CN101791972A - 控制机动车内的约束系统的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方法和一种装置，用以控制机动车中的约束系统，其中，碰撞事件是基于对机动车加速度信号的测量来分析的，并且基于所述分析来控制所述约束系统。在此，确定所述加速度信号的第一时间积分和所述加速度信号的第二时间积分，其中，在分析所述碰撞事件时至少还要引用所述第一时间积分和所述第二时间积分。

Description

控制机动车内的约束系统的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种方法和一种装置，用以控制机动车中的约束系统。

背景技术

在控制如安全气囊这样的约束系统时，十分重要的是在供触发该约束系统用的短暂时间段中，快速可靠地区分出较为严重的必须打开安全气囊的碰撞事件和无需激活该约束系统的状况。

由EP 0 715 991B1公开了一种过滤车辆减速数据的方法，其中，通过安装在车辆上的加速度传感器来检测碰撞事件的发生，如果检测到车辆加速度超过了加速度的预定阈值。在出现碰撞事件之后，计算预定时间区间内的碰撞强度参数值作为由加速度传感器获得的减速数据的函数，并且在一个预定时间周期结束时与预定阈值进行比较，其中，小于等于该阈值的值对应于无需“打开”的轻微碰撞事件。

US 6 095 554A公开了一种方法和一种装置，用以检测侧碰事件，其中设有碰撞鉴别传感器，以便检测侧碰事件。前后方向地设置的安全传感器和侧向取向的安全传感器安装在车辆中央位置附近或者之上。为了将关门与实际的侧向碰撞事件区分开来，将侧向取向的安全传感器的阈值设定得很高，从而使劲关门不会被探测为撞击。另外，前后方向地设置的安全传感器的阈值被设定得足够小，从而保证能够检测到侧向的碰撞事件。

发明内容

本发明的任务在于提供一种方法和一种装置，用以控制机动车中的约束系统，所述方法和所述装置能够快速可靠地分析出碰撞事件。

该任务根据独立权利要求1的特征的方法，以及通过根据独立权利要求9的特征的装置来解决。

在根据本发明的用于控制机动车中的约束系统的方法中，碰撞事件是基于对机动车加速度信号的测量来分析的，并且基于所述分析来控制所述约束系统。

根据本发明的方法的特征在于，确定所述加速度信号的第一时间积分和所述加速度信号的第二时间积分，其中，在分析所述碰撞事件时至少还要引用所述第一时间积分和所述第二时间积分。

因此，根据本发明为了分析碰撞事件在(3+N)维参数空间中分析测量结果，其中，所述状态空间的参数至少包括相应确定的加速度信号“da”、速度“dv”(其对应于该加速度信号的第一时间积分)以及行程“ds”(其对应于该加速度信号的第二时间积分)。根据本发明的方法可以扩展至(3+N)维或者可以被普遍化，这只需要在分析时引入其他信号即可。

结果是，能够快速可靠地区分出较为严重的必须触发约束系统的碰撞事件和比较轻微的碰撞事件。

根据一个实施方式，在本发明中计算三维或者多维空间中的凸集，其中，所述多维空间的维度是通过从测得的加速度信号确定的状态参数的数量确定的，所述状态参数在三维状态空间中例如是da、dv和ds。在此，按照一般专业术语的普通凸集应当被理解为(3+N)维状态空间的这样一个子集，所述子集的特性在于，对于属于相应集合的每两个任意点，其连线也肯定完全在该集合之内，换而言之，在该集合的任何位置上都不存在凹部。尤其是，凸集可以是椭圆体。

根据一个实施方式，该方法具有下述步骤：

在(3+N)维状态空间(N＝0、1、2、…)中定义多个凸集，其中，所述状态空间的这些参数至少包括所述加速度信号、所述加速度信号的第一时间积分和所述加速度信号的第二时间积分；

针对各个加速度信号分别确定，在所述(3+N)维状态空间(N＝0、1、2、…)中的对应于所述加速度信号的位置被包含在这些凸集中的哪个之内；以及

基于所述确定分析所述碰撞事件。

根据一个实施方式，每当在所述(3+N)维状态空间(N＝0、1、2、…)中的对应于所述加速度信号的位置包含在所述凸集之内时，就增大计数值。在此，尤其当所述计数值超过阈值时，就将所述碰撞事件分析作为必须触发所述约束系统的碰撞事件。

根据一个实施方式，分别向各个凸集指派一个加权系数。在此，增大相关凸集的计数值取决于相应的加权系数，从而能够将接下来进行分析的碰撞事件的不同重要程度考虑在内。

本发明还涉及一种装置，用以控制机动车中的约束系统，所述装置被设计用于执行根据前述权利要求之一的方法。该装置的优选实施方式将与本发明的方法相关地结合到上述实施方式中。

说明书以及从属权利要求中还包括本发明的其他实施方式。

附图说明

下面将根据附图说明以及下述优选实施例对本发明进一步阐述。附图中：

图1是根据一个实施方式的本发明方法的流程的流程图；

图2a、2b举例示出碰撞测试结果，图2a以两维视图示出，图2b示出三维(“da、dv、ds”)空间中的本发明的分析；

图3a至图3b用于说明根据一个实施方式执行的对各个椭圆体的定量分析；

图4示出了不同碰撞试验测量或者说碰撞事件的计数值的示例性曲线，并且示出超过阈值或者没有超过阈值；以及

图5至图7举例示出碰撞测试结果，这些图中记录了借助于安装在机动车上的加速度传感器确定的加速度信号；

图5至图7示出碰撞试验测量的示例性结果，其中，分别记录了借助于安装在机动车上的加速度传感器确定的加速度信号。

附图中，在可用的短暂时间段之内不能区分或者不能以足够的鲁棒性(参见图7，那时不能区分出碰撞事件FFBMD_2)区分较为严重的必须打开安全气囊的碰撞事件和相对轻微的碰撞事件(参见图6，其中直到大约T＝41ms之后才执行该区分)。

具体实施方式

图1是根据本发明的方法的典型流程的流程图。

该方法开始于步骤S10，随后在步骤S20借助于安装在机动车上的加速度传感器确定加速度信号(″da″)，该加速度信号的单位是m/s²。

随后，在步骤S30计算该加速度信号的第一时间积分，这相当于速度(“dv”)，该速度的单位是m/s；而在步骤S40计算该加速度信号的第二时间积分，这相当于行程(“ds”)，该行程的单位是m，速度dv和行程ds的计算方式如下：

$\mathrm{dv}=\underset{0}{\overset{t}{\∫}}\mathrm{da}\·\mathrm{d\τ}---\left(1\right)$

$\mathrm{ds}=\underset{0}{\overset{t}{\∫}}\mathrm{dv}\·\mathrm{d\τ}---\left(2\right)$

如图2b清楚所示，此时为了分析碰撞事件在参数da、dv和ds的三维参数空间中分析测量结果，从而能够快速可靠地区分出较为严重的必须触发约束系统的碰撞事件和比较轻微的碰撞事件。

如下面相信说明的那样，分别在各自的椭圆体中对该三维空间进行定量分析，所述的椭圆体分别通过下列椭圆体方程定义：

(λ-c)^T·A·(λ-c)＝1                (3)

在此，c表示含有相关椭圆体的椭圆体圆心的坐标的向量，而A是按照下式定义的：

A＝UAU^-1                             (4)

其中，U是含有相关椭圆体的主轴的矩阵，而Λ是含有相关椭圆体的该主轴的长度的对角矩阵。λ是在步骤S50中确定的，并且是表示含有参数da、dv和ds的向量，也就是通过下式得到：

λ＝(da ds dv)^T                      (5)

A和c通过解算下列最佳化问题确定的：

其中，V表示椭圆体体积，而λ_i表示本次碰撞试验的在预定时间区间内的测量值或者说采样值。

根据图3b能够从总共M个椭圆体中预先给各个曲线分别指派一个椭圆体j(j＝1、…、M)，所述各个曲线分别被指派给必须触发约束系统的碰撞事件，其中，这些椭圆体j中的每一个又都被指派了一个加权系数ε_j。各个椭圆体j的特征分别在于一对值(A_j、c_j)，其中A和c是如上所述地定义的。

换而言之，首先在三维状态空间中(或者在3+N维状态空间中)确定适当的凸集，然后据此在该三维状态空间中(或者在该3+N维状态空间中)分析所确定的加速度信号。

现在为了区分出较为严重的必须触发约束系统的碰撞事件和比较轻微的无需触发约束系统的碰撞事件(ND＝″no deploy″＝″不触发″)，在步骤S60中分别为各个索引j(j＝1、…、M)确定一个值。

f_j＝(λ-c_j)^T·A_j·(λ-c_j)            (7)

如果步骤S70的询问f_j是否小于等于1得到了“否定”的答案，那么(针对下一个索引j值)重复S20到S70的步骤。

但是，如果在步骤S70中询问f_j是否小于等于1得到了“肯定”的答案，从而包含参数da、dv和ds的向量λ的相关值处于相应的椭圆体j之内，那么以所述加权系数ε_j来增大计数值。

在这种情况下，在步骤S80中总是进行询问，是否以加权系数ε_j增大的计数值超过了阈值，在超过阈值的情况下就触发安全气囊。否则就返回到步骤S20，也就是说重新执行该算法(针对下一个索引j值)。

图4示出了不同碰撞试验测量或者说碰撞事件的计数值的示例性曲线，其中，在“MD事件”的时间点超过了阈值，而在“ND事件”的时间点没有超过阈值。

尽管在上述实施例中分析是在三维空间中进行的，但是根据本发明的方法也可以扩展至(3+N)维或者说可以被普遍化，只需要在分析时引入其他信号即可。

总而言之，因此对于分析碰撞事件而言，或者说对于区分出较为严重的必须触发约束系统的碰撞事件和比较轻微的碰撞事件而言，需要在(3+N)维状态空间或者说参数空间中计算适当的凸集(椭圆体)，其中，这些状态空间或者说参数空间的维度至少包括相应确定的加速度信号“da”、速度“dv”(其对应于该加速度信号的第一时间积分)以及行程“ds”(其对应于该加速度信号的第二时间积分)。

Claims (9)

1.一种控制机动车内的约束系统的方法，其中，碰撞事件是基于对机动车加速度信号的测量来分析的，并且基于所述分析来控制所述约束系统，

其特征在于，

确定所述加速度信号的第一时间积分和所述加速度信号的第二时间积分，其中，在分析所述碰撞事件时至少还要引用所述第一时间积分和所述第二时间积分。

2.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述方法包括下述步骤：

a)在(3+N)维状态空间(N＝0、1、2、…)中定义多个凸集，其中，所述状态空间的这些参数至少包括所述加速度信号、所述加速度信号的第一时间积分和所述加速度信号的第二时间积分；

b)针对各个加速度信号分别确定，在所述(3+N)维状态空间(N＝0、1、2、…)中的对应于所述加速度信号的位置被包含在这些凸集中的哪个之内；以及

c)基于所述确定分析所述碰撞事件。

3.根据权利要求2所述的方法，

其特征在于，

每当在所述(3+N)维状态空间(N＝0、1、2、…)中的对应于所述加速度信号的位置包含在所述凸集之内时，就增大计数值。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，

当所述计数值超过阈值时，就将所述碰撞事件分析作为必须触发所述约束系统的碰撞事件。

5.根据权利要求2至4之一所述的方法，其特征在于，

分别向各个凸集指派一个加权系数。

6.根据权利要求4和5所述的方法，其特征在于，

增大相关凸集的计数值取决于相应的加权系数。

7.根据权利要求2至6之一所述的方法，其特征在于，

所述凸集是椭圆体。

8.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，

根据所述分析来决定所述约束系统的触发。

9.一种控制机动车内的约束系统的装置，其特征在于，

所述装置被设计用于执行根据前述权利要求之一的方法。

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