CN101909946A - 用于触发汽车人员保护装置的方法和控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于触发汽车人员保护装置的方法和控制装置，其中从事故传感装置的至少一个传感器信号中产生特征。此外，求特征向量与第一阈值之间的差值。根据至少一个特征对所述差值进行加权。随后根据由加权后的差值导出的数值与第二阈值的比较，触发人员保护装置。

Description

用于触发汽车人员保护装置的方法和控制装置

技术领域

本发明涉及一种根据独立权利要求的前序部分所述的用于触发汽车人员保护装置的方法和控制装置。

背景技术

从DE 10360893A1已知：规定一种用于触发人员保护装置的方法，其中避免了时间耦合。在此应用了通过由速度减少量和减速度组成的数值对确定的阈值面。也就是，预先为这些数值对分配一个正向位移，这样便由此在三维空间中定义出一个面。

发明内容

具有独立权利要求的特征的用于触发汽车人员保护装置的本发明的方法以及本发明的控制装置相对于现有技术具有如下优点：人员保护装置的触发不是仅根据一次超过阈值，而是基于经过不同的加权地多次超过阈值而实现。由此可以将触发阈值设置得比以前可能设置的阈值更低。特别的是，能够实现更好的触发时机。此外，尽管为了触发所必须超过的阈值较低，但仍能够实现鲁棒的触发。

为获得触发须超过两个不同的阈值，由此产生两次超过阈值。一方面，规定例如在加速度-速度图中的第一阈值，该第一阈值用于与信号比较；另一方面，规定另一个阈值，该阈值与一个加权后的差值进行比较，该加权后的差值是由第一阈值与信号形成，其中对该加权后的差值还进行了信号处理。

在这里，控制装置是指一种电装置，这种装置处理传感器信号并且根据传感器信号产生控制信号，所述控制信号用于如安全气囊、安全带拉紧器等人员保护装置，但也可用于如制动器或者行驶动力控制装置等主动式人员保护装置。在此，触发这些人员保护装置是指激活这些人员保护装置。

在这里，接口是指用于提供传感器信号的硬件以及/或者软件上的结构。该接口可以在一种硬件上的结构中，例如作为集成电路或者多个集成电路和分立电路而存在。该接口也可以以软件模块形式存在，例如，存在于微控制器或其他处理器形式的电气功能块上。

至少一个传感器信号可以是单个原始数据信号或者多个这样的信号或者经过预处理，例如经过平滑处理的信号。传感器信号可以是加速度信号或由其推导出的信号、固体声信号或由其推导出的信号、气压信号或由其推导出的信号、或者环境信号或由其推导出的信号。环境信号包括例如相对速度、碰撞速度以及其他能通过环境传感装置检测到的数据。由此得出，事故传感装置不仅可理解为碰撞传感装置，比如加速度传感装置、固体声传感装置或气压传感装置，而且也可理解为环境传感装置。除了雷达传感装置之外，视频、激光雷达以及超声波传感装置也属于这样的环境传感装置。在这里，其它已知的传感装置也可以被相应地应用。

评价电路可以被理解为硬件以及/或者软件上的结构，其中，评价电路具有单个的模块，如特征模块、差值模块、加权模块以及比较模块。这些模块同样地可以通过以硬件以及/或者软件方式实施。这种模块化使各个的任务能够得到有效地分配，从而使本发明的方法得以完成。评价电路可以例如存在于比如微控制器或微处理器的处理器上或存在于专用集成电路(ASIC)上或由分立构成的元件组成。多核计算机在这里也是可行的。

特征模块例如通过一次或两次积分或者求平均值或者进行平滑处理从至少一个传感器信号中产生特征。

差值模块求由特征构成的特征向量和第一阈值之间的差值。该阈值可以被实施为适应性地或者固定地预先确定。同样，差值的类型也可以不同。所述差值可以本身是一个向量、一个面或者也可以仅是在一个维度中该阈值与该向量之间的距离。

加权模块根据所述特征中的至少一个对阈值与特征向量之间的差值进行加权。如从属权利要求中可知，这可以例如通过乘法或者其他数学方法实现。

比较模块执行一个由加权后的差值导出的数值与第二阈值的第二次阈值比较。如从属权利要求可知，这个第二阈值可以是适应性地或者固定地预先确定。通过这样的两级阈值询问实现了一种鲁棒的触发方法。

触发电路例如通过接口集成在系统-ASIC上。控制装置的不同功能可以集成到系统-ASIC上。在触发主动式人员保护装置如行驶动力控制装置的情况下，触发电路被设计为用于数据传输的接口，例如被设计为总线控制器。

通过在从属权利要求中提出的措施和改进方案，可以对在独立权利要求中所述的用于触发汽车人员保护装置的方法和控制装置进行有利的改进。

在此有利的是，上述数值通过对加权后的差值进行积分而产生。该积分可以通过各种方法实现。例如，该积分可以通过窗口积分、求和、加权求和或者通过应用其他离散积分方法来实现。可选地，可以将积分后的信号限制在正值范围。

此外，有利的是，加权通过差值与一个所述特征相乘进行。

此外，有利的是，第二阈值根据一个所述特征以及/或者时间发生改变。由此，可以研究从行驶试验中已知的特殊情况，以考虑这些情况的已知的变化过程。这就使得人员保护装置能够鲁棒地触发。

此外，有利的是，特征向量由作为特征的加速度和速度构成。根据在这些特征方面的大量经验，这些特征的处理和翻译是恰当的和鲁棒的。

此外，有利的是，加速度用作上述的一个特征。在发生事故时出现的加速度或减速度具有关于碰撞的许多信息并且提供了有意义的特征用于判断是否存在触发情况。

有利地，第一阈值可以区分触发情况和非触发情况，区分各种碰撞类型或者区分各种碰撞严重程度。非触发情况是一种碰撞，在这种碰撞下无需触发，因为这种非触发情况例如是在极低速度下的碰撞。根据碰撞类型的判断能够实现精确的分析和应对措施，其中所述分析和应对措施对为汽车乘客提供最佳保护是有益的。对碰撞严重程度的区分也能够实现人员保护装置触发的适应性调整。碰撞严重程度可被理解为哪个力作用到汽车乘客上。因此，碰撞的严重程度例如可以从特征中得以确定。

本发明的实施例在图中示出并且在下列描述中进行阐述。

附图说明

图1示出的是在汽车中的本发明的控制装置与相连接的部件的框图，图2示出了本发明的方法的流程图以及图3示出了应用了本发明的加速度-速度图以及没有应用本发明的加速度-速度图。

具体实施方式

图1在框图中示出了在汽车FZ中的本发明的控制装置SG与相连接的部件，即事故传感装置US和人员保护装置PS。为简单起见，仅示出了对理解本发明所必要的部件。还有一些其他的部件，如电源等等对于控制装置SG的工作是必要的，其中为了简单起见略去了这些部件。

例如包括金属和/或者塑料外壳的控制装置SG具有接口IF作为集成模块或者系统-ASIC的一部分。事故传感装置US连接在该接口上，该事故传感装置位于控制装置SG的外部。事故传感装置US可以具有多个传感器，例如：加速度传感器、固体声传感器、气压传感器、环境传感器以及其它相关传感器，以确定危险情况。事故传感装置US的数据传输可以例如通过数据总线或者点对点连接器来实现。为此，通常使用电流接口，该电流接口已被证明为特别具有鲁棒性。该接口IF将来自事故传感装置US的数据重新格式化为用于微处理器μC的评价电路可读的格式。事故传感装置的至少部分可以位于控制器SG的内部。

据此，事故传感装置US的传感器信号通过评价电路μC的IF接口提供。在那里，在特征模块M中执行从传感器信号中获取特征，例如从作为传感器信号的加速度信号中获取加速度和/或速度。通过模块D求由特征构成的特征向量与阈值之间的差值。在加权模块G中对该差值进行加权并进行信号处理，以便比较模块V然后通过将经信号处理过并且加权过的差值与另一个阈值进行比较，来确定是否存在触发情况。如果不存在，则什么都不发生；如果存在，则安排对人员保护装置的触发，以便触发电路FLIC相应地激活人员保护装置，例如也通过无线电激活，其中触发电路FLIC例如可以是用于控制装置SG的系统-ASIC的一部分。

因此，本发明的特征在于：两次执行阈值比较。这将在图2中的本发明方法的流程图中进行详细阐述。各自通过a和dv表示的加速度101和速度减少量102作为输入量输入方框103中，在该方框中进行第一次阈值比较。生成由加速度101和速度减少量102构成的矢量，并将该矢量与一个规定的阈值进行比较。求得该矢量与该阈值之间的差值。该差值被称作为输出信号104。输出信号104在方框105中例如根据加速度被加权。这样加权过的信号106在积分方框107中进行一次或者两次积分。

经过积分和加权的差值108被输送到另一个阈值比较方框110中。在这里，将信号108与阈值109比较。可以将该阈值109设计成随时间可变或者根据一个特征可变。如图所示，信号108超过了该第二阈值109。因此存在触发情况，因为两个阈值103和109均被超过了。

如果已在方法步骤103中确定在阈值和特征向量之间不存在正的差值，则该方法将在此就中断。

图3在加速度-速度图A和B中阐述了本发明的方法对触发性能所产生的影响。图A示出了执行本发明之前的情况。阈值300被设置得相对较高，这样点火碰撞(Fire Crash)301很晚才超过该阈值。不点火碰撞(NoFire Crash)302和303不会超过该鲁棒阈值300。

然而如图B中所示，阈值304现在被设置得更低，这样点火碰撞301以及不点火碰撞302均超过了阈值304。不点火碰撞303还是不会超过这个阈值304。然而，因为不点火碰撞302仅超过阈值304一次，随后又低于该阈值304，所以没有发生碰撞。

Claims (10)

1.用于触发汽车(FZ)人员保护装置(PS)的方法，包括下列方法步骤：

-从事故传感装置(US)的至少一个传感器信号产生特征；

-求特征向量与第一阈值之间的差值；

-根据所述特征中的至少一个对所述差值进行加权；

-根据由加权后的差值导出的数值与第二阈值的比较，触发人员保护装置(PS)。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数值通过对加权后的差值进行积分而产生。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，加权是通过所述差值与一个所述特征相乘来进行。

4.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二阈值根据一个特征以及/或者时间发生变化。

5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特征向量由作为特征的加速度和速度构成。

6.按照权利要求3或4所述的方法，其特征在于，将加速度用作所述一个特征。

7.按照前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一阈值区分触发情况与非触发情况。

8.按照权利要求1至6所述的方法，其特征在于，所述第一阈值区分各种碰撞类型。

9.按照权利要求1至6所述的方法，其特征在于，所述第一阈值区分各种碰撞严重程度。

10.用于触发汽车(FZ)人员保护装置(PS)的控制装置(SG)，具有：

-接口(IF)，该接口提供事故传感装置(US)的至少一个传感器信号；

-评价电路(μC)，该评价电路具有用于从至少一个传感器信号中产生特征的特征模块(M)、用于求特征向量与第一阈值之间的差值的差值模块(D)、用于根据至少一个特征对所述差值进行加权的加权模块(G)以及用于比较一个由加权后的差值导出的数值与第二阈值的比较模块(V)；

-触发电路，该触发电路根据与第二阈值的比较触发人员保护装置(PS)。

Images