專利名稱：識(shí)別行人碰撞的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于識(shí)別對(duì)象碰撞到車輛上的方法和裝置，其中，借助保險(xiǎn)杠上的傳感器設(shè)備來(lái)測(cè)量由碰撞引起的壓力和/或變形，并且通過(guò)用于分析處理的裝置從傳感器設(shè)備的輸出信號(hào)中構(gòu)成是否存在行人碰撞的判定的第一判據(jù)，根據(jù)該第一判據(jù)做出保護(hù)系統(tǒng)的觸發(fā)判定。
從現(xiàn)有技術(shù)中足夠地公知用于識(shí)別行人碰撞到轎車(Personenkraftfahrzeug)上的方法。為了在行人碰撞到車輛的前面時(shí)保護(hù)行人免受重傷，公知的是，在發(fā)動(dòng)機(jī)罩上或在擋風(fēng)板上裝設(shè)一個(gè)或多個(gè)在行人碰撞時(shí)觸發(fā)的氣囊。行人碰撞時(shí)的另一種公知的保護(hù)措施在于斜置發(fā)動(dòng)機(jī)罩，以便接住行人。
使得所述保護(hù)設(shè)備的觸發(fā)依賴于以下情況，即可靠地識(shí)別行人的碰撞，并且可以明確地區(qū)別于其他對(duì)象的碰撞。例如，可以將行人在碰撞到轎車的前面時(shí)的原理上的運(yùn)動(dòng)學(xué)充分用于識(shí)別行人碰撞。行人在碰撞到車輛時(shí)的第一接觸位置通常是保險(xiǎn)杠。因此，對(duì)于力的作用或變形做出反應(yīng)的傳感器設(shè)備位于車輛的保險(xiǎn)杠上。行人通過(guò)與保險(xiǎn)杠的接觸獲得將他拋擲到發(fā)動(dòng)機(jī)罩上的旋轉(zhuǎn)沖量(Rotationimpuls)。
可是，只有當(dāng)傳感器設(shè)備和連接在該傳感器設(shè)備之后的用于分析處理由傳感器設(shè)備所提供的信號(hào)的裝置可靠地工作時(shí)，才確保對(duì)行人的可靠的保護(hù)。傳感器設(shè)備或者用于分析處理傳感器信號(hào)的裝置的誤差可能導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)的誤觸發(fā)，以致該保護(hù)系統(tǒng)不再能承擔(dān)其保護(hù)功能。
因而，本發(fā)明的任務(wù)是，說(shuō)明一種開頭所述類型的方法以及裝置，該方法以及裝置以簡(jiǎn)單的方式確保了保護(hù)系統(tǒng)的盡可能高的可靠性。
利用獨(dú)立權(quán)利要求所述的特征來(lái)解決該任務(wù)。分別由從屬權(quán)利要求得出本發(fā)明的有利的改進(jìn)方案。
可以有利地由此來(lái)提高開頭所述的行人保護(hù)系統(tǒng)的安全性，即由用于分析處理傳感器設(shè)備的傳感器信號(hào)的裝置所確定的結(jié)果僅僅構(gòu)成了是否存在行人碰撞的判定的第一判據(jù)。根據(jù)本發(fā)明使得觸發(fā)判定與第二判據(jù)的實(shí)現(xiàn)有關(guān)，該第二判據(jù)通過(guò)與傳感器設(shè)備不同的物理原理來(lái)確定。
為此目的，用于識(shí)別行人碰撞的本發(fā)明裝置具有分析處理單元，設(shè)立該分析處理單元來(lái)處理由傳感器所提供的信號(hào)以及由用于分析處理的裝置所計(jì)算出的值，以便由其構(gòu)成是否存在行人碰撞的判定的第二判據(jù)，接著根據(jù)該第二判據(jù)做出保護(hù)系統(tǒng)的其他的觸發(fā)判定，其中，如果既滿足第一判定判據(jù)又滿足第二判定判據(jù)，則判定行人碰撞。
除了第一公知的判定判據(jù)之外還有已經(jīng)基于另一物理原理確定的其他的、第二判定判據(jù)，并且使得判定與這兩個(gè)判定判據(jù)有關(guān)，由此可以高可靠性來(lái)阻止，由于傳感器設(shè)備中的誤差或者由于連接在后面的用于分析處理的裝置中的誤差來(lái)觸發(fā)保護(hù)系統(tǒng)。
如果從第一和第二速度值之間的評(píng)價(jià)中得出了第二判據(jù)，則是有利的。在此，可以有利地通過(guò)與傳感器設(shè)備無(wú)關(guān)的傳感器來(lái)確定第一速度值。為此可以有利地考慮分析處理其用于在車輛中示出車輛速度的信號(hào)的那個(gè)速度傳感器。換言之，這意味著，與傳感器設(shè)備無(wú)關(guān)的傳感器不是附加的構(gòu)件，而是可以應(yīng)用無(wú)論如何都存在于每輛汽車中的傳感器。由傳感器發(fā)出的信號(hào)通常施加在總線上用于進(jìn)一步的分析處理，并且可以針對(duì)由分析處理單元來(lái)處理而被考慮。
通過(guò)其他的速度值可以提供第二速度值。可是，如果通過(guò)用于分析處理的裝置從由傳感器設(shè)備發(fā)出的輸出信號(hào)中計(jì)算出第二速度值，則是特別有利的。概念“輸出信號(hào)”在此也包括一個(gè)物理值或者多個(gè)物理值的多個(gè)信號(hào)值。這種行為方式實(shí)現(xiàn)了免去附加的、同樣有誤差的器件。
在此，如果將由用于分析處理的裝置所確定或者所測(cè)量的、碰撞對(duì)象的侵入速度考慮用于計(jì)算出第二速度值，則是特別優(yōu)選的。通過(guò)采用傳感器設(shè)備可能確定侵入速度，設(shè)立這些傳感器設(shè)備用于，檢測(cè)碰撞的時(shí)間分布并將其傳輸給用于分析處理的裝置。在這種情況下，優(yōu)選地將具有與壓力有關(guān)的或者與變形有關(guān)的光傳輸特性的光纖傳感器、或者多個(gè)沿保險(xiǎn)杠互相保持距離的壓力傳感器考慮作為傳感器設(shè)備。除了這些明確列舉的傳感器類型之外，當(dāng)然可以采用利用其可能從由傳感器設(shè)備所傳輸?shù)男盘?hào)中計(jì)算出或者測(cè)量到侵入速度的所有那些傳感器設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)方案，第一和第二速度值的評(píng)價(jià)包括檢查第二速度值是否位于第一速度值附近的公差范圍中。第一和第二速度值的評(píng)價(jià)因此不僅僅是所計(jì)算出的值與所測(cè)量的值的比較。更確切地說(shuō)，事先、例如通過(guò)試驗(yàn)所確定的公差范圍位于由傳感器所確定的第一速度值附近。這實(shí)現(xiàn)了，在碰撞的情況下考慮了例如可能由車輛的強(qiáng)烈剎車所引起的快速變化的車速。公差范圍的大小與將第一速度值作為信號(hào)發(fā)出的傳感器的更新速率有關(guān)。在此適用，信號(hào)值的更新之間的間隔越大，則必須選擇越大的公差范圍。
合宜地將用于分析處理的裝置設(shè)立用于，從由傳感器設(shè)備所提供的輸出信號(hào)中確定碰撞對(duì)象的侵入速度，以便從該侵入速度中確定車輛速度，并且作為第二速度值傳輸給分析處理單元。
因此從以下的情況中可以看出本發(fā)明，即由此來(lái)提高行人保護(hù)系統(tǒng)的可靠性，即兩個(gè)判據(jù)必須滿足于是否觸發(fā)保護(hù)系統(tǒng)的判定。由傳感器設(shè)備和連接在該傳感器設(shè)備之后的用于分析處理的裝置來(lái)確定第一判據(jù)。用于分析處理的裝置以何種方式來(lái)得到其是否存在行人碰撞的結(jié)果，也就是考慮哪些信號(hào)(壓力、變形、加速度、侵入速度、沖量、形變功等等)，在此是不重要的。按照另一種物理原理來(lái)確定第二判據(jù)。在本情況下，這優(yōu)選地通過(guò)兩個(gè)速度值的評(píng)價(jià)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中的一個(gè)基于測(cè)量值，而另一個(gè)由用于分析處理的裝置基于計(jì)算來(lái)提供。
以下借助附圖來(lái)詳細(xì)闡述本發(fā)明的其他的特征、優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)方案。其中

圖1示出用于識(shí)別行人碰撞的裝置的方框電路圖和圖2示出用于識(shí)別行人碰撞的方法的流程圖。
在圖1中示出裝置的方框電路圖，而在圖2中示出利用其可以識(shí)別行人碰撞的方法的流程圖。利用參考符號(hào)1來(lái)表示原則上可以任意構(gòu)造的傳感器設(shè)備，可是該傳感器設(shè)備必須被設(shè)立用于檢測(cè)碰撞的時(shí)間分布，并且將一個(gè)相應(yīng)的信號(hào)或者多個(gè)相應(yīng)的信號(hào)a傳輸給用于分析處理的裝置2。傳感器設(shè)備可以例如是具有與壓力有關(guān)的或者與變形有關(guān)的光傳輸特性的光纖傳感器。這樣的傳感器從現(xiàn)有技術(shù)中是足夠公知的，以致可以免去更準(zhǔn)確的說(shuō)明。也可以設(shè)想，傳感器設(shè)備1由多個(gè)沿汽車的保險(xiǎn)杠互相保持距離的壓力傳感器來(lái)構(gòu)成，以致可檢測(cè)到碰撞的必要的時(shí)間分布。從現(xiàn)有技術(shù)中也公知這種傳感器設(shè)備。用于分析處理的裝置2從由傳感器設(shè)備所傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)信號(hào)中計(jì)算出，是否存在與行人或者諸如石塊、球或另一輛汽車的其他對(duì)象的碰撞。如果評(píng)價(jià)得出進(jìn)行碰撞的對(duì)象是行人，則將載有用于觸發(fā)保護(hù)系統(tǒng)3的信息的信號(hào)s1傳送給邏輯單元6?？墒蔷幋a在信號(hào)s1中的信息單獨(dú)還不會(huì)導(dǎo)致保護(hù)系統(tǒng)3的觸發(fā)。
為了阻止例如由于有誤差的傳感器設(shè)備或者由于用于分析處理的裝置2中的誤差而誤觸發(fā)保護(hù)系統(tǒng)3，必須由分析處理單元5來(lái)“確認(rèn)”用于觸發(fā)的判定。分析處理單元5與用于分析處理的裝置2相連接，并且由該用于分析處理的裝置2接收到速度值v2。速度值v2代表了所計(jì)算出的車輛速度。在用于分析處理的裝置2內(nèi)，從侵入速度中來(lái)進(jìn)行計(jì)算，碰撞的對(duì)象以該侵入速度侵入車輛的保險(xiǎn)杠。從由傳感器設(shè)備1所傳送的信號(hào)a中可以計(jì)算出或直接測(cè)量到侵入速度。與所應(yīng)用的傳感器有關(guān)地進(jìn)行侵入速度的確定。由于這是從現(xiàn)有技術(shù)中公知的，所以在此處免去了詳細(xì)的說(shuō)明。
分析處理單元5和邏輯單元6例如可被構(gòu)成共同的控制設(shè)備。
通過(guò)對(duì)計(jì)算出的速度值v2與由傳感器4所測(cè)量的速度值v1的評(píng)價(jià)，實(shí)現(xiàn)由分析處理單元5要做出的是否存在行人碰撞的判定。傳感器4可以是在任何車輛中存在的速度傳感器，該速度傳感器例如通過(guò)總線(可以設(shè)想的是目前常用的CAN總線)將速度值傳輸給(圖中未示出的)計(jì)算單元，然后在里程表上顯示該速度值。
這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)速度值的評(píng)價(jià)，使得優(yōu)選對(duì)稱地分散在所測(cè)量的速度值v1附近的公差范圍位于所測(cè)量的速度值v1附近。按照以哪種更新速率將所測(cè)量的速度值v1傳輸給分析處理單元5來(lái)計(jì)量公差范圍的寬度。兩個(gè)更新的速度值v1之間的間距越大，公差范圍則必須被設(shè)計(jì)得越大。也就是只有當(dāng)所計(jì)算出的速度值v2位于該公差范圍之內(nèi)時(shí)，存在行人碰撞的判定才是肯定的。因此通過(guò)公差范圍阻止了，由于通過(guò)強(qiáng)烈的剎車過(guò)程和可能還未更新的速度值v1而判定為“沒(méi)有行人碰撞”，盡管實(shí)際上存在這種行人碰撞。
由分析處理單元5將評(píng)價(jià)的結(jié)果傳輸給邏輯單元6(信號(hào)s2)。只有當(dāng)信號(hào)s1、s2一致地被設(shè)置為“行人碰撞”時(shí)，才由邏輯單元6將信號(hào)s3傳輸給保護(hù)系統(tǒng)3，由此觸發(fā)了該保護(hù)系統(tǒng)3。在此采用何種類型的保護(hù)系統(tǒng)對(duì)于本發(fā)明是次要的。
圖2的流程圖以另一圖示說(shuō)明了所述過(guò)程。通過(guò)傳感器設(shè)備1確定不同的輸入量(傳感器信號(hào))12、13。用于分析處理的裝置2可以從這些輸入量12、13中將侵入速度vIntr確定為其他的輸入量14。當(dāng)該侵入速度vIntr可以由傳感器設(shè)備直接測(cè)量時(shí)，侵入速度vIntr也可以是直接的輸入量。由用于分析處理的裝置2可以既考慮未詳細(xì)表示的輸入量12、13又考慮輸入量14，做出是否存在行人碰撞的判定(參考符號(hào)18)。評(píng)價(jià)18的結(jié)果是被輸送給與邏輯連接20的第一判據(jù)19。在用參考符號(hào)表征的步驟15中，將被確定為輸入量14的侵入速度vIntr換算成速度v2。在步驟16中，所計(jì)算出的速度值v2和所測(cè)量的速度值v1(參考符號(hào)11)經(jīng)受了評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)的結(jié)果是同樣被輸送給與邏輯連接20的第二判據(jù)(參考符號(hào)17)。只有在第一和第二判據(jù)都對(duì)應(yīng)于行人碰撞的情況下，才在步驟21中輸出信號(hào)，以致可以激活保護(hù)系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.用于觸發(fā)車輛的人員保護(hù)系統(tǒng)的方法，其中，借助保險(xiǎn)杠上的傳感器設(shè)備(1)來(lái)測(cè)量由碰撞所引起的壓力和/或變形，并且通過(guò)用于分析處理的裝置(2)從所述傳感器設(shè)備(1)的輸出信號(hào)(a)中構(gòu)成是否存在行人碰撞的判定的第一判據(jù)(19)，根據(jù)該第一判據(jù)(19)做出針對(duì)保護(hù)系統(tǒng)(3)的、本身單獨(dú)有效的第一觸發(fā)判定(s1)，其特征在于，實(shí)際的觸發(fā)判定(s3)與本身單獨(dú)有效的第二觸發(fā)判定(s2)有關(guān)，該第二觸發(fā)判定(s2)由第二判據(jù)構(gòu)成，該第二判據(jù)通過(guò)與所述傳感器設(shè)備(1)不同的物理原理來(lái)確定。權(quán)利要求2至6如原先遞交的那樣。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，從第一和第二速度值(v1，v2)之間的評(píng)價(jià)中得出所述第二判據(jù)(17)。
3.按權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，通過(guò)與所述傳感器設(shè)備(1)無(wú)關(guān)的傳感器(4)來(lái)確定所述第一速度值(v1)。
4.按權(quán)利要求2或3所述的方法，其特征在于，通過(guò)用于分析處理的所述裝置(2)從由所述傳感器設(shè)備(1)發(fā)出的輸出信號(hào)中計(jì)算出所述第二速度值(v2)。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，將由用于分析處理的所述裝置(2)所確定的碰撞對(duì)象的侵入速度(vIntr)考慮用于計(jì)算出所述第二速度值(v2)。
6.按權(quán)利要求2至5之一所述的方法，其特征在于，所述第一和所述第二速度值(v1，v2)的評(píng)價(jià)包括檢查所述第二速度值(v2)是否位于在所述第一速度值(v1)附近的公差范圍中。
7.用于觸發(fā)車輛的人員保護(hù)系統(tǒng)的裝置，該裝置為了測(cè)量由碰撞所引起的壓力和/或變形在保險(xiǎn)杠上具有至少一個(gè)傳感器設(shè)備(1)，并且該裝置具有用于分析處理由所述傳感器設(shè)備(1)所提供的輸出信號(hào)(a)的裝置(2)，以便從所述輸出信號(hào)(a)中構(gòu)成是否存在行人碰撞的判定的第一判據(jù)，根據(jù)該第一判據(jù)做出針對(duì)保護(hù)系統(tǒng)(3)的、本身單獨(dú)有效的第一觸發(fā)判定，其特征在于，裝設(shè)分析處理單元(5)，該分析處理單元(5)被設(shè)立用于，處理由傳感器(4)所提供的信號(hào)和由用于分析處理的所述裝置(2)所計(jì)算出的值，以便由其構(gòu)成是否存在行人碰撞的判定的第二判據(jù)，根據(jù)該第二判據(jù)做出針對(duì)保護(hù)系統(tǒng)(3)的、本身單獨(dú)有效的第二觸發(fā)判定，其中，裝設(shè)了判定單元(6)，該判定單元(6)與用于分析處理的所述裝置(2)和所述分析處理單元(6)相耦合，并且被設(shè)立用于，當(dāng)所述第一和所述第二觸發(fā)判定一致地對(duì)應(yīng)于碰撞時(shí)，發(fā)出針對(duì)所述保護(hù)系統(tǒng)(3)的實(shí)際的觸發(fā)信號(hào)(s3)。權(quán)利要求8至11如原先遞交的那樣。
8.按權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述傳感器設(shè)備(1)被設(shè)立用于，檢測(cè)所述碰撞的時(shí)間分布并將該時(shí)間分布傳輸給用于分析處理的所述裝置(2)。
9.按權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，通過(guò)具有與壓力有關(guān)的光傳輸特性的光纖傳感器或者多個(gè)沿所述保險(xiǎn)杠互相保持距離的壓力傳感器來(lái)構(gòu)成所述傳感器設(shè)備(1)。
10.按權(quán)利要求7至9之一所述的裝置，其特征在于，所述傳感器(4)是速度傳感器，該速度傳感器的信號(hào)可作為第一速度值(v1)通過(guò)總線來(lái)傳輸，并且被裝設(shè)用于在車輛中顯示車輛速度。
11.按權(quán)利要求7至10之一所述的裝置，其特征在于，用于分析處理的所述裝置(2)被設(shè)立用于，從由所述傳感器設(shè)備(1)所提供的輸出信號(hào)中確定所述碰撞對(duì)象的侵入速度，以便從該侵入速度中確定所述車輛速度，并且作為第二速度值(v2)傳輸給所述分析處理單元(5)。
全文摘要
說(shuō)明了一種用于識(shí)別行人碰撞到車輛上的方法和裝置，其中，借助保險(xiǎn)杠上的傳感器設(shè)備(1)測(cè)量由碰撞所引起的壓力和/或變形，并且通過(guò)用于分析處理的裝置(2)從傳感器設(shè)備(1)的輸出信號(hào)(a)中構(gòu)成是否存在行人碰撞的判定的第一判據(jù)(19)，根據(jù)該第一判據(jù)(19)做出針對(duì)保護(hù)系統(tǒng)(3)的觸發(fā)判定。使得該觸發(fā)判定與第二判據(jù)(17)的實(shí)現(xiàn)有關(guān)，該第二判據(jù)(17)通過(guò)與傳感器設(shè)備(1)不同的物理原理來(lái)確定。只有當(dāng)滿足了兩個(gè)判據(jù)時(shí)，才判定觸發(fā)保護(hù)系統(tǒng)(3)。
文檔編號(hào)B60R21/01GK1787935SQ200580000385
公開日2006年6月14日 申請(qǐng)日期2005年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月6日
發(fā)明者K·海默爾, H·肖伯, B·舍爾維爾特, H·瓦爾 申請(qǐng)人:西門子公司