CN101528510A - 用于控制人身保护装置的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出用于控制人身保护装置的一种装置及一种方法。其中，根据一加速度传感装置的一个第一信号及一固体声传感装置的一个第二信号来控制所述人身保护装置。根据一由至少两个第一特征组成的向量相对于一特性曲线的位置来决定所述控制，所述至少两个第一特征由所述第一信号形成，其中，根据所述第二信号来改变该特性曲线。

Description

用于控制人身保护装置的装置及方法
技术领域
本发明涉及根据独立权利要求的类型的用于控制人身保护装置的装置及方法。
背景技术
由M.Feser，C.Wieand，C.Schmidt，T.Brandmeier：Crash Impact SoundSensing(CIS S)-Higher Crash Discrimination Performance at Lower Cost，Airbag 2004公知了：根据一个基于加速度的算法及一个固体声信号来控制人身保护装置。因此正面碰撞应更好地被检测到及对于紧急情况的控制决定应更可靠。此外引入固体声传感装置总地应使系统更便宜。
发明内容
相比之下，具有独立权利要求的特征的根据本发明的用于控制人身保护装置的装置或根据本发明的用于控制人身保护装置的方法具有其优点，即，对于加速度信号使用了与时间无关的算法，该算法在事故识别、事故严重性确定及准确性方面具有特殊的品质。这在于使用了向量，该向量具有一些作为分量的特征，这些特征由加速度信号、而非由时间导出。
根据本发明的装置或根据本发明的方法尤其是可实现与当前算法很好的兼容性以及高度的模块化，因为可使用或不使用阈值的改变对固体声信号的影响。这就是说，只用很小的成本即可实现由考虑固体声的系统到不考虑固体声的系统的转换。
根据本发明也改善了可靠性，因为主决定是基于加速度信号的久经考验的低频信号的，而该低频信号给出了信号与乘员伤害严重度之间的因果关系。
因此，方案的核心在于，在基于加速度的算法中根据固体声信号来改变特性曲线。在此情况下，将由来自加速度信号的特征所形成的向量与该特性曲线相比较，以便作出控制决定，这就是说，撑开一个具有至少两个由低频的加速度信号导出的特征的场。在该场中通过特性曲线确定出至少一个区段，该区段为一个控制情况，即，这时数值对位于该区段中。
通过从属权利要求中所述的措施及进一步构型可得到在独立权利要求中给出的用于控制人身保护装置的装置或在独立权利要求中给出的用于控制人身保护装置的方法的有利的改进。
有利地，为了形成两个特征，使用了一个积分器用来形成加速度信号的一次积分和/或二次积分，因为这些特征是可以很好地被分析处理的量，对于它们有大量的经验知识。
此外有利的是，特征由固体声信号通过带通滤波及通过接着的包络形成来产生。在此情况下该包络形成可通过量值形成及低通滤波来达到。
积分器、滤波器及量值形成单元可各作为分析处理电路的软件模块或作为硬件来实现。硬件部件比软件模块速度快，但在适配上的灵活性小。
特别有利的是，加速度传感装置及固体声传感装置体现为一个共同的传感装置，其中，通过滤波器来实现信号的分离，因为加速度信号是低频信号及固体声信号是高频信号。变换地，可以使用不同的传感器。这些传感器则可根据其应用范围被设置在控制装置中或设置在机动车中。有利的是，这些分开的传感器安装在一个结构单元中，其中，该结构单元是控制装置壳体以及这些传感器设置在一个共同的印刷电路板上。
此外有利的是，固体声信号被这样预处理，使得传感器输出信号能以降低的采样率输出。该预处理例如可为有利的带通滤波及适当的包络形成。由此产生一个信号，借助该信号来最终改变用于在由低频信号分量导出的特征的空间中分隔控制情况与非控制情况的特性曲线。
如果该文献讲到积分的话，则这意味着可借助计算机实现的积分，即：求总和，或者形成平均值，如果这里该积分应除以时间的话。
上述包络的确定的适当实施方式可有利地通过相继执行量值形成与接着的低通滤波形成来表达。
此外有利的是，分析处理电路附加地借助来自加速度信号以及来自被一次或二次积分的加速度信号的数值对，通过与另一特性曲线的比较来确定：是出现了触发情况，还是出现了所谓的误使用情况，即出现了一个碰撞，但不应导致人身保护装置的触发。
此外，对高频信号分量的以适当方式的附加考虑可导致抗误使用性的改善。
有利地，可以借助加速度信号来确定机动车乘员的运动，其中，分析处理电路、即例如一个微控制器根据该运动来确定用于人身保护装置的触发时间。机动车乘员的该运动的预报尤其可通过泰勒级数的展开来求出。该泰勒级数展开可在第三项后就中断。在此情况下泰勒级数的展开在方法上被归一化，使得速度、即一次积分的加速度与时间相乘以及加速度与时间的平方相乘。
附图说明
本发明的实施例被表示在附图中及在以下的说明中被详细地描述。附图表示：
图1：根据本发明的装置的一个框图，
图2：一个流程图，
图3：一个信号流程图，
图4：加速度预偏移图，及
图5：另一加速度预偏移图。
具体实施方式
图1表示在一个机动车中的根据本发明装置的一个框图。机动车10在其前侧具有两个加速度传感装置BS1及BS2，它们以适当的方式设置在保险杠壳之后。这些加速度传感装置BS1及BS2具有一个微机械的单元，该单元例如在加速度的影响下将改变其容量，其中，容量的改变则被放大及被数字化。这样产生出的数据然后被传送到机动车10中的控制装置SG上，确切地说被传送到该控制装置的接口组件IF上。也可不是两个加速度传感装置BS1及BS2，而是在机动车前端可以安装多于两个的加速度传感装置，例如3或4个或也可以仅安装单一一个加速度传感装置。也可以是，完全地取消前部的这些加速度传感装置。这里还附加地在机动车前部安装了一个固体声传感装置K1，该固体声传感装置也可涉及一种加速度传感装置。固体声信号从固体声传感装置K1被传送给控制装置SG的接口组件IF。这里也可使用多于一个的固体声传感装置，或完全取消固体声传感装置K1。
这些传感器到控制装置SG的传输通常为电力线数据传输，这里，对每个传感器都设有各自的线路。但也可以将这些传感器设置在一总线或准总线上。传感器数据由也可多于一个的接口组件例如经过SPI总线被传送到分析处理电路、即微控制器μC。也可不使用微控制器μC而使用ASICs或微处理器。微控制器μC也由控制装置SG内的传感器得到数据，即由例如在机动车纵向上敏感的加速度传感装置BS3及由固体声传感装置K2得到数据。微控制器μC根据所有这些数据如下所述地来计算控制算法以及根据该控制算法来控制触发电路FLIC。微控制器μC具有至少一个积分器、带通滤波器、低通滤波器及一个量值形成器来作为用于按本发明方法的软件模块，用于处理这些传感器信号。此外设有一个用于形成所述向量的模块。
如果触发回路控制装置FLIC受到控制，则该触发回路控制装置传送一触发电流给人身保护装置、例如气囊或安全带。为此，触发回路控制装置FLIC与分布在机动车中的人身保护装置PS相连接。这些人身保护装置也可包括行人保护装置，例如可抬起的前罩或外部气囊。通过使用可与相应的加速度传感装置合并的固体声传感装置K1及K2，使得可通过一个滤波器将固体声信号与低频的加速度信号分开。
图2描述了根据本发明的方法的流程。在方法步骤200中接收信号。当使用同一个传感器来检测加速度信号及固体声信号时，则在方法步骤201中则进行滤波。加速度信号进入到算法202，该算法必要时导向控制205。在方法步骤203中高频的固体声信号将以下面所述的方式被处理及然后在方法步骤204导致第一特性曲线的变化。因此，对该算法可容易地施加自由干预以及显然固体声传感装置的功能是模块化的。
在滤波情况下，由于可信性的原因可提出使用两个传感器。
图3表示根据本发明的方法的另一流程图。在方法步骤300中滤出一个高频的信号，以便在方法步骤301中进行带通滤波。在方法步骤302中对该信号进行量值形成。在方法步骤303中进行该信号的低通滤波。这样形成的信号然后可以有利地在方法步骤304中被积分，使得由此形成第三信号或特征。在方法步骤305中，这样形成的第三信号在一个预偏移加速度图中被表示出。借助该预偏移加速度图与一个特性曲线的比较将确定出：如何改变用于主算法的特性曲线。预偏移或者速度307来自框313，该框提供用于低频信号的速度。相应的加速度在框314中被提供。这两个参数也进入框312中，该框对加速度309示出了预偏移308。可以清楚地看到两个曲线310及311，其中曲线311根据来自框305的信号被提升。
图4表示一个加速度预偏移图。特性曲线42将碰撞40与非碰撞41分隔开。图5表示另一加速度预偏移图，其中，在此区分误触发52与触发50，在误触发的情况下，人身保护装置PS不应该被触发。这两个区域通过特性曲线51被分开。

Claims (15)

1.用于控制人身保护装置(PS)的装置，具有一分析处理电路(μC)，该分析处理电路根据一加速度传感装置(BS1，BS2)的一个第一信号及一固体声传感装置(K1，K2)的一个第二信号来控制所述人身保护装置(PS)，其特征在于：该分析处理电路(μC)根据一由至少两个第一特征组成的向量相对于一特性曲线的位置来决定所述控制，所述至少两个第一特征借助所述第一信号形成，其中，根据所述第二信号来改变该特性曲线。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述分析处理电路(μC)为了形成所述至少两个第一特征而具有一积分器，该积分器可被用于所述第一信号的一次积分和/或二次积分。
3.根据权利要求1或2的装置，其特征在于：根据所述第二信号的至少一个第二特征来改变所述特性曲线，其中，为了形成该至少一个第二特征，所述分析处理电路(μC)具有一带通滤波器及接着的包络形成单元。
4.根据权利要求3的装置，其特征在于：为了形成包络，所述分析处理电路(μC)具有一量值形成单元及一低通滤波形成单元。
5.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述加速度传感装置(BS1，BS2)及所述固体声传感装置(K1，K2)由一共同的传感装置体现，其中，所述第一信号与所述第二信号之间的分离通过一滤波器来实现。
6.根据权利要求1的装置，其特征在于：所述加速度传感装置(BS1，BS2)及所述固体声传感装置(K1，K2)由分开的传感装置体现，其中，所述加速度传感装置(BS1，BS2)及所述固体声传感装置(K1，K2)被设置在一个结构单元中。
7.根据权利要求1至6之一的装置，其特征在于：所述分析处理电路(μC)附加地借助所述向量通过与一个第二特性曲线的比较来确定是否出现一触发情况。
8.根据以上权利要求之一的装置，其特征在于：所述分析处理电路(μC)借助所述第一信号来确定一机动车乘员的运动，其中，该分析处理电路(μC)根据该运动来确定一用于所述人身保护装置的触发时间。
9.用于控制人身保护装置的方法，其中，根据一加速度传感装置的一个第一信号及一固体声传感装置的一个第二信号来控制所述人身保护装置，其特征在于：根据一由至少两个特征组成的向量相对于一特性曲线的位置来决定所述控制，所述至少两个特征由所述第一信号形成，其中，根据所述第二信号来改变该特性曲线。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于：所述至少两个第一特征借助一次积分和/或二次积分来确定。
11.根据权利要求9或10的方法，其特征在于：根据至少一个第二特征来改变所述特性曲线，其中，该至少一个第二特征由所述第二信号借助带通滤波及接着的包络形成来产生。
12.根据权利要求11的方法，其特征在于：所述包络形成借助量值形成及低通滤波来达到。
13.根据权利要求9的方法，其特征在于：在所述加速度传感装置及所述固体声传感装置用一共同的传感装置体现时，所述第一信号与所述第二信号之间的分离通过滤波来达到。
14.根据权利要求9至13之一的方法，其特征在于：附加地借助所述向量通过与一个第二特性曲线的比较来确定是否出现一触发情况。
15.根据权利要求9至13之一的方法，其特征在于：借助所述第一信号来确定一机动车乘员的运动，其中，根据该运动来确定一用于所述人身保护装置的触发时间。
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