CN100404321C - 用于控制汽车中乘客保护设备的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种在一个汽车中用于控制一个乘客保护设备(19)的方法，该方法有如下步骤：为了说明必须对至少一个乘客保护设备(19)进行控制，采集第一测量值同时生成一个相应的第一信号(11)；采集一个沿着z方向的加速度值同时生成一个相应的第二信号(13)；根据所述第一和第二信号(11，13)计算用于控制至少一个乘客保护设备(19)的控制信号(18)；并且根据所计算的控制信号(18)对所述至少一个乘客保护设备(19)进行控制。本发明还提供一种相应的装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于控制汽车中乘客保护设备的方法、并且特别是用于控制汽车中约束设备的方法。
背景技术
现今对约束设备、例如不同方案的安全气囊或者可控制的安全带拉紧器的控制是根据用于采集沿着汽车的纵向方向和汽车的横向方向、即x和y方向的加速度的传感器进行的。此外还公开了对于特别是能控制乘客保护设备一例如座椅靠背的调节、车窗或者滑动天窗的关闭-的前方或预碰撞雷达传感器的利用。在驶过或通过路面不平的地方-例如坑洼、马路牙子、枕木、铁轨、还有沟渠时，虽然在x-y平面上探测到短时地比较高的加速度数值，但是在这样一些所谓的滥用的行驶状况中并不要求触发约束设备。当今的用于控制汽车中的约束设备的系统不能清楚地将这样一些行驶状况、例如地形行驶(Fahrtim Gelaende)与实际的危险的行驶状况、例如即将面临的碰撞区分开来。
发明内容
根据本发明的用于控制汽车中的乘客保护设备的方法具有下述步骤：采集一个第一测量值同时生成一个相应的第一信号；采集z方向的一个加速度值同时生成一个相应的第二信号；根据所述第一和第二信号计算一个控制信号；根据计算出的控制信号控制所述至少一个乘客保护设备；在计算控制信号时根据汽车的固有速度或者汽车相对于障碍物的相对速度来提高触发阈值、或者减小第一信号的水平。该方法与已公开的解决方案相比具有如下优点：它能将准确地区分路面不平、地形行驶、或者滥用行驶状态时不触发乘客保护设备与在碰撞时触发乘客保护设备。因此识别出行驶路面不平，并在决定触发或者不触发乘客保护设备时对这个信息予以考虑。在这个基础上可以计算出一个准确、可靠和强有力的触发决定，并且妨止无意的触发。
作为本发明基础的构思主要在于，采集和使用汽车沿z方向、也就是沿垂直方向的加速度，以鉴别在x-/y-平面中大加速度时的不危险的行车路面不平性。
换句话说，在汽车中用于控制乘客保护设备的方法分三个步骤准备：为了说明必须对乘客保护设备进行控制，采集一个第一测量值同时生成一个相应的第一信号；采集一个沿着z方向的加速度值同时生成一个相应的第二信号；根据所述第一和第二信号计算用于控制至少一个乘客保护设备的控制信号；并且根据所计算的控制信号对至少一个乘客保护设备进行控制。这样，当在z方向也出现加速度值时对会造成触发的、在x-/y-平面中的例如一个高的加速度值进行更正，以避免例如在行驶通过地形时出现错误的触发。
按照一种优选的改进方案，采集沿着x方向和/或y方向的加速度值、和/或一个描述汽车车前区和/或汽车环境的测量值来作为第一测量值。这包含涉及到纵向或者横向加速度值、和/或在可能的预碰撞系统中的汽车车前区监控的结果的优点。
按照另一种优选的改进方案，除了采集x方向和y方向的加速度外，还采集汽车车前区和/或汽车环境同时生成另一信号。所述另一信号也如同第一信号一样输入到根据第二信号的水平对于用于控制至少一个乘客保护设备的控制信号的计算中。因此可以以优选的方式使用一个广泛的具有相应生成的用于计算的传感器信号的传感器系统，用于控制乘客保护设备。
按照另一种优选的改进方案，为了采集所述第一测量值而采用加速度传感器，或者为了采集汽车周围环境和/或车前区而采用雷达传感器、激光雷达传感器、视频传感器或者视频传感器或者超声传感器。这样就能设置各种类型的用于生成第一测量值的汽车周围环境-/-汽车车前区的探测机构。
按照另一种优选的改进方案，可对作为乘客保护设备的安全气囊-如正、副驾驶员气囊、和/或侧面气囊、和/或头部气囊、和/或膝盖气囊、和/或车窗气囊、和/或可电操作的侧面玻璃、和/或滑动天窗、和/或座椅、和/或可逆的或烟幕爆发式的安全带拉紧器进行控制。在这种情况下的优点是，基于根据本发明的方法可控制用于保护乘客的乘客保护设备的大组合。
按照另一种优选的改进方案，在计算所述控制信号时根据第二信号和/或汽车模型减小所述第一信号的水平。通过这一方法步骤对乘客保护设备的触发特性进行有利的匹配。
按照另一种优选的改进方案，根据第二信号只减少第一信号的水平峰值，或者根据第二信号的水平将第一信号的水平减小一个预先规定的数值。这种做法具有在计算控制信号时简化运算操作的优点。
按照另一种优选的改进方案，在根据第二信号计算控制信号时提高用于控制所述至少一个乘客保护设备的控制阈值。通过这一方法步骤也可对触发特性进行简单的匹配。
按照另一种优选的改进方案，在计算控制信号时根据汽车的固有速度或者根据汽车相对于障碍物的相对速度提高触发阈值，或者减小第一信号的水平。这样，可有利地将汽车的速度作为附加地待考虑的参数输入到所述计算中。
附图说明
在附图中表示了本发明的一个实施例，在下面的说明中对该实施例进行更详细的叙述。附图示出：
图1用于说明本发明的一个实施形式的流程方框简图。
具体实施方式
图1简示出一个方框流程图，该流程图示出各个系统组成部分和它们之间关系。根据图1的乘客保护系统具有一个用于采集沿着x方向和/或y方向、也就是汽车纵向方向和汽车横向方向的加速度的加速度传感器10。因此，这个传感器10最好可以探测在x-/y-平面中的加速度值并生成一个相应的传感器信号11。此外，根据图1的系统还具有一个用于采集z方向、也就是垂直方向-它相当于汽车的垂直轴线-的加速度的采集机构12。这个传感器12也测定加速度值，然而是z方向的，并且产生相应的传感器信号13。
此外，优选地设置一个用于采集汽车前区的、或者汽车环境的采集机构14。对此可替换的是，所述采集机构14可从其它的汽车系统、例如ABS和/或ESP系统中采集指示危险状况、例如汽车的不同车轮打滑的数据。采集机构14也输出一种信号15。根据一个实施例作为预碰撞传感器设计的采集方块14(最前面传感器)例如具有一个雷达传感器、激光雷达传感器、视频-或者超声传感器，最好具有相应的信号处理机构。若汽车具有例如一个摆动调节系统(主动体控制系统(Active-Body-Control-System))，并且该系统具有一个用于采集沿着z方向的加速度的加速度传感器12，则这个传感器可以在根据图1的系统中使用。用于在x方向和/或y方向加速度探测的采集机构10具有至少一个优选地可集成在一个控制机构16中的传感器。
采集机构10，12和14的信号11，13和14耦合到控制机构16中，最好是导线或者光导体连接、或者用无线电连接机构地进行。在控制机构16或者控制器中将采集到的加速度值11，13或者预碰撞传感器14的采集到的测量值15输送到一个用于计算一个控制信号18的算法17中。该计算最好在一个(未示出的)处理器中进行，在该处理器中对算法17进行处理。现在控制机构16借助于z加速度值、并结合x加速度值和/或y加速度值能够识别出行驶路面不平度，例如可能在地形上的坑洼、马路牙子、枕木、铁轨、或者沟渠，并且据此对控制机构、也就是至少一个乘客保护设备19的控制信号18进行控制。
根据算法17例如可以如此地对触发决定施加影响，即当z加速度值为一个相应的水平时根据汽车模型减小一个x加速度信号。然后优选地只减小加速度信号(x方向)的峰值水平，或者将整个信号水平减小一个预定的数值。另一方面还存在的一种方案是，如此地设计算法17：根据沿着z方向的加速度来提高用于生成控制信号18的触发阈值。算法17的并因此系统特性的另一可能的实施例最好在于，根据固有速度、和/或根据通过预碰撞传感器14测得的相对速度来减小(x方向的)加速度信号、和/或提高触发阈值。这就是说，虽然在正常情况时所述沿着x方向和/或y方向的加速度值会引起触发，但是鉴于z-加速度值就阻止对于所述乘客保护设备的触发。因此通过总体信号，控制机构16可以识别出例如是在地形上行驶或者是一种滥用行驶状态，其中触发乘客保护设备是没有意义的，并且是所不希望的。算法17的任务是不发出用于触发至少一个乘客保护设备19的控制信号18。
待控制的乘客保护设备19或者约束设备最好具有烟幕爆发式或者可逆式安全带拉紧器和/或安全气囊-例如正、副驾驶气囊、侧面气囊，头部气囊、膝盖气囊、和/或车窗气囊等。此外，乘客保护设备19最好也具有可电调节的座椅、或者可电操作的滑动天窗、和/或可电操作的侧窗。对于这些乘客保护设备19的控制或者由一个、或者由多个控制设备16承担，这些控制设备根据由算法所处理的传感器信号发出相应的控制信号18。这样就可识别出地形行驶状况，并且优选地减少例如安全气囊触发系统的灵敏性。在这种情况下在分析这些信号时，与事故的短暂的持续时间相比所述分析要经过较长的时间段。
虽然前面借助一个优选的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不限于此，而是可以多种多样的方式进行修改。
因此，根据本发明的方法或者根据本发明的装置不限于轿车，而可用在陆上、也可在水上的任何运输工具中，例如用在强力引导设备(Power-boot)上。此外，通过附加的传感器还可生成任意其它的信号，这些信号附加地在生成控制信号时供算法使用，以便进一步地改进触发特性。
Claims (9)
1.用于控制在一辆汽车中的乘客保护设备(19)的方法，该方法具有下述步骤：
采集一个第一测量值同时生成一个相应的第一信号(11)；
采集z方向的一个加速度值同时生成一个相应的第二信号(13)；
根据所述第一和第二信号(11，13)计算一个控制信号(18)；
根据计算出的控制信号(18)控制所述至少一个乘客保护设备(19)；
在计算控制信号(18)时根据汽车的固有速度或者汽车相对于障碍物的相对速度来提高触发阈值、或者减小第一信号(11)的水平。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，采集沿着x方向和/或y方向的加速度值、和/或一个描述汽车车前区和/或汽车周围环境的测量值来作为第一测量值。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，除了采集沿着x方向和/或y方向的加速度值以外，还采集汽车前车区和/或汽车周围环境同时生成另一信号(15)，所述另一信号(15)如同第一信号(11)一样输入到根据第二信号(13)的水平对于所述控制信号(18)的计算中。
4.按照权利要求1，2或3所述的方法，其特征在于，为了采集所述第一测量值而采用加速度传感器(10)，或者为了采集汽车环境/汽车车前区而采用雷达传感器(14)、激光雷达传感器(14)、视频传感器(14)、或者超声传感器(14)。
5.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，对作为乘客保护设备(19)的安全气囊和/或可电操作的侧面玻璃、和/或滑动天窗、和/或座椅、和/或可逆式的或者烟幕爆发式的安全带拉紧器进行控制。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，所述安全气囊是正和/或副驶驶气囊、和/或侧面气囊、和/或头部气囊、和/或膝盖气囊、和/或车窗气囊。
7.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在计算控制信号(18)时根据第二信号(13)、和/或根据汽车模型减小所述第一信号(11)的水平。
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，根据第二信号(13)只减小第一信号(11)的水平峰值，或者根据第二信号(13)的水平将第一信号(11)的水平减小一个预定的数值。
9.按照权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在根据第二信号(13)计算控制信号(18)时提高用于控制所述至少一个乘客保护设备(19)的控制阈值。
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