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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schutzsystem und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren eines Zusammenstoßes eines Fußgängers mit einem Fahrzeug.
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Hintergrund der Erfindung
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Fahrzeuginsassenschutzsysteme, die dabei helfen, einen Fahrzeuginsassen während eines Fahrzeugereignisses, wie beispielsweise bei einem Zusammenstoß, einem Überschlag etc, zu schützen, sind bekannt Um ein derartiges Fahrzeugereignis zu detektieren, sind ein oder mehrere Ereignissensoren an dem Fahrzeug angebracht und liefern Signale, die eine Anzeige für die Fahrzeugereigniszustände liefern, für welche die Aktivierung der Schutzeinrichtung erwünscht sein kann. Die Ereignissensoren sind mit einer Steuervorrichtung verbunden, die die Signale der Ereignissensoren evaluiert, wobei sie geeignete Metriken verwendet. Auf die Bestimmung des Auftretens eines speziellen Fahrzeugereignistyps hin werden die Fahrzeuginsassenschutzeinrichtungen, beispielsweise Airbags, aufblasbare Seitenvorhänge usw. betätigt.
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Fußgängerschutzsysteme sind vorgeschlagen worden, um die Verletzung eines Fußgängers zu verringern, wenn er von einem fahrenden Fahrzeug getroffen wird. Einige vorgeschlagene Fußgängerschutzsysteme weisen einen Sensor auf, der in den Fahrzeugstoßstangen angebracht ist. Wenn der Sensor einen Aufprall auf einen Fußgänger detektiert, wird eine betätigbare Vorrichtung betätigt, um den Aufpralleffekt abzuschwächen. Derartige betätigbare Vorrichtungen weisen beispielsweise Betätigungsvorrichtungen auf, um das hintere Ende der Motorhaube anzuheben, um auf diese Weise zu helfen, den Aufpralleffekt zu absorbieren. Betätigbare vorne montierte Airbags wurden ebenfalls vorgeschlagen, um die Aufpralleffekte zu vermindern.
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Vorrichtungen und Verfahren zum Detektieren eines Aufpralls auf ein Fahrzeug sind aus dem Stand der Technik bekannt. Das Dokument
DE 197 18 803 C1 offenbart beispielsweise eine Vorrichtung zum Bestimmen eines. Fußgängeraufpralls auf ein Fahrzeug, welche Ein/Aus-Sensoren verwendet, mit denen allgemein ein Aufprallereignis bestimmt werden kann. Weiter beschreibt
DE 10 2006 058 863 A1 eine Vorrichtung zum Erfassen einer Kollisionsbelastung und zum Unterscheiden eines Kollisionshindernisses, welche Aufprallsensoren verwendet. Aus
DE 10 2005 006 401 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines Fußgängeraufpralls bekannt, wobei Drucksensoren verwendet werden. Bei einem Fußgängerschutzsystem gemäß
DE 102 56 950 A1 und einem dazugehörigen Verfahren zum Schutz von Fußgängern wird ein Massenwert bestimmt. Das Dokument
DE 102 56 952 A1 beschreibt ein System und ein dazu gehöriges Verfahren zum Erkennen eines Aufpralls eines Objektes auf ein Fahrzeug. Weiter beschreibt
DE 101 13 720 A1 einen Kollisionssensor für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zur Erfassung der auf ein Bauteil des Fahrzeugs bei einem Aufprall einwirkenden Kräfte. In den beiden zuletzt genannten Dokumenten werden Sensoranordnungen beschrieben.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung vorgesehen, um einen Fahrzeug/Fußgänger-Aufprall festzustellen, indem vorn angebrachte Beschleunigungsmesser verwendet und Signale von den Beschleunigungsmessern hinsichtlich der Aufprallenergie analysiert werden.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung detektiert eine Vorrichtung einen Fußgänger/Fahrzeug-Aufprall, welche eine Vielzahl von Sensoren aufweist, die nahe einer vorderen Stelle eines Fahrzeugs angebracht ist, wobei jeder Sensor ein assoziiertes Signal liefert, welches eine Anzeige für ein Aufprallereignis bildet. Eine eine Metrik bestimmende Vorrichtung bestimmt die Metrikwerte der Verschiebung und der Aufprallenergie für jedes der Sensorsignale und eine Steuervorrichtung bestimmt, ob ein Fußgängeraufprall stattgefunden hat, und zwar ansprechend auf die bestimmten Metrikwerte, und liefert ansprechend darauf ein Betätigungssteuersignal. Eine betätigbare Aufprallabschwächungsvorrichtung ist an dem Fahrzeug angebracht und spricht auf das Betätigungssteuersignal an.
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Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung detektiert eine Vorrichtung einen Fußgänger/Fahrzeug-Aufprall, wobei die Vorrichtung eine Vielzahl von Sensoren aufweist, die nahe einer vorderen Stelle eines Fahrzeugs angebracht ist, wobei jeder Sensor ein assoziiertes Signal liefert, welches eine Anzeige für ein Aufprallereignis bildet. Eine eine Metrik bestimmende Vorrichtung bestimmt die Metrikwerte für jedes der Sensorsignale. Eine Steuervorrichtung bestimmt, ob irgendeiner der bestimmten Metrikwerte das Auftreten eines Fehlanwendungsereignisses anzeigt. Die Steuervorrichtung bestimmt auch, ob ein Fußgänger/Fahrzeugaufprall stattfindet und zwar durch Vergleichen des Metrikwertes von zumindest einem Sensorsignale mit einem auszuwählenden Schwellenwert. Ein Betätigungssignal wird ansprechend auf den Vergleich geliefert. Der auswählbare Schwellenwert wird ansprechend auf das festgestellte Auftreten eines Fehlanwendungsereignisses ausgewählt. Eine betätigbare Aufprallabschwächungsvorrichtung ist an dem Fahrzeug angebracht und wird ansprechend auf das Betätigungssignal von der Steuervorrichtung betätigt.
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Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Detektieren eines Fußgänger/Fahrzeug-Aufpralls vorgesehen, welches folgende Schritte aufweist: Abfühlen von Aufprällen nahe einer vorderen Stelle eines Fahrzeugs und Liefern eines assoziierten Signals, das eine Anzeige für ein Aufprallereignis bildet, Bestimmen von Metrikwerten der Verschiebung und der Aufprallenergie für jedes der Sensorsignale, Bestimmen, ob ein Fußgängeraufprall stattgefunden hat, und zwar ansprechend auf die bestimmten Metrikwerte, und ansprechend darauf Liefern eines Betätigungssignals, und Betätigen einer betätigbaren Aufprallabschwächungsvorrichtung ansprechend auf das Betätigungssignal.
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Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren eines Fußgänger/Fahrzeugaufpralls vorgesehen, welches die folgenden Schritte aufweist: Abfühlen der Aufprallbeschleunigung an einer Vielzahl von Stellen nahe der Vorderseite bzw. Front des Fahrzeugs, Bestimmen der Metrikwerte für jede der abgefühlten Beschleunigungen und Bestimmen, ob irgendeiner der Metrikwerte das Auftreten eines Fehlanwendungsereignisses anzeigt. Das Verfahren weist ferner folgende Schritte auf: Auswählen eines Schwellenwertes ansprechend auf die Feststellung des Auftretens eines Fehlanwendungsereignisses, Vergleichen des Metrikwertes von mindestens einer abgefühlten Beschleunigung mit dem auswählbaren Schwellenwert und Liefern eines Betätigungssignals an eine Aufprallabschwächungsvorrichtung ansprechend auf den Vergleich.
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Figurenliste
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Die vorangegangenen und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden dem Fachmann bei der Betrachtung der folgenden Beschreibung eines exemplarischen Ausführungsbeispiels der Erfindung und den beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden, wobei
- 1A und 1B eine Fußgängeraufpralldetektionsvorrichtung gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellen, die zwei unterschiedliche Anbringungsanordnungen für Sensoren zeigen
- 2 ein Blockdiagramm ist, welches einen Teil der Steuerungslogik zeigt, die von der elektronischen Steuereinheit der 1A gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird:
- 3 ein Blockdiagramm ist, welches einen Teil der Steuerungslogik zeigt, die von der elektronischen Steuereinheit der 1A gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung verwendet wird:
- 4 und 5 Blockdiagramme sind, welche Teile der Diskriminierungs- bzw. Unterscheidungsteuerungslogik zeigen, die von der elektronischen Steuereinheit der 1A gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befolgt wird;
- 4-13 Blockdiagramme sind, welche Teile der Unterscheidungsteuerungslogik zeigen, die von der elektronischen Steuereinheit der 1A während unterschiedlicher Aufprallereignisse gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befolgt wird;
- 14-17 Blockdiagramme sind, welche Teile der. Unterscheidungsteuerungslogik zeigen, die von der elektronischen Steuereinheit der 1A gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung befolgt wird; und
- 18 ein Blockdiagramm ist, welches einen Teil der Steuerungslogik der elektronischen Steuereinheit zum Bestimmen von Metrikwerten gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Unter Bezugnahme auf die 1A und 1B wird eine Detektionsvorrichtung 50 zum Detektieren eines Fußgänger/Fahrzeugaufpralls vorgesehen. Die Detektionsvorrichtung 50 ist in einem Fahrzeug 52 angebracht und weist eine Vielzahl von Sensoren 54 auf, die nahe einer vorderen Stelle bzw. Frontposition des Fahrzeugs angebracht sind. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das insbesondere in 1A gezeigt ist, ist eine Vielzahl von Sensoren 62, 64 und 66 an einem vorderen Querträger 68 des Fahrzeugs 52 derart angebracht, dass sie an der linken Frontposition, der mittleren Frontposition bzw. der rechten Frontposition des Fahrzeugs 52 positioniert sind. Gemäß einem weiteren exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welches in 1 B gezeigt ist, ist eine Vielzahl von Sensoren 72, 74 und 76 an einer vorderen Stoßstange 78 des Fahrzeugs 52' derart angebracht, dass sie an der linken Frontposition, der mittleren Frontposition bzw. der rechten Frontposition des Fahrzeugs 52' positioniert sind. Der Betrieb der Erfindung ist für beide Sensorbefestigungspositionen der gleiche, obwohl nur eine Anbringungsanordnung, d.h. 1A im Detail beschrieben wird, wobei klar sein sollte, dass die Erfindung mit der anderen Anbringungsposition ähnlich arbeitet. Die Sensoren 62, 64, 66 (und 72, 74, 76) sind Beschleunigungsmesser, die jeweils einassoziiertes elektrisches Signal mit elektrischen Charakteristiken liefern (beispielsweise Frequenz, Amplitude usw.), das eine Anzeige für ein Aufprallereignis zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt, beispielsweise einem Fußgänger, bildet. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist die Empfindlichkeitsachse der Sensoren derart ausgerichtet, dass sie parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs 52 verläuft.
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Jeder der Sensoren 62, 64, 66 ist mit einer elektronischen Steuereinheit („ECU“ = electronic control unit) 80 verbunden, um die Signale der Beschleunigungsmesser zu überwachen und zu verarbeiten. Die elektronische Steuereinheit 80 kann ein Mikrocontroller, ein Mikroprozessor, eine diskrete Schaltung und/oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung („ASIC“ = application specific integrated circuit) sein, ausgelegt, um gemäß der vorliegenden Erfindung zu wirken. Die elektronische Steuereinheit 80 kann innerhalb der Fahrzeugkabine oder einem anderen Fahrzeugbereich gelegen sein und mit den Beschleunigungsmessern über einen Kommunikationsbus oder andere Schaltungs- bzw. Verdrahtungsanordnungen oder sogar drahtlos verbunden sein.
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Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 82 ist ebenfalls mit der elektronischen Steuereinheit 80 verbunden, um ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal an die elektronische Steuereinheit 80 zu liefern. Die elektronische Steuereinheit 80 ist ferner mit einer betätigbaren Fußgänger-Aufprallabschwächungsvorrichtung 84 verbunden, beispielsweise Betätigern 86, 88, die an dem hinteren Ende der Fahrzeugmotorhaube 90 gelegen sind, so dass, wenn sie durch die elektronische Steuereinheit 80 betätigt werden, die Betätiger das hintere Ende der Fahrzeugmotorhaube nach oben anheben, wodurch die Motorhaube die Verletzung des Fußgängers während eines Aufprallereignisses abschwächen kann. Die Betätiger können beispielsweise mittels Pyrotechnik betätigbar sein. Andere Mittel zum Betätigen der Betätiger 86, 88 werden auch in Betracht gezogen. Ebenso könnten andere betätigbare Vorrichtungen als die Motorhaubenbetätiger zur Fußgängeraufprallabschwächung verwendet werden, wie beispielsweise an der Front angebrachte Airbags.
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Mit Bezug auf 2 ist die Steuerlogik gezeigt, die von der elektronischen Steuereinheit 80 gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird, um zu bestimmen, ob ein Fußgänger-Fahrzeug-Aufprall auf der linken Seite des Fahrzeugs 52 stattfindet. Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 82 wird von der elektronischen Steuereinheit 80 überwacht und einer aus einer Vielzahl von Sätzen von Geschwindigkeitsschwellenwerten wird ansprechend auf den überwachten Fahrzeuggeschwindigkeitswert ausgewählt. Gemäß einem exemplarischen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit, die zwischen einem minimalen Fahrzeuggeschwindigkeitswert 102 und einem maximalen Fahrzeuggeschwindigkeitswert 104 liegt, durch die Geschwindigkeitsbereich-Klassifizierungslogik 116 („VRCL“ = velocity range classifier logic) der elektronischen Steuereinheit 80 als in beispielsweise einen von drei spezifischen Geschwindigkeitsbereichen fallend klassifiziert. Die Geschwindigkeitswerte, die bestimmte benachbarte Geschwindigkeitsbereiche definieren, können sich überlappen. Jeder Geschwindigkeitsbereich hat einen damit assoziierten Satz von Schwellenwerten, der in dem Steuerprozess verwendet wird, der durch die elektronische Steuereinheit 80 ausgeführt wird, um zu entscheiden, ob die betätigbaren Aufprallabschwächungsvorrichtungen betätigt werden sollen. Wenn die überwachte Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist als eine minimale Fahrzeuggeschwindigkeit 102, beispielsweise 20 km/h, oder wenn die überwachte Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit 104, beispielsweise 50 km/h, wird die elektronische Steuervorrichtung 80 die Betätigung der betätigbaren Fußgänger-Aufprallabschwächungsvorrichtung 84 nicht zulassen. Daher sollte klar sein, dass jeder der Geschwindigkeitsbereiche, die für eine mögliche Betätigung verwendet werden, zwischen den minimalen Geschwindigkeitswert 102 und den maximalen Geschwindigkeitswert 104 fallen.
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Wie erwähnt, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen der minimalen Fahrzeuggeschwindigkeit 102 und der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit 104 klassifiziert oder als in eine der vorbestimmten Anzahl diskreter Geschwindigkeitsbereiche fallend bestimmt, beispielsweise einen Niedriggeschwindigkeitsbereich 110, einen Mittelgeschwindigkeitsbereich 112 oder einen Hochgeschwindigkeitsbereich 114. Die Werte des Mittelgeschwindigkeitsbereichs 112 und die Werte des Niedriggeschwindigkeitsbereichs 110 können überlappende Geschwindigkeitswerte aufweisen, ebenso können die Werte des Mittelgeschwindigkeitsbereichs 112 und die Werte des Hochgeschwindigkeitsbereichs 114 überlappende Geschwindigkeitswerte aufweisen. Die Klassifizierung des überwachten Fahrzeuggeschwindigkeitswertes in einen der Geschwindigkeitsbereiche durch die Geschwindigkeitsbereich-Klassifizierungslogik 116 setzt den Schwellenwertsatz fest, der später in der unten beschriebenen Logikverarbeitung verwendet wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einen Überlappungsbereich der Geschwindigkeitsbereiche fällt, werden Schwellenwertsätze aus jedem der Geschwindigkeitsbereiche von der elektronischen Steuereinheit 80 bei ihrem Unterscheidungsbestimmungsprozess angewandt, wobei die Ergebnisse der Bestimmung mit einem logischen ODERverknüpft werden. Der Schwellenwertsatz (die Schwellenwertsätze), der (die) gemäß der Geschwindigkeitsbereich-Klassifizierungslogik 116 ausgewählt wird (ausgewählt werden), wird (werden) in einer Unterscheidungsbestimmungsfunktion der elektronischen Steuereinheit 80 verwendet.
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Die elektronische Steuereinheit 80 bestimmt die Beschleunigungsmetrikwerte für jeden der Sensoren 62, 64 und 66 unter Verwendung von Metrikberechnungsfunktionen 130, 132 bzw. 134. Jedes Ausgangssignal eines Beschleunigungsmessers wird überwacht und die assoziierten Verschiebungswerte werden bestimmt. Genauer gesagt werden zwei Verschiebungswerte bestimmt aus dem gleitenden Mittelwert der Beschleunigungswerte, die in zwei unterschiedlichen Zeitfenstern auftreten. Auf den ersten bestimmten gleitenden Beschleunigungsmittelwert in dem ersten Zeitfenster wird Bezug genommen als A_MA_1. Auf den zweiten bestimmten gleitenden Beschleunigungsmittelwert in dem zweiten Zeitfenster wird Bezug genommen als A_MA_2. Verschiebungswerte werden bestimmt (doppeltes Integral der Beschleunigung) aus allen A_MA_1- und A_MA_2-Werten auf eine Art und Weise, die unten mit Bezug auf 18 beschrieben wird. Zusätzlich zu jedem Bestimmen zweiter Verschiebungswerte für jedes Beschleunigungssignal, wird ein Aufprallenergiewert aus dem Sensorsignal bestimmt. Die bestimmte Aufprallenergie basiert auf dem Sensorsignal innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereiches. Wie unten im Detail beschrieben wird, vergleicht die Unterscheidungslogik 120 jeden der bestimmten Verschiebungsmetrikwerte als eine Funktion der Aufprallenergie mit den Schwellenwertsätzen, die durch die Geschwindigkeitsbereich-klassifizierungslogik 116 aufgestellt werden. Der Ausgang der Unterscheidungslogik 120 ist mit einem Eingang einer UND-Logikfunktion 140 durch einen Signalspeicher bzw. einen Latch 141 verbunden.
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In der Unterscheidungslogik 120 werden jeder der zwei als eine Funktion der Aufprallenergie bestimmten Verschiebungsmetrikwerte mit einem Schwellenwertsatz (zwei Schwellenwertsätzen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einen Überlappungsteil der Geschwindigkeitsbereiche fällt) verglichen, der von der Geschwindigkeitsbereich-Klassifizierungslogik 116 ausgewählt wird, und die resultierenden Vergleiche werden logisch mit einem ODER verknüpft. Wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitswert in überlappende Geschwindigkeitsbereiche fällt, werdend Die Vergleiche der Verschiebung als eine Funktion der Aufprallenergie mit den Schwellensätzen von beiden Geschwindigkeitsbereichen mit einem logischen ODER verknüpft.
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In einem anderen Abschnitt der Steuerlogik, die in 2 gezeigt ist, werden die Ausgangssignale von jeder der zwei anderen Beschleunigungsmesser 64 und 66 durch assoziierte Mektrikberechnungsfunktionen 132 bzw. 134 verarbeitet. Die Werte, die durch die Mektrikberechnungsfunktionen 132, 134 bestimmt werden, wie beispielsweise die gleitenden Mittelwerte der Beschleunigungssignale, werden mit den assoziierten festen Schwellenwerten verglichen, um festzustellen bzw. zu bestimmen, ob ein Aufprallereignis oberhalb eines vorbestimmten Wertes abgefühlt wird. Der Ausgang der resultierenden Vergleiche der Vergleiche, die in den Mektrikberechnungsfunktionen 132, 134 durchgeführt werden, wird mit einer ODER-Logikfunktion 144 verbunden. Der Ausgang der logischen ODER-Funktion 144 stellt eine Sicherheitsfunktionsbestimmung für ein Fußgängeraufprallereignis dar. Das Resultat oder der Ausgang der Sicherheitsbestimmung 146 wird mit dem zweiten Eingang der logischen UND-Funktion 140 verbunden. Der Ausgang der logischen UND-Funktion 140 repräsentiert eine Systemantwort auf linke Aufprälle 150.
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2 zeigt die Steuerlogik für das Abfühlen eines linken Aufpralls. Eine ähnliche Steuerlogik ist in der elektronischen Steuereinheit 80 für das Abfühlen eines zentralen bzw. mittigen Aufpralls und das Abfühlen eines rechten Aufpralls vorhanden. Bei der Logik für das Abfühlen eines mittigen Aufpralls verwendet die elektronische Steuereinheit 80 das mittlere Sensorsignal als ein Diskriminierungs- bzw. Unterscheidungssignal und die rechten und linken Sensorsignale als Sicherheitssignale. In der Logik für das Abfühlen eines rechten Aufpralls verwendet die elektronische Steuereinheit 80 das rechte Sensorsignal als ein Unterscheidungssignal und die linken und mittleren Sensorsignale als Sicherheitssignale
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Unter Bezugnahme auf 3 ist die Systemantwort auf einen mittigen Aufprall als 152 gezeigt und die Systemantwort auf einen rechten Aufprall ist als 154 gezeigt. Jede der Systemantwortbestimmungen für links 150, Mitte 152 und rechts 154 sind mit einer logischen ODER-Funktion 156 der elektronischen Steuereinheit 80 verbunden. Der Ausgang der logischen ODER-Funktion 156 repräsentiert die endgültige Systemantwort 158, die bewirkt, dass die elektronische Steuereinheit die betätigbare Fußgängeraufprallabschwächungsvorrichtung 84 steuert. Wenn die Systemantwort 158 WAHR (TRUE) oder HOCH (HIGH) ist, was bedeutet, dass ein Fußgängeraufprall festgestellt wurde, wird die betätigbare Fußgängeraufprallabschwächungsvorrichtung 84 betätigt.
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Mit Bezug auf 4 wird die Unterscheidungsbestimmungslogik für einen linken Aufprallsensor gezeigt, die den bestimmten Verschiebungswert, basierend auf einem der Beschleunigungszeitfenster, d.h. A_MA_1, als eine Funktion der Aufprallenergie, die von diesem Sensor bestimmt wurde, verwendet. Der von der Metrikberechnungsfunktion 130 als Funktion der Aufprallenergie berechnete Verschiebungswert wird mit einem Schwellenwertsatz 160 verglichen. Die Auswahl des Schwellenwertsatzes 160 wird durch die Geschwindigkeitsbereich-Klassifizierungslogik 116 gesteuert. Jeder Schwellenwertsatz 160 weist einen normalen Schwellenwert und einen hohen Schwellenwert auf. Der hohe Schwellenwert ist ein Schwellenwert der größer als der normale Schwellenwert ist. Die normalen und hohen Schwellenwerte können entweder feste Werte sein oder können variable bzw. veränderliche Werte sein. Zum Zweck der Erklärung sind jeder der normalen und hohen Schwellenwerte als feste Werte beschrieben. Nochmals, der Schwellenwertsatz , der in der Unterscheidungsbestimmung, die in 4 gezeigt ist, ausgewählt wurde, wird ansprechend auf den Fahrzeuggeschwindigkeitswert ausgewählt, der in einen bestimmten Geschwindigkeitsbereich fällt, wie er durch die Geschwindigkeitsbereich-Klassifizierungslogik 116 bestimmt wird. Wenn die Geschwindigkeit in einen Überlappungsteil der Bereiche fällt, werden Vergleiche mit zwei Sätzen von normalen und hohen Schwellenwerten durchgeführt, wobei die Resultate eine logische ODER-Verknüpfung erhalten.
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Unter der Annahme, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit in einen Geschwindigkeitsbereich fällt, der nicht durch einen anderen Geschwindigkeitsbereich überlappt wird, wird nur einer der Vergleiche der Verschiebung als Funktion der Aufprallenergie bei der Unterscheidungsbestimmung verwendet. Ob der normale oder der hohe Schwellenwert verwendet wird, hängt von einer Fehlanwendungsbestimmung ab, die die Fehlanwendungsbestimmungslogik 170 bestimmt. Ein Fehlanwendungszustand wird definiert als ein vorbestimmter Bereich einer abgefühlten Verschiebung als eine Funktion von Aufprallenergiewerten, die bei Aufprällen ohne Beteiligung eines Fußgängers auftreten könnten, wie beispielsweise einem Stein, der auf die Front des Fahrzeugs aufschlägt, usw. Bei einem derartigen Fehlanwendungsaufschlagereignis, würde es nicht wünschenswert sein, die betätigbare Fußgängeraufprallabschwächungsvorrichtung 84 zu betätigen.
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Unter Bezugnahme auf die 4 und 6 verarbeitet die Fehlanwendungsbestimmungslogik 170 die Ausgangssignale jeder der Sensoren 62, 64, 66, um zu ermitteln, ob jeder der Sensoren anzeigt, dass ein Fehlanwendungsereignis stattgefunden hat. Genauer gesagt werden die Metrikwerte von dem linken Sensor 62 mit den Fehlanwendungswerten in der Fehlanwendungslogik 172 verglichen. Die Metrikwerte von dem mittleren Sensor 64 werden mit den Fehlanwendungswerten in der Fehlanwendungslogik 174 verglichen. Die Metrikwerte von dem rechten Sensor 66 werden mit den Fehlanwendungswerten in der Fehlanwendungslogik 176 verglichen. Die Fehlanwendungsereigniskästen sind in 6 zu sehen. Wenn das assoziierte Sensorsignal in einen Fehlanwendungskasten fällt, wird der Ausgang der Logik 172, 174, 176 WAHR(TRUE) oder HOCH(HIGH) sein. Die Ausgänge der Fehlanwendungsbestimmungslogiken bzw. -funktionen 172, 174 und 176 werden von der elektronischen Steuervorrichtung 80 logisch mit einem UND verknüpft. Der Ausgang der UND-Funktion 178 wird durch einen Zeitsignalspeicher bzw. einen Zeit-Latch 180 gehalten. Der Ausgang von Latch 180 wird verwendet, um eine Selektor- bzw. Auswahlfunktion 184 zu steuern.
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Die Auswahlfunktion 184 wird entweder die Bestimmung 162 für einen normalen Schwellenwert oder die Bestimmung 164 für einen hohen Schwellenwert auswählen, und zwar ansprechend auf die Ausgangsgröße des Latch 180, welcher seinerseits darauf anspricht, ob ein Fehlanwendungsereignis stattgefunden hat. Wenn ein Fehlanwendungsereignis stattgefunden hat, wird der Ausgang des Latch 180 WAHR oder HOCH sein und der resultierende Vergleich, der den hohen Schwellenwert 164 verwendet, wird an die Zustandsunterscheidungsbedingung 186 ausgegeben. Wenn kein Fehlanwendungsereignis stattgefunden hat, wird der Ausgang des Latch 180 FALSCH oder NIEDRIG sein und der resultierende Vergleich, der den normalen Schwellenwert 162 verwendet, wird an die Zustandsunterscheidung 186 ausgegeben. Die Zustandsunterscheidung 186 links wird durch die Unterscheidungslogik 120 verwendet.
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Bezugnehmend auf 5 ist die Steuerlogik, ähnlich der, die in 4 für die A_MA_1-Aufprallbestimmung links gezeigt ist, für die Aufprallbestimmung des linken Sensors gezeigt, welche das A_MA_2 Zeitfenster für die Verschiebungsbestimmung verwendet.
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Es sollte klar sein, dass die Gesamtsteuerlogik die Steuerlogik, welche in den 4 und 5 für jeden der Sensoren 62, 64 und 66 gezeigt ist dupliziert bzw. zweifach bereitstellt. Ebenso sollte klar sein, dass die duplizierte Steuerlogik, die in den 4 und 5 gezeigt ist, in der Steuerlogik, die in 2 gezeigt ist, aufgenommen ist, und dass die Steuerlogik, die in 2 gezeigt ist, für die anderen Sensoren dupliziert wird, um die finale bzw. letztendliche Steueranordnung, die in 3 gezeigt ist, zu erhalten, welche eine finale Systemantwort erzeugt, um die betätigbare Fußgängeraufprallabschwächungsvorrichtung 84 zu betätigen oder nicht zu betätigen.
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Unter Bezugnahme auf 18, werden die Bestimmungsmetrikberechnungen nachvollziehbar sein. Jeder der Sensoren 62, 64, 68 ist ein Beschleunigungsmesser, der ein elektrisches Signal ausgibt mit elektrischen Charakteristiken, wie beispielsweise Frequenz und Amplitude, die eine Anzeige für den Aufprall bilden. Jeder Sensor hat seine eigene assoziierte Metrikberechnung, um die Verschiebungswerte über zwei verschiedene Zeitfenster hinweg zu bestimmen und den Aufprallenergiewert, der auf einer Aufprallenergie über einen speziellen Frequenzbereich hinweg basiert. Die Steuervorrichtung 80 führt jede dieser Metrikberechnungen durch. Beispielhaft ist die Verarbeitung für den Beschleunigungsmesser 62 gezeigt, um die Verschiebungswerte und die Aufprallenergie zu bestimmen, wobei klar sein sollte, dass die Verarbeitung für die anderen Beschleunigungsmesser 64, 66 genauso verläuft. Das Ausgangssignal von dem Beschleunigungsmesser 62 wird tiefpassgefiltert, beispielsweise unter Verwendung eines Hardwarefilters 200, um eine weitere Verarbeitung (Anti-Alias-Filter) zu gestatten. Der Tiefpassfilter lässt nur ein erstes Frequenzband, beispielsweise Frequenzen von 0-800 Hz passieren. Das gefilterte Signal wird unter Verwendung eines Analog-zu-Digital-Wandlers bzw. -Konverters zu einem digitalen Signal zur weiteren Verarbeitung durch die elektronische Steuereinheit 80 konvertiert. Das Signal wird dann durch die elektronische Steuereinheit 80 hochpassgefiltert 204, um jedwede Sensorvorspannung (Gleichstromdrift) zu entfernen. Das hochpassgefilterte Signal wird dann weiter hochpassgefiltert 206, um Frequenzen von DC (Gleichstrom) bzw. 0-400 Hz zu eliminieren. Der Ausgang des Hochpassfilters bzw. HPF (High Pass Filter = Hochpassfilter) 206 wird dann Frequenzwerte zwischen 400-800 Hz enthalten. Das HPF 206 eliminiert auch durch eine unebene Straße bedingte Ereignisse aus der weiteren Verarbeitung. Ein zweiter Hochpassfilter 207 und der erste Hochpassfilter 206 werden hintereinander geschaltet, um einen Filter zweiter Ordnung zu bilden, um einen schärferes Abschneiden zu erhalten. Der absolute Wert 210 des durch den Hochpassfilter 206 behandelten Signals wird bestimmt. Der absolute Wert des gefilterten Beschleunigungssignals bildet eine Anzeige für die Aufprallenergie, wie sie von dem linken Sensor 62 abgefühlt wird. Ein gleitender Mittelwert A_MA des absoluten Wertes des Signals wird bei 211 für Glättungszwecke bestimmt. Das resultierende Signal ist ein Hochpassfiltersignal 220, bezeichnet als HPF_2, und bildet eine Anzeige für die Aufprallenergie innerhalb eines speziellen interessierenden Frequenzbereiches (beispielsweise 400-800 Hz). Dieser Aufprallenergiewert HPF_2 ist bei dem Bestimmen des Auftretens eines Fußgängeraufpralls nützlich.
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Der Ausgang des Filters 204 wird ebenfalls verwendet, um die Verschiebungswerte (Doppelintegral der Beschleunigung) über zwei unterschiedliche Zeitfenster hinweg zu bestimmen. Genauer gesagt, wird der Ausgang des HPF 204 durch einen Tiefpassfilter 208 tiefpassgefiltert, um beispielsweise Signale mit einer Frequenz zwischen DC (Gleichstrom) bzw. 0 Hz und 220 Hz passieren zu lassen. Der Ausgang des Tiefpassfilters LPF (Low Pass Filter = Tiefpassfilter) 208 wird von einer ersten Berechnung 230 (erstes Integral) des gleitenden Mittelwertes verarbeitet, gefolgt von einer zweiten Berechnung 232 (zweites Integral) des gleitenden Mittelwertes, um zu einem ersten Verschiebungswert 234 zu kommen, welcher als Verschiebung_1 bezeichnet wird. Der Ausgang des Tiefpassfilters LPF (Low Pass Filter = Tiefpassfilter) 208 wird auch von einer Berechnung 240 (erstes Integral) des gleitenden Mittelwertes verarbeitet, gefolgt von einer Berechnung 242 (zweites Integral) des gleitenden Mittelwertes, um zu einem zweiten Verschiebungswert 244 zu kommen, welcher als Verschiebung_2 bezeichnet wird. Die Zeitfenster für die Berechnungen des gleitenden Mittelwertes für Verschiebung_1 und Verschiebung _2 sind unterschiedlich.
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Wiederum sollte klar sein, dass zwei Verschiebungswerte und der Aufprallenergiewert für jeden der Sensoren 62, 64, 66 bestimmt werden. Die elektronische Steuereinheit 80 bestimmt, ob ein Fußgängeraufprallereignis stattfindet, durch Vergleichen der bestimmten Verschiebungswerte als Funktion der bestimmten Aufprallenergie gegenüber Schwellenwertsätzen. Die Auswahl der Vergleichsresultate mit dem Schwellenwertsatz wird ansprechend auf die Bestimmung des Auftretens eines Fehlanwendungszustandes, wie er unten beschrieben wird, gesteuert. Es sollte klar sein, dass die verwendeten Schwellenwertsätze auf der Fahrzeuggeschwindigkeit (welche bestimmt, ob die Sätze mit hohen oder normalen Schwellenwerten verwendet werden) und auf der Bestimmung eines Fehlanwendungszustands (Verwendung der hohen oder normalen Schwellenwerte) basieren.
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6 zeigt beispielhaft das Auftreten eines dynamischen Fehlanwendungszustandes, basierend auf einer Metrik 12 (Verschiebung _1 als Funktion der Aufprallenergie HPF_2), was bedeuten würde, dass die Schwellenwertbestimmung HOCH (HIGH) 164 ausgewählt würde. Da die als Funktion der Aufprallenergie bestimmte Verschiebung, basierend auf dem Beschleunigungsmesser der linken Seite, nicht den Schwellenwert HOCH überschreitet, würde die betätigbare Fußgängeraufprallabschwächungsvorrichtung 84 nicht betätigt werden, wegen des Aufpralls, der von diesem Teil der Gesamtsteuerlogik abgefühlt wird. Praktisch würde die Systemantwort 150 ein FALSCH (FALSE) oder NIEDRIG (LOW) sein. Diese Systemantwort 150 wird jedoch mit den Systemantworten 152, 154 für eine endgültige Betätigungsbestimmung mit einer ODER-Verknüpfung versehen. Ebenso basiert die Entscheidungsbestimmung, die in den 4 und 6 gezeigt wird, auf der Verschiebungsberechnung des Zeitfensters A_MA_1. Die endgültige Entscheidungsbestimmung 120 ist das Ergebnis der ODER-Verknüpfung der A_MA_1-Verschiebungsbestimmungen als Funktion der Aufprallenergie in Abhängigkeit von den Schwellenwerten mit den A_MA_2-Verschiebungsbestimmungen als Funktion der Aufprallenergieanalyse.
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Unter Bezug auf 7 ist ein statisches Fehlanwendungsaufprallereignis gezeigt, wie es durch einen Teil der Steuerlogik analysiert wird, und zwar basierend auf dem A_MA_1 Signal, unter Verwendung der Unterscheidungslogik Metrik 12 (Verschiebung_1 als Funktion der Aufprallenergie HPF_2) der Unterscheidungslogik 120 vom linken Sensor. Es sei darauf hingewiesen, dass kein Fehlanwendungskasten durchlaufen wird, und somit die Bestimmung normaler Schwellenwert 162 ausgewählt wird. Da der normale Schwellenwert bei der Bestimmung Verschiebung-zu-Aufprallenergie nicht überschritten wird, würde keine Aktivierung als Ergebnis dieser Analyse auftreten.
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Unter Bezug auf 8 ist ein nicht Auslösung bedingendes Fußgängeraufprallereignis gezeigt, wie es durch einen Teil der Steuerlogik analysiert wird, und zwar basierend auf dem A_MA_1 Signal, unter Verwendung der Unterscheidungsmetrik 12 (Verschiebung_1 als Funktion der Aufprallenergie HPF_2) der Unterscheidungslogik 120 vom linken Sensor. Es sei darauf hingewiesen, dass kein Fehlanwendungskasten durchlaufen wird, somit die Bestimmung normaler Schwellenwert 162 ausgewählt wird. Da der normale Schwellenwert nicht überschritten wird, würde keine Aktivierung als Ergebnis dieser Analyse auftreten.
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Unter Bezug auf 9 ist ein Auslösung bedingendes Fußgängeraufprallereignis gezeigt, wie es durch einen Teil der Steuerlogik analysiert wird, und zwar basierend auf dem A_MA_1 Signal, unter Verwendung der Unterscheidungslogik Metrik 12 (Verschiebung_1 als Funktion der Aufprallenergie HPF_2) der Unterscheidungslogik 120 vom linken Sensor. Es sei darauf hingewiesen, dass kein Fehlanwendungskasten durchlaufen wird, somit die Bestimmung normaler Schwellenwert 162 ausgewählt wird. Da der normale Schwellenwert überschritten wird, würde die Aktivierung der betätigbaren Aufprallabschwächungsvorrichtung 84 als Ergebnis dieser Analyse auftreten, unter der Annahme, dass die Absicherungsbestimmungen wahr sind.
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Unter Bezug auf 10 ist ein dynamisches Fehlanwendungsaufprallereignis gezeigt, wie es durch einen Teil der Steuerlogik analysiert wird, und zwar basierend auf dem A_MA_2 Signal, unter Verwendung der Unterscheidungsmetrik 22- (Verschiebung_2 als Funktion der Aufprallenergie HPF_2) der Unterscheidungslogik 120 vom linken Sensor. Es sei darauf hingewiesen, dass die Fehlanwendungskästen durchlaufen werden, so dass die Logik den hohen Schwellenwert für die Unterscheidung auswählt. Da der hohe Schwellenwert nicht überschritten wird, würde keine Aktivierung als Ergebnis dieser Analyse auftreten.
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Unter Bezug auf 11 ist ein statisches Fehlanwendungsaufprallereignis gezeigt, wie es durch einen Teil der Steuerlogik analysiert wird, basierend auf dem A_MA_2 Signal, unter Verwendung der Unterscheidungslogik Metrik 22 (Verschiebung_2 als Funktion der Aufprallenergie HPF_2) der Unterscheidungslogik 120 vom linken Sensor. Es sei darauf hingewiesen, dass kein Fehlanwendungskasten durchlaufen wird, somit die Bestimmung normaler Schwellenwert ausgewählt wird. Da der normale Schwellenwert nicht überschritten wird, würde keine Aktivierung als Ergebnis dieser Analyse auftreten.
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Unter Bezug auf 12 ist ein nicht Auslösung bedingendes Fußgängeraufprallereignis gezeigt, wie es durch einen Teil der Steuerlogik analysiert wird, und zwar basierend auf dem A_MA_2 Signal, unter Verwendung der Unterscheidungslogik Metrik 22 (Verschiebung_2 als Funktion der Aufprallenergie HPF_2) der Unterscheidungslogik 120 vom linken Sensor. Es sei darauf hingewiesen, dass kein Fehlanwendungskasten durchlaufen wird, somit die Bestimmung normaler Schwellenwert ausgewählt wird. Da der normale Schwellenwert nicht überschritten wird, würde keine Aktivierung als Ergebnis dieser Analyse auftreten.
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Unter Bezug auf 13 ist ein Auslösung bedingendes Fußgängeraufprallereignis gezeigt, wie es durch einen Teil der Steuerlogik analysiert wird, und zwar basierend auf dem A_MA_2 Signal, unter Verwendung der Unterscheidungslogik Metrik 22 (Verschiebung_2 als Funktion der Aufprallenergie HPF_2) der Unterscheidungslogik 120 vom linken Sensor. Es sei darauf hingewiesen, dass kein Fehlanwendungskasten durchlaufen wird, somit die Bestimmung normaler Schwellenwert 162 ausgewählt wird. Da der normale Schwellenwert überschritten wird, würde die Aktivierung der betätigbaren Aufprallabschwächungsvorrichtung 84 als Ergebnis dieser Analyse auftreten, unter der Annahme, dass die Absicherungsbestimmungen wahr sind.
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Wie erwähnt wird die Unterscheidungslogik, die im Detail in den 4, 5 und 6 für die Analyse des linken Sensors gezeigt wurde, für den mittleren Sensor 64 und den rechten Sensor 66 dupliziert. 14 und 16 zeigen die Diskriminierungs- bzw. Unterscheidungslogik für den mittleren Sensor 64. Die 16 und 17 zeigen die Unterscheidungslogik für den rechten Sensor 66.
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Aus der obigen Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen entnehmen. Derartige Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Fachkönnens sollen durch die angehängten Ansprüche abgedeckt werden.