用於控制一輛汽車中的乘客保護設備的方法和裝置的製作方法

2023-11-06 06:35:57 2

專利名稱：用於控制一輛汽車中的乘客保護設備的方法和裝置的製作方法
背景技術：
本發明涉及一種用於控制汽車中乘客保護設備的方法、並且特別是用於控制汽車中回拉設備的方法。
現今對回拉設備、例如不同方案的安全氣囊或者可控制的安全帶拉緊器的控制是根據用於採集沿著汽車的縱向方向和汽車的橫向方向、即x和y方向的加速度的傳感器進行的。此外還公開了對於特別是能控制乘客保護設備—例如座椅靠背的調節、車窗或者滑動天窗的關閉—的前方或預碰撞雷達傳感器的利用。在駛過或通過路面不平的地方—例如坑窪、馬路牙子、枕木、鐵軌、還有溝渠時，雖然在x-y平面上探測到短時地比較高的加速度數值，但是在這樣一些所謂的濫用的行駛狀況中並不要求觸發回拉設備。當今的用於控制汽車中的回拉設備的系統不能清楚地將這樣一些行駛狀況、例如地形行駛(Fahrtim Gelaende)與實際的危險的行駛狀況、例如即將面臨的碰撞區分開來。
本發明的優點根據本發明的具有權利要求1特徵的、用於控制汽車中的乘客保護設備的方法以及根據本發明的具有權利要求10特徵的裝置與已公開的解決方案相比具有如下優點它能將準確地區分路面不平、地形行駛、或者濫用行駛狀態時不觸發乘客保護設備與在碰撞時觸發乘客保護設備。因此識別出行駛路面不平，並在決定觸發或者不觸發乘客保護設備時對這個信息予以考慮。在這個基礎上可以計算出一個準確、可靠和強有力的觸發決定，並且妨止無意的觸發。
作為本發明基礎的構思主要在於，採集和使用汽車沿z方向、也就是沿垂直方向的加速度，以鑑別在x-/y-平面中大加速度時的不危險的行車路面不平性。
換句話說，在汽車中用於控制乘客保護設備的方法分三個步驟準備為了說明必須對乘客保護設備進行控制，採集一個第一測量值同時生成一個相應的第一信號；採集一個沿著z方向的加速度值同時生成一個相應的第二信號；根據所述第一和第二信號計算用於控制至少一個乘客保護設備的控制信號；並且根據所計算的控制信號對至少一個乘客保護設備進行控制。這樣，當在z方向也出現加速度值時對會造成觸發的、在x-/y-平面中的例如一個高的加速度值進行更正，以避免例如在行駛通過地形時出現錯誤的觸發。
在從屬權利要求中存在在權利要求1中所說明的方法的以及在權利要求10中所說明的裝置的有利的改進方案和設計方案。
按照一種優選的改進方案，採集沿著x-和/或y-方向的加速度值、和/或一個描述汽車車前區和/或汽車環境的測量值來作為第一測量值。這包含涉及到縱向或者橫向加速度值、和/或在可能的預碰撞系統中的汽車車前區監控的結果的優點。
按照另一種優選的改進方案，除了採集x-和y-方向的加速度外，還採集汽車車前區和/或汽車環境同時生成另一信號。所述另一信號也如同第一信號一樣輸入到根據第二信號的水平對於用於控制至少一個乘客保護設備的控制信號的計算中。因此可以以優選的方式使用一個廣泛的具有相應生成的用於計算的傳感器信號的傳感器系統，用於控制乘客保護設備。
按照另一種優選的改進方案，為了採集所述第一測量值而採用加速度傳感器，或者為了採集汽車周圍環境和/或車前區而採用雷達傳感器、雷射雷達傳感器、視頻傳感器或者視頻傳感器或者超聲傳感器。這樣就能設置各種類型的用於生成第一測量值的汽車周圍環境-/-汽車車前區的探測機構。
按照另一種優選的改進方案，可對作為乘客保護設備的安全氣囊—如正、副駕駛員氣囊、和/或側面氣囊、和/或頭部氣囊、和/或膝蓋氣囊、和/或車窗氣囊、和/或可電操作的側面玻璃、和/或滑動天窗、和/或座椅、和/或可逆的或煙幕爆發式的安全帶拉緊器進行控制。在這種情況下的優點是，基於根據本發明的方法可控制用於保護乘客的乘客保護設備的大組合。
按照另一種優選的改進方案，在計算所述控制信號時根據第二信號和/或汽車模型減小所述第一信號的水平。通過這一方法步驟對乘客保護設備的觸發特性進行有利的匹配。
按照另一種優選的改進方案，根據第二信號只減少第一信號的水平峰值，或者根據第二信號的水平將第一信號的水平減小一個預先規定的數值。這種做法具有在計算控制信號時簡化運算操作的優點。
按照另一種優選的改進方案，在根據第二信號計算控制信號時提高用於控制所述至少一個乘客保護設備的控制閾值。通過這一方法步驟也可對觸發特性進行簡單的匹配。
按照另一種優選的改進方案，在計算觸發信號時根據汽車的固有速度或者根據汽車相對於障礙物的相對速度提高觸發閾值，或者減小第一信號的水平。這樣，可有利地將汽車的速度作為附加地待考慮的參數輸入到所述計算中。


在附圖中表示了本發明的一個實施例，在下面的說明中對該實施例進行更詳細的敘述。附圖示出圖1用於說明本發明的一個實施形式的流程方框簡圖。
具體實施例方式
圖1簡示出一個方框流程圖，該流程圖示出各個系統組成部分和它們之間關係。根據圖1的乘客保護系統具有一個用於採集沿著x-和/或y-方向、也就是汽車縱向方向和汽車橫向方向的加速度的加速度傳感器10。因此，這個傳感器10最好可以探測在x-/y-平面中的加速度值並生成一個相應的傳感器信號11。此外，根據圖1的系統還具有一個用於採集z方向、也就是垂直方向—它相當於汽車的垂直軸線—的加速度的採集機構12。這個傳感器12也測定加速度值，然而是z方向的，並且產生相應的傳感器信號13。
此外，優選地設置一個用於採集汽車前區的、或者汽車環境的採集機構14。對此可替換的是，所述採集機構14可從其它的汽車系統、例如ABS和/或ESP系統中採集指示危險狀況、例如汽車的不同車輪打滑的數據。採集機構14也輸出一種信號15。根據一個實施例作為預碰撞傳感器設計的採集方塊14(最前面傳感器)例如具有一個雷達傳感器、雷射雷達傳感器、視頻-或者超聲傳感器，最好具有相應的信號處理機構。若汽車具有例如一個擺動調節系統(主動體控制系統(Active-Body-Control-System))，並且該系統具有一個用於採集沿著z方向的加速度的加速度傳感器12，則這個傳感器可以在根據圖1的系統中使用。用於在x-和/或y方向加速度探測的採集機構10具有至少一個優選地可集成在一個控制機構16中的傳感器。
採集機構10，12和14的信號11，13和14耦合到控制機構16中，最好是導線或者光導體連接、或者用無線電連接機構地進行。在控制機構16或者控制器中將採集到的加速度值11，13或者預碰撞傳感器14的採集到的測量值15輸送到一個用於計算一個控制信號18的算法17中。該計算最好在一個(未示出的)處理器中進行，在該處理器中對算法17進行處理。現在控制機構16藉助於z加速度值、並結合x-和/或y-加速度值能夠識別出行駛路面不平度，例如可能在地形上的坑窪、馬路牙子、枕木、鐵軌、或者溝渠，並且據此對控制機構、也就是至少一個乘客保護設備19的控制信號18進行控制。
根據算法17例如可以如此地對觸發決定施加影響，即當z加速度值為一個相應的水平時根據汽車模型減小一個x-加速度信號。然後優選地只減小加速度信號(x方向)的峰值水平，或者將整個信號水平減小一個預定的數值。另一方面還存在的一種方案是，如此地設計算法17根據沿著z方向的加速度來提高用於生成控制信號18的觸發閾值。算法17的並因此系統特性的另一可能的實施例最好在於，根據固有速度、和/或根據通過預碰撞傳感器14測得的相對速度來減小(x-方向的)加速度信號、和/或提高觸發閾值。這就是說，雖然在正常情況時所述沿著x-和/或y方向的加速度值會引起觸發，但是鑑於z-加速度值就阻止對於所述乘客保護設備的觸發。因此通過總體信號，控制機構16可以識別出例如是在地形上行駛或者是一種濫用行駛狀態，其中觸發乘客保護設備是沒有意義的，並且是所不希望的。算法17的任務是不發出用於觸發至少一個乘客保護設備19的控制信號18。
待控制的乘客保護設備19或者回拉設備最好具有煙幕爆發式或者可逆式安全帶拉緊器和/或安全氣囊—例如正、副駕駛氣囊、側面氣囊，頭部氣囊、膝蓋氣囊、和/或車窗氣囊等。此外，乘客保護設備19最好也具有可電調節的座椅、或者可電操作的滑動天窗、和/或可電操作的側窗。對於這些乘客保護設備19的控制或者由一個、或者由多個控制設備16承擔，這些控制設備根據由算法所處理的傳感器信號發出相應的控制信號18。這樣就可識別出地形行駛狀況，並且優選地減少例如安全氣囊觸發系統的靈敏性。在這種情況下在分析這些信號時，與事故的短暫的持續時間相比所述分析要經過較長的時間段。
雖然前面藉助一個優選的實施例對本發明進行了說明，但本發明並不限於此，而是可以多種多樣的方式進行修改。
因此，根據本發明的方法或者根據本發明的裝置不限於轎車，而可用在陸上、也可在水上的任何運輸工具中，例如用在強力引導設備(Power-boot)上。此外，通過附加的傳感器還可生成任意其它的信號，這些信號附加地在生成控制信號時供算法使用，以便進一步地改進觸發特性。
權利要求
1.用於控制在一輛汽車中的乘客保護設備(19)的方法，該方法具有下述步驟為了說明必須對乘客保護設備(19)進行控制，採集一個第一測量值同時生成一個相應的第一信號(11)；採集z方向的一個加速度值同時生成一個相應的第二信號(13)；根據所述第一和第二信號(11，13)計算一個用於控制至少一個乘客保護設備(19)的控制信號(18)；根據計算出的控制信號(18)控制所述至少一個乘客保護設備(19)。
2.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，採集沿著x-和/或y方向的加速度值、和/或一個描述汽車車前區和/或汽車周圍環境的測量值來作為第一測量值。
3.按照權利要求1所述的方法，其特徵在於，除了採集沿著x-和/或y-方向的加速度值以外，還採集汽車前車區和/或汽車周圍環境同時生成另一信號(15)，所述另一信號(15)如同第一信號(11)一樣輸入到根據第二信號(13)的水平對於用於控制至少一個乘客保護設備(19)的控制信號(18)的計算中。
4.按照權利要求1，2或3所述的方法，其特徵在於，為了採集所述第一測量值而採集加速度傳感器(10)，或者為了採集汽車環境/汽車車前區而採用雷達傳感器(14)、雷射雷達傳感器(14)、視頻傳感器(14)、或者超聲傳感器(14)。
5.按照前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，對作為乘客保護設備(19)的安全氣囊-如正和/或副駛駛氣囊、和/或側面氣囊、和/或頭部氣囊、和/或膝蓋氣囊、和/或車窗氣囊、和/或可電操作的側面玻璃、和/或滑動天窗、和/或座椅、和/或可逆式的或者煙幕爆發式的安全帶拉緊器進行控制。
6.按照前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，在計算控制信號(18)時根據第二信號(13)、和/或根據汽車模型減小所述第一信號(11)的水平。
7.按照權利要求6所述的方法，其特徵在於，根據第二信號(13)只減小第一信號(11)的水平峰值，或者根據第二信號(13)的水平將第一信號(11)的水平減小一個預定的數值。
8.按照權利要求1至5中任一項所述的方法，其特徵在於，在根據第二信號(13)計算控制信號(18)時提高用於控制所述至少一個乘客保護設備(19)的控制閾值。
9.按照前述權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，在計算觸發信號(18)時根據汽車的固有速度或者汽車相對於障礙物的相對速度來提高觸發閾值、或者減小第一信號(11)的水平。
10.用於在一輛汽車中控制一個乘客保護設備(19)的裝置，為了說明必須對乘客保護設備(19)進行控制而具有一個用於採集一個第一測量值並用於同時生成一個相應的第一信號(11)的第一採集機構(10)；具有一個用於採集沿著z方向的加速度值並用於同時生成一個相應的第二信號(13)的第二採集機構(12)；具有一個根據第一和第二信號(11，13)來計算用於控制至少一個乘客乘客設備(19)的控制信號(18)的計算機構(16，17)；具有一個根據所計算的控制信號(18)來控制所述至少一個乘客保護設備(19)的控制機構(16)。
11.按照權利要求10所述的裝置，其特徵在於，除了採集x-和y-方向的加速度值以外還設置了一個用於採集一個描述汽車車前區和/或汽車周圍環境的測量值(15)的機構(14)。
全文摘要
本發明提供一種在一個汽車中用於控制一個乘客保護設備(19)的方法，該方法有如下步驟為了說明必須對至少一個乘客保護設備(19)進行控制，採集第一測量值同時生成一個相應的第一信號(11)；採集一個沿著z方向的加速度值同時生成一個相應的第二信號(13)；根據所述第一和第二信號(11，13)計算用於控制至少一個乘客保護設備(19)的控制信號(18)；並且根據所計算的控制信號(18)對所述至少一個乘客保護設備(19)進行控制。本發明還提供一種相應的裝置。
文檔編號B60R21/013GK1812902SQ200480018207
公開日2006年8月2日 申請日期2004年6月26日 優先權日2003年6月27日
發明者M·泰森, V·瓦爾茨 申請人:羅伯特·博世有限公司