專利名稱：用于觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)的裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種按照獨(dú)立權(quán)利要求前述部分所述的用于觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)的裝置。
DE 100 33 907 A1公開了一種用于觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)的裝置。在此，例如將由一個(gè)前面?zhèn)鞲衅魉鶛z測到的碰撞嚴(yán)重程度用于觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與此相比，根據(jù)本發(fā)明的具有獨(dú)立權(quán)利要求特征的用于觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)的裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)，即現(xiàn)在是由設(shè)置在汽車正面區(qū)域中的碰撞傳感機(jī)構(gòu)的表明碰撞特征的一個(gè)第一信號和一個(gè)由設(shè)置在汽車中心的加速度傳感機(jī)構(gòu)的第二信號之間的運(yùn)行時(shí)間，這個(gè)運(yùn)行時(shí)間也是表示該碰撞。這個(gè)運(yùn)行時(shí)間不僅表示有關(guān)碰撞過程的情況，而且也表示有關(guān)碰撞對象的信息。這樣就有了用于改進(jìn)地觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)—例如安全氣囊、安全帶拉緊器、翻車保護(hù)弓架或者行人保護(hù)設(shè)備的參數(shù)。
通過在從屬權(quán)利要求中所列措施和改進(jìn)方案可以有利地改進(jìn)在獨(dú)立權(quán)利要求中所說明的用于觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)的裝置。
特別有利的是，該裝置根據(jù)運(yùn)行時(shí)間差確定碰撞嚴(yán)重程度，并且根據(jù)碰撞嚴(yán)重程度觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)。設(shè)置在汽車中心的、典型地設(shè)置在暗管上的加速度傳感器不能看到與物體的直接碰撞。直到識別到一個(gè)加速度信號要經(jīng)過幾毫秒。這種時(shí)間的滯后、也就是運(yùn)行時(shí)間差與碰撞的情況、也就是碰撞速度和故事對象的剛性情況以及它們的質(zhì)量有關(guān)。通過確定碰撞和達(dá)到啟動(dòng)閾之間、也就是噪聲閾和分析啟動(dòng)閾之后的碰撞沖擊之間的時(shí)間滯后可以很好地說明有關(guān)碰撞嚴(yán)重程度的情況。
第一信號和第二信號是如此產(chǎn)生的，即由于碰撞當(dāng)時(shí)超過噪聲閾。在此，特別是在碰撞傳感機(jī)構(gòu)中涉及的是接觸開關(guān)。這些接觸開關(guān)通過碰撞的作用而關(guān)閉。
此外有利的是，該裝置根據(jù)碰撞傳感機(jī)構(gòu)的信號啟動(dòng)一個(gè)激活算法。這樣激活算法和實(shí)際的碰撞時(shí)刻同步。通過和實(shí)際碰撞的同步，恰好在低速范圍、在軟的障礙物時(shí)可以達(dá)到簡化的分離。
此外這也是有利的該裝置根據(jù)運(yùn)行時(shí)間差來確定碰撞物體的尺寸，并且根據(jù)這個(gè)尺寸影響激活算法。特別是在所謂的碰樁時(shí)可能是這樣。這樣首先可以達(dá)到激活的敏感性、也就是噪聲閾的變化。通過樁子進(jìn)入到汽車的軟結(jié)構(gòu)中，在碰撞沖擊之后幾乎沒有出現(xiàn)減速。只是從后來的時(shí)標(biāo)起情況才發(fā)生變化。在那時(shí)樁子碰到堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)、例如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，使得汽車減速。識別出物體，就會(huì)導(dǎo)致對于所述激活閾進(jìn)行適配。
此外這也是有利的根據(jù)本發(fā)明的裝置根據(jù)運(yùn)行時(shí)間差輸出對于碰撞部位的估計(jì)，其中，在觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)時(shí)也考慮碰撞部位。
碰撞傳感機(jī)構(gòu)有利地具有一個(gè)接觸傳感機(jī)構(gòu)—如動(dòng)力開關(guān)和/或加速度傳感機(jī)構(gòu)。這些傳感器可以直接設(shè)置在保險(xiǎn)桿緩沖器上，或者在汽車正面的擴(kuò)展區(qū)域中，例如也在正面的保險(xiǎn)罩上。
最后，碰撞傳感機(jī)構(gòu)分布在汽車的正面也是有利的、以便更好地檢測碰撞的部位。


附圖表示本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例，在下述的說明中對這些實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
這些附圖是圖1根據(jù)本發(fā)明的裝置的方框圖；圖2根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一方框圖；圖3根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一方框圖；圖4流程圖；圖5有噪聲閾影響的信號比較；圖6無噪聲閾影響的信號比較；圖7啟動(dòng)閾的效果；圖8樁碰撞。
具體實(shí)施例方式
在歐盟根據(jù)立法從2005年起應(yīng)在汽車中采用行人保護(hù)裝置。除一開始的被動(dòng)方案，如汽車正面的相應(yīng)的結(jié)構(gòu)外還將在以后的階段也采用主動(dòng)保護(hù)措施。汽車正面保險(xiǎn)罩區(qū)域的安全氣囊和碰撞傳感器就屬于這樣一些保護(hù)措施，這些安全氣囊是根據(jù)碰撞傳感器的信號激活的。碰撞傳感器可以由預(yù)碰撞傳感器，如雷達(dá)-和超聲波、和/或接觸傳感器構(gòu)成。接觸傳感器顯示物體的直接碰撞，并且也能按照測量原理為碰撞物體的分類作出貢獻(xiàn)。此外，還應(yīng)根據(jù)情況也起動(dòng)用于乘客保護(hù)的安全氣囊。為此還需要其它的信息。
根據(jù)本發(fā)明建議，為了改進(jìn)對人員保護(hù)機(jī)構(gòu)的觸發(fā)，充分利用接觸傳感器的信號和設(shè)置在中心的加速度傳感器之間的運(yùn)行時(shí)間差。接觸傳感器識別碰撞要早，而位于汽車暗管上的加速度傳感機(jī)構(gòu)由于它的中心位置通常在安全氣囊設(shè)備中要晚幾毫秒才識別到這個(gè)碰撞。運(yùn)動(dòng)時(shí)間差可以為碰撞的嚴(yán)重程度、碰撞類型的確定、碰撞物體尺寸的估計(jì)和碰撞部位的估計(jì)作出有價(jià)值的提示。
圖1在一個(gè)第一電路方框圖中表示根據(jù)本發(fā)明的裝置。在汽車10中在汽車的正面區(qū)域設(shè)置一個(gè)接觸傳感機(jī)構(gòu)11。在此，該傳感機(jī)構(gòu)特別是可以設(shè)置在保險(xiǎn)杠緩沖器中。在此涉及一個(gè)或者多個(gè)開關(guān)，或者也涉及加速度傳感器。所述接觸傳感機(jī)構(gòu)11通過一導(dǎo)線與一個(gè)用于觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)的、且設(shè)置在中心的控制設(shè)備相12連接。例如通過數(shù)據(jù)輸出端使控制設(shè)備12與在此代表安全氣囊的人員保護(hù)機(jī)構(gòu)13和14相連接。通?？刂圃O(shè)備12與許多人員保護(hù)機(jī)構(gòu)連接，然而在此作為示例僅示出兩個(gè)。在控制設(shè)備12中不僅設(shè)置一個(gè)處理器，通常是一個(gè)微控制器，用來觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)13和14并用于分析接觸傳感機(jī)構(gòu)11的信號，而且也設(shè)置一個(gè)至少在汽車的縱向方向上敏感的加速度傳感機(jī)構(gòu)。這個(gè)加速度傳感機(jī)構(gòu)的信號也是由控制設(shè)備12的處理器進(jìn)行分析。然后控制設(shè)備12根據(jù)這些信號觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)13和14。
根據(jù)本發(fā)明，所述控制設(shè)備12確定接觸傳感機(jī)構(gòu)11和本身的加速度傳感機(jī)構(gòu)12的信號之間的運(yùn)行時(shí)間差。接觸傳感器11的信號幾乎無時(shí)間滯后地通過導(dǎo)線傳輸?shù)娇刂圃O(shè)備12，該接觸傳感器11例如在汽車的正面識別出一個(gè)碰撞要比設(shè)置在中心的控制設(shè)備12用它的加速度傳感器識別到該碰撞要早得多。從這個(gè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間差可以確定碰撞嚴(yán)重程度、提早起動(dòng)控制設(shè)備12的激活算法、評估碰撞物體的尺寸和評估碰撞部位?？梢杂闷渌膫鞲衅?、例如加速度傳感器和預(yù)碰撞傳感器來補(bǔ)充接觸傳感機(jī)構(gòu)11。其它的傳感器、如乘員傳感機(jī)構(gòu)和另外的加速度傳感器或者壓力傳感器與控制設(shè)備12相連接。但是為了簡單起見在此就不細(xì)述了。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的裝置的另一方框圖。接觸傳感機(jī)構(gòu)20和一個(gè)分析模塊21連接，該分析模塊處理接觸傳感機(jī)構(gòu)20的信號，并且通過導(dǎo)線輸送到控制設(shè)備22。控制設(shè)備22具有一個(gè)接收器模塊23，該接收器模塊接收了模塊21的信號，并且傳輸?shù)娇刂圃O(shè)備22中的一個(gè)處理器24中。該處理器24同樣也考慮位于控制設(shè)備22中的加速度傳感機(jī)構(gòu)25的信號。這個(gè)加速度傳感機(jī)構(gòu)25包括至少汽車縱向方向的加速度。根據(jù)這些加速度信號和接觸傳感機(jī)構(gòu)20的信號，處理器24觸發(fā)末端級26，在此示范地一個(gè)點(diǎn)火電路27與該末端級連接。特別是處理器24根據(jù)接觸傳感機(jī)構(gòu)20的一個(gè)信號來啟動(dòng)它的激活算法。由接觸傳感機(jī)構(gòu)20和加速度傳感機(jī)構(gòu)25的信號之間的運(yùn)行時(shí)間差，所述處理器24求出碰撞嚴(yán)重程度、碰撞物體的尺寸、碰撞部位，以便由此確定觸發(fā)哪些人員保護(hù)機(jī)構(gòu)物如何進(jìn)行觸發(fā)。
圖3表示接觸傳感機(jī)構(gòu)的一個(gè)特殊配置。在汽車的正面30處，在汽車正面的長度上分布有各種不同的傳感器30，32，33和34。通常這些傳感器為開關(guān)。這些開關(guān)和一個(gè)分析模塊35連接，該分析模塊處理這些信號，以便將這些信號傳輸給控制設(shè)備22。通過這種配置可以很容易地識別一個(gè)碰撞部位。這些在汽車正面的碰撞傳感器也可附加地按高度疊置地設(shè)置。這樣也可在汽車的正面設(shè)置這種碰撞傳感器的一個(gè)區(qū)域。
圖4用一個(gè)流程圖對在根據(jù)本發(fā)明的裝置中所執(zhí)行的流程進(jìn)行說明。在方法步驟400中由接觸傳感機(jī)構(gòu)20產(chǎn)生信號，并且通過模塊21和模塊23傳輸?shù)娇刂圃O(shè)備22的處理器24。在方法步驟401中由加速度傳感機(jī)構(gòu)25產(chǎn)生第二信號。在這兩個(gè)信號之間存在一個(gè)運(yùn)行時(shí)間差，這個(gè)運(yùn)行時(shí)間差在方法步驟402中確定。在方法步驟403中處理器24借助所述運(yùn)行時(shí)間差確定碰撞的嚴(yán)重程度，該處理器根據(jù)第一信號啟動(dòng)算法404，并且在方法步驟405中確定事故對向的尺寸。還可附加地借助運(yùn)行時(shí)間差和其它的信號在方法步驟406中確定碰撞部位。然后由此在方法步驟407中對拉回機(jī)構(gòu)27進(jìn)行觸發(fā)。
在圖5中上曲線圖表示汽車一個(gè)正面碰撞以及與一個(gè)軟的和硬的障礙物碰撞時(shí)的加速度。在圖5的下曲線圖中可以看到相應(yīng)的速度的降低。通過與實(shí)際的碰撞的同步，正好在低速范圍和軟障礙物時(shí)達(dá)到簡單的分離。安全氣囊控制裝置時(shí)刻注視著傳感器25的信號。如果這些信號超過一個(gè)第一閥(后面叫噪聲閥)，則處理器開始分析這些信號。這個(gè)閾的形成可以不同于簡單的閾，或者例如通過在碰撞中彼此產(chǎn)生偏差的、具有不同長度的兩個(gè)窗積分(Fensterintegrale)的比較來構(gòu)成。其中，在此通過加速度信號僅確定起始點(diǎn)是重要的。這些信號由于結(jié)構(gòu)而經(jīng)歷某種滯后，因?yàn)檫@些信號典型地從保險(xiǎn)杠緩沖器經(jīng)縱向結(jié)構(gòu)到達(dá)安全氣囊控制設(shè)備中的傳感器中。這種滯后也和碰撞速度以及障礙物的硬度有關(guān)。在附圖5中對三種不同的配置進(jìn)行了說明信號5055公里/時(shí)撞向一個(gè)堅(jiān)硬障礙物信號51；26公里/時(shí)撞向一個(gè)堅(jiān)硬障礙物信號5215公里/時(shí)撞向一個(gè)堅(jiān)硬障礙物這三個(gè)不同的碰撞速度在曲線圖中以加速度和從中求積分得出的速度的變化畫出。很容易地識別出在信號51和52之間積分曲線的相似性。這就導(dǎo)致要區(qū)分這兩個(gè)不同的碰撞很費(fèi)事，因?yàn)樾盘?2是作為非激活情況分類的。
在圖6中將相同的信號重新畫了一遍，然而從碰撞一開始就進(jìn)行同步。這是通過碰撞傳感器11完成的?，F(xiàn)在這些信號是信號6055公里/時(shí)撞向一個(gè)堅(jiān)硬障礙物，信號6126公里/時(shí)撞向一個(gè)堅(jiān)硬障礙物，信號6215公里/時(shí)撞向一個(gè)堅(jiān)硬障礙物。
從該圖的下部分可清楚地看到三個(gè)不同信號的明顯的分離。這是通過碰撞傳感器11的信息達(dá)到的。
圖7表示啟動(dòng)閾的效果。通過確定在碰撞和達(dá)到啟動(dòng)閾之間的滯后時(shí)間以及分析啟動(dòng)閾之后的碰撞沖擊，可以得到有關(guān)碰撞嚴(yán)重程度的很好的說明。
圖7表示，以64公里/時(shí)的速度強(qiáng)烈撞擊一個(gè)可變形的障礙物的碰撞沖量與一個(gè)以26公里/時(shí)的速度碰撞一個(gè)堅(jiān)硬障礙物的區(qū)別。然而，在觀察下降的速度時(shí)，將在短時(shí)間后的26公里/時(shí)撞擊作為更強(qiáng)的信號顯露出來。在加速度-時(shí)間曲線圖和速度下降-時(shí)間曲線圖中用曲線70表示26公里/時(shí)的碰撞，而用曲線71表示64公里/時(shí)的碰撞。
此外，在圖7中還可看到一些垂直的虛線(4.5毫秒；8毫秒；19毫秒)。這些標(biāo)記是借助所畫入的閾(～3g)通過相應(yīng)的信號(71；70；72)達(dá)到的。這些時(shí)間標(biāo)記說明通過結(jié)構(gòu)的滯后，并且很粗略地與碰撞速度成反比例(僅指示器)。此外，可對標(biāo)記后的加速度曲線(第一峰值)進(jìn)行分析，并且獲得有關(guān)障礙物硬度的說明。很容易地看到曲線71產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)的峰值，該峰值比信號70的峰值要早，并且具有根本不同的形狀。將曲線72作為參考值畫入其中。從圖8中也可推導(dǎo)出類似的說明。
圖8在一個(gè)加速度-時(shí)間-曲線圖和一個(gè)速度下降-時(shí)間-曲線圖中表示樁子碰撞的效果。若能識別出碰撞物體的尺寸，則在碰樁時(shí)這可用于改變所述激活敏感度。通過使樁子進(jìn)入到汽車的軟結(jié)構(gòu)，在碰撞沖擊之后幾乎不出現(xiàn)減速。只是從時(shí)間標(biāo)記40毫秒起這才發(fā)生變化，如曲線81表示的那樣。那里樁子碰到實(shí)心的結(jié)構(gòu)、例如發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，并且因此使汽車減速。在這種情況中物體的識別、碰撞物體的尺寸和碰撞曲線都能與所述激活閾相適配。
權(quán)利要求
1.用于觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)(13，14)的裝置，其特征在于，如此配置該裝置使該裝置根據(jù)設(shè)置在汽車正面的碰撞傳感機(jī)構(gòu)(11)的一個(gè)第一信號和在中心設(shè)置的加速度傳感機(jī)構(gòu)(25)的一個(gè)第二信號之間的運(yùn)行時(shí)間差來觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)(13，14)，其中，第一和第二信號分別表示一個(gè)碰撞的特征。
2.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置根據(jù)所述運(yùn)行時(shí)間差確定碰撞的嚴(yán)重程度，并且根據(jù)碰撞的嚴(yán)重程度來觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)(13，14)。
3.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置根據(jù)第一信號啟動(dòng)一個(gè)激活算法。
4.按照權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，該裝置根據(jù)所述運(yùn)行時(shí)間差來確定碰撞物體的尺寸，并且根據(jù)這個(gè)尺寸來影響激活算法。
5.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，該裝置在確定碰撞部位時(shí)考慮所述運(yùn)行時(shí)間差。
6.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，碰撞傳感機(jī)構(gòu)(11，20)具有一個(gè)接觸傳感機(jī)構(gòu)和/或一個(gè)加速度傳感機(jī)構(gòu)和/或一個(gè)環(huán)境傳感機(jī)構(gòu)。
7.按照權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，碰撞傳感機(jī)構(gòu)分布在汽車的正面(30)。
全文摘要
本發(fā)明建議一種用于觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)(13，14)的裝置。該裝置根據(jù)設(shè)置在汽車正面的碰撞傳感機(jī)構(gòu)(11)的一個(gè)第一信號和設(shè)置在中心的加速度傳感機(jī)構(gòu)的一個(gè)第二信號之間的運(yùn)行時(shí)間差來觸發(fā)人員保護(hù)機(jī)構(gòu)(13、14)，其中，第一信號和第二信號分別表示一個(gè)碰撞。
文檔編號B60R21/0136GK1890135SQ200480036687
公開日2007年1月3日 申請日期2004年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月9日
發(fā)明者M·羅勒克 申請人:羅伯特·博世有限公司