专利名称：用于触发车辆人员保护装置的方法和控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及如独立权利要求所述类型的、车辆人员保护装置的控制装置和方法。
背景技术：
由DE 102 52 227 Al已知，用于获取事故信号的传感装置能够定向在不同的空间 方向。
发明内容
与之相反，具有独立权利要求的特征的、用于触发车辆人员保护装置的依据本发 明的控制装置以及依据本发明的方法具有如下优点在一个关于车辆纵向而定向的坐标系 中，通过关于其敏感轴成角度地安置的加速度传感器，不仅直接使用在该成角度的定向上 的加速度信号，而且直接使用变换到所述坐标系的加速度信号。由此能够更好地识别所谓 角碰撞(Winkelcrash)的斜碰撞情形。由此更多关于碰撞的信息得以利用。该经改善的角 碰撞识别具有如下优点在以25到30km/h之间的速度相对硬的壁障而碰撞的情况下人员 保护装置的触发被精确地触发，这是因为依据本发明，角碰撞被更好地识别，并且由此这种 在所谓低风险碰撞情况下的触发必须被事先关闭。即，在这种角碰撞的情况下不应该实现 触发。本发明还具有如下优点使得在所谓非触发碰撞与触发角碰撞之间更好的区分成为 可能。此外更大的优点在于对于在现场发生的碰撞，能够获得必要的信息。侧面的软碰 撞能够例如是难以识别的。该相撞引起横摆角加速度，其能够在控制装置中被识别并且被 应用于触发判决。对于这种横摆角加速度算法，所提出的发明提供富有价值的附加信息以 例如用于真实性检查。在这里，控制装置是电气设备，其处理传感器信号并且据此生成触发信号以用于 人员保护装置如安全气囊、安全带拉紧器、碰撞激活的头枕等等。该触发意味着激活这种人 员保护装置。接口主要以硬件和/或软件方式构造。对于以硬件方式的构造，该接口的一个表 现形式尤其可能在ASIC系统上。即，该接口是集成电路的一部分，该集成电路具有多个部 分，该多个部分实现控制装置的各种功能。作为替代，该接口也可能具有特有的集成电路或 者是处理器的一部分或者在以软件方式的表现形式中是这种处理器上的软件模块。加速度信号能够具有所有可能的形式，尤其还能够进行预处理如平滑、滤波、积分 等等。加速度传感器能够被安置在车辆上所有可能的地方。不仅是例如在传感器控制装置 中的中央式安置，还能是例如在车辆侧面区域中的分散式安置。加速度传感器通常是微机 械地制造的，其中尤其能够将表面微机械的技术应用于制造。在此，电容改变随后被转换为 电压改变。成角度的安置的特征例如在于，其各置于车辆的水平面中与车辆纵轴成45°。然 而每个其他的成角度的安置也是可能的，尤其是两个加速度传感器分别关于车辆横轴45° 安置。3
分析电路以硬件和/或软件方式构造，其中在此也能够设置为具有相应软件的处 理器的结合或者能够设置为在作为所谓的ASIC的硬件中实现分析电路的功能。作为处理 器，有着所有可能的处理器类型，尤其是双核处理器并且在此还尤其是微控制器。变换模块 和比较模块同样能够以硬件和/或软件方式构造，尤其能够将一个表现形式设置在软件模 块中。该变换模块实现这样的功能，即将来自成角度的安置的加速度信号变换成分别定向 在坐标系的轴上的加速度信号。这能够通过对例如车辆纵向或车辆横向上的分量的相应的 向量分析来实现。该比较模块具有这样的任务，即执行该加速度信号与经变换的加速度信 号的比较。该比较能够按照经预处理的加速度信号来实现，但也能够按照经进一步处理的 加速度信号来实现，例如借助于积分、求导等等。触发电路也能够以硬件和/或软件方式构造。尤其，在以硬件方式的表现形式中， 该触发电路还能够是ASIC系统的一部分。该触发电路在此包括用于处理触发信号的相应 的逻辑电路、以及用于将相应的触发能量提供给人员保护装置的功率开关。该触发能量例 如被储存在蓄能器中例如在电容器中，并且随后由电控功率开关传送到例如安全气囊的点 火元件。在此，该触发信号能够由一个信号或多个也并行传输的信号组成。因而实现高冗 余度并由此实现安全。通过在从属权利要求中所列举的措施和改进方案能够有利地改进在独立权利要 求中所给出的用于触发车辆的人员保护装置的控制装置以及方法。在此有利的是，设置比较模块以用于根据比较确定碰撞类型并且根据该碰撞类型 生成触发信号。该比较模块在此尤其能够辨别角碰撞。这使得，如上所述，事故信号能够被 更好地处理，并且有助于实现碰撞类型间的更好的区分。此外有利的是，该比较模块将碰撞类型输送给主算法，其中主算法根据所述碰撞 类型来影响至少一个阈值。由此，从比较模块获得的碰撞类型被用来影响由主算法所作的 触发判决。如果该阈值被降低，则相比于基本设定中所设置的，该主算法变得更敏感并由此 更早地触发人员保护装置。相应的分类算法中的分类也能够相应地受影响。在此，此外有利的是，该比较模块与横摆角加速度算法如此连接，以便按照碰撞类 型对横摆角加速度算法的结果进行真实性检查。如上所述，能够分析横摆角加速度，并且能 够随后通过依据本发明的控制装置以及方法来对该结果进行真实性检查。此外有利的是，该比较模块与第二接口连接，并且通过该第二接口将碰撞类型提 供给另一个控制装置。在此，该第二接口能够是例如总线收发器如CAN收发器，但也能够是 点对点连接。该接口尤其能够以硬件和/或软件方式构造。由此还能够将碰撞类型输送给 其它控制装置，例如用于影响行驶动力学的控制装置，以便例如在多次碰撞的情况下实现 车辆的更好的稳定性。此外有利的是，该比较模块具有第一阈值判决装置，其将经变换的加速度信号中 的一个经变换的加速度信号与预先确定的阈值相比较。该比较模块具有第二阈值判决装 置，其将从经变换的加速度信号中的该一个经变换的加速度信号中导出的信号与至少两个 加速度信号中的一个相比较；组合元件将这两个阈值判决装置的输出信号相互组合；以及 该比较模块根据该组合置位至少一个旗标，其中所述比较模块根据该至少一个旗标来生成 触发信号。在此，阈值判决装置、组合元件以硬件和/或软件方式构造。所述第一阈值判决 装置检验，经变换的信号是否实际上超过预先确定的量，以便仅在超过的情况下进行进一步的处理。否则，碰撞太轻微而不能执行进一步的分类。所述第二阈值判决装置随后最终 分别执行在经变换的加速度信号与原加速度信号之间的比较。所述组合元件例如逻辑“与” 门组合这两个阈值判决装置的输出信号，以便据此置位旗标。该旗标例如指示哪种角碰撞 被辨别出，并且能够随后根据这一旗标生成触发信号。在这里，生成也意味着影响如何生成 触发信号。此外有利的是，该旗标指示角碰撞，更确切地说预先给出的角碰撞。
本发明的实施例在附图中被示出并且在下面的说明书中进行详细解释。附图中图1示出车辆中的控制装置中的加速度传感器的第一安置，图2示出测得的并待处理的信号，图3示出用于解释依据本发明的功能的方框图，图4示出用于解释依据本发明的方法的流程的另一个方框图，图5示出用于解释依据本发明的方法的流程图，图6示出用于解释依据本发明的方法的另一个方框图，以及图7示出依据本发明的控制装置的方框图。
具体实施例方式图7在方框图中解释依据本发明的控制装置SG。信号CHl和CH2，其是在成角度 的安置中分别测得的加速度信号，由加速度传感装置传输至接口 IF1。在这里，该加速度传 感装置被安置在控制装置SG之外。接口 IF1，其如上所述能够例如是ASIC系统的一部分， 例如通过SPI总线将信号CHl和CH2传输至微控制器μ C以用于进一步的处理。微控制器 μ C具有作为软件模块的变换模块Τ，该变换模块从信号CHl和CH2中生成车辆坐标系中的 信号，更确切地说，关于车辆纵向和车辆横向的信号。变换模块T随后将这些经变换的信号 和测得的加速度信号以及经预处理的传输至比较模块V。比较模块V将信号CHl和CH2各 自与经变换的信号相比较，以便识别是否涉及到角碰撞。在此，如果信号CHl以及CH2中的 一个大于各自经变换的信号，则判决为角碰撞。随后将此角碰撞信息输送给主算法Α，其据 此生成触发信号。此外，此角碰撞信息例如通过旗标也通过另外的接口 IF2置于总线700 上，以至于其他的控制装置如行驶动力学控制装置能够接收此信息，并且能够由此例如在 多次碰撞中稳定地作用于车辆。触发信号随后由微控制器μ C通过模块A传输给触发电路FLIC，其根据触发信号 触发电控功率开关，以便将相应的触发能量输送给相应的人员保护装置PS。由此触发相应 的人员保护装置PS。图1在原理图中示出控制装置E⑶中的加速度传感器的安置，其中加速度传感器 在这里以信号标记CHl和CH2表示。在这里，加速度传感器是与车辆横向成45°定向的。 由此，能够随后识别例如角碰撞FL和SLB。角碰撞FL代表左前，而角碰撞SLB代表侧面左 后。车辆纵向在此以χ表示。在这里，从下方观察车辆。图2首先原理上示出测得的量CHl和CH2，其是如图1中与车辆横向成角度地定向 的，并且示出从中得到的待处理的信号，即测量信号本身CHl和CH2以及经变换的加速度信5号Ecux和Ecuy。这适用于如图7所示的情况即加速度传感装置被安置在控制装置之外或 者如图1所示即被安置在控制装置ECU之内。图3原理上示出进入的信号，即信号CHl、CH2、Ecux和Ecuy，其进入用于识别斜碰 撞的功能300。从中能够随后生成例如信号Wfr、Wfl、WSlb、WSrf。在此，Wfr表示右前的角 碰撞，Wfl表示左前的角碰撞，WSlb表示侧面左后的角碰撞，以及WSrf表示侧面右前的角碰 撞。相应地能够辨别其他的角碰撞。功能300在此通常在微控制器μ C上实现。图4示出方框图以图解说明用于依据图1的安置的、能够在比较模块V中运行的。 安置400指示与车辆横轴成角度的传感器安置。在此，在阈值判决装置401中将变换到车 辆纵向的信号20与预先给出的阈值Min_Thd 10相比较。该阈值在此被如此衡量，以至于 信号20必须达到确定的量，才能够实际上开启进一步的处理。在块30中，信号20被用来 设定应用参数，该应用参数使得，如果在这里识别到角碰撞，则将关于左前的角碰撞的旗标 置位。以因子30缩放的信号Ecux随后在阈值判决装置401中与信号40即信号CHl相比 较。只有当以因子30缩放的信号20小于信号40并且信号20超过阈值Min_Thd 10时，才 通过组合元件403，在这里是逻辑“与”组合，将关于左前的角碰撞的旗标404置位。图5示出依据本发明的方法的流程图。测得的加速度传感器值CHl和CH2进入方 法步骤01中，其中如上所述，这些测得的值被变换到车辆中的坐标系上。经变换的信号以 及测量信号CHl和CH2进入方法步骤02中。在方法步骤02中生成能够例如通过时间积分、 窗口积分、高通滤波器或其他方式来生成的特征。在方法步骤03进行阈值比较，如例如在图4或者在图6中能够看到的那样。由 此，随后能够识别相应的角碰撞。关于碰撞类型的信息能够进入下游算法部分，例如进入关 于主算法阈值的影响模块(方法步骤04)或者横摆角加速度算法的真实性检查(方法步骤 05)或者将此碰撞信息转发至另外的控制装置(方法步骤06)。图6示出另一个方框图以用于加速度传感器的其他的安置，即关于车辆纵轴成角 度的安置。这由块600表示。在这里，信号处理的结构与图4所示的一致。在阈值判决装 置601中，再次将车辆纵向上的信号的量即经变换的加速度信号120与预先给出的阈值110 相比较。只有当信号120位于阈值110以上时，才输出逻辑“1”。在块130中如下设定，即 如果在这里识别出角碰撞，则将关于侧面左后的角碰撞的旗标置位。以因子130缩放的信 号120随后在阈值判决装置602中又与信号CHl 140相比较。只有当以因子130缩放的信 号120位于信号140以下时，才通过阈值判决装置602输出逻辑“1”。只有当阈值判决装置 601和阈值判决装置602两者都同样输出逻辑“1”时，作为组合元件的逻辑“与”门603才 输出逻辑“1”604。仅在这时才将关于侧面左后的角碰撞的旗标置位。
权利要求
1.用来触发用于车辆的人员保护装置(PQ的控制装置(SG)，具有-第一接口(IFl)，其提供至少两个定向在不同的空间方向的加速度传感器中的至少 两个加速度信号(CH1，CH2)，其中所述定向是关于在车辆纵向上定向的坐标系成角度的，-分析电路(μ C)，其具有变换模块(T)以及比较模块(V)，所述变换模块(T)将所述至 少两个加速度信号(CH1，CH2)变换到所述坐标系的至少两个轴上，所述比较模块(V)根据 所述至少两个加速度信号(CH1，CH2)与所述相应的经变换的加速度信号(EcUX，EcUy)的比 较来生成触发信号，-触发电路(FLIC)，其根据所述触发信号触发所述人员保护装置(PS)。
2.如权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述比较模块(V)被设置为用于根据比 较确定碰撞类型，并且根据所述碰撞类型来生成所述触发信号。
3.如权利要求1或2所述的控制装置，其特征在于，所述比较模块(V)将所述碰撞类型 输送给主算法(A)，其中所述主算法(A)根据所述碰撞类型来影响至少一个阈值。
4.如权利要求2或3所述的控制装置，其特征在于，所述比较模块(V)与横摆角加速度 算法如此连接，以便按照所述碰撞类型对所述横摆角加速度算法的结果进行真实性检查。
5.如权利要求2至4中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述比较模块(V)与第二 接口(IM)如此连接，以便通过所述第二接口(IM)将所述碰撞类型提供给另一个控制装 置。
6.如前述权利要求中任一项所述的控制装置，其特征在于，所述比较模块(V)具有第 一阈值判决装置G01)，其将所述经变换的加速度信号00)中的一个经变换的加速度信号 与预先确定的阈值(10)相比较；所述比较模块(V)具有第二阈值判决装置002)，其将从 所述经变换的加速度信号中的所述一个经变换的加速度信号中导出的信号与所述至少两 个加速度信号(CH1，CH2)中的一个相比较；组合元件将所述两个阈值判决装置(401，402) 的输出信号相互组合；以及所述比较模块(V)根据所述组合置位至少一个旗标，其中所述 比较模块根据所述至少一个旗标来生成所述触发信号。
7.如权利要求6所述的控制装置，其特征在于，所述至少一个旗标指示角碰撞。
8.用来触发用于车辆(FZ)的人员保护装置(PQ的方法，具有以下方法步骤-提供来自至少两个定向在不同的空间方向的加速度传感器的至少两个加速度信号(CH1，CH2)，其中所述定向是关于在车辆纵向上定向的坐标系成角度的，-将所述至少两个加速度信号变换到所述坐标系的至少两个轴上，-根据所述至少两个加速度信号与所述经变换的加速度信号的比较来生成触发信号，-根据所述触发信号触发所述人员保护装置。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述比较确定碰撞类型，并且根据所述 碰撞类型来生成所述触发信号。
10.如权利要求8或9中任一项所述的方法，其特征在于，将所述经变换的加速度信号 中的一个经变换的加速度信号与预先确定的阈值相比较，并且生成第一输出信号；将从所 述经变换的加速度信号中的所述一个经变换的加速度信号中导出的信号与所述至少两个 加速度信号中的一个相比较，并且生成第二输出信号；根据所述第一和所述第二输出信号 的组合置位至少一个旗标，其中根据所述至少一个旗标的所述置位来生成所述触发信号。
全文摘要
本发明提出了一种用来触发用于车辆的人员保护装置的控制装置和方法，其中由至少两个定向在不同的空间方向的加速度传感器提供至少两个加速度信号。所述定向在此是关于在车辆纵向上定向的坐标系成角度的。将所述至少两个加速度信号变换到所述坐标系的至少两个轴上。根据所述至少两个加速度信号与所述经变换的加速度信号之间的比较生成触发信号。根据所述触发信号触发所述人员保护装置。
文档编号B60R21/013GK102056773SQ200980121682
公开日2011年5月11日 申请日期2009年4月20日 优先权日2008年6月13日
发明者M·希默 申请人:罗伯特·博世有限公司