CN100572146C - 用于触发人员保护机构的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明建议一种用于触发人员保护机构(13，14)的装置。该装置根据设置在汽车正面的碰撞传感机构(11)的一个第一信号和设置在汽车中心位置的加速度传感机构的一个第二信号之间的运行时间差来触发人员保护机构(13、14)，其中，第一信号和第二信号分别表示一个碰撞特征，该装置根据所述运行时间差确定碰撞的严重程度，并且根据碰撞的严重程度来触发人员保护机构(13，14)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于触发人员保护机构的装置。
背景技术
DE 100 33 907 A1公开了一种用于触发人员保护机构的装置。在此，例如将由一个前面传感器所检测到的碰撞严重程度用于触发人员保护机构。
发明内容
本发明的目的是对于所述类型的用于触发人员保护机构的装置进行改进。
上述目的通过一种用于触发人员保护机构的装置来完成。根据本发明，如此配置该装置：使该装置根据设置在汽车正面的碰撞传感机构的一个第一信号和设置在汽车中心位置的加速度传感机构的一个第二信号之间的运行时间差来触发人员保护机构，其中，第一和第二信号分别表示一个碰撞的特征，该装置根据所述运行时间差确定碰撞的严重程度，并且根据碰撞的严重程度来触发人员保护机构。
与所述现有技术相比，根据本发明的上述用于触发人员保护机构的装置具有以下优点，即现在是由设置在汽车正面区域中的碰撞传感机构的表明碰撞特征的一个第一信号和一个由设置在汽车中心的加速度传感机构的第二信号之间的运行时间，这个运行时间也是表示该碰撞。这个运行时间不仅表示有关碰撞过程的情况，而且也表示有关碰撞对象的信息。这样就有了用于改进地触发人员保护机构一例如安全气囊、安全带拉紧器、翻车保护弓架或者行人保护设备的参数。
设置在汽车中心的、典型地设置在暗管上的加速度传感器不能看到与物体的直接碰撞。直到识别到一个加速度信号要经过几毫秒。这种时间的滞后、也就是运行时间差与碰撞的情况、也就是碰撞速度和故事对象的刚性情况以及它们的质量有关。通过确定碰撞和达到启动阈之间、也就是噪声阈和分析启动阈之后的碰撞冲击之间的时间滞后可以很好地说明有关碰撞严重程度的情况。
通过在下文中所列措施和改进方案可以有利地改进在上述技术方案中所说明的用于触发人员保护机构的装置。
第一信号和第二信号是如此产生的，即由于碰撞当时超过噪声阈。在此，特别是在碰撞传感机构中涉及的是接触开关。这些接触开关通过碰撞的作用而关闭。
此外有利的是，该装置根据碰撞传感机构的信号启动一个激活算法。这样激活算法和实际的碰撞时刻同步。通过和实际碰撞的同步，恰好在低速范围、在软的障碍物时可以达到简化的分离。
此外这也是有利的：该装置根据运行时间差来确定碰撞物体的尺寸，并且根据这个尺寸影响激活算法。特别是在所谓的碰桩时可能是这样。这样首先可以达到激活的敏感性、也就是噪声阈的变化。通过桩子进入到汽车的软结构中，在碰撞冲击之后几乎没有出现减速。只是从后来的时标起情况才发生变化。在那时桩子碰到坚固的结构、例如发动机缸体，使得汽车减速。识别出物体，就会导致对于所述激活阈进行适配。
此外这也是有利的：根据本发明的装置根据运行时间差输出对于碰撞部位的估计，其中，在触发人员保护机构时也考虑碰撞部位。
碰撞传感机构有利地具有一个接触传感机构-如动力开关和/或加速度传感机构。这些传感器可以直接设置在保险杆缓冲器上，或者在汽车正面的扩展区域中，例如也在正面的保险罩上。
最后，碰撞传感机构分布在汽车的正面也是有利的、以便更好地检测碰撞的部位。
附图说明
附图表示本发明的几个实施例，在下述的说明中对这些实施例进行更详细的说明。
这些附图是：
图1：根据本发明的装置的方框图；
图2：根据本发明的装置的另一方框图；
图3：根据本发明的装置的另一方框图；
图4：流程图；
图5：有噪声阈影响的信号比较；
图6：无噪声阈影响的信号比较；
图7：启动阈的效果；
图8：桩碰撞。
具体实施方式
在欧盟根据立法从2005年起应在汽车中采用行人保护装置。除一开始的被动方案，如汽车正面的相应的结构外还将在以后的阶段也采用主动保护措施。汽车正面保险罩区域的安全气囊和碰撞传感器就属于这样一些保护措施，这些安全气囊是根据碰撞传感器的信号激活的。碰撞传感器可以由预碰撞传感器，如雷达-和超声波、和/或接触传感器构成。接触传感器显示物体的直接碰撞，并且也能按照测量原理为碰撞物体的分类作出贡献。此外，还应根据情况也起动用于乘客保护的安全气囊。为此还需要其它的信息。
根据本发明建议，为了改进对人员保护机构的触发，充分利用接触传感器的信号和设置在中心的加速度传感器之间的运行时间差。接触传感器识别碰撞要早，而位于汽车暗管上的加速度传感机构由于它的中心位置通常在安全气囊设备中要晚几毫秒才识别到这个碰撞。运动时间差可以为碰撞的严重程度、碰撞类型的确定、碰撞物体尺寸的估计和碰撞部位的估计作出有价值的提示。
图1在一个第一电路方框图中表示根据本发明的装置。在汽车10中在汽车的正面区域设置一个接触传感机构11。在此，该传感机构特别是可以设置在保险杠缓冲器中。在此涉及一个或者多个开关，或者也涉及加速度传感器。所述接触传感机构11通过一导线与一个用于触发人员保护机构的、且设置在中心的控制设备相12连接。例如通过数据输出端使控制设备12与在此代表安全气囊的人员保护机构13和14相连接。通常控制设备12与许多人员保护机构连接，然而在此作为示例仅示出两个。在控制设备12中不仅设置一个处理器，通常是一个微控制器，用来触发人员保护机构13和14并用于分析接触传感机构11的信号，而且也设置一个至少在汽车的纵向方向上敏感的加速度传感机构。这个加速度传感机构的信号也是由控制设备12的处理器进行分析。然后控制设备12根据这些信号触发人员保护机构13和14。
根据本发明，所述控制设备12确定接触传感机构11和本身的加速度传感机构12的信号之间的运行时间差。接触传感器11的信号几乎无时间滞后地通过导线传输到控制设备12，该接触传感器11例如在汽车的正面识别出一个碰撞要比设置在中心的控制设备12用它的加速度传感器识别到该碰撞要早得多。从这个运动时间差可以确定碰撞严重程度、提早起动控制设备12的激活算法、评估碰撞物体的尺寸和评估碰撞部位。可以用其它的传感器、例如加速度传感器和预碰撞传感器来补充接触传感机构11。其它的传感器、如乘员传感机构和另外的加速度传感器或者压力传感器与控制设备12相连接。但是为了简单起见在此就不细述了。
图2表示根据本发明的装置的另一方框图。接触传感机构20和一个分析模块21连接，该分析模块处理接触传感机构20的信号，并且通过导线输送到控制设备22。控制设备22具有一个接收器模块23，该接收器模块接收了模块21的信号，并且传输到控制设备22中的一个处理器24中。该处理器24同样也考虑位于控制设备22中的加速度传感机构25的信号。这个加速度传感机构25包括至少汽车纵向方向的加速度。根据这些加速度信号和接触传感机构20的信号，处理器24触发末端级26，在此示范地一个点火电路27与该末端级连接。特别是处理器24根据接触传感机构20的一个信号来启动它的激活算法。由接触传感机构20和加速度传感机构25的信号之间的运行时间差，所述处理器24求出碰撞严重程度、碰撞物体的尺寸、碰撞部位，以便由此确定触发哪些人员保护机构物如何进行触发。
图3表示接触传感机构的一个特殊配置。在汽车的正面30处，在汽车正面的长度上分布有各种不同的传感器30，32，33和34。通常这些传感器为开关。这些开关和一个分析模决35连接，该分析模块处理这些信号，以便将这些信号传输给控制设备22。通过这种配置可以很容易地识别一个碰撞部位。这些在汽车正面的碰撞传感器也可附加地按高度叠置地设置。这样也可在汽车的正面设置这种碰撞传感器的一个区域。
图4用一个流程图对在根据本发明的装置中所执行的流程进行说明。在方法步骤400中由接触传感机构20产生信号，并且通过模块21和模块23传输到控制设备22的处理器24。在方法步骤401中由加速度传感机构25产生第二信号。在这两个信号之间存在一个运行时间差，这个运行时间差在方法步骤402中确定。在方法步骤403中处理器24借助所述运行时间差确定碰撞的严重程度，该处理器根据第一信号启动算法404，并且在方法步骤405中确定事故对向的尺寸。还可附加地借助运行时间差和其它的信号在方法步骤406中确定碰撞部位。然后由此在方法步骤407中对拉回机构27进行触发。
在图5中上曲线图表示汽车一个正面碰撞以及与一个软的和硬的障碍物碰撞时的加速度。在图5的下曲线图中可以看到相应的速度的降低。通过与实际的碰撞的同步，正好在低速范围和软障碍物时达到简单的分离。安全气囊控制装置时刻注视着传感器25的信号。如果这些信号超过一个第一阀(后面叫噪声阀)，则处理器开始分析这些信号。这个阈的形成可以不同于简单的阈，或者例如通过在碰撞中彼此产生偏差的、具有不同长度的两个窗积分(Fensterintegrale)的比较来构成。其中，在此通过加速度信号仅确定起始点是重要的。这些信号由于结构而经历某种滞后，因为这些信号典型地从保险杠缓冲器经纵向结构到达安全气囊控制设备中的传感器中。这种滞后也和碰撞速度以及障碍物的硬度有关。在附图5中对三种不同的配置进行了说明：
信号50：55公里/时撞向一个坚硬障碍物
信号51；26公里/时撞向一个坚硬障碍物
信号52：15公里/时撞向一个坚硬障碍物
这三个不同的碰撞速度在曲线图中以加速度和从中求积分得出的速度的变化画出。很容易地识别出在信号51和52之间积分曲线的相似性。这就导致要区分这两个不同的碰撞很费事，因为信号52是作为非激活情况分类的。
在图6中将相同的信号重新画了一遍，然而从碰撞一开始就进行同步。这是通过碰撞传感器11完成的。现在这些信号是：
信号60：55公里/时撞向一个坚硬障碍物，
信号61：26公里/时撞向一个坚硬障碍物，
信号62：15公里/时撞向一个坚硬障碍物。
从该图的下部分可清楚地看到三个不同信号的明显的分离。这是通过碰撞传感器11的信息达到的。
图7表示启动阈的效果。通过确定在碰撞和达到启动阈之间的滞后时间以及分析启动阈之后的碰撞冲击，可以得到有关碰撞严重程度的很好的说明。
图7表示，以64公里/时的速度强烈撞击一个可变形的障碍物的碰撞冲量与一个以26公里/时的速度碰撞一个坚硬障碍物的区别。然而，在观察下降的速度时，将在短时间后的26公里/时撞击作为更强的信号显露出来。在加速度-时间曲线图和速度下降-时间曲线图中用曲线70表示26公里/时的碰撞，而用曲线71表示64公里/时的碰撞。
此外，在图7中还可看到一些垂直的虚线(4.5毫秒；8毫秒；19毫秒)。这些标记是借助所画入的阈(～3g)通过相应的信号(71；70；72)达到的。这些时间标记说明通过结构的滞后，并且很粗略地与碰撞速度成反比例(仅指示器)。此外，可对标记后的加速度曲线(第一峰值)进行分析，并且获得有关障碍物硬度的说明。很容易地看到曲线71产生一个强的峰值，该峰值比信号70的峰值要早，并且具有根本不同的形状。将曲线72作为参考值画入其中。从图8中也可推导出类似的说明。
图8在一个加速度-时间-曲线图和一个速度下降-时间-曲线图中表示桩子碰撞的效果。若能识别出碰撞物体的尺寸，则在碰桩时这可用于改变所述激活敏感度。通过使桩子进入到汽车的软结构，在碰撞冲击之后几乎不出现减速。只是从时间标记40毫秒起这才发生变化，如曲线81表示的那样。那里桩子碰到实心的结构、例如发动机缸体，并且因此使汽车减速。在这种情况中物体的识别、碰撞物体的尺寸和碰撞曲线都能与所述激活阈相适配。
Claims (4)
1.用于触发人员保护机构(13，14)的装置，其特征在于，如此配置该装置：使该装置根据设置在汽车正面的碰撞传感机构(11)的一个第一信号和设置在汽车中心位置的加速度传感机构(25)的一个第二信号之间的运行时间差来触发人员保护机构(13，14)，其中，第一信号和第二信号由于碰撞当时超过噪声阈而产生，并且第一和第二信号分别表示一个碰撞的特征，该装置根据所述运行时间差确定碰撞的严重程度，并且根据碰撞的严重程度来触发人员保护机构(13，14)。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置在确定碰撞部位时考虑所述运行时间差。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，碰撞传感机构(11，20)具有一个接触传感机构和/或一个加速度传感机构和/或一个环境传感机构。
4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，碰撞传感机构分布在汽车的正面(30)。
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