CN101045441A - 车辆碰撞检测系统 - Google Patents

Abstract

一种车辆碰撞检测系统，其中左测和右侧压力传感器(10，20)分别设置于车辆的左、右门(5，6)，以检测相应的门(5，6)的门内部空间(1)中的压力。ECU(30)计算修正压力改变量(ΔPh)，该修正压力改变量(ΔPh)通过基于由压力传感器(10，20)中布置在左、右门(5，6)中的不与物体(70)碰撞的非碰撞门内的非碰撞侧压力传感器测量到的压力(P2)来修正由压力传感器(10，20)中布置在左、右门(5，6)中的与物体(70)碰撞的受碰撞门内的受碰撞侧压力传感器测量到的压力(P1)的改变量(ΔP1)而获得。ECU(30)基于该修正压力改变量来确定物体(70)碰撞的发生。

Description

车辆碰撞检测系统

技术领域

本发明涉及一种检测车辆侧面碰撞的车辆碰撞检测系统。

背景技术

例如，日本未审的专利公报No.H02-249740记载了一种压力传感器，其布置在车门内部并且用作侧面碰撞检测装置，以用来检测车辆侧面的碰撞(车辆侧面碰撞)和用来在侧面碰撞发生时启动乘员保护设备(例如，侧气囊)。根据日本未审的专利公报No.H02-249740，在车门内部设置了气密密封的气罐，气罐内的压力由压力传感器检测。当由压力传感器检测的气罐压力等于或大于预定阈值时，则确定物体与车辆侧面发生了碰撞，从而启动气囊等。

在日本未审的专利公报No.H02-249740的情况中，车门内部需要用来容纳气罐的容纳空间。因而，在车门和气罐的设计方面存在限制。此外，设置气罐导致了成本的增加。为了克服上述缺点，可以设想出利用压力传感器直接检测车门内部空间中的压力来检测车辆的侧面碰撞。具体而言，比较车门内部空间的压力与预定阈值以检测车辆碰撞的发生。

然而，当大气压由于车辆当前位置的海拔变化而变化或者由于车辆当前位置的天气变化而变化时，车门内部空间的压力可能会显著改变。因而，在比较这种车门内部空间的压力与预定阈值以检测车辆碰撞发生的情况下，可能不能准确检测车辆碰撞的发生。在上述使用气罐检测车辆碰撞发生的情况下，也是如此。

有鉴于此，还可以设想出使用压力改变量——即车门内部空间中的压力改变量——来代替车门内部空间的压力以检测碰撞的发生。然而，即使是在车门内部空间的改变量相同的情况下，当大气压改变时，压力改变量也会变化。即，即使是在使用压力改变量时，也可能不能准确检测碰撞的发生。

发明内容

本发明致力于上述缺点。因而，本发明的目的是提供一种车辆碰撞检测系统，其能够有效检测车辆的侧面碰撞，即使是在大气压由于海拔变化或天气变化而变化时也是如此。

为了实现本发明的目的，提供了一种设置在车辆中用以检测物体对车辆侧面的碰撞的车辆碰撞检测系统。所述车辆碰撞检测系统包括多个压力传感器、修正装置和碰撞确定装置。所述压力传感器分别设置在车辆的左、右门上，其设置方式为各压力传感器容置在左、右门中的相应一个门的门内部空间中以检测门内部空间中的压力。修正装置用来计算修正压力改变量，所述修正压力改变量通过基于由所述多个压力传感器中布置在左、右门中不与物体碰撞的非碰撞门内的非碰撞侧压力传感器测量到的压力来修正由所述多个压力传感器中布置在左、右门中与物体碰撞的碰撞门内的受碰撞侧压力传感器测量到的压力改变量而得到。碰撞确定装置基于修正装置计算出的修正压力改变量确定物体碰撞的发生。

附图说明

从以下的说明书、所附的权利要求和附图可以最好地理解本发明及其另外的目的、特征和优点，其中：

图1示出了根据本发明第一实施例的车辆碰撞检测系统的构造；

图2A是车门整体结构的剖视图，其中安装了第一实施例的车辆碰撞检测系统；

图2B是图2A中的箭头IIB所指圆圈部分的放大图；

图3是示出第一实施例的车辆碰撞检测系统的框图；

图4是示出第一实施例的车辆碰撞检测系统的框图；

图5是示出在物体与车辆碰撞时的压力形态的图表；

图6是示出海拔和大气压之间的关系以及海拔和压力改变量之间的关系的图表；

图7是示出高海拔位置的压力改变量、低海拔位置的压力改变量和修正压力改变量的图表；

图8是示出根据本发明第二实施例的车辆碰撞检测系统的框图；和

图9是示出根据第二实施例的车辆碰撞检测系统的框图。

具体实施方式

现在，将参考附图描述本发明的各实施例。

(第一实施例)

将参考图1-4描述根据本发明第一实施例的车辆碰撞检测系统。

第一实施例的车辆碰撞检测系统安装在车辆中并且检测物体与车辆侧面碰撞的发生。如图1和3所示，车辆碰撞检测系统包括左侧压力传感器10、右侧压力传感器20和气囊ECU 30。

左侧压力传感器10放置在左侧车门5的门内部空间1中，以检测左侧车门5的门内部空间1中的压力P_L。右侧压力传感器20放置在右侧车门6的门内部空间1中，以检测右侧车门6的门内部空间1中的压力P_R。

将参考图2A和2B描述左侧压力传感器10在车辆内的布置。尽管未详细描述，但是右侧压力传感器20在车辆内的布置基本上与左侧压力传感器10的布置相同，除了右侧压力传感器20布置在车辆右侧，而左侧压力传感器10布置在车辆左侧。

如图2A和2B所示，左侧压力传感器10容置在传感器模块4中。传感器模块4放置在左侧车门5的门内部空间1中。具体而言，传感器模块4放置在形成于左侧车门5的内板5a和外板5b之间的门内部空间1中。更具体地，传感器模块4设置到内板5a的处于其外板5b一侧的表面上。

内板5a是分隔门内部空间1和车辆乘员室2的面板，而外板5b是分隔门内部空间1和车辆外侧3的面板。当物体(例如，在本示例情况下为电线杆)70与外板5b碰撞时，即，当发生外板5b的侧面碰撞时，外板5b朝向内板5a一侧变形。具体而言，当物体70与外板5b碰撞时，外板5b变形而导致门内部空间1压缩和变形。

此外，如图2B所示，传感器模块4容置有左侧压力传感器10并形成有检测孔4a。检测孔4a在传感器模块4的门内部空间1一侧的开口和左侧压力传感器10之间连通。即，左侧压力传感器10通过检测孔4a检测门内部空间1中的空气压力P_L。当物体70与外板5b碰撞时，左侧压力传感器10通过检测孔4a接收门内部空间1的压缩空气并且从而检测空气压力P_L。

如图1所示，气囊ECU 30通常放置在车辆乘员室2中的横向中心(车辆左右方向的中心)处。气囊ECU 30分别通过信号电缆直接连接到左侧压力传感器10和右侧压力传感器20。气囊ECU 30通过相应的信号电缆接收由左侧压力传感器10检测到的左侧车门5的门内部空间1的压力P_L。气囊ECU 30还通过相应的信号电缆接收由右侧压力传感器20检测到的右侧车门6的门内部空间1的压力P_R。

然后，气囊ECU 30基于分别从左侧压力传感器10和右侧压力传感器20接收到的压力P_L、P_R检测物体70对车辆侧面(左侧车门5或右侧车门6)的碰撞。此外，在气囊ECU 30检测到物体与车辆侧面的碰撞时，气囊ECU 30启动侧气囊40。

如图3所示，气囊ECU 30包括加速度传感器31、受碰撞门确定装置32、修正装置33和碰撞确定装置34。加速度传感器31检测车辆左右方向的加速度。在物体70碰撞到左侧车门5时由加速度传感器31检测到的加速度不同于在物体70碰撞到右侧车门6时由加速度传感器31检测到的加速度。具体而言，在物体70碰撞到左侧车门5时由加速度传感器31检测到的加速度在朝向车辆右侧的方向上较大。相反，在物体70碰撞到右侧车门6时由加速度传感器31检测到的加速度在朝向车辆左侧的方向上较大。

受碰撞门确定装置32(本发明的第一受碰撞门确定装置)基于由加速度传感器31检测到的加速度确定物体70是与车辆的右侧面还是与车辆的左侧面碰撞。具体而言，受碰撞门确定装置32检测左侧车门和右侧车门5、6中的与物体70碰撞的受碰撞门。

将参考图4描述修正装置33。首先，修正装置33确定左侧压力传感器10是受碰撞侧压力传感器50还是非碰撞侧压电传感器60，以及确定右侧压力传感器20是受碰撞侧压力传感器50还是非碰撞侧压力传感器60。例如，当物体70与左侧车门5碰撞时，修正装置33确定左侧压力传感器10为受碰撞侧压力传感器50，并且还确定右侧压力传感器20为非碰撞侧压力传感器60。相反，当物体70与右侧车门6碰撞时，修正装置33确定左侧压力传感器10为非碰撞侧压力传感器60，并且还确定右侧压力传感器20为受碰撞侧压力传感器50。

然后，在物体70与左侧车门5碰撞的情况下，修正装置33确定从左侧压力传感器10接收到的压力P_L作为由受碰撞侧压力传感器50检测到的压力P1，并且还确定从右侧压力传感器20接收到的压力P_R作为由非碰撞侧压力传感器60检测到的压力P2。这里，由于碰撞时门内部空间1的压缩和变形，由受碰撞侧压力传感器50检测到的压力P1随时间变化。相反，由非碰撞侧压力传感器60检测到的压力P2基本保持恒定。即，压力P2对应于大气压。

修正装置33包括受碰撞侧压力改变量计算部(受碰撞侧压力改变量计算装置)33a和灵敏度修正部(灵敏度修正装置)33b。受碰撞侧压力改变量计算部33a计算从受碰撞侧压力传感器50接收到的压力P1的改变量ΔP1。将参考图5-7描述压力P1的改变量ΔP1。图5示出了在物体70碰撞车辆的情况下压力P1的形态。图6示出了海拔和大气压P2之间的关系以及海拔和压力P1的改变量ΔP1之间的关系。图7示出了高海拔位置的压力P1的改变量ΔP1、低海拔位置的压力P1的改变量ΔP1和修正压力改变量ΔPh。

如图5所示，压力P1的改变量ΔP1为碰撞前的压力P1和碰撞后的压力P1之间的压力差。在物体70施加到车辆的碰撞力增加时，压力P1的改变量ΔP1增加。此外，海拔和大气压P2之间的关系如下。即，如图6所示，当海拔增加时，大气压P2降低。此外，海拔和压力P1的改变量ΔP1之间的关系如下。即，如图6所示，当海拔增加时，压力P1的改变量ΔP1降低。因而，如图7所示，即使碰撞时物体70施加到车门5、6的碰撞力是相同的，压力P1的改变量ΔP1在高海拔位置和低海拔位置也是不同的。即，在低海拔位置的情况下，压力P1的改变量ΔP1与高海拔位置的情况相比是增加的。如上所述，由受碰撞侧压力改变量计算部33a计算的压力P1的改变量ΔP1根据车辆所处的相应海拔处的大气压P2而变化。

灵敏度修正部33b执行修正处理，以基于从非碰撞侧压力传感器60接收到的压力P2修正由受碰撞侧压力改变量计算部33a计算出的压力P1的改变量ΔP1。这种修正处理是一种根据以下公式(1)计算修正压力改变量ΔPh的处理，其中P0为标准压力，即标准大气压(101.3kPa)。

$\mathrm{\ΔPh}=\mathrm{\ΔP}1$ $\×$ $\frac{P0}{P2}$ ......公式(1)

因而，如图7所示，在物体70施加到车门5、6的碰撞力相同的情况下，修正压力改变量ΔPh与大气压P2无关并示出为恒定的形态。即，在低海拔位置的情况下和在高海拔位置的情况下，只要物体70施加到车门5、6的碰撞力相同，修正压力改变量ΔPh就不会改变。

碰撞确定装置34基于由修正装置33的灵敏度修正部33b计算出的修正压力改变量ΔPh确定物体70是否与设置有受碰撞侧压力传感器50的车门5、6碰撞。例如，碰撞确定装置34基于修正压力改变量ΔPh是否超出阈值Pth来确定。在修正压力改变量ΔPh超过阈值Pth的情况下，碰撞确定装置34确定物体70与设置有受碰撞侧压力传感器50的车门5、6碰撞。

此外，当碰撞确定装置34确定物体70与设置有受碰撞侧压力传感器50的车门5、6碰撞时，碰撞确定装置34启动侧气囊40。具体而言，当碰撞确定装置34确定物体70与左侧车门5碰撞时，碰撞确定装置34启动车辆左侧的侧气囊40。备选地，当碰撞确定装置34确定物体70与右侧车门6碰撞时，碰撞确定装置34启动车辆右侧的侧气囊40。

在上述实施例中，通过使用不依赖于大气压的修正压力改变量ΔPh进行碰撞确定。因而，即使在大气压由于海拔或天气变化而变化时，也能可靠地检测车辆的侧面碰撞。从而，能够可靠地启动侧气囊40。

(第二实施例)

将参考图8和9描述根据本发明第二实施例的车辆碰撞检测系统。图8和9是示出根据第二实施例的车辆碰撞检测系统的框图。在以下说明中，车辆碰撞检测系统的与第一实施例相同的构件将用相同的标号表示并且将不再进一步描述。因而，在以下说明中，将仅仅描述第二实施例的车辆碰撞检测系统与第一实施例的车辆碰撞检测系统之间的差异。

如图8所示，第二实施例的车辆碰撞检测系统包括左侧压力传感器10、右侧压力传感器20和气囊ECU 130。

气囊ECU 130接收由左侧压力传感器10检测到的左侧车门5的门内部空间1的压力P_L。气囊ECU 130还接收由右侧压力传感器20检测到的右侧车门6的门内部空间1的压力P_R。然后，气囊ECU 130基于从左侧压力传感器10和右侧压力传感器20接收到的压力P_L、P_R检测物体70对车辆侧面(左侧车门5或右侧车门6)的碰撞。而且，在气囊ECU 130检测到物体70与车辆侧面碰撞时，气囊ECU 130启动侧气囊40。

气囊ECU 130包括受碰撞门确定装置131、修正装置33和碰撞确定装置34。如图9所示，受碰撞门确定装置131(本发明的第二受碰撞门确定装置)包括左侧压力改变量计算部(左侧压力改变量计算装置)131a、右侧压力改变量计算部(右侧压力改变量计算装置)131b和比较部(比较装置)131c。

左侧压力改变量计算部131a接收由左侧压力传感器10检测到的压力P_L并且计算压力P_L的改变量ΔP_L。这里，压力P_L的改变量ΔP_L与上述的压力P1的改变量ΔP1相似。即，压力P_L的改变量ΔP_L为碰撞前的压力P_L和碰撞后的压力P_L之间的压力差。因而，当物体70与左侧车门5碰撞时，压力P_L的改变量ΔP_L变为相对较大的值。相反，当物体70不与左侧车门5碰撞时，压力P_L的改变量ΔP_L变成基本上为零。

右侧压力改变量计算部131b接收由右侧压力传感器20检测到的压力P_R。然后，右侧压力改变量计算部131b计算压力P_R的改变量ΔP_R。这里，压力P_R的改变量ΔP_R为碰撞前的压力P_R和碰撞后的压力P_R之间的压力差。因而，当物体70与右侧车门6碰撞时，压力P_R的改变量ΔP_R变为相对较大的值。相反，当物体70不与右侧车门6碰撞时，压力P_R的改变量ΔP_R变成基本上为零。

比较部131c比较由左侧压力改变量计算部131a计算出的压力改变量ΔP_L和由右侧压力改变量计算部131b计算出的压力改变量ΔP_R。这里，在物体70与左侧车门5碰撞而不与右侧车门6碰撞的情况下，左侧压力改变量ΔP_L变得大于右侧压力改变量ΔP_R。在这种情况下，比较部131c确定物体70与左侧车门5碰撞。相反，在物体70与右侧车门6碰撞而不与左侧车门5碰撞的情况下，右侧压力改变量ΔP_R变得大于左侧压力改变量ΔP_L。在这种情况下，比较部131c确定物体70与右侧车门6碰撞。

然后，修正装置33确定左侧压力传感器10是受碰撞侧压力传感器50还是非碰撞侧压力传感器60，并且还确定右侧压力传感器20是受碰撞侧压力传感器50还是非碰撞侧压力传感器60。然后，修正装置33计算修正压力改变量ΔPh。

当碰撞确定装置34在执行碰撞确定操作时基于修正压力改变量ΔPh而确定出物体70与车门5、6碰撞时，碰撞确定装置34启动侧气囊40。

在上述实施例中，通过使用不依赖于大气压的修正压力改变量ΔPh进行碰撞确定。因而，即使在大气压由于海拔或天气变化而变化时，也能可靠地检测车辆的侧面碰撞。从而，能够可靠地启动侧气囊40。

本领域的技术人员很容易理解本发明的另外的优点和改进。因此，本发明广义而言不限于所示和所述的特定细节、代表性的设备和示例性的实例。

Claims (3)

1.一种设置在车辆中用以检测物体(70)对车辆侧面的碰撞的车辆碰撞检测系统，所述车辆碰撞检测系统包括：

多个压力传感器(10，20)，所述压力传感器分别设置于车辆的左、右门(5，6)，其设置方式为各压力传感器(10，20)容置在左、右门(5，6)中的相应一个门的门内部空间(1)中以检测门内部空间(1)中的压力；

修正装置(33)，其用于计算修正压力改变量(ΔPh)，所述修正压力改变量通过基于由所述多个压力传感器(10，20)中的布置在左、右门(5，6)中的不与物体(70)碰撞的非碰撞门内的非碰撞侧压力传感器测量到的压力(P2)来修正由所述多个压力传感器(10，20)中的布置在左、右门(5，6)中的与物体(70)碰撞的受碰撞门内的受碰撞侧压力传感器测量到的压力(P1)的改变量(ΔP1)而得到；和

碰撞确定装置(34)，其用于基于由所述修正装置(33)计算出的修正压力改变量来确定物体碰撞的发生。

2.根据权利要求1所述的车辆碰撞检测系统，进一步包括：

加速度传感器(31)，其设置在车辆中以检测车辆的加速度；和

受碰撞门确定装置(32)，其用于基于由所述加速度传感器(31)检测到的检测加速度确定左、右门(5，6)中的受碰撞门，其中所述修正装置(33)基于由所述受碰撞门确定装置(32)做出的确定结果计算修正压力改变量(ΔPh)。

3.根据权利要求1所述的车辆碰撞检测系统，进一步包括受碰撞门确定装置(131)，其用于基于所述多个压力传感器(10，20)中的每一个的所检测到的压力的改变量确定左、右门(5，6)中的受碰撞门，其中所述修正装置(33)基于由所述受碰撞门确定装置(131)做出的确定结果计算修正压力改变量(ΔPh)。

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