CN104670148A - 用于展开车辆的侧面安全气囊的***和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于展开车辆的侧面安全气囊的***，包括用于控制独立展开前方安全气囊和侧面安全气囊的过程的前方/侧面安全气囊控制器。前方/侧面安全气囊控制器包括前方信号监测单元，该信号监测单元将从安全气囊控制器接收的前向加速度信号转换成随时间而定的速度，然后确定随时间而定的速度是否超过第一阈值。阈值调节单元从前方信号监测器单元接收阈值调节请求信号以降低第二阈值，该第二阈值为关于用于展开侧面安全气囊的决定因素的阈值。

Description

用于展开车辆的侧面安全气囊的***和方法
技术领域
本发明涉及用于展开车辆的侧面安全气囊的***和方法。更具体地，本发明涉及这样一种用于展开车辆的侧面安全气囊的***和方法，其可通过基于碰撞时的前向加速度信号而降低展开侧面安全气囊的阈值，来防止对乘客的伤害。
背景技术
一般地，安全气囊被展开用以防止车辆碰撞时对乘客的伤害，其包括含驾驶员安全气囊和乘客安全气囊的前安全气囊，以及在侧面碰撞时展开的侧安全气囊(气帘)。
参考图1，安全气囊展开***包括设置在车辆保险杠上的正面碰撞传感器16，即侧面部件或前端模块(FEM)，从而以加速度信号感测正面碰撞。侧面碰撞传感器12设置在车身侧部从而以加速度信号感测侧面碰撞，并且侧面压力传感器14以压力信号感测侧面碰撞。安全气囊控制单元10基于正面碰撞传感器16的感测信号来控制驾驶员安全气囊30或乘客安全气囊32的展开，或者基于侧面碰撞传感器12和侧面压力传感器14的感测信号来控制侧面安全气囊的展开。
在这种情况下，正面碰撞传感器16和侧面碰撞传感器12没有分开提供，而是安装在安全气囊控制单元10中以感测纵向方向(ACU-X)和横向方向(ACU-Y)的加速度。
因此，基于侧面压力传感器14、正面碰撞传感器16和侧面碰撞传感器12的信号，安全气囊控制单元10控制驾驶员安全气囊30、乘客安全气囊32或侧面安全气囊的展开。
当安全气囊控制单元的感测信号ACU-Y(图2A中的粗线)大于阈值(图2A中的虚线)，并且侧面碰撞传感器的感测信号(SIS LH Y)或侧面压力传感器的感测信号(图2B中的粗线)大于阈值(图2B中的虚线)时，侧面安全气囊在某个展开点(TFIRE)展开。
虽然该安全气囊展开***安装在车辆中，但是由于从来自实际碰撞事故的各种角度和速度的局部碰撞感测到的信号量值较小，所以侧面安全气囊可能没有展开，因此导致对车身和乘客的损伤或伤害。
换句话说，在以各种角度发生局部正面碰撞的情况下，由于直接撞击没有施加在车身的横向方向中，所以侧面安全气囊控制单元的感测信号ACU-Y以及侧面碰撞传感器和侧面压力传感器的感测信号值指示为未能超过阈值的信号值(图2A和2B中的细线)。尽管有除了前方安全气囊之外还有侧面安全气囊也需要被展开的情况，但侧面安全气囊可能没有被展开，因此导致车身的变形和对乘客的伤害。
因此，在典型的安全气囊展开***中，在以各种角度发生局部正面碰撞时，虽然前方安全气囊和侧面安全气囊都需要被展开，以保护乘客，但通过感测车辆的X方向(行进方向)仅展开前方安全气囊。在这种情况下，由于方向撞击没有施加在车身的横向方向中，所以Y方向加速度和压力的感测值不超过预定阈值，使得不可能展开侧面安全气囊，并且因此导致车身的变形和对乘客的伤害。
以上在背景技术部分中公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，并且因此其可能包含未形成本领域技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
本发明提供用于展开车辆的侧面安全气囊的***和方法，该***和方法可通过以下方式防止对乘客的伤害：在发生各种角度和速度的局部碰撞时，当基于安全气囊控制单元中车辆纵向方向(ACU-X)的加速度信号速度超过阈值时，通过同步降低用于展开侧面安全气囊的阈值而展开前方安全气囊和侧面安全气囊两者，并且因此当由侧面碰撞传感器或侧面压力传感器感测的信号超过降低的阈值时，即便感测信号的量值较小，也允许侧面安全气囊被展开。
根据本发明的示例性实施例，用于展开车辆的侧面安全气囊的***包括用于控制独立展开前方安全气囊和侧面安全气囊的过程的前方/侧面安全气囊控制器。前方/侧面安全气囊控制器包括前方信号监测器，其将从安全气囊控制器接收的前向加速度信号转换成随时间而定的速度，然后确定该随时间而定的速度是否超过第一阈值。阈值调节器从前方信号监测器接收阈值调节请求信号以降低第二阈值，该第二阈值为关于用于展开侧面安全气囊的决定因素的阈值。
根据本发明的另一示例性实施例，用于展开车辆的侧面安全气囊的方法包括监测来自正面碰撞的前向加速度信号。基于前向加速度信号确定是否调节用于展开侧面安全气囊的决定因素的阈值。当决定因素的阈值需要调节时，降低决定因素的阈值。将决定因素转换成随时间而定的速度值，然后将速度值与第二阈值进行比较，当速度值超过第二阈值时展开侧面安全气囊。
确定是否调节阈值的步骤可包括将前向加速度信号转换成随时间而定的速度，然后确定随时间而定的速度是否超过随时间而定的预定阈值。
确定是否调节阈值的步骤还可包括，当随时间而定的速度超过随时间而定的预定阈值时，从阈值调节器请求阈值调节请求信号。
降低决定因素的阈值的步骤可包括，关于作为用于展开侧面安全气囊的决定因素的Y方向加速度感测信号值、侧面碰撞传感器的感测信号值以及侧面压力传感器的感测信号值，降低随时间而定的第二阈值。
降低第二阈值的步骤可被控制成不降低到基础阈值之下，以防止侧面安全气囊误展开。
即使由于从前向加速度信号转换的随时间而定的速度超过第一阈值，使得关于用于展开侧面安全气囊的决定因素的第二阈值降低，然而当随时间而定的速度再次变得小于第一阈值时，第二阈值可增加到原始值。
本发明的示例性实施例的其它方面在下文讨论。
附图说明
现将参考附图示出的某些示例性实施例，详细描述本发明的以上和其它特征，其中附图仅用于举例说明，因而不限制本发明。
图1是示出用于展开前方安全气囊和侧面安全气囊的***配置的视图。
图2A和2B是示出典型的侧面安全气囊展开方法的图表。
图3是示出根据本发明实施例的用于车辆的侧面安全气囊展开***的视图。
图4是示出根据本发明实施例的用于车辆的侧面安全气囊展开***的前方信号监测器的视图。
图5是示出根据本发明实施例的用于车辆的侧面安全气囊展开方法的图表。
应当理解，附图不一定按比例，其呈现说明本发明基本原理的各种示例性特征的多少简化的表示。在此公开的本发明的具体设计特征，包括例如具体的尺寸、取向、位置和形状，将部分地由具体预期应用和使用环境确定。
在附图中，相同的附图标记在全部附图中指代本发明的相同或等同部分。
具体实施方式
以下，将详细参考本发明的各种实施例，其示例在附图中示出并且在下面描述。虽然本发明将结合示例性实施例描述，但是应当理解的是，本描述不旨在将本发明限制为那些示例性实施例。相反，本发明旨在不仅覆盖示例性实施例，还覆盖可包括在由权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替代、修改、等同物和其它实施例。
应该理解，如在此使用的术语“车辆”(vehicle)或“车辆的(vehicular)”或其它类似术语，总体上包括机动车辆，如包括运动型多用途车(SUV)在内的乘用车、公交车、卡车、各种商用车、包括各种小船和轮船的船舶、飞机等，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢能源车辆、燃料电池车辆和其它替代燃料车辆(例如源自非石油资源的燃料)。如在此所指，混合动力车辆是指有两种或更多动力源的车辆，例如同时有汽油动力和电动两种动力的车辆。
本发明的以上和其它特征在下文讨论。
在下文中，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例，以使得本领域的技术人员可容易实施本发明。
图3是示出根据本发明实施例的用于车辆的侧面安全气囊展开***的视图，而图4是示出根据本发明实施例的用于车辆的侧面安全气囊展开***的前方信号监测器的视图。
当独立地执行前方/侧面安全气囊控制器20的前方安全气囊展开算法和侧面安全气囊展开算法时，前方/侧面安全气囊控制器20可监测正面碰撞传感器的感测信号值。
为此，前方/侧面安全气囊控制器可包括：前方信号监测器22，其监测作为正面碰撞传感器的感测信号值的前向加速度信号以确定前向加速度信号是否超过随时间而定的速度的第一阈值；以及阈值调节器，当前向加速度信号超过随时间而定的速度的第一阈值时，其降低用于展开侧面安全气囊的第二阈值。
前方/侧面安全气囊控制器20的前方信号监测器22可实时接收作为正面碰撞传感器的感测信号值的前向加速度信号。
然后，前方信号监测器22可将前向加速度信号转换成随时间而定的速度，并且可确定该随时间而定的速度Vx是否超过第一阈值THD，即阈值速度THD。
在该情况下，当随时间而定的速度Vx超过随时间而定的第一阈值THD时，前方信号监测器22可向阈值调节器24发送阈值调节请求信号THsg通知该超量。
接下来，前方/侧面安全气囊控制器20的阈值调节器24可降低第二阈值，该第二阈值是关于用于展开侧面安全气囊的决定因素的阈值。
与随时间而定的速度Vx超过随时间而定的预定第一阈值THD的点同时(参见图5B)，前方/侧面安全气囊控制器20的阈值调节器24可将关于用于侧面安全气囊展开算法的决定因素的随时间而定的第二阈值(速度)降低到一定的水平(例如将图5A中虚线所示的第二阈值偏移到点划线的水平)。
更具体地，可执行偏移控制，以分别降低关于前方/侧面安全气囊控制器20的Y-方向加速度感测信号值ACU-Y、侧面碰撞传感器的感测信号值SIS G-Y和侧面压力传感器的感测信号值SIS P-Y的随时间而定的第二阈值。
在这种情况下，降低第二阈值的偏移量可通过经校准而设定的参数值自由调节，但是第二阈值根据偏移可变成负的，或者展开甚至可能在侧面安全气囊没有展开的情况中发生(例如碰到平壁的正面碰撞)。
因此，即便是关于用于展开侧面安全气囊的决定因素的第二阈值，即关于Y-方向加速度感测信号值ACU-Y、侧面碰撞传感器的感测信号值SIS G-Y以及侧面压力传感器的感测信号值SIS P-Y的随时间而定的第二阈值被降低，通过设定定义关于用于侧面安全气囊展开的决定因素的第二阈值要降向的水平的基础阈值(图5A中的双点划线)，也可允许随时间而定的第二阈值不降低到基础阈值之下。
因此，通过设定基础阈值可防止侧面安全气囊的误展开，并且可防止侧面安全气囊在侧面安全气囊不需要充气(例如正面碰撞)的情况下被展开。
同时，虽然从前向加速度信号转换的随时间而定的速度Vx超过第一阈值THD，并且因此关于用于展开侧面安全气囊的决定因素的第二阈值偏移，当随时间而定的速度Vx变得小于第一阈值THD时，第二阈值还可以再次增加到原始值。换句话说，第二阈值从较低的阈值立刻改变到更高的阈值，从而返回到原始值。
以下将详细描述根据本发明实施例的展开侧面安全气囊的过程。
首先，前方/侧面安全气囊控制器20的前方信号监测器22可实时监测作为正面碰撞传感器的感测信号值的前向加速度信号。
前方信号监测器22然后可将前向加速度信号转换成随时间而定的速度，并且可确定随时间而定的速度Vx是否超过第一阈值THD。在这种情况下，当随时间而定的速度Vx超过随时间而定的第一阈值THD时，前方信号监测器22可发送阈值调节请求信号THsg以通知阈值调节器24。
接下来，前方/侧面安全气囊控制器20的阈值调节器24可执行偏移控制，以分别关于前方/侧面安全气囊控制器20的Y-方向加速度感测信号值ACU-Y、侧面碰撞传感器的感测信号值SIS G-Y以及侧面压力传感器的感测信号值SIS P-Y来降低随时间而定的第二阈值。
当输入Y-方向加速度感测信号值ACU-Y、侧面碰撞传感器的感测信号值SIS G-Y以及侧面压力传感器的感测信号值SIS P-Y中的一个决定因素(参见图3中的G-SISD)时，前方/侧面安全气囊控制器20可将该决定因素G-SISD转换成随时间而定的速度值Vsd。
之后，可将随时间而定的速度值Vsd(在图5中示为实线)与降低的第二阈值THsg比较。当速度值Vsd大于降低的第二阈值THsg时，可执行公知的展开侧面安全气囊的控制过程以展开侧面安全气囊。
根据本发明的实施例，在正面碰撞时，用于展开车辆的安全气囊的***和方法可通过监测前向加速度感测信号值以降低用于展开侧面安全气囊的阈值，防止对乘客的伤害。因此，在发生各种角度和速度的局部碰撞、前方安全气囊和侧面安全气囊需要被展开时，当侧面碰撞传感器或侧面压力传感器感测的信号超过降低的阈值时，即使感测的信号量值很小，侧面安全气囊也可被展开。
此外，仅通过改变控制逻辑，在没有独立传感器和额外成本的情况下，也可有效地控制侧面安全气囊的展开。
此外，由于用于展开侧面安全气囊的决定因素的阈值被中断不降低到基础阈值以下，所以可减少正面碰撞时不必要的侧面安全气囊的展开，改善了乘客安全性和修理成本。
本发明已经参考其示例性实施例进行了详细描述。然而，本领域技术人员将理解，在不背离其范围由权利要求和它们的等同物定义的本发明的原理和精神的情况下，这些实施例可作出改变。

Claims (8)

1.一种用于展开车辆的侧面安全气囊的***，包括用于控制独立展开前方安全气囊和侧面安全气囊的过程的前方/侧面安全气囊控制器，其特征在于，
所述前方/侧面安全气囊控制器包括：
前方信号监测器，其将从所述安全气囊控制器接收的前向加速度信号转换成随时间而定的速度，然后确定该随时间而定的速度是否超过第一阈值；以及
阈值调节器，其从所述前方信号监测器接收阈值调节请求信号以降低第二阈值，该第二阈值为关于用于展开侧面安全气囊的决定因素的阈值。
2.一种用于展开车辆的侧面安全气囊的方法，其特征在于，包括：
监测来自正面碰撞的前向加速度信号；
基于所述前向加速度信号，确定是否调节用于展开所述侧面安全气囊的决定因素的阈值；
当所述决定因素的阈值需要调节时，降低所述决定因素的阈值；以及
将所述决定因素转换成随时间而定的速度值，然后将所述速度值与第二阈值进行比较，以在所述速度值超过所述第二阈值时展开所述侧面安全气囊。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定是否调节阈值的步骤包括：将所述前向加速度信号转换成随时间而定的速度，然后确定该随时间而定的速度是否超过随时间而定的预定阈值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定是否调节阈值的步骤还包括：当所述随时间而定的速度超过所述随时间而定的预定阈值时，从阈值调节器请求阈值调节请求信号。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，降低所述决定因素的阈值的步骤包括：关于作为用于展开侧面安全气囊的决定因素的Y方向加速度感测信号值、侧面碰撞传感器的感测信号值以及侧面压力传感器的感测信号值，降低随时间而定的所述第二阈值。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，降低所述第二阈值的步骤被控制成不降低到基础阈值之下，以防止侧面安全气囊误展开。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，即使由于从所述前向加速度信号转换的所述随时间而定的速度超过所述第一阈值，使得关于用于展开侧面安全气囊的决定因素的所述第二阈值降低，然而当所述随时间而定的速度再次变得小于所述第一阈值时，所述第二阈值增加到原始值。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二阈值从较低的阈值改变到较高的阈值，从而返回到原始值。
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