CN1532094A

CN1532094A - 安装在车辆上的行人保护系统

Info

Publication number: CN1532094A
Application number: CNA2004100301289A
Authority: CN
Inventors: 田中太一; 德; 小林重德
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2004-09-29
Also published as: FR2852565A1; JP2004276885A; US20040186643A1; DE102004012852A1

Abstract

当探测到与行人碰撞时，在其前侧铰接的车辆引擎罩的后侧快速地抬起，以便缓和对被前保险杠第一次碰撞的行人的第二次碰撞。为了没有失误地探测与行人的碰撞，多个载荷传感器安装在保险杠上，且根据来自载荷传感器的每一个的输出信号来进行碰撞的探测。这样，与行人的碰撞可以精确地区别于与不同于行人的障碍物的碰撞。

Description

安装在车辆上的行人保护系统

技术领域

本发明涉及一种用于保护行人防止碰撞的装置，更具体的，本发明涉及一种当车辆碰撞行人时用于缓和对行人的二次碰撞的装置。

背景技术

行人保护系统的一个例子在JP-A-11-28994中公开。该系统包括行人探测器和车辆速度传感器。当在一次碰撞中在行人探测器中产生了输出信号，且车辆速度传感器符合预定的条件时，就确定车辆碰撞了行人，且铰接在其前端的车辆引擎罩弹起。这样，通过该弹起的引擎罩缓和了对被车辆的保险杠第一次碰撞的行人的二次碰撞。行人探测器包括安装在前保险杠上的载荷传感器或者位移传感器。

在上述系统中，如果行人探测器的输出级别超过预定的级别，那么就确定该车辆碰撞了不同于行人的一个或者多个障碍物。如果车辆同时碰撞了多于一个的人，行人探测器的输出级别超过了预定的级别，且确定该车辆碰撞了不同于人的障碍物，诸如墙、树或者另一辆车辆。因此，在这种情况下引擎罩没有弹起。此外，如果车辆同时碰撞了人和障碍物，那么引擎罩也不弹起。

当车辆速度变得更快时，行人探测器的输出级别变得更高。然而，在上述的传统系统中，用于确定车辆碰撞人的阈值设置为与车辆速度无关的恒定的级别。因此，当车辆速度变得更快时，误判的可能性更高。

发明内容

在考虑了上述问题的情况下产生了本发明，且本发明的一个目的是提供一种改进的行人保护系统，其中，即使车辆碰撞了多个行人或者同时碰撞了行人和另一个障碍物，也能确定地探测到碰撞了行人。

根据本发明的行人保护系统包括：安装在前保险杠上且在保险杠的纵向上对准的多个载荷传感器；用于探测车辆加速度的加速度传感器；用于探测车辆速度的速度传感器；以及用于根据传感器的输出信号来启动行人保护装置的电子控制单元。该电子控制单元根据来自多个载荷传感器和加速度传感器的每一个的输出信号来确定车辆是否碰撞了行人或者其它障碍物。

当确定车辆碰撞了行人时，启动行人保护装置来缓和对被前保险杠第一次碰撞的行人的二次碰撞。例如，铰接在其前端的车辆的引擎罩围绕前铰链弹起，以用它来容纳行人。这样，缓和了强加在行人上的二次碰撞。作为行人保护装置，可以使用适于在引擎罩上膨胀的气囊。

由于碰撞行人是根据来自载荷传感器的每一个的输出信号来探测的，所以可以没有失误地探测与行人的碰撞。如果来自任何一个载荷传感器的输出信号显示碰撞了行人，那么即使来自其它载荷传感器的输出信号显示碰撞了不同于行人的障碍物，也确定车辆碰撞了行人。用于确定与行人碰撞的阈值级别最好根据车辆速度来改变，以在车辆速度的较宽范围内更加精确地作出决定。安装在前保险杠上的多个载荷传感器可以用多个压力传感器或者多个位移传感器来替代。

通过参考下面的附图来更好地理解下面描述的优选的实施例，本发明的其它目的和特征将变得更容易明白。

附图说明

图1是示出了其上安装有根据本发明的行人保护系统的车辆的透视图；

图2是示出了在该行人保护系统中的电路的方框图；

图3是示出了具有多个形成在传感器膜上的传感器单元的载荷传感器的平面图；

图4A是示出了载荷传感器的安装位置的一个例子的局部示意图；

图4B是示出了载荷传感器的安装位置的另一个例子的局部示意图；

图5是示出了在本发明的第一个实施例中确定与行人碰撞和启动保护装置的过程的流程图；

图6是示出了在碰撞出现以后的载荷传感器的输出级别的图；以及

图7是示出了在本发明的第二个实施例中确定与行人碰撞和启动保护装置的过程的流程图。

具体实施方式

(第一个实施例)

通过参考图1-6来描述本发明的第一个实施例。图1示出了其上安装有根据本发明的行人保护系统的车辆1。该行人保护系统包括：安装在前保险杠2上的载荷传感器3；安装在发动机舱中的加速度传感器4；用于探测车辆速度(车辆的移动速度)的速度传感器5；用于弹起铰接在其前端上的引擎罩6的致动器9；以及用于确定碰撞行人和用于启动致动器9的电子控制单元(ECU)7。

如图3所示，多个传感器单元3b例如通过丝网印刷过程形成在传感器膜3a上。传感器单元3b用作根据施加在其上的碰撞载荷来输出信号(电压)的载荷传感器。传感器膜3a接附到定位在前保险杠2中的减震器8的前表面，如图4A所示。多个载荷传感器沿着前保险杠2的纵向以相等的间隔对准。或者，一个传感器膜3a接附到减震器8的前表面，且另一个传感器膜3a接附到减震器8的后表面，如图4B所示。

定位在前表面上的载荷传感器3快速响应碰撞。当载荷传感器3定位在前后表面两者上时，前面的传感器3可以用于探测在较低车速下的碰撞，而后面的传感器3可以用于探测在较高车速下的碰撞。当车辆在高速下行驶时，被前保险杠2碰撞的行人在载荷传感器3中产生高级别的信号。因此，即使当车辆实际碰撞了行人时，也可能产生车辆碰撞了笨重的障碍物的误判。如果当车辆在高速下行驶时使用位于后侧上的载荷传感器3，在与行人碰撞时产生的传感器信号通过减震器8削弱。因此，更容易区分行人和笨重的障碍物。

加速度传感器4定位在发动机舱的前面部分中的两侧上，如图1所示。这样，精确地探测了车辆在碰撞时的加速度，且表示探测的加速度的信号被供给到电子控制单元7。速度传感器5探测例如前轴的旋转速度，且以脉冲的方式将电信号送到电子控制单元7。

车辆1的引擎罩6铰接在其前侧，且其后侧由一对致动器9锁定。致动器9可以包括例如由油压操作的缸体。当探测到与行人的碰撞时，由致动器9在其后侧锁定的引擎罩6被释放，且围绕其前铰链弹起。换句话说，引擎罩6的后侧快速抬起，从而由抬起的引擎罩6来容纳被前保险杠2碰撞的行人。因此，由弹起的引擎罩6缓和了对行人的二次碰撞。

如图2所示，电子控制单元7包括确定车辆是否碰撞了行人或者其它障碍物的确定电路7a，以及当探测到碰撞行人时操作致动器9的控制器电路7b。来自载荷传感器3、加速度传感器4和速度传感器5的输出信号都供给到电子控制单元7。

现在，将参考图5来描述确定车辆是否与行人碰撞和当探测到这样的碰撞时启动保护装置的过程。在步骤S10，来自载荷传感器3、加速度传感器4和速度传感器5的输出信号都供给到电子控制单元7。在步骤S11，确定载荷传感器3的任何一个的输出S是否高于第一预定的载荷级别S1，该载荷级别S1是表示与行人碰撞的可能性的阈值级别。如果S高于S1，该过程进行到下一个步骤S12，如果S不高于S1，该过程返回S10。在步骤S12确定输出S是否低于第二预定的载荷级别S2，该载荷级别S2高于S1，且表示与不同于行人的障碍物碰撞的可能性。

图6示出了在各种条件下的载荷传感器3的输出级别(碰撞载荷)。曲线“P”示出了当车辆碰撞另一辆车辆或者墙时出现的碰撞载荷。曲线“Q”示出了当车辆碰撞树、电线杆或者固定的标记杆时出现的碰撞载荷。在曲线P和Q下面的两条曲线示出了当车辆碰撞行人时出现的碰撞载荷。如图中所示，当碰撞行人时出现的碰撞载荷比那些当碰撞其它障碍物时出现的碰撞载荷要小很多。当碰撞障碍物时出现的碰撞载荷超过第二预定的载荷级别S2。另一方面，当碰撞行人时出现的碰撞载荷很快地下降到第一预定的载荷级别S1以下。基于上述的现象，电子控制单元7确定碰撞了行人。

然后，在步骤S13，确定输出S是否已经降低到等于或者小于第一预定的载荷级别S1的级别。在下一个步骤S14，确定S高于S1的时间周期T是否小于预定的阈值时间周期Tth。如果T小于Tth，很可能出现碰撞行人。这是因为当碰撞行人时出现的碰撞载荷快速地下降，如图6中所示。另一方面，当碰撞其它障碍物时出现的碰撞载荷不快速地下降。

在步骤S15，确定加速度传感器4的输出G是否超过预定的加速度级别Gth。如果G大于Gth，确定出现碰撞行人。然后，在下一个步骤S16，操作致动器9来弹起引擎罩6。通过该弹起的引擎罩6缓和了对行人的二次碰撞。

第一预定的载荷级别S1、第二预定的载荷级别S2、预定的阈值时间周期Tth，以及预定的加速度级别Gth都根据由速度传感器5探测的车辆速度来调节。

在上述过程中，根据来自多个载荷传感器3的每一个的输出信号S来确定碰撞行人。换句话说，如果载荷传感器3的任何一个的输出信号表示碰撞了行人，那么即使来自其它载荷传感器3的输出信号显示碰撞了不同于行人的障碍物，也确定出现了碰撞行人。因此，如果车辆碰撞了多个人，且如果来自载荷传感器3的总输出高，表示碰撞其它障碍物，那么只要载荷传感器3之一表示碰撞了行人，电子控制单元7就确定出现了碰撞行人。

当车辆同时碰撞了行人和其他障碍物时，上述情况也是适用的。也就是，只要载荷传感器中的任何一个表示碰撞了行人，就确定出现了碰撞行人，而不考虑来自其它载荷传感器3的输出信号。这样，没有失误地探测与行人的碰撞，因此通过行人保护装置，即，弹起的引擎罩6来确定地缓和对行人的二次碰撞。

由于不但根据载荷传感器3的输出信号，而且根据加速度传感器4和速度传感器5的输出来探测与行人的碰撞，所以可以避免可能的误判。此外，根据由速度传感器5探测的车辆速度来调节预定的阈值级别S1、S2、Tth和Gth，所以在较宽的车辆速度范围内精确地执行探测。

(第二个实施例)

在该实施例中，使用位移传感器10(参考图1)来替代载荷传感器3。其它结构与第一个实施例的那些结构相同。参考图7来描述在该第二个实施例中执行的探测与行人碰撞和启动行人保护装置的过程。

在步骤S20，来自所有传感器，即，位移传感器10、加速度传感器4和速度传感器5的输出信号供给到电子控制单元7。在步骤S21确定来自位移传感器10中任何一个的输出L是否大于表示与行人碰撞的可能性的第一预定的位移级别L1。在步骤S22，确定L是否小于表示与其它障碍物碰撞的可能性的第二预定的位移级别L2。L2设置为大于L1。

在步骤S23，确定由加速度传感器4探测的加速度G是否大于预定的加速度级别Gth。如果G大于Gth，确定出现碰撞行人。在步骤S24，通过启动致动器9来操作行人保护装置。以与在第一个实施例中相同的方式根据由速度传感器5探测的车辆速度来调节阈值级别，即，L1、L2和Gth。

由于以与在第一个实施例中相同的方式根据来自位移传感器10中的每一个的输出信号来探测与行人的碰撞，所以这样的碰撞可以确定地探测。由于根据车辆速度来调节阈值级别L1、L2和Gth，所以可以以高精度在较宽的车辆速度范围内探测与行人的碰撞。

本发明不限制到上述的实施例，而且可以进行各种改进。例如，替代载荷传感器3，压力传感器可以安装在前保险杠2上。尽管在前述的实施例中通过弹起的引擎罩6来保护行人，但是还可以使用当探测到与行人的碰撞时在引擎罩6上膨胀的气囊。还可以另外使用用于探测障碍物尺寸的探测器，诸如雷达、红外传感器或者毫米波传感器。通过使用这样的用于探测障碍物尺寸的传感器，可以进一步提高探测的可靠性。

虽然参考前面的优选实施例显示和描述了本发明，但是对于本领域中的普通技术人员很明显，在不偏离如在后附的权利要求书中限定的本发明的范围情况下可以进行形式上和细节上的改变。

Claims

1.一种当车辆碰撞行人时用于缓和对行人的二次碰撞的行人保护系统，该行人保护系统包括：

用于缓和对行人的碰撞的装置；

安装在车辆的前保险杠上且在保险杠的纵向上对准的多个载荷传感器或者压力传感器；

用于探测车辆加速度的加速度传感器；

用于探测车辆的移动速度的速度传感器；

用于根据来自这些载荷传感器或者压力传感器、加速度传感器和速度传感器的输出信号来确定碰撞车辆的障碍物是否是行人的装置；以及

一种控制器装置，当确定装置确定与车辆碰撞的障碍物是行人时，其启动缓和装置，其中：

该确定装置根据来自多个载荷传感器或者压力传感器的每一个的输出信号来执行确定。

2.一种当车辆碰撞行人时用于缓和对行人的二次碰撞的行人保护系统，该行人保护系统包括：

用于缓和对行人的碰撞的装置；

安装在车辆的前保险杠上且在保险杠的纵向上对准的多个位移传感器；

用于探测车辆加速度的加速度传感器；

用于探测车辆的移动速度的速度传感器；

用于根据来自这些位移传感器、加速度传感器和速度传感器的输出信号来确定碰撞车辆的障碍物是否是行人的装置；以及

该确定装置根据来自多个位移传感器的每一个的输出信号来执行确定。

3.如权利要求1所述的行人保护系统，其特征在于：

该确定装置根据由速度传感器探测的车辆移动速度来改变用于确定与车辆碰撞的障碍物是行人的阈值。

4.如权利要求2所述的行人保护系统，其特征在于：

5.如权利要求1所述的行人保护系统，其特征在于：

该缓和装置是用于弹起铰接在其前端处的车辆引擎罩的装置。

6.如权利要求2所述的行人保护系统，其特征在于：

7.如权利要求3所述的行人保护系统，其特征在于：

8.如权利要求1所述的行人保护系统，其特征在于：

该缓和装置是适于在车辆引擎罩上膨胀的气囊。

9.如权利要求2所述的行人保护系统，其特征在于：

该缓和装置是适于在车辆引擎罩上膨胀的气囊。

10.如权利要求3所述的行人保护系统，其特征在于：

该缓和装置是适于在车辆引擎罩上膨胀的气囊。