專利名稱：用于探測行人碰撞的裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及按照獨立權利要求所述類型的用于探測行人碰撞的裝置和 方法。
背景技術：
從DE 10348386 Al中已經(jīng)知道，使用加速度傳感器來探測行人碰撞。

發(fā)明內(nèi)容
與此相比，用于探測行人碰撞的本發(fā)明裝置或本發(fā)明方法的優(yōu)點是， 使用了由至少三個加速度傳感器組成的配置，它們安裝在保險杠罩的內(nèi)側(cè)。 在這里，優(yōu)選在左邊和右邊各安置一個加速度傳感器，第三加速度傳感器 安置在中間。通過計算處理三個加速度傳感器所產(chǎn)生的信號的時間差，能 夠有利地探測行人碰撞本身以及以簡單的方式探測碰撞地點。使用一個安 置在控制器、例如安全氣囊控制器中的計算處理電路來計算處理這些加速 度信號，其中， 一部分計算處理也可以在加速度傳感器自身內(nèi)進行。
按照本發(fā)明的方法或者裝置的特征是其堅固性。此外，只要實際上同 時或者在一個很短的、可能與速度時間相關的時間區(qū)間內(nèi)發(fā)生所有三個傳 感器超過閾值，就可識別到具有不可忽視的寬度的碰撞物體例如購物車。
通過本發(fā)明能夠可靠地將脫開情況與不脫開情況區(qū)分開。
本發(fā)明所基于的構思是，借助至少三個傳感器來感測碰撞地點。這基 于這樣的事實變形聲和固體聲在保險杠罩的塑料中的傳播速度比較慢。 因此，與碰撞地點距離較遠的加速度傳感器比位于碰撞地點附近的傳感器 更晚地產(chǎn)生信號。
通過使其中至少一個加速度傳感器靠近碰撞地點，也可記錄碰撞物體 向汽車內(nèi)的侵入。加速度傳感器到碰撞地點平均間距20-30cm證明是特別 有利的。 通過在從屬權利要求中給出的措施和擴展構型可以有利地改善在獨立 權利要求中說明的用于探測行人碰撞的裝置或者在獨立權利要求中說明的 用于探測行人碰撞的方法。
特別有利的是，加速度傳感器各自的信號在這些信號超過預給定的或
者例如與速度相關地適配地確定的噪聲閾值時產(chǎn)生。這些噪聲閾值例如在3 到5g之間。
但替換地可以是，這些信號也在這些信號顯示出確定的信號特征、即 形式時產(chǎn)生。這例如可以根據(jù)最大值或者最小值或者其它突出的信號形式 或者根據(jù)一個確定的量值如加速度信號的一次或者二次積分或差商來確 定。
此外有利的是，設置一個計數(shù)器，它感測至少一個時間偏差。該計數(shù) 器可以是一個計時器功能塊，它安置在控制器內(nèi)或者在軟件技術上在控制 器內(nèi)的一個微控制器內(nèi)實現(xiàn)。此時則微控制器是計算處理電路。
以有利的方式由首先產(chǎn)生的兩個信號中、即安置得離碰撞地點最近的 兩個加速度傳感器來確定時間偏差，第三加速度傳感器的信號用于可信性 判別。因此，按照本發(fā)明的裝置或者按照本發(fā)明的方法特別穩(wěn)固。
此外有利的是，這些信號在其產(chǎn)生之后被加權。由此考慮了這樣的事
實首先產(chǎn)生信號的傳感器、即離碰撞地點最近的傳感器產(chǎn)生對于分析碰 撞或者碰撞物體來說最重要的信號。由此決定性地改善了分析，并且，較 弱的信號將不會那么強地參入到分析中。
但這些信號也可以有利地對時間求和或者積分。在這里，積分意味著 在計算技術方面可行的積分。借助于一次積分或者第一總和可以通過脈沖 組對碰撞物體進行質(zhì)量確定或者評估。在此，修改二次積分或者兩此求和 的總和，則第二總和或者第二積分可以被有利地用于確定碰撞物體向車輛 中的侵入深度。通過侵入深度可以良好地鑒別否則很難區(qū)分的物體，例如 軟而重的物體如人和硬而輕的物體。其原因在于，重的物體在預給定的速 度下比輕的物體更多地侵入保險杠中。


在附圖中示出本發(fā)明的一些實施例并在下面的說明中詳細解釋。 附圖示出
圖1 本發(fā)明裝置的一種布置，
圖2 第一方框圖，
圖3 加速度時間曲線圖，
圖4 第二方框圖，
圖5 流程圖。
具體實施例方式
已經(jīng)提出了用于探測行人碰撞的加速度傳感器。在這方面產(chǎn)生將脫開 情況與不脫開情況粗分開的問題。在這里，特別是碰撞-偏置(Offset)識別 是必要的，因為保險杠的剛性沿著車輛橫向改變，因而同一碰撞物體的傳 感器信號在速度相同的情況下取決于偏置。該問題通過本發(fā)明裝置或者本 發(fā)明方法通過使用至少三個布置在保險杠罩上的加速度傳感器來解決。在 這里，計算處理這些加速度傳感器的信號的時間偏差。
圖1用圖示出了按照本發(fā)明裝置的布置。在這里，在主要用塑料制成 的保險杠罩15上布置三個加速度傳感器10、 12和13。這些加速度傳感器 例如通過保持架與保險杠罩15螺紋連接。在加速度傳感器IO、 12和13后 面設置汽車的彎梁14。用虛線表示信號的傳播。在傳感器之間設置了間距 L。
如果此時在地點A存在碰撞，則傳感器10第一個在時間t0提供一個 信號，然后傳感器12以時間偏差Atl2產(chǎn)A提供一個信號，其中，L是到傳 感器10的間距，c是在保險杠中的固體聲傳播速度。傳感器13以時間偏差
Atl3^2丄提供一個信號。 c
如果在碰撞地點B存在碰撞，則傳感器10又提供第一信號，從而提供
開始t0。傳感器12以時間偏差^112產(chǎn)！<^提供其信號。傳感器13提供
c c
時間偏差^1132=^^<2^ 。間距d是從傳感器12到碰撞點P的間距。 當在碰撞點C碰撞時，現(xiàn)在傳感器12提供第一信號，從而提供時間開
始t0。傳感器10以時間偏差Atl2產(chǎn)^——^提供其信號，其中，從碰撞點C
c
到傳感器10的間距是L-d，傳感器13又提供時間偏差Atl3f^1^ 。
在這里假設，碰撞物體的水平延伸尺寸是可忽略的。這些情況和At1^ 與Atl32之比的計算可以在確定偏置時被利用，它是間距d。
圖2以方框圖解釋信號和計數(shù)器怎樣協(xié)同作用。在方框20中，例如當 在位置A碰撞時，加速度傳感器IO產(chǎn)生其信號。因此計時器21被啟動。 該計時器測量時間偏差Atl2i直到在方框22中傳感器12產(chǎn)生其信號。然后 該計時器在方框23中也繼續(xù)測量時間偏差At132，也是直到在方框24中加 速度傳感器13產(chǎn)生其信號。
圖3以加速度時間曲線圖示出了這一點。在這里，曲線3.1代表當在碰 撞點A碰撞時傳感器10的加速度信號。在時刻tO，該信號31超過噪聲閾 值30。因此在時刻tO計時器被啟動，它測量時間偏差Atp也是直到傳感 器12的信號超過噪聲閾值30，該信號在這里用參考標記32標明。但計時 器繼續(xù)計時時間偏差At2，也是直到傳感器13的信號33超過噪聲閾值30。 代替噪聲閾值，也可以使用其它的信號特征來測量時間。
圖4以另一方框圖示出了按照本發(fā)明的裝置。加速度傳感器IO、 12和 13通過雙線線路與控制器ECU連接。在這里，加速度傳感器IO、 12和13 將它們的數(shù)據(jù)作為數(shù)字式信號例如借助于曼徹斯特(Manchester)編碼傳送 給控制器ECU。加速度傳感器IO、 12和13可以在其功能塊中已經(jīng)具有預 處理功能。加速度傳感器IO、 12和13可以自己就檢查噪聲閾值，或者控 制器ECU借助于微控制器pC承擔該檢査。為了簡單化，在這里，在控制 器ECU中沒有示出接口功能塊和其它功能塊如點火電路控制裝置，因為它 們對于理解本發(fā)明不重要。微控制器按照本發(fā)明計算處理加速度傳感器 10、 12和13的信號并且根據(jù)此控制行人保護裝置FGS。微控制器利用 一個計時器功能塊40來求得時間偏差。替換地也可以是，計時器在軟件技 術上通過微控制器本身來模擬。
借助于圖5、確切地說借助所示出的流程圖詳細解釋在按照圖4的本發(fā) 明裝置上進行的本發(fā)明方法。在方法步驟500中，離碰撞點最近的傳感器
產(chǎn)生其信號。在這里，產(chǎn)生信號意味著該信號超過了預給定的閾值，在這
里是噪聲閾值。然后，計數(shù)器在方法步驟501中被啟動。這在示例中通過 被微控制器kiC啟動的計時器功能塊40來實現(xiàn)。隨著碰撞，傳感器12和 13也分別產(chǎn)生第二和第三信號。在這里，借助于計數(shù)器40確定時間一偏置。 借助于時間偏差也可以確定碰撞地點和碰撞本身。這在方法步驟503中進 行。在方法步驟504中(在這里作為可選項，不是必須這樣)確定加速度 信號的一次積分，以便由此通過脈沖組來評估碰撞物體的質(zhì)量，這在方法 步驟504中進行。作為信號優(yōu)選使用第一個產(chǎn)生的信號。在這里，作為另 一可選項，在方法步驟505中也構成第二積分，以便確定碰撞物體的侵入 深度。然后就可以進行碰撞物體的特征描述。代替在這里借助微控制器 進行的積分，也可以使用其它的加法技術。當然，積分指的是計算機可以 實施的積分。
權利要求
1.用于探測行人碰撞的裝置，具有至少三個加速度傳感器(10，12，13)，它們分別安裝在保險杠罩(15)的內(nèi)側(cè)并且分別產(chǎn)生一個信號，一個計算處理電路(μC)，它根據(jù)這三個信號中之兩個信號之間的至少一個時間偏差(Δt1，Δt2)來探測行人碰撞并且識別碰撞地點。
2. 按照權利要求1所述的裝置，其特征為，所述至少三個加速度傳感 器(10， 12， 13)在各自的信號超過一個對應的噪聲閾值(30)時產(chǎn)生各 自的信號。
3. 按照權利要求1所述的裝置，其特征為，所述至少三個加速度傳感 器(10， 12， 13)根據(jù)信號形式來產(chǎn)生各自的信號。
4. 按照前面權利要求之一所述的裝置，其特征為，設置一個計數(shù)器 (40)，它求得所述至少一個時間偏差(Atp At2)。
5. 按照前面權利要求之一所述的裝置，其特征為，計算處理電路(pC) 根據(jù)首先產(chǎn)生的兩個信號來確定所述至少一個時間偏差(At,, At2)并且 將第三加速度傳感器的信號用于可信性判別。
6. 用于探測行人碰撞的方法，具有以下方法步驟 至少三個分別安裝在保險杠罩(15)內(nèi)側(cè)的加速度傳感器(10， 12,13)分別產(chǎn)生一個信號；根據(jù)這三個信號中之兩個信號之間的至少一個時間偏差來探測行人碰撞；借助于所述至少一個時間偏差來識別碰撞地點。
7. 按照權利要求6所述的方法，其特征為，在各自的信號超過一個對應的噪聲閾值(30)時產(chǎn)生各自的信號。
8. 按照權利要求6所述的方法，其特征為，根據(jù)信號形式來產(chǎn)生各自 的信號。
9. 按照權利要求6至8之一所述的方法，其特征為，根據(jù)首先產(chǎn)生的 兩個信號來確定所述至少一個時間偏差At2)，第三信號用于可信 性判別。
10. 按照權利要求6至9之一所述的方法，其特征為，這些信號在其 產(chǎn)生后被加權。
11. 按照權利要求6至10之一所述的方法，其特征為，將各自的信號 對時間求和或者積分，將該第一總和或者第一積分用于碰撞物體的質(zhì)量確 定。
12. 按照權利要求6至11之一所述的方法，其特征為，將各自的信號 對時間二次求和或者二次積分，將該第二總和或者第二積分用于確定碰撞 物體到車輛中的侵入深度。
全文摘要
提出一種用于探測行人碰撞的方法以及裝置，其中，設置至少三個加速度傳感器，它們分別安裝在保險杠罩(15)的內(nèi)側(cè)并且分別產(chǎn)生一個信號。根據(jù)這三個信號中之至少兩個信號之間的時間偏差來探測行人碰撞。借助于至少一個時間偏差來識別碰撞地點。
文檔編號B60R21/34GK101356079SQ200680050914
公開日2009年1月28日 申請日期2006年11月30日 優(yōu)先權日2006年1月11日
發(fā)明者F·馬克, S·施泰因科格勒 申請人:羅伯特·博世有限公司