專利名稱：用于控制一輛汽車中的乘客保護(hù)設(shè)備的方法和裝置的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種用于控制汽車中乘客保護(hù)設(shè)備的方法、并且特別是用于控制汽車中回拉設(shè)備的方法。
現(xiàn)今對(duì)回拉設(shè)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(jù)用于采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(jìn)行的。此外還公開了對(duì)于特別是能控制乘客保護(hù)設(shè)備—例如座椅靠背的調(diào)節(jié)、車窗或者滑動(dòng)天窗的關(guān)閉—的前方或預(yù)碰撞雷達(dá)傳感器的利用。在駛過(guò)或通過(guò)路面不平的地方—例如坑洼、馬路牙子、枕木、鐵軌、還有溝渠時(shí)，雖然在x-y平面上探測(cè)到短時(shí)地比較高的加速度數(shù)值，但是在這樣一些所謂的濫用的行駛狀況中并不要求觸發(fā)回拉設(shè)備。當(dāng)今的用于控制汽車中的回拉設(shè)備的系統(tǒng)不能清楚地將這樣一些行駛狀況、例如地形行駛(Fahrtim Gelaende)與實(shí)際的危險(xiǎn)的行駛狀況、例如即將面臨的碰撞區(qū)分開來(lái)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)根據(jù)本發(fā)明的具有權(quán)利要求1特征的、用于控制汽車中的乘客保護(hù)設(shè)備的方法以及根據(jù)本發(fā)明的具有權(quán)利要求10特征的裝置與已公開的解決方案相比具有如下優(yōu)點(diǎn)它能將準(zhǔn)確地區(qū)分路面不平、地形行駛、或者濫用行駛狀態(tài)時(shí)不觸發(fā)乘客保護(hù)設(shè)備與在碰撞時(shí)觸發(fā)乘客保護(hù)設(shè)備。因此識(shí)別出行駛路面不平，并在決定觸發(fā)或者不觸發(fā)乘客保護(hù)設(shè)備時(shí)對(duì)這個(gè)信息予以考慮。在這個(gè)基礎(chǔ)上可以計(jì)算出一個(gè)準(zhǔn)確、可靠和強(qiáng)有力的觸發(fā)決定，并且妨止無(wú)意的觸發(fā)。
作為本發(fā)明基礎(chǔ)的構(gòu)思主要在于，采集和使用汽車沿z方向、也就是沿垂直方向的加速度，以鑒別在x-/y-平面中大加速度時(shí)的不危險(xiǎn)的行車路面不平性。
換句話說(shuō)，在汽車中用于控制乘客保護(hù)設(shè)備的方法分三個(gè)步驟準(zhǔn)備為了說(shuō)明必須對(duì)乘客保護(hù)設(shè)備進(jìn)行控制，采集一個(gè)第一測(cè)量值同時(shí)生成一個(gè)相應(yīng)的第一信號(hào)；采集一個(gè)沿著z方向的加速度值同時(shí)生成一個(gè)相應(yīng)的第二信號(hào)；根據(jù)所述第一和第二信號(hào)計(jì)算用于控制至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備的控制信號(hào)；并且根據(jù)所計(jì)算的控制信號(hào)對(duì)至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備進(jìn)行控制。這樣，當(dāng)在z方向也出現(xiàn)加速度值時(shí)對(duì)會(huì)造成觸發(fā)的、在x-/y-平面中的例如一個(gè)高的加速度值進(jìn)行更正，以避免例如在行駛通過(guò)地形時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤的觸發(fā)。
在從屬權(quán)利要求中存在在權(quán)利要求1中所說(shuō)明的方法的以及在權(quán)利要求10中所說(shuō)明的裝置的有利的改進(jìn)方案和設(shè)計(jì)方案。
按照一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，采集沿著x-和/或y-方向的加速度值、和/或一個(gè)描述汽車車前區(qū)和/或汽車環(huán)境的測(cè)量值來(lái)作為第一測(cè)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(yù)碰撞系統(tǒng)中的汽車車前區(qū)監(jiān)控的結(jié)果的優(yōu)點(diǎn)。
按照另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，除了采集x-和y-方向的加速度外，還采集汽車車前區(qū)和/或汽車環(huán)境同時(shí)生成另一信號(hào)。所述另一信號(hào)也如同第一信號(hào)一樣輸入到根據(jù)第二信號(hào)的水平對(duì)于用于控制至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備的控制信號(hào)的計(jì)算中。因此可以以優(yōu)選的方式使用一個(gè)廣泛的具有相應(yīng)生成的用于計(jì)算的傳感器信號(hào)的傳感器系統(tǒng)，用于控制乘客保護(hù)設(shè)備。
按照另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，為了采集所述第一測(cè)量值而采用加速度傳感器，或者為了采集汽車周圍環(huán)境和/或車前區(qū)而采用雷達(dá)傳感器、激光雷達(dá)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(shè)置各種類型的用于生成第一測(cè)量值的汽車周圍環(huán)境-/-汽車車前區(qū)的探測(cè)機(jī)構(gòu)。
按照另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，可對(duì)作為乘客保護(hù)設(shè)備的安全氣囊—如正、副駕駛員氣囊、和/或側(cè)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(cè)面玻璃、和/或滑動(dòng)天窗、和/或座椅、和/或可逆的或煙幕爆發(fā)式的安全帶拉緊器進(jìn)行控制。在這種情況下的優(yōu)點(diǎn)是，基于根據(jù)本發(fā)明的方法可控制用于保護(hù)乘客的乘客保護(hù)設(shè)備的大組合。
按照另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，在計(jì)算所述控制信號(hào)時(shí)根據(jù)第二信號(hào)和/或汽車模型減小所述第一信號(hào)的水平。通過(guò)這一方法步驟對(duì)乘客保護(hù)設(shè)備的觸發(fā)特性進(jìn)行有利的匹配。
按照另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，根據(jù)第二信號(hào)只減少第一信號(hào)的水平峰值，或者根據(jù)第二信號(hào)的水平將第一信號(hào)的水平減小一個(gè)預(yù)先規(guī)定的數(shù)值。這種做法具有在計(jì)算控制信號(hào)時(shí)簡(jiǎn)化運(yùn)算操作的優(yōu)點(diǎn)。
按照另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，在根據(jù)第二信號(hào)計(jì)算控制信號(hào)時(shí)提高用于控制所述至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備的控制閾值。通過(guò)這一方法步驟也可對(duì)觸發(fā)特性進(jìn)行簡(jiǎn)單的匹配。
按照另一種優(yōu)選的改進(jìn)方案，在計(jì)算觸發(fā)信號(hào)時(shí)根據(jù)汽車的固有速度或者根據(jù)汽車相對(duì)于障礙物的相對(duì)速度提高觸發(fā)閾值，或者減小第一信號(hào)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(shù)輸入到所述計(jì)算中。


在附圖中表示了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在下面的說(shuō)明中對(duì)該實(shí)施例進(jìn)行更詳細(xì)的敘述。附圖示出圖1用于說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施形式的流程方框簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
圖1簡(jiǎn)示出一個(gè)方框流程圖，該流程圖示出各個(gè)系統(tǒng)組成部分和它們之間關(guān)系。根據(jù)圖1的乘客保護(hù)系統(tǒng)具有一個(gè)用于采集沿著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(gè)傳感器10最好可以探測(cè)在x-/y-平面中的加速度值并生成一個(gè)相應(yīng)的傳感器信號(hào)11。此外，根據(jù)圖1的系統(tǒng)還具有一個(gè)用于采集z方向、也就是垂直方向—它相當(dāng)于汽車的垂直軸線—的加速度的采集機(jī)構(gòu)12。這個(gè)傳感器12也測(cè)定加速度值，然而是z方向的，并且產(chǎn)生相應(yīng)的傳感器信號(hào)13。
此外，優(yōu)選地設(shè)置一個(gè)用于采集汽車前區(qū)的、或者汽車環(huán)境的采集機(jī)構(gòu)14。對(duì)此可替換的是，所述采集機(jī)構(gòu)14可從其它的汽車系統(tǒng)、例如ABS和/或ESP系統(tǒng)中采集指示危險(xiǎn)狀況、例如汽車的不同車輪打滑的數(shù)據(jù)。采集機(jī)構(gòu)14也輸出一種信號(hào)15。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例作為預(yù)碰撞傳感器設(shè)計(jì)的采集方塊14(最前面?zhèn)鞲衅?例如具有一個(gè)雷達(dá)傳感器、激光雷達(dá)傳感器、視頻-或者超聲傳感器，最好具有相應(yīng)的信號(hào)處理機(jī)構(gòu)。若汽車具有例如一個(gè)擺動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)(主動(dòng)體控制系統(tǒng)(Active-Body-Control-System))，并且該系統(tǒng)具有一個(gè)用于采集沿著z方向的加速度的加速度傳感器12，則這個(gè)傳感器可以在根據(jù)圖1的系統(tǒng)中使用。用于在x-和/或y方向加速度探測(cè)的采集機(jī)構(gòu)10具有至少一個(gè)優(yōu)選地可集成在一個(gè)控制機(jī)構(gòu)16中的傳感器。
采集機(jī)構(gòu)10，12和14的信號(hào)11，13和14耦合到控制機(jī)構(gòu)16中，最好是導(dǎo)線或者光導(dǎo)體連接、或者用無(wú)線電連接機(jī)構(gòu)地進(jìn)行。在控制機(jī)構(gòu)16或者控制器中將采集到的加速度值11，13或者預(yù)碰撞傳感器14的采集到的測(cè)量值15輸送到一個(gè)用于計(jì)算一個(gè)控制信號(hào)18的算法17中。該計(jì)算最好在一個(gè)(未示出的)處理器中進(jìn)行，在該處理器中對(duì)算法17進(jìn)行處理?，F(xiàn)在控制機(jī)構(gòu)16借助于z加速度值、并結(jié)合x-和/或y-加速度值能夠識(shí)別出行駛路面不平度，例如可能在地形上的坑洼、馬路牙子、枕木、鐵軌、或者溝渠，并且據(jù)此對(duì)控制機(jī)構(gòu)、也就是至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備19的控制信號(hào)18進(jìn)行控制。
根據(jù)算法17例如可以如此地對(duì)觸發(fā)決定施加影響，即當(dāng)z加速度值為一個(gè)相應(yīng)的水平時(shí)根據(jù)汽車模型減小一個(gè)x-加速度信號(hào)。然后優(yōu)選地只減小加速度信號(hào)(x方向)的峰值水平，或者將整個(gè)信號(hào)水平減小一個(gè)預(yù)定的數(shù)值。另一方面還存在的一種方案是，如此地設(shè)計(jì)算法17根據(jù)沿著z方向的加速度來(lái)提高用于生成控制信號(hào)18的觸發(fā)閾值。算法17的并因此系統(tǒng)特性的另一可能的實(shí)施例最好在于，根據(jù)固有速度、和/或根據(jù)通過(guò)預(yù)碰撞傳感器14測(cè)得的相對(duì)速度來(lái)減小(x-方向的)加速度信號(hào)、和/或提高觸發(fā)閾值。這就是說(shuō)，雖然在正常情況時(shí)所述沿著x-和/或y方向的加速度值會(huì)引起觸發(fā)，但是鑒于z-加速度值就阻止對(duì)于所述乘客保護(hù)設(shè)備的觸發(fā)。因此通過(guò)總體信號(hào)，控制機(jī)構(gòu)16可以識(shí)別出例如是在地形上行駛或者是一種濫用行駛狀態(tài)，其中觸發(fā)乘客保護(hù)設(shè)備是沒(méi)有意義的，并且是所不希望的。算法17的任務(wù)是不發(fā)出用于觸發(fā)至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備19的控制信號(hào)18。
待控制的乘客保護(hù)設(shè)備19或者回拉設(shè)備最好具有煙幕爆發(fā)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(cè)面氣囊，頭部氣囊、膝蓋氣囊、和/或車窗氣囊等。此外，乘客保護(hù)設(shè)備19最好也具有可電調(diào)節(jié)的座椅、或者可電操作的滑動(dòng)天窗、和/或可電操作的側(cè)窗。對(duì)于這些乘客保護(hù)設(shè)備19的控制或者由一個(gè)、或者由多個(gè)控制設(shè)備16承擔(dān)，這些控制設(shè)備根據(jù)由算法所處理的傳感器信號(hào)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)18。這樣就可識(shí)別出地形行駛狀況，并且優(yōu)選地減少例如安全氣囊觸發(fā)系統(tǒng)的靈敏性。在這種情況下在分析這些信號(hào)時(shí)，與事故的短暫的持續(xù)時(shí)間相比所述分析要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)間段。
雖然前面借助一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此，而是可以多種多樣的方式進(jìn)行修改。
因此，根據(jù)本發(fā)明的方法或者根據(jù)本發(fā)明的裝置不限于轎車，而可用在陸上、也可在水上的任何運(yùn)輸工具中，例如用在強(qiáng)力引導(dǎo)設(shè)備(Power-boot)上。此外，通過(guò)附加的傳感器還可生成任意其它的信號(hào)，這些信號(hào)附加地在生成控制信號(hào)時(shí)供算法使用，以便進(jìn)一步地改進(jìn)觸發(fā)特性。
權(quán)利要求
1.用于控制在一輛汽車中的乘客保護(hù)設(shè)備(19)的方法，該方法具有下述步驟為了說(shuō)明必須對(duì)乘客保護(hù)設(shè)備(19)進(jìn)行控制，采集一個(gè)第一測(cè)量值同時(shí)生成一個(gè)相應(yīng)的第一信號(hào)(11)；采集z方向的一個(gè)加速度值同時(shí)生成一個(gè)相應(yīng)的第二信號(hào)(13)；根據(jù)所述第一和第二信號(hào)(11，13)計(jì)算一個(gè)用于控制至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備(19)的控制信號(hào)(18)；根據(jù)計(jì)算出的控制信號(hào)(18)控制所述至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備(19)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采集沿著x-和/或y方向的加速度值、和/或一個(gè)描述汽車車前區(qū)和/或汽車周圍環(huán)境的測(cè)量值來(lái)作為第一測(cè)量值。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，除了采集沿著x-和/或y-方向的加速度值以外，還采集汽車前車區(qū)和/或汽車周圍環(huán)境同時(shí)生成另一信號(hào)(15)，所述另一信號(hào)(15)如同第一信號(hào)(11)一樣輸入到根據(jù)第二信號(hào)(13)的水平對(duì)于用于控制至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備(19)的控制信號(hào)(18)的計(jì)算中。
4.按照權(quán)利要求1，2或3所述的方法，其特征在于，為了采集所述第一測(cè)量值而采集加速度傳感器(10)，或者為了采集汽車環(huán)境/汽車車前區(qū)而采用雷達(dá)傳感器(14)、激光雷達(dá)傳感器(14)、視頻傳感器(14)、或者超聲傳感器(14)。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)作為乘客保護(hù)設(shè)備(19)的安全氣囊-如正和/或副駛駛氣囊、和/或側(cè)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(cè)面玻璃、和/或滑動(dòng)天窗、和/或座椅、和/或可逆式的或者煙幕爆發(fā)式的安全帶拉緊器進(jìn)行控制。
6.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在計(jì)算控制信號(hào)(18)時(shí)根據(jù)第二信號(hào)(13)、和/或根據(jù)汽車模型減小所述第一信號(hào)(11)的水平。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，根據(jù)第二信號(hào)(13)只減小第一信號(hào)(11)的水平峰值，或者根據(jù)第二信號(hào)(13)的水平將第一信號(hào)(11)的水平減小一個(gè)預(yù)定的數(shù)值。
8.按照權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在根據(jù)第二信號(hào)(13)計(jì)算控制信號(hào)(18)時(shí)提高用于控制所述至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備(19)的控制閾值。
9.按照前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在計(jì)算觸發(fā)信號(hào)(18)時(shí)根據(jù)汽車的固有速度或者汽車相對(duì)于障礙物的相對(duì)速度來(lái)提高觸發(fā)閾值、或者減小第一信號(hào)(11)的水平。
10.用于在一輛汽車中控制一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備(19)的裝置，為了說(shuō)明必須對(duì)乘客保護(hù)設(shè)備(19)進(jìn)行控制而具有一個(gè)用于采集一個(gè)第一測(cè)量值并用于同時(shí)生成一個(gè)相應(yīng)的第一信號(hào)(11)的第一采集機(jī)構(gòu)(10)；具有一個(gè)用于采集沿著z方向的加速度值并用于同時(shí)生成一個(gè)相應(yīng)的第二信號(hào)(13)的第二采集機(jī)構(gòu)(12)；具有一個(gè)根據(jù)第一和第二信號(hào)(11，13)來(lái)計(jì)算用于控制至少一個(gè)乘客乘客設(shè)備(19)的控制信號(hào)(18)的計(jì)算機(jī)構(gòu)(16，17)；具有一個(gè)根據(jù)所計(jì)算的控制信號(hào)(18)來(lái)控制所述至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備(19)的控制機(jī)構(gòu)(16)。
11.按照權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，除了采集x-和y-方向的加速度值以外還設(shè)置了一個(gè)用于采集一個(gè)描述汽車車前區(qū)和/或汽車周圍環(huán)境的測(cè)量值(15)的機(jī)構(gòu)(14)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在一個(gè)汽車中用于控制一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備(19)的方法，該方法有如下步驟為了說(shuō)明必須對(duì)至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備(19)進(jìn)行控制，采集第一測(cè)量值同時(shí)生成一個(gè)相應(yīng)的第一信號(hào)(11)；采集一個(gè)沿著z方向的加速度值同時(shí)生成一個(gè)相應(yīng)的第二信號(hào)(13)；根據(jù)所述第一和第二信號(hào)(11，13)計(jì)算用于控制至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備(19)的控制信號(hào)(18)；并且根據(jù)所計(jì)算的控制信號(hào)(18)對(duì)所述至少一個(gè)乘客保護(hù)設(shè)備(19)進(jìn)行控制。本發(fā)明還提供一種相應(yīng)的裝置。
文檔編號(hào)B60R21/013GK1812902SQ200480018207
公開日2006年8月2日 申請(qǐng)日期2004年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者M·泰森, V·瓦爾茨 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司