在順時(shí)針方向或逆時(shí)針方向上圍繞基本上與Y軸平行的軸旋轉(zhuǎn)，達(dá)到車輛很可能圍繞車輛的尾端或一角滾翻的程度。如果控制器70確定車輛搖晃事件發(fā)生，對(duì)于該事件預(yù)期啟動(dòng)或展開車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14或單獨(dú)的乘坐者約束設(shè)備或其它可啟動(dòng)的安全或約束設(shè)備，則將啟動(dòng)這些約束?？刂破?0能夠區(qū)分展開搖晃事件和不展開搖晃事件。該算法根據(jù)碰撞加速度信號(hào)CCU_1X和 CCU_1Z確定特定值。確定的值用于確定是否存在車輛搖晃狀況以及是否應(yīng)該展開或啟動(dòng)車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14或單獨(dú)的乘坐者約束設(shè)備或任何其它可啟動(dòng)的安全設(shè)備。如果根據(jù)確定的值確定展開或啟動(dòng)車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14或單獨(dú)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或第二正面可充氣約束設(shè)備20)或任何其它可啟動(dòng)的安全設(shè)備，則控制器70輸出適當(dāng)?shù)恼归_信號(hào)或命令?？梢愿鶕?jù)確定的值在不同的時(shí)間啟動(dòng)多級(jí)設(shè)備，或者可以根據(jù)確定的值在不同的時(shí)間啟動(dòng)不同的設(shè)備。
裝置10優(yōu)選地僅僅使用碰撞加速度信號(hào)CCU_1X和CCU_1Z來(lái)確定是否存在車輛搖晃狀況以及是否應(yīng)該展開或啟動(dòng)車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14或單獨(dú)的可啟動(dòng)的安全或約束設(shè)備。裝置10也可以可替換地采用碰撞加速度信號(hào)CCU_1Y和CCU_2X(進(jìn)行或不進(jìn)行濾波)來(lái)進(jìn)行搖晃確定和/或展開或啟動(dòng)決定。除碰撞加速度信號(hào)CCU_1X和CCU_1Z 之外，可以在搖晃確定和/或展開或啟動(dòng)決定中接收和采用的其它信號(hào)是來(lái)自于側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器40和46的信號(hào)RAS_1BY和RAS_2BY以及來(lái)自于可選擇的C柱和/或D柱側(cè)衛(wèi)星碰撞加速度傳感器的信號(hào)RAS_C3Y、RAS_C4Y、RAS_D5Y和RAS_D6Y?？梢栽趽u晃確定和/或展開或啟動(dòng)決定中接收和采用的其它信號(hào)可以包括來(lái)自于提供指示帶扣是鎖上還是沒有鎖上的信號(hào)的駕駛員和/或乘客安全帶扣開關(guān)傳感器的信號(hào)、來(lái)自于提供指示座位乘坐者的感測(cè)的重量的信號(hào)的駕駛員和/或乘客重量傳感器的信號(hào)、和來(lái)自于提供指示其它車輛乘坐者信息(諸如存在、位置、高度、周長(zhǎng)、移動(dòng)和/或兒童座的使用)的信號(hào)的傳感器的信號(hào)。
參考圖4，控制器70根據(jù)參照本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例所示的控制過程和邏輯來(lái)確定是否存在車輛搖晃狀況并控制可啟動(dòng)的乘坐者約束系統(tǒng)14。顯示和描述的過程和邏輯特定地針對(duì)控制車輛12的駕駛員側(cè)18上的可啟動(dòng)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。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，此過程表示可以用來(lái)控制車輛12的任何可啟動(dòng)的約束，諸如車輛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，或任何響應(yīng)于車輛12的搖晃狀況來(lái)幫助保護(hù)車輛乘坐者的其它可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的過程和邏輯。該控制過程和邏輯也可以用來(lái)控制車輛12的任何可啟動(dòng)的安全設(shè)備，諸如車輛門鎖、懸掛控制系統(tǒng)、可展開的滾動(dòng)桿和/或外部氣袋或車輛外或內(nèi)的其它可充氣設(shè)備。
根據(jù)示例實(shí)施例控制過程，碰撞加速度傳感器36提供具有指示車輛在基本上與車輛12的Z軸平行的方向上的加速度的特性(例如，頻率和幅度)的加速度信號(hào)CCU_1Z。 將加速度信號(hào)CCU_1Z提供給控制器70的低通濾波器(“LPF”)功能72。LPF功能72對(duì)加速度信號(hào)CCU_1Z濾波來(lái)清除無(wú)關(guān)的信號(hào)分量，諸如由無(wú)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(hào)分量對(duì)區(qū)分是否發(fā)生車輛搖晃事件和是否發(fā)生期望展開駕駛員側(cè)的可啟動(dòng)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)的車輛搖晃事件不是有用的。經(jīng)驗(yàn)性測(cè)試可以用來(lái)確定對(duì)區(qū)分車輛中所關(guān)心的車輛搖晃狀況和/或確定是否發(fā)生期望展開駕駛員側(cè)可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的車輛搖晃事件有用的信號(hào)分量。指示車輛搖晃狀況和/或?qū)Υ_定是否發(fā)生期望展開駕駛員側(cè)可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的車輛搖晃事件有用的信號(hào)分量通過以用于進(jìn)一步的處理。
將來(lái)自于LPF功能72的濾波輸出信號(hào)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(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。可以利用另一個(gè)濾波器功能(未示出)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器功能74的輸出進(jìn)行濾波，該濾波器功能具有為了清除與A/D轉(zhuǎn)換有關(guān)的小的漂移和偏移而確定的濾波器值。此另一個(gè)濾波器功能可以被數(shù)字地實(shí)現(xiàn)在控制器70內(nèi)。控制器70的確定功能76根據(jù)濾波后的碰撞加速度信號(hào)CCU_1Z 確定兩個(gè)碰撞度量值VEL_REL_1Z和DIPL_REL_1Z。具體地說(shuō)，確定功能76通過將濾波后的碰撞加速度信號(hào)CCU_1Z積分來(lái)確定VEL_REL_1Z，其是在基本上與Z軸平行的方向上的速度。確定功能76還通過將濾波后的碰撞加速度信號(hào)CCU_1Z積分兩次來(lái)確定DISP_REL_1Z， 其是在基本上與Z軸平行的方向上的位移。
控制器70的比較功能78比較值VEL_REL_1Z與閾值。閾值可以是可變的或可以是固定的。具體地說(shuō)，比較功能78將作為DISP_REL_1Z值的函數(shù)的VEL_REL_1Z值與第一變化的閾值80相比較。第一閾值80的變化的圖形表示包括在圖4中?？梢钥闯觯S著在基本上與Z軸平行的方向上位移的增加，不管正的還是負(fù)的(即，沿著圖2所示的Z軸向上或向下)，第一閾值80基本上隨著這樣的位移DISP_REL_1Z而減小，假如速度VEL_REL_1Z 與位移的方向相同。然而，如果位移DISP_REL_1Z在基本上與Z軸平行的方向上增大，但是速度VEL_REL_1Z在基本上與Z軸平行的相反的方向上，則第一閾值80保持不變。經(jīng)驗(yàn)性測(cè)試可以用來(lái)確定隨位移值DISP_REL_1Z而變化的第一閾值80的變化。由比較功能78確定的VEL_REL_1Z值超過第一閾值80的事件由控制器70的鎖存器功能82鎖存，該鎖存器功能82將數(shù)字高(HIGH)信號(hào)提供給控制器70的與(AND)功能84。
碰撞加速度傳感器32提供具有指示車輛在發(fā)生碰撞事件時(shí)在基本上與車輛12的 X軸平行的方向上的碰撞加速度的特性(例如，頻率和幅度)的加速度信號(hào)ccu_ix。將加速度信號(hào)CCU_1X提供給控制器70的低通濾波器(“LPF”)功能86。LPF功能86對(duì)加速度信號(hào)CCU_1X濾波來(lái)清除無(wú)關(guān)的信號(hào)分量，諸如由無(wú)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(hào)分量對(duì)區(qū)分是否存在車輛搖晃狀況和是否發(fā)生期望展開駕駛員側(cè)可啟動(dòng)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)的車輛搖晃事件不是有用的。經(jīng)驗(yàn)性測(cè)試可以用來(lái)確定對(duì)區(qū)分車輛中所關(guān)心的車輛搖晃狀況和/或確定是否發(fā)生期望展開駕駛員側(cè)可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的車輛搖晃事件有用的信號(hào)分量。指示車輛搖晃狀況和/或?qū)Υ_定是否發(fā)生期望展開駕駛員側(cè)可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的車輛搖晃事件有用的信號(hào)分量通過以用于進(jìn)一步的處理。
將來(lái)自于LPF功能86的濾波輸出信號(hào)提供給控制器70的模/數(shù)(“A/D”)轉(zhuǎn)換器功能88。A/D轉(zhuǎn)換器功能88將濾波后的碰撞加速度信號(hào)CCU_1X轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。可以利用另一個(gè)濾波器功能(未示出)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換器功能88的輸出進(jìn)行濾波，該濾波器功能具有為了清除與A/D轉(zhuǎn)換有關(guān)的小的漂移和偏移而憑經(jīng)驗(yàn)確定的濾波器值。此另一個(gè)濾波器功能可以被數(shù)字地實(shí)現(xiàn)在控制器70內(nèi)?？刂破?0的確定功能90根據(jù)濾波后的碰撞加速度信號(hào)CCU_1X確定碰撞度量值々_默_議，并且通過對(duì)該濾波后的碰撞加速度信號(hào)CCU_1Z積分兩次來(lái)確定碰撞度量值DISP_REL_1Z。作為替換方式，可以將碰撞度量值DISP_REL_1Z通過確定功能76提供給確定功能90。
值A(chǔ)_MA_1X是由第一碰撞加速度傳感器32感測(cè)的加速度的移動(dòng)平均值。此值通過計(jì)算來(lái)自于第一碰撞加速度傳感器32的相關(guān)的濾波后的加速度信號(hào)CCU_1X的移動(dòng)平均值來(lái)確定。移動(dòng)平均值是濾波后的加速度信號(hào)的最終確定數(shù)量的樣本的和除以樣本的數(shù)目。 通過除去最舊的樣本、用最新的樣本替換它、然后確定新的平均值來(lái)更新平均值。由于平均值隨時(shí)間變化或“移動(dòng)”，因此它被稱為“移動(dòng)平均值”。經(jīng)驗(yàn)性測(cè)試可以用來(lái)確定用于值A(chǔ)_ MA_1X的樣本的數(shù)目。
控制器70的比較功能92比較值A(chǔ)_MA_1X與閾值。閾值可以是可變的或可以是固定的。具體地說(shuō)，比較功能92將作為DISP_REL_1Z值的函數(shù)的A_MA_1X值與第二變化閾值94相比較。第二閾值94的變化的第二圖形表示包括在圖4中?？梢钥闯?，隨著在基本上與Z軸平行的方向上位移的增加，不管正的還是負(fù)的(即，沿著圖2所示的Z軸向上或向下)，第二閾值94基本上隨著這樣的位移DISP_REL_1Z而減小，假設(shè)加速度A_MA_1X的移動(dòng)平均值的“符號(hào)”與位移DISP_REL_1Z的“符號(hào)”相同。換句話說(shuō)，(a)當(dāng)加速度A_MA_1X的移動(dòng)平均值為正(即，加速度向前)并且位移DISP_REL_1Z為正(S卩，位移向上，如圖2所示)時(shí)，并且(b)當(dāng)加速的移動(dòng)平均值為負(fù)(即，加速度向后)并且位移DISP_ REL_1Z為負(fù)(即，位移向下，如圖2所示)時(shí)，上述關(guān)系存在。但是，如果加速度A_MA_1X的移動(dòng)平均值的“符號(hào)”與位移DISP_REL_1Z的“符號(hào)”相反，則第二閾值94保持不變。
經(jīng)驗(yàn)性測(cè)試可以用來(lái)確定隨位移值DISP_REL_1Z而變化的第二閾值94的變化。由比較功能92確定的A_MA_1X值超過第二閾值94的事件通過控制器70的鎖存器功能96鎖存，該鎖存器功能96將數(shù)字高信號(hào)提供給控制器70的與功能84。
當(dāng)與功能84從鎖存器功能82和鎖存器功能96 二者接收到數(shù)字高信號(hào)時(shí)，與功能 84開啟或?yàn)楦摺ｍ憫?yīng)于與功能84開啟或?yàn)楦?，搖晃狀況確定和展開控制功能98確定發(fā)生車輛12的搖晃狀況?？刂破?0的搖晃狀況確定和展開控制功能98還確定是否發(fā)生期望展開或啟動(dòng)可啟動(dòng)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)或任何其它車輛安全設(shè)備的車輛搖晃事件。如果期望展開，則控制器70將展開信號(hào)輸出到可啟動(dòng)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，其響應(yīng)于展開信號(hào)而展開。該展開或啟動(dòng)決定可以僅僅基于車輛搖晃狀況的發(fā)生的確定，或者在做出展開或啟動(dòng)決定時(shí)可以考慮其它的輸入。
通過以上對(duì)本發(fā)明的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到改進(jìn)、改變和修改。在本領(lǐng)域范圍內(nèi)的這樣的改進(jìn)、改變和/或修改預(yù)期被所附的權(quán)利要求書涵蓋。
權(quán)利要求
1.一種用于確定車輛的搖晃狀況的裝置，所述裝置包括第一加速度計(jì)，用于感測(cè)在基本上既垂直于車輛的從前到后的軸又垂直于車輛的從一側(cè)到另一側(cè)的軸的Z軸方向上的加速度并且用于提供指示該Z軸方向上的加速度的第一加速度信號(hào)；第二加速度計(jì)，用于感測(cè)在基本上與車輛的所述從前到后的軸平行的X軸方向上的加速度并且用于提供指示該X軸方向上的加速度的第二加速度信號(hào)；和控制器，用于根據(jù)第一加速度信號(hào)確定Z軸速度值，并且響應(yīng)于確定的Z軸速度值和第二加速度信號(hào)二者來(lái)確定車輛的搖晃狀況。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器還響應(yīng)于確定車輛的搖晃狀況提供用于啟動(dòng)車輛的可啟動(dòng)的安全設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器確定隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述Z軸速度值。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器根據(jù)隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述第二加速度信號(hào)確定X軸加速度值。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器確定隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述Z軸速度值，并且其中所述控制器還根據(jù)隨所述Z軸方向上的位移而變化的第二加速度信號(hào)確定X軸加速度值。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述控制器將所述X軸加速度值確定為隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述X軸方向上的加速度的第一移動(dòng)平均值。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其中當(dāng)所述Z軸速度值超過第一閾值并且所述X軸加速度值超過第二閾值時(shí)，所述控制器提供用于啟動(dòng)車輛的可啟動(dòng)的安全設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第一和第二閾值中的至少一個(gè)是可變閾值。
9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述第一和第二閾值中的至少一個(gè)是固定閾值。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一和第二加速度計(jì)中的至少一個(gè)位于車輛的基本上中心位置處。
11.一種用于控制車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的啟動(dòng)的裝置，所述裝置包括可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備；第一加速度計(jì)，用于感測(cè)在基本上既垂直于車輛的從前到后的軸又垂直于車輛的從一側(cè)到另一側(cè)的軸的Z軸方向上的加速度并且用于提供指示該Z軸方向上的加速度的第一加速度信號(hào)；第二加速度計(jì)，用于感測(cè)在基本上與車輛的所述從前到后的軸平行的X軸方向上的加速度并且用于提供指示該X軸方向上的加速度的第二加速度信號(hào)；和控制器，用于根據(jù)第一加速度信號(hào)確定Z軸速度值，并且響應(yīng)于確定的Z軸速度值和第二加速度信號(hào)二者來(lái)提供用于啟動(dòng)車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述控制器將所述Z軸速度值確定為隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述Z軸方向上的速度。
13.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述控制器根據(jù)隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述第二加速度信號(hào)確定χ軸加速度值。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述控制器確定隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述Z軸速度值，并且其中所述控制器還根據(jù)隨所述Z軸方向上的位移而變化的第二加速度信號(hào)確定X軸加速度值。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述控制器將所述X軸加速度值確定為隨所述Z 軸方向上的位移而變化的所述X軸方向上的加速度的第一移動(dòng)平均值。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其中當(dāng)所述Z軸速度值超過第一閾值并且所述X軸加速度值超過第二閾值時(shí)，所述控制器提供用于啟動(dòng)可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)。
17.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述第一和第二閾值中的至少一個(gè)是可變閾值。
18.如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述第一和第二閾值中的至少一個(gè)是固定閾值。
19.如權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述第一和第二加速度計(jì)中的至少一個(gè)位于車輛的基本上中心位置處。
20.一種用于控制車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的啟動(dòng)的裝置，所述裝置包括第一加速度計(jì)，用于感測(cè)在基本上既垂直于車輛的從前到后的軸又垂直于車輛的從一側(cè)到另一側(cè)的軸的Z軸方向上的加速度并且用于提供指示該Z軸方向上的加速度的第一加速度信號(hào)；第二加速度計(jì)，用于感測(cè)在基本上與車輛的所述從前到后的軸平行的X軸方向上的加速度并且用于提供指示該X軸方向上的加速度的第二加速度信號(hào)；和控制器，用于根據(jù)第一加速度信號(hào)確定Z軸速度和Z軸位移，根據(jù)第二加速度信號(hào)確定 X軸加速度，并且響應(yīng)于隨確定的Z軸位移而變化的確定的Z軸速度和隨確定的Z軸位移而變化的確定的X軸加速度二者來(lái)提供用于啟動(dòng)車輛的可啟動(dòng)的乘坐者約束設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)。
21.一種用于確定車輛的搖晃狀況的方法，該方法包括步驟感測(cè)在基本上既垂直于車輛的從前到后的軸又垂直于車輛的從一側(cè)到另一側(cè)的軸的Z 軸方向上的加速度并且提供指示該Z軸方向上的加速度的第一加速度信號(hào)；感測(cè)在基本上與車輛的所述從前到后的軸平行的X軸方向上的加速度并且提供指示該X軸方向上的加速度的第二加速度信號(hào)；根據(jù)第一加速度信號(hào)確定Z軸速度值；以及響應(yīng)于確定的Z軸速度值和第二加速度信號(hào)二者確定車輛的搖晃狀況。
22.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括步驟響應(yīng)于確定車輛的搖晃狀況來(lái)提供用于啟動(dòng)車輛的可啟動(dòng)的安全設(shè)備的啟動(dòng)信號(hào)。
23.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述確定Z軸速度值的步驟包括確定隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述Z軸方向上的速度。
24.如權(quán)利要求21所述的方法，還包括根據(jù)所述第二加速度信號(hào)確定X軸加速度值的步驟，所述確定X軸加速度值的步驟包括確定隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述X軸方向上的加速度。
25.如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述確定Z軸速度值的步驟包括確定隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述Z軸方向上的速度，其中所述方法還包括根據(jù)第二加速度信號(hào)確定X軸加速度值的步驟，所述確定X軸加速度值的步驟包括確定隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述χ軸方向上的加速度。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述確定X軸加速度值的步驟包括確定隨所述Z軸方向上的位移而變化的所述X軸方向上的加速度的第一移動(dòng)平均值。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括步驟當(dāng)所述Z軸速度值超過第一閾值并且所述X軸加速度值超過第二閾值時(shí)，啟動(dòng)車輛的可啟動(dòng)的安全設(shè)備。
全文摘要
一種用于確定車輛的搖晃狀況的裝置包括第一加速度計(jì)，用于感測(cè)在基本上既垂直于車輛的從前到后的軸又垂直于車輛的從一側(cè)到另一側(cè)的軸的Z軸方向上的加速度并且用于提供指示該Z軸方向上的加速度的第一加速度信號(hào)。第二加速度計(jì)用于感測(cè)在基本上與車輛的所述從前到后的軸平行的X軸方向上的加速度并且用于提供指示該X軸方向上的加速度的第二加速度信號(hào)。控制器根據(jù)第一加速度信號(hào)確定Z軸速度值，并且響應(yīng)于確定的Z軸速度值和第二加速度信號(hào)二者來(lái)確定車輛的搖晃狀況。
文檔編號(hào)G01M17/007GK102187196SQ200980122665
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者傅策鵬, H-F·葉, J·伯克曼, T·烏恩盧, H·弗里恩德爾 申請(qǐng)人:Trw汽車美國(guó)有限責(zé)任公司