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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schutzsystem und insbesondere auf ein Hybridverfahren und eine Vorrichtung zum Detektieren eines Fahrzeug/Fußgängeraufpralls unter Verwendung von sowohl Beschleunigungs- als auch Druckdetektion.
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Hintergrund der Erfindung
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Fahrzeuginsassenschutzvorrichtungen zur Unterstützung beim Schutz eines Fahrzeuginsassen während eines Fahrzeugereignisses, wie beispielsweise eines Aufpralls, Überschlags usw., sind bekannt. Um ein solches Fahrzeugereignis zu detektieren, sind ein oder mehrere Ereignissensoren an dem Fahrzeug montiert und liefern Signale, welche abgefühlte Fahrzeugereignisbedingungen anzeigen, für die eine Betätigung der Schutzvorrichtung erwünscht sein kann.
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Die Ereignissensoren sind mit einer elektronischen Steuervorrichtung verbunden, welche die Ereignissensorsignale unter Verwendung von geeigneten Ereignismetriken bzw. Ereignismessgrößen bewertet, um zu überwachen und zu bestimmen, ob ein spezielles Ereignis auftritt, beispielsweise ein Fahrzeugaufprallzustand. Auf eine Bestimmung des Auftretens einer speziellen Art von Fahrzeugereignis durch die elektronische Steuervorrichtung werden die Fahrzeuginsassenschutzvorrichtungen, beispielsweise Airbags, aufblasbare Seitenvorhänge usw. betätigt.
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Fußgängerschutzsysteme sind vorgeschlagen worden, um dabei zu helfen, die Verletzungen von Fußgängern zu verringern, wenn ein Fußgänger von einem sich bewegenden Fahrzeug getroffen wird (ein „Fahrzeug/Fußgängeraufprall”). Einige vorgeschlagene Fußgängerschutzsystem weisen einen Sensor auf, der an der Fahrzeugstoßstange befestigt ist. Wenn der Sensor einen Aufprall mit einem Fußgänger detektiert, wird eine betätigbare Vorrichtung betätigt, um den Aufpralleffekt zu mindern. Solche betätigbaren Vorrichtungen weisen beispielsweise Betätigungsvorrichtungen auf, um das hintere Ende der Haube nach oben anzuheben. Betätigbare nach vorne montierte Airbags sind auch vorgeschlagen worden, um die Effekte eines Fahrzeug/Fußgängeraufpralls zu mindern.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sind eine Vorrichtung und ein Fahrzeug zum Bestimmen von Fahrzeug/Fußgängeraufprallmetrikwerten vorgesehen, welche vorwärts montierte Beschleunigungsmesser und Drucksensoren verwenden und die Werte analysieren, um zu bestimmen, ob ein Fahrzeug/Fußgängeraufprall auftritt.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, um einen Fahrzeug/Fußgängeraufprall zu detektieren, der zumindest einen Beschleunigungssensor aufweist, der nahe einer vorderen Stelle eines Fahrzeugs montiert ist, um ein assoziiertes Beschleunigungssignal vorzusehen, welches ein Aufprallereignis anzeigt. Zumindest ein Drucksensor ist nahe der vorderen Stelle des Fahrzeugs montiert, um ein assoziiertes Drucksignal vorzusehen, welches ein Aufprallereignis anzeigt. Eine Steuervorrichtung bestimmt, ansprechend auf das Beschleunigungssignal und das Drucksignal, ob ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis aufgetreten ist.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Detektieren eines Fahrzeug/Fußgängeraufpralls vorgesehen, welche zumindest einen Beschleunigungssensor aufweist, der nahe einer vorderen Stelle eines Fahrzeugs montiert ist, um ein assoziiertes Beschleunigungssignal vorzusehen, welches ein Aufprallereignis anzeigt. Zumindest ein Mehrkanal-Drucksensor mit einer Vielzahl von Druckschläuchen ist damit verbunden, wobei die Vielzahl von Druckschläuchen an assoziierten unterschiedlichen Stellen entlang einer vorderen Struktur des Fahrzeugs befestigt ist, wobei jeder Druckschlauch eine assoziierte Druckanzeige des Mehrkanal-Drucksensors eines Aufprallereignisses liefert, wobei der Mehrkanal-Drucksensor ein assoziiertes elektrisches Signal liefert, welches ein Aufprallereignis anzeigt, welches irgendeinem der Druckschläuche widerfährt. Eine Steuervorrichtung ist vorgesehen, um ansprechend auf das Beschleunigungssignal und das assoziierte elektrische Signal von dem Mehrkanal-Drucksensor zu bestimmen, ob ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis aufgetreten ist, und um ein Beschleunigungssteuersignal ansprechend darauf zu liefern.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, um einen Fahrzeug/Fußgängeraufprall zu detektieren, welche eine Vielzahl von Beschleunigungssensoren aufweist, die jeweils nahe einer vorderen Stelle eines Fahrzeugs montiert sind, um assoziierte Beschleunigungssignale vorzusehen, die ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis anzeigen. Zumindest ein Drucksensor ist nahe der vorderen Stelle des Fahrzeugs montiert, um ein assoziiertes Drucksignal vorzusehen, welches ein Aufprallereignis anzeigt, und eine Steuervorrichtung ist vorgesehen, um ansprechend auf die Beschleunigungssignale und das Drucksignal zu bestimmen, ob ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis aufgetreten ist, und um ein Betätigungssteuersignal ansprechend darauf vorzusehen.
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Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Detektieren eines Fahrzeug/Fußgängeraufpralls vorgesehen, welches die Schritte aufweist, Aufprallereignisse nahe einer vorderen Stelle eines Fahrzeugs unter Verwendung von sowohl Beschleunigungssensoren als auch Drucksensoren zu detektieren und assoziierte Signale zu liefern, die dieses anzeigen, weiter Fahrzeug/Fußgängeraufprallmetrikwerte für jedes der Sensorsignale zu bestimmen, und ansprechend auf die bestimmten Fahrzeug/Fußgängeraufprallmetrikwerte zu bestimmen, ob ein Fahrzeug/Fußgängeraufprall aufgetreten ist.
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Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
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Die vorangegangenen und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann bei einer Betrachtung der folgenden Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung und der beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden, in denen
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1 eine Fahrzeug/Fußgängeraufpralldetektionsvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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2 ein funktionelles Blockdiagramm ist, welches eine Funktion der Steuerlogik zeigt, die von der elektronischen Steuereinheit der 1 verwendet wird, um einen Fahrzeug/Fußgängeraufprall gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu detektieren;
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3 eine Fahrzeug/Fußgängeraufpralldetektionsvorrichtung gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
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4 ein funktionelles Blockdiagramm ist, welches einen Teil der Steuerlogik zeigt, die von der elektronischen Steuereinheit der 3 zur Detektion eines Fahrzeug/Fußgängeraufpralls gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
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5–8 Blockdiagramme sind, welche Teile einer Unterscheidungssteuerlogik zeigen, welcher die elektronische Steuereinheit der 3 während unterschiedlichen Arten von Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignissen gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung folgt;
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9 ein Blockdiagramm ist, welches einen weiteren Teil der Unterscheidungssteuerlogik der elektronischen Steuervorrichtung der 3 zeigt; und
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10 eine Fahrzeug/Fußgängeraufpralldetektionsvorrichtung gemäß noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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Detaillierte Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen
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Mit Bezug auf 1 ist eine Detektionsvorrichtung 50 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorgesehen, um ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis zu detektieren. Die Detektionsvorrichtung 50 weist eine Vielzahl von Sensoren 54 auf, die an dem vorderen Teil eines Fahrzeugs 52 montiert sind. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die insbesondere in 1 gezeigt ist, weisen die Sensoren 54 eine Vielzahl von Beschleunigungssensoren 62, 64 auf, die in beabstandeter Weise an einem vorderen Querglied 68 (beispielsweise einem Stoßstangenquerträger) des Fahrzeugs 52 befestigt sind, so dass sie an einer linken vorderen Stelle bzw. einer rechten vorderen Stelle des Fahrzeugs 52 positioniert sind. Eine Abfühlarchitektur, welche Beschleunigungssensoren verwendet, die nahe dem Vorderteil des Fahrzeugs zur Fahrzeug/Fußgängeraufpralldetektion montiert sind, sind in der ebenfalls anhängigen Patentanmeldung US 12/778,505 zu finden, die am 12. Mai 2010 für Foo u. a. eingereicht wurde (US-Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2011/0282553, die am 17. November 2011 veröffentlicht wurde), die hier vollständig durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
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Die Beschleunigungssensoren 62, 64 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Mehrachsen-Beschleunigungssensoren („MAS” = multi-axis acceleration sensors), obwohl einachsige Beschleunigungssensoren („SAS” = single-axis acceleration sensors) alternativ verwendet werden könnten. Die Beschleunigungssensoren 62, 64 sehen jeweils ein assoziiertes elektrisches Signal vor, welches elektrische Charakteristika (beispielsweise Frequenz, Amplitude usw.) hat, die eine abgefühlte Beschleunigung als ein Ergebnis eines Auftreffereignisses zwischen dem Fahrzeug 52 und einem Objekt anzeigen, wie beispielsweise einem (nicht gezeigten) Fußgänger. Diese Art von Aufprallereignis wird hier als „Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis” bezeichnet.
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Die Sensoren 54 weisen weiter eine Drucksensoranordnung oder Drucksensoreinrichtung 70 auf. Die Drucksensoranordnung 70 weist ein Rohr oder einen Schlauch 72 auf, der an dem vorderen Teil des vorderen Quergliedes 68 befestigt ist. Die vordere Stoßstangenstruktur des Fahrzeugs 52 weist einen Energie absorbierenden Schaum 74 auf, der einen nach vorne weisenden Teil des Druckschlauches 72 berührt. Die Drucksensoranordnung 70 weist weiter einen Drucksensor 76 auf, der betriebsmäßig mit dem Druckschlauch 72 verbunden ist und in betrieblicher Strömungsmittelverbindung damit ist. Der Druckschlauch 72 ist an dem distalen bzw. äußeren Ende gegenüberliegend zu dem Ende, das mit dem Drucksensor 76 verbunden ist, abgedichtet. Der Druckschlauch 72 ist ein offener Schlauch (d. h. hohl), der mit einem Gas gefüllt ist, wie beispielsweise mit Luft, ist jedoch im Endeffekt eine geschlossene Kammer, die an dem distalen Ende abgedichtet ist und in Strömungsmittelverbindung mit dem Drucksensor 76 ist. Wenn die Fahrzeugstoßstange eingedrückt wird, wie es auftreten kann, wenn ein Fußgänger von dem Fahrzeug 52 getroffen wird, wird der Energie absorbierende Schaum 74 gegen den Druckschlauch drücken, wodurch der Druck innerhalb des Druckschlauchs 72 ansteigt. Der Druck gegen den Schlauch während eines Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignisses drückt auf den Schlauch und verringert das Schlauchvolumen, was wiederum einen Luftdruck innerhalb des geschlossenen Schlauchs erhöht. Eine Erhöhung des Druckes innerhalb des Druckschlauchs 72 wird durch den Drucksensor 76 abgefühlt. Der Drucksensor 76 liefert ein elektrisches Ausgangssignal, welches eine elektrische Charakteristik hat, die den abgefühlten Druck anzeigt, d. h. den Druck in dem Schlauch 72. Da diese Anordnung einen einzelnen Drucksensor hat, wird dieser hier als Einkanal-Drucksensor („SCP” = single channel pressure) bezeichnet.
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Jeder der Ereignissensoren 62, 64, 76 ist elektrisch mit einer elektronischen Steuereinheit („ECU” = electronic control unit) 80 verbunden, um die Beschleunigungsmessersignale von den Sensoren 62, 64 und das Drucksignal vom Sensor 76 zu überwachen und zu verarbeiten. Die elektronische Steuereinheit 80 kann ein Mikrocontroller, ein Mikroprozessor, eine diskrete Schaltung und/oder eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung („ASIC” = application specific integrated circuit) sein, die so ausgelegt ist, dass sie gemäß der vorliegenden Erfindung funktioniert. Die elektronische Steuereinheit 80 kann in der Kabine des Fahrzeugs 52 oder an einer anderen Stelle des Fahrzeugs angeordnet sein. Die elektronische Steuereinheit 80 ist mit den Beschleunigungsmessern 62, 64 und dem Drucksensor 76 über eine direkte elektrische Verbindung, über einen Kommunikationsbus, über irgendeine andere Verdrahtungsanordnung oder auch drahtlos verbunden. Das Ausgangssignal aus dem Beschleunigungssensor 62 wird hier als PPS_MAS Left bezeichnet. Das Ausgangssignal aus dem Beschleunigungssensor 64 wird hier als PPS_MAS Right bezeichnet. Das Ausgangssignal aus dem Drucksensor 76 wird hier als PPS_SCP bezeichnet.
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Das Fahrzeug 52 kann auch ein elektronisches Stabilitäts-Steuersystem 82 („ESC” = electronic stability control) aufweisen, welches der elektronischen Steuereinheit 80 elektrische Signale liefert, die gewisse andere abgefühlte Fahrzeugbetriebsbedingungen anzeigen, wie beispielsweise ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal. Die Sensorsignale von dem ESC-System 82 können entweder direkt mit der elektronischen Steuereinheit 80 verbunden sein, oder Sensorsignale von dem ESC-System können zur elektronischen Steuereinheit 80 über einen CAN-Bus 83 („CAN” = controller area network) des Fahrzeugs übermittelt werden. Alternativ könnte ein getrennter Fahrzeuggeschwindigkeitssensor vorgesehen sein, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu überwachen und das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal direkt an die elektronische Steuereinheit 80 zu senden.
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Die elektronische Steuereinheit 80 ist weiter elektrisch mit einer betätigbaren Fahrzeug/Fußgängeraufpralldämpfungsvorrichtung 84 verbunden. Die betätigbare Aufpralldämpfungsvorrichtung 84 weist gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Betätigungsvorrichtungen 86, 88 auf, die am hinteren Ende der Fahrzeughaube 90 angeordnet sind, so dass, wenn sie von der elektronischen Steuereinheit 80 betätigt werden, die Betätigungsvorrichtungen 86, 88 das hintere Ende der Haube 90 nach oben heben werden, wodurch gestattet wird, dass die schräge Haube eine Verletzung des Fußgängers während des Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignisses abmildert. Die Betätigungsvorrichtungen 86, 88 können beispielsweise über Pyrotechnik betätigbar sein. Andere Mittel zur Betätigung der Betätigungsvorrichtungen 86, 88 werden auch in Betracht gezogen. Anstelle von Haubenbetätigungsvorrichtungen für die Fahrzeug/Fußgängeraufprallabdämpfung können andere betätigbare Vorrichtungen verwendet werden, wie beispielsweise vorne montierte Airbags.
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Mit Bezug auf 2 ist die Steuerlogik gezeigt, die in der ECU 80 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt wird. Diese Steuerlogik bestimmt, ob ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis auftritt, indem sie Informationen von den Beschleunigungssensoren 62, 64 und dem Drucksensor 76 kombiniert, d. h. eine Bestimmung basierend auf einer Hybrid-Sensoranordnung, welche Beschleunigung und Druck kombiniert. Das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von dem ESC-System 82 wird auch durch die elektronische Steuereinheit 80 überwacht. Einer der Vielzahl von Sätzen von Schwellenwerten wird ansprechend auf dem überwachten Fahrzeuggeschwindigkeitswert als Teil der Fahrzeug/Fußgängeraufprallbestimmung ausgewählt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit, die zwischen einem minimalen Fahrzeuggeschwindigkeitswert 102 und einem maximalen Geschwindigkeitswert 104 liegt, durch eine Geschwindigkeitsbereichsklassifizierungslogik 116 („VRCL” = velocity range classifier logic) der elektronischen Steuereinheit 80 klassifiziert, so dass sie beispielsweise in einen von drei speziellen Geschwindigkeitsbereichen fällt. Die Geschwindigkeits- oder Fahrgeschwindigkeitswerte, welche einen speziellen Geschwindigkeitsbereich definieren, können sich mit einem (mehreren) benachbarten Geschwindigkeitsbereich(en) überlappen. Mit jedem Geschwindigkeitsbereich ist ein Satz von Schwellenwerten assoziiert, die in dem Steuerverfahren verwendet werden, welches von der elektronischen Steuereinheit 80 ausgeführt wird, um zu entscheiden, ob die betätigbare Aufpralldämpfungsvorrichtung 84 betätigt werden soll, d. h. um zu bestimmen, ob ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis auftritt. Wenn die überwachte Fahrzeuggeschwindigkeit geringer ist als eine minimale Fahrzeuggeschwindigkeit 102, beispielsweise 20 km/h, oder wenn die überwachte Fahrzeuggeschwindigkeit größer ist als die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit 104, beispielsweise 50 km/h, wird die elektronische Steuereinheit 80 keine Betätigung der betätigbaren Fußgänger-Aufpralldämpfungsvorrichtung 84 gestatten, und zwar ungeachtet der Werte der Signalausgaben aus den Sensoren 62, 64 und 76. Daher sei bemerkt, dass jeder der Geschwindigkeitsbereiche, die für eine mögliche Betätigung der betätigbaren Vorrichtungen relevant sind, zwischen dem minimalen Fahrzeuggeschwindigkeitswert 102 und dem maximalen Fahrzeuggeschwindigkeitswert 104 fallen.
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Wie erwähnt, wird die abgefühlte Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen der minimalen Fahrzeuggeschwindigkeit 102 und der maximalen Fahrzeuggeschwindigkeit 104 in einen der vorbestimmten Anzahl von diskreten Geschwindigkeitsbereichen klassifiziert, beispielsweise in einem niedrigen Geschwindigkeitsbereich oder Geschwindigkeitssatz 110, einen mittleren Geschwindigkeitsbereich oder Geschwindigkeitssatz 112 oder in einen hohen Geschwindigkeitsbereich oder Geschwindigkeitssatz 114. Die Werte des mittleren Geschwindigkeitsbereichs 112 und die Werte des niedrigen Geschwindigkeitsbereichs 110 können überlappende Geschwindigkeitswerte haben, und die Werte des mittleren Geschwindigkeitsbereichs 112 und die Werte des hohen Geschwindigkeitsbereichs 114 können überlappende Geschwindigkeitswerte haben. Die Klassifikation des überwachten Fahrzeuggeschwindigkeitswerts in einen der Geschwindigkeitsbereiche durch die Geschwindigkeitsbereichsklassifizierungslogik 116 richtet einen Schwellenwertsatz ein, der in der letzteren unten beschriebenen Logik verwendet wird. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einen überlappenden Geschwindigkeitsbereich fällt, werden die Schwellensätze, die mit jedem der Geschwindigkeitsbereiche assoziiert sind, von der elektronischen Steuereinheit 80 bei ihrem Unterscheidungsbestimmungsprozess verwendet, wobei die Ergebnisse der Bestimmungen mit logischem ODER verknüpft werden. Der Schwellenwertsatz (die Schwellenwertsätze) der (die) ansprechend auf die Geschwindigkeitsbereichsklassifizierungslogik 116 ausgewählt wird (werden) wird (werden) in Unterscheidungsbestimmungsfunktionen (oder einer Unterscheidungslogik) 120 und 122 der elektronischen Steuereinheit 80 verwendet.
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Die elektronische Steuereinheit 80 bestimmt Beschleunigungsmetrikwerte aus den Ausgangsgrößen PPS_MAS Left und PPS_MA Right der Beschleunigungssensoren 62 bzw. 64, wobei Metrikberechnungsfunktionen 130 bzw. 132 verwendet werden. Insbesondere wird das Ausgangssignal aus jedem der Beschleunigungsmesser 62, 64 durch die Metrikberechnungsfunktionen 130 bzw. 132 überwacht, und assoziierte Verschiebungswerte werden bestimmt. Die Verschiebungswerte werden unter Verwendung eines gleitenden Mittelwertes der Beschleunigungssignale PPS_MAS Left und PPS_MAS Right über ein Zeitfenster bestimmt. Der gleitende Mittelwert der Beschleunigung vom Sensor 62 PPS_MAS Left über das Zeitfenster wird als A_MA_Left bezeichnet und wird in der linken Unterscheidungsfunktion 130 bestimmt. Der gleitende Mittelwert der Beschleunigung vom Sensor 64 PPS_MAS Right über das Zeitfenster wird als A_MA_Right bezeichnet und wird in der Unterscheidungsfunktion 132 bestimmt. Verschiebungswerte (doppeltes Integral der Beschleunigung) werden dann unter Verwendung der Werte A_MA_Left und A_MA_Right in den Unterscheidungsfunktionen 130 bzw. 132 bestimmt. Zusätzlich zur Bestimmung der Verschiebungswerte basierend auf sowohl dem linken als auch dem rechten Beschleunigungssignal wird auch ein Aufprallenergiewert basierend auf jedem der Beschleunigungssensorsignale von den Sensoren 62, 64 bestimmt. Die bestimmten Aufprallenergiewerte basieren auf den assoziierten Beschleunigungssensorsignalen innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs. Die Aufprallenergiewerte werden als HPF_Left und HPF_Right bezeichnet. Die Unterscheidungslogikfunktionen 120 und 122 vergleichen jeweils den bestimmten Verschiebungsmetrikwert A_MA_Left und A_MA_Right als eine Funktion der bestimmten Aufprallenergie HPF_Left bzw. HPF_Right mit den Schwellensätzen, die durch die Geschwindigkeitsbereichsklassifizierungslogik 116 eingerichtet wurden. Die Ausgabe von jeder der Unterscheidungslogikfunktionen 120 und 122 ist elektrisch mit einer Eingabe von UND-Logikfunktionen 140, 142 verbunden.
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In den Unterscheidungslogikfunktionen 120, 122 wird jeder der zwei bestimmten Verschiebungsmetrikwerte als eine Funktion der Aufprallenergie mit einem Schwellensatz (zwei Schwellensätzen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in einen Überlappungsteil der Geschwindigkeitsbereiche fällt) verglichen, der bzw. die von der Geschwindigkeitsbereichsklassifizierungslogik 116 ausgewählt wurde. Wenn der Fahrzeuggeschwindigkeitswert in überlappende Geschwindigkeitsbereiche fällt, werden die Vergleiche der Verschiebung als eine Funktion der Aufprallenergie mit den Schwellenwerte aus beiden Geschwindigkeitsbereichen mit logischem ODER verknüpft. Die Unterscheidungslogikfunktionen 120, 122 bestimmen, ob ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis, wie von dem assoziierten Beschleunigungssensor 62 bzw. 64 abgefühlt, über einem vorbestimmten Wert ist.
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In einem anderen Teil der in 2 gezeigten Steuerlogik wird das Ausgabesignal PPS_SCP von dem Drucksensor 76 durch eine assoziierte Metrikberechnungsfunktion 144 verarbeitet. Der Wert, der von der Metrikberechnungsfunktion 144 bestimmt wird, ist ein gleitender Mittelwert des Druckes über ein Zeitfenster und wird hier als P_MA_S bezeichnet. Der gleitende Mittelwert des bestimmten Druckes P_MA_S wird mit einer assoziierten festen Schwelle in einer Absicherungslogikfunktion 146 verglichen, um zu bestimmen, ob ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis, wie vom Drucksensor 76 abgefühlt, über einem vorbestimmten Wert ist.
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Die Ausgangsgröße des resultierenden Vergleichs, der in der Absicherungslogikfunktion 146 ausgeführt wird, wird mit der anderen (zweiten) Eingangsgröße von jeder der UND-Logikfunktionen 140, 142 verbunden. Die Ausgangsgröße der UND-Logikfunktion 140 stellt ein Systemansprechen bzw. eine Systemantwort 148 für Stöße auf der linken Seite dar, und die Ausgabe der UND-Logikfunktion 142 stellt eine Systemantwort 150 für Stöße auf der rechten Seite dar. Die zwei Systemantworten 148 und 150 werden in der ODER-Logikfunktion 152 mit logischem ODER verknüpft. Die Ausgangsgröße der ODER-Logikfunktion 152 wird als das Betätigungsvorrichtungssteuersignal für die Betätigungsvorrichtungen 86, 88 verwendet. Im Endeffekt wird der Drucksensor 76 als eine Absicherungsfunktion verwendet, die mit den Unterscheidungsbestimmungen basierend auf den links und rechts abgefühlten Beschleunigungen mit logischem UND verknüpft wird. Wenn gewisse Verschiebungsmetrikwerte (links oder rechts) als eine Funktion ihres assoziierten bestimmten Aufprallenergiewertes größer sind als eine vorbestimmte Schwelle, und wenn ein Druckmetrikwert größer als eine vorbestimmte Größe ist, werden die Betätigungsvorrichtungen 86, 88 betätigt.
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Mit Bezug auf 3 ist eine zweite Sensorsystemarchitektur mit Sensoren 70' gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Gemäß dieser beispielhaften Ausführungsform sind die Beschleunigungssensoren 62, 64 an dem vorderen Querglied 68 befestigt, wie zuvor beschrieben. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Mehrkanal-Drucksensor 76' („PPS_MCP”) mit zwei getrennten Druckschläuchen 160 links und 162 rechts verbunden. Der Drucksensor 76' ist ein Zweikanal-Drucksensor. Auf diese Weise kann der Drucksensor 76' Drücke von Aufprallereignissen sowohl auf der linken als auch auf der rechten Seite des Fahrzeugs abfühlen und kann sowohl ein linkes Drucksignal (PPS_MCP Left) als auch ein rechtes Drucksignal (PPS_MCP Right) zur Verarbeitung an die elektronische Steuereinheit 80 liefern.
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Mit Bezug auf 4 wird die Steuerlogik, welcher die elektronische Steuereinheit 80' folgt, für die Sensorarchitektur der 3 abgebildet. In dieser Steueranordnung wird eine Druck-Links-Absicherungsbestimmung mit der Beschleunigungsbestimmung für links in der UND-Funktion 164 mit logischem UND verknüpft. In ähnlicher Weise wird eine Druck-Rechts-Absicherungsbestimmung mit der Beschleunigungsbestimmung für rechts in der UND-Funktion 166 mit logischem UND verknüpft. Im Endeffekt sieht die Anordnung der 4 anstelle einer Absicherungsfunktion unter Verwendung eines Drucksensors getrennte Links-Druck- und Rechts-Druck-Absicherungsbestimmungen vor, wobei die Links-Druck-Absicherungsbestimmung mit der Beschleunigungs-Unterscheidungsbestimmung für links mit logischem UND verknüpft wird, und wobei die Rechts-Druck-Absicherungsbestimmung mit der Beschleunigungs-Unterscheidungsbestimmung für rechts mit logischem UND verknüpft wird.
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Die 5–8 bilden verschiedene beispielhafte Unterscheidungsbedingungen für die in 3 gezeigte Fahrzeugsensorarchitektur ab, welche die in 4 gezeigt Steuerlogik verwenden. Insbesondere bildet 5 den Einfluss einer Bedingung einer schweren Fehlanwendungsbedingung für raue Straßen (eine Bedingung, für die eine Betätigung der Betätigungsvorrichtungen 86, 88 nicht erwünscht ist) ab, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in ein Fahrzeuggeschwindigkeitsband fällt. Wie zu sehen ist, würde keine Betätigung der Betätigungsvorrichtungen 86, 88 auftreten, da weder die linken noch die rechten Druckabsicherungswerte ihre assoziierte Schwelle überschreiten. 6 bildet den Einfluss einer Fehlanwendungsbedingung für einen Aufprall links ab (eine Bedingung, für die eine Betätigung der Betätigungsvorrichtung 86, 88 nicht erwünscht ist), wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit in ein Fahrzeuggeschwindigkeitsband fällt. Wie zu sehen ist, überschreitet das linke Beschleunigungssignal PPS_MAS nicht seine Schwelle, obwohl PPS_MCP Left seine assoziierte Schwelle überschreitet. Da weder das Drucksignal für rechts noch das Beschleunigungssignal für rechts ihre assoziierten Schwellen überschreiten, tritt keine Betätigung der Betätigungsvorrichtungen 86, 88 auf. 7 bildet ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis auf der linken Seite ohne Zündung ab, bei dem der linke Drucksensor PPS_MCP Left seine assoziierte Schwelle überschreitet, jedoch der linke Beschleunigungssensor PPS_MAS nicht seine assoziierte Schwelle überschreitet. 8 bildet ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis für links mit erforderlicher Zündung ab. Wie zu sehen ist, würden die Betätigungsvorrichtungen 86, 88 betätigt werden, da sowohl die Beschleunigung PPS_MAS Left ihre assoziierte Schwelle überschreitet, als auch der Druck der links PPS_MCP Left seine assoziierte Schwelle überschreitet.
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Mit Bezug auf 9 werden die Bestimmungsmetrikberechnungen für die in 3 gezeigte Sensorarchitektur und die in 4 gezeigte Steuerlogik verständlich. Jeder der Beschleunigungssensoren 62, 64 gibt ein elektrisches Signal mit elektrischen Charakteristika aus, wie beispielsweise Frequenz und Amplitude, welche ein Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignis anzeigen, welches eine Beschleunigung von mindestens jenem Teil des Fahrzeugs zur Folge hat, wo die Sensoren befestigt sind. Jeder Sensor 62, 64 hat seine eigene assoziierte Metrikberechnung, um Verschiebungswerte über ein Zeitfenster zu bestimmen, und um einen Aufprallenergiewert basierend auf der Aufprallenergie über einen speziellen Frequenzbereich zu bestimmen. Die Steuervorrichtung 80' führt jede dieser Metrikberechnungen durch, um assoziierte Verschiebungswerte und Aufprallenergie zu bestimmen. Das Ausgangssignal PPS_MAS Left aus dem Beschleunigungsmesser 62 wird tiefpassgefiltert, und zwar beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Filters 200 (Anti-Alias-Filter). Der Tiefpassfilter 200 leitet ein Signal mit einem ersten Frequenzband durch, beispielsweise Frequenzen von 0–800 Hz. Das gefilterte Signal wird unter Verwendung eines Analog-Dialog-Wandlers in ein digitales Signal zur weiteren Verarbeitung durch die elektronische Steuereinheit 80' umgewandelt. Die elektronische Steuereinheit 80' führt dann eine Hochpassfilterung an dem Signal unter Verwendung eines Hochpassfilters 204 aus, um dadurch irgendeine Sensorvorspannung (Gleichstromdrift) zu entfernen. Das hochpassgefilterte Signal wird dann weiter hochpassgefiltert 206, um Frequenzen von Gleichstrom bis 400 Hz zu eliminieren, wobei 400 Hz eine kalibrierbare bzw. einstellbare Zahl ist. Die Ausgabe aus dem Hochpassfilter 206 enthält Frequenzwerte zwischen 400 und 800 Hz. Der Hochpassfilter 206 eliminiert auch Signalcharakteristika, die aus Ereignissen wegen unebener Straße resultieren. Ein zweiter Hochpassfilter kann in einer Kaskade angeordnet werden, um einen Filter zweiter Ordnung zu bilden, um einen schärferen Abschnitt bzw. Cutoff zu erhalten, falls dies erwünscht ist. Ein absoluter Wert 210 des hochpassgefilterten 206 Signals wird dann unter Verwendung der Funktion 210 bestimmt. Der absolute Wert des Filterbeschleunigungssignals zeigt die Aufprallenergie basierend auf dem Beschleunigungssignal vom linken Beschleunigungssensor 62 an. Ein gleitender Mittelwert A_MA des absoluten Wertes des Signals wird in der Funktion 211 zu Glättungszwecken bestimmt. Das resultierende Signal ist ein Hochpassfiltersignal 220, welches mit HPF_Left bezeichnet wird, und zeigt die Aufprallenergie innerhalb eines speziellen Frequenzbereichs von Interesse an (beispielsweise 400–800 Hz). Dieser Aufprallenergiewert HPF_Left ist nützlich zur Bestimmung des Auftretens eines Fahrzeug/Fußgängeraufprallereignisses.
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Die Ausgangsgröße des Filters 204 wird auch verwendet, um Verschiebungswerte (doppeltes Integral der Beschleunigung) über ein Zeitfenster zu bestimmen. Insbesondere wird die Ausgabe des Hochpassfilters 204 durch einen Tiefpassfilter 208 tiefpassgefiltert, um Signale mit einer Frequenz von beispielsweise zwischen Gleichstrom und 220 Hz durchzuleiten. Die Ausgabe des Tiefpassfilters 208 wird durch eine erste Berechnungsfunktion 230 für einen gleitenden Mittelwert (erstes Integral) verarbeitet, und zwar gefolgt durch eine zweite Berechnungsfunktion 232 für einen gleitenden Mittelwert (zweites Integral), um einen ersten Verschiebungswert 234 zu erhalten, der als A_MA_Left bezeichnet wird.
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Werte für HPF_Right (Aufprallenergie auf der rechten Seite) und A_MA_Right (Verschiebungswert auf der rechten Seite) werden in ähnlicher Weise bestimmt.
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Der linke Druckwert vom Schlauch 160, wie von dem Drucksensor 76' detektiert, wird tiefpassgefiltert, beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Filters 250, wird in einen digitalen Wert unter Verwendung des A/D-Wandlers 252 umgewandelt und wird beispielsweise durch einen Software-Hochpassfilter 254 hochpassgefiltert. Ein gleitender Druckmittelwert wird unter Verwendung einer Funktion 256 bestimmt, welche den gleitenden Mittelwert 258 P_MA_Left zur weiteren Verarbeitung durch die elektronische Steuereinheit 80' liefert.
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Der Wert P_MA_Right wird in ähnlicher Weise bestimmt.
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10 zeigt eine weitere Sensorarchitektur gemäß noch einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die Beschleunigungssensoren 62, 64 an dem Querglied 68 montiert sind, wie zuvor beschrieben. Der Drucksensor 70'' weist einen Mehrkanal-Drucksensor 76'' („PPS_MCP) mit vier Druckschläuchen auf, die damit verbunden sind. Der Drucksensor 76'' ist ein Vierkanal-Drucksensor. Ein Druckschlauch 280 ist an dem Teil der Stoßstangenstruktur am weitesten links befestigt, ein Druckschlauch 282 ist an der linken mittleren Position der Stoßstangenstruktur befestigt, ein Druckschlauch 284 ist an der rechten Mitte der Stoßstangenstruktur befestigt, und ein Druckschlauch 286 ist an dem am weitesten rechts liegenden Teil der Stoßstangenstruktur befestigt Mit dieser Anordnung haben die linken und rechten Seiten der Stoßstange jeweils zwei Drucksignale, die von der elektronischen Steuereinheit 80'' für eine Fahrzeug/Fußgängeraufprallanalyse in ähnlicher Weise verwendet werden, wie oben beschrieben. Bei dieser Struktur könnten die Drucksignale, die von den zwei linken Druckschläuchen detektiert werden, entweder mit UND oder mit ODER logisch verknüpft werden, um eine Absicherungsbestimmung für den Druck auf der linken Seite vorzusehen. In ähnlicher Weise könnten die Drucksignale, die von den zwei rechten Druckschläuchen detektiert werden, entweder mit UND oder mit ODER logisch verknüpft werden, um eine Absicherungsbestimmung für den Druck der rechten Seite vorzusehen. Die daraus resultierenden Absicherungsbestimmungen für den Druck könnten mit den Unterscheidungsbestimmungen der assoziierten Seite mit UND logisch verknüpft werden, und zwar basierend auf den assoziierten Beschleunigungssignalbewertungen.
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Es sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung eine Abfühlleistung eines Fahrzeug/Fußgängeraufpralls verbessert, indem sie eine kurze bzw. schnelle Zeit zum Einsatz vorsieht und einen guten Rahmen gegen Fehlanwendung und Bedingungen bei unebener Straße vorsieht. Die Beschleunigungssensoren, die als die primären Fahrzeug/Fußgängeraufprallunterscheidungssensoren dienen, sehen Abfühlfähigkeiten (beispielsweise Frequenz und Amplitude) bei der Unterscheidung von unterschiedlichen Arten von Aufprallereignissen vor, während der Drucksensor (die Drucksensoren) einen sekundären Fahrzeug/Fußgängeraufprallunterscheidungssensor vorsieht (vorsehen), was die Robustheit des Systems verbessert, indem effektiv ein Filter gegen andere Arten von Fahrzeugereignissen ohne Aufprall vorgesehen wird, wie sie beispielsweise während Bedingungen mit unebener Straße auftreten.
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Aus der obigen Beschreibung der Erfindung wird der Fachmann Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen erkennen. Solche Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen innerhalb des Könnens des Fachmanns sollen durch die beigefügten Ansprüche mit abgedeckt werden.
