用于确定车辆碰撞中产生的力的主要方向的方法和系统的制作方法
【专利摘要】一种包含加速度感测模块和撞击方向计算模块的车辆。加速度感测模块用于成生成在车辆碰撞事件中产生的加速度信息。加速度信息包括第一方向加速度值和第二方向加速度值。撞击方向计算模块耦接到加速度感测模块以从其接收加速度信息，并用于确定在车辆碰撞事件中产生的撞击方向信息。生成撞击方向信息包括从第一方向加速度值得到第一方向速度变量值、从第二方向加速度值得到第二方向速度变量值、基于速度变量阈值角度和第一方向速度变量值确定第一速度变量阈值以及基于第一速度变量阈值和第二方向速度变量值确定撞击区域。
【专利说明】用于确定车辆碰撞中产生的力的主要方向的方法和系统
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及车辆碰撞的算法，并且尤其涉及用于确定与碰撞期间施加到车辆的力有关的信息的方法和系统。
【背景技术】
[0002]众所周知,主动/被动安全集成已经在机动车制造业中变得越来越普遍。在这种情况下，存在着不仅要了解车辆是否已经处于碰撞中而且了解碰撞中产生的力的主要方向的更大需要。通过了解来自碰撞的力的主要方向并且最好是高分辨率的力的方向，可以提高车辆安全特性例如乘员约束激活、车辆撞击后制动、撞击后稳定控制、停止供油等等的能力。
[0003]因此，确定具有高度分辨率的车辆碰撞中产生的力的主要方向将是有益的、可取的并且有用的。
【发明内容】
[0004]本发明主题的实施例针对确定车辆碰撞中产生的力的方向。更具体地说，本发明主题的实施例使对应于闻分辨率撞击区域(例如右前方撞击区、正前、左前方)的撞击力的方向能够被确定，而且使对应于撞击象限(例如正面、侧面、后面)的撞击力的方向能够被确定。从撞击象限和撞击区域可以共同地确定撞击扇区。这里将对应于撞击扇区的撞击力方向称为力的主要方向。有利地，与只确定撞击象限或撞击区域相反，确定撞击扇区的能力，使具有较大复杂性和精密度的车辆安全特性能够被实施。
[0005]在本发明主题的一实施例中，用于确定车辆碰撞中产生的力的方向的方法包含多个操作。执行用于获得在车辆碰撞事件中产生的加速度信息的操作。加速度信息包括第一方向加速度值和第二方向加速度值。执行用于基于第一方向加速度值确定第一方向速度变量(delta)值及用于基于第二方向加速度值确定第二方向速度变量值的操作。此后，执行用于基于第一速度变量阈值角度和第一方向速度变量值确定第一速度变量阈值的操作。确定第一速度变量阈值之后，执行用于确定车辆的撞击区域的操作，车辆碰撞事件的撞击发生在该撞击区域。基于第一速度变量阈值和第二方向速度变量值确定撞击区域。一个或多个数据处理装置从耦接到一个或多个数据处理装置的存储器获取用于引起一个或多个数据处理装置执行这些操作的指令。
[0006]在本发明主题的另一实施例中，车辆包含加速度感测模块和撞击方向计算模块。加速度感测模块配置成生成在车辆碰撞事件中产生的加速度信息。加速度信息包括第一方向加速度值和第二方向加速度值。撞击方向计算模块被耦接到加速度感测模块以从其接收加速度信息，并配置成确定在车辆碰撞事件中产生的撞击方向信息。生成撞击方向信息包括从第一方向加速度值得到第一方向速度变量值、从第二方向加速度值得到第二方向速度变量值、基于速度变量阈值角度和第一方向速度变量值确定第一速度变量阈值、以及基于第一速度变量阈值和第二方向速度变量值确定撞击区域。[0007]在本发明主题的另一实施例中，车辆的电子控制系统具有一组可感知地包含在其永久性处理器可读媒介上的指令。电子控制系统的至少一个数据处理装置可以从永久性处理器可读媒介获取该组指令，以在此进行解译。该组指令配置成引起至少一个数据处理装置执行多个操作。执行用于获得在车辆碰撞事件中产生的加速度信息的操作。加速度信息包括第一方向加速度值和第二方向加速度值。第一方向加速度值对应于实质上垂直于第二方向加速度值相应的方向延伸的方向。执行用于基于第一方向加速度值确定第一方向速度变量值及用于基于第二方向加速度值确定第二方向速度变量值的操作。然后执行用于基于第一速度变量阈值角度和第一方向速度变量值确定第一速度变量阈值的操作。确定第一速度变量阈值之后，执行用于确定车辆的撞击区域的操作，车辆碰撞事件的撞击发生在该撞击区域。基于第一速度变量阈值和第二方向速度变量值确定撞击区域。
[0008]本发明主题的这些和其他目的、实施例、优点和/或特征通过进一步阅读下述说明书、附图及附加权利要求将变得显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是显示与具有根据本发明主题一实施例配置的撞击定向功能的车辆有关的撞击方向信息的简图。
[0010]图2是显示图1所示车辆的撞击区域的简图。
[0011]图3是显示用于确定根据本发明主题一实施例的速度变量阈值的圆的方程的简图。
[0012]图4是显示根据图1所示车辆的一阶分辨率的撞击扇区的简图。
[0013]图5是显示根据图1所示车辆的一阶和二阶分辨率的撞击扇区的简图。
[0014]图6是显不与方向锁定半径(direction latch radius)有关的速度变量阈值信息的撞击扇区坐标图。
[0015]图7是显示根据本发明主题一实施例配置的力的方向锁定方法(directionlatching method)的流程图。
【具体实施方式】
[0016]参考图1和图2，车辆100具有配置成实施根据本发明主题一实施例的撞击定向功能的约束控制模块105。约束控制模块105包括用于实施这种撞击定向功能的算法(即撞击方向算法110)和用于实施已知的撞击识别功能的算法(即撞击识别算法115)。可选地，撞击方向算法110可以在单独的单机计算模块(即撞击方向计算模块)中实施。在本发明主题的一些实施例中，根据本发明主题一实施例的撞击定向功能可以实施为对车辆平台现有的约束控制模块的增强。
[0017]响应于牵涉到碰撞事件(即车辆碰撞事件)中的车辆100，约束控制模块105 (例如其撞击识别算法115)由于车辆碰撞事件的撞击生成由车辆100表现出的加速度信息。力口速度信息包括X轴方向(即第一方向)加速度值和Y轴方向(即第二方向)加速度值。这些加速度信息可以从两个加速度器的输出生成，该两个加速度器以它们各自的彼此垂直定向的感测方向安装。X轴方向对应于沿着图1中所示的X轴的方向并且Y轴方向对应于沿着图1中所示的y轴的方向。如图1所示，X轴方向对应于车辆100的纵向并且Y轴方向对应于车辆的横向。然而，在某些其他实施例中，这些方向可以颠倒。在这点上，X轴方向加速度值和Y轴方向加速度值对应于实质上相互垂直地延伸的方向。
[0018]约束控制模块105 (例如其撞击识别算法115)从X轴方向加速度值得到X轴方向速度变量值V(X)并且从Y轴方向加速度值得到Y轴方向速度变量值V (Y)。例如，加速度值可以整合为时间的函数以生成对应的速度变量值。速度变量值代表了沿着与各个撞击力有关的各个测量轴的车辆速度的变化。可选地，不同于约束控制模块105的控制模块可以生成加速度信息和/或对应的速度变量值并将其提供给撞击方向算法110。例如，在车辆不具备约束控制模块的情况下，根据本发明主题一实施例配置的撞击方向计算模块可以执行这些功能及任何相关的必要功能。
[0019]根据一种已知的此类技术并如在图1中进行说明的，撞击方向算法110可以利用X轴方向速度变量值V (X)和Y轴方向速度变量值V (Y)来确定车辆象限(即撞击象限)，车辆碰撞事件的撞击在该象限发生。可选地，撞击识别算法115可以利用X轴方向速度变量值V(X)和Y轴方向速度变量值V (Y)来确定车辆象限，车辆碰撞事件的撞击在该象限发生。虽然这些象限信息是有用的，但它是关于表不在车辆碰撞事件中产生的撞击方向的相对较低分辨率的信息(即来自撞击的力的主要方向)。如图1所示，每个象限的区域包含了车辆100相对较大的区域。在这点上，并不容易知道撞击的具体方向，而是由车辆100的对应象限代表的撞击的大体方向。下列表1显示了对应于每个象限的速度变量条件。
[0020]
【权利要求】
1.一种方法，其特征在于，包含: 至少一个数据处理装置从耦接到至少一个数据处理装置的存储器获取指令，该指令引起至少一个数据处理装置获得在车辆碰撞事件中产生的加速度信息，其中加速度信息包括第一方向加速度值和第二方向加速度值； 至少一个数据处理装置从存储器获取指令，该指令引起至少一个数据处理装置基于第一方向加速度值确定第一方向速度变量值； 至少一个数据处理装置从存储器获取指令，该指令引起至少一个数据处理装置基于第二方向加速度值确定第二方向速度变量值； 至少一个数据处理装置从存储器获取指令，该指令引起至少一个数据处理装置基于第一速度变量阈值角度和第一方向速度变量值确定第一速度变量阈值；以及 至少一个数据处理装置从存储器获取指令，该指令引起至少一个数据处理装置确定车辆的撞击区域，来自车辆碰撞事件的撞击在该撞击区域发生，其中基于第一速度变量阈值和第二方向速度变量值确定撞击区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于: 第一速度变量阈值角度是经校准以限定作为速度变量阈值角度的函数的正面撞击区域的面积、侧面撞击区域的面积及后部撞击区域的面积的参数；以及 第一方向加速度值对应于实质上垂直于第二方向加速度值相应的方向延伸的方向。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，引起至少一个数据处理装置确定撞击区域包括引起至少一个数据处理装置确定第一速度变量阈值和第二方向速度变量值之间的相对偏差。·
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于: 当第二方向速度变量值大于第一速度变量阈值的正实例时，撞击区域是第一撞击区域； 当第二方向速度变量值小于第一速度变量阈值的负实例时，撞击区域是第一撞击区域对面的第二撞击区域； 当第二方向速度变量值大于第一速度变量阈值的负实例、第二方向速度变量值小于第一速度变量阈值的正实例并且第一方向速度变量值大于零时，撞击区域是第三撞击区域；以及 当第二方向速度变量值大于第一速度变量阈值的负实例、第二方向速度变量值小于第一速度变量阈值的正实例并且第一方向速度变量值小于零时，撞击区域是第三撞击区域对面的第四撞击区域。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于: 第一撞击区域是左侧撞击区域； 第二撞击区域是右侧撞击区域； 第三撞击区域是正面撞击区域；以及 第四撞击区域是后面撞击区域。
6.一种车辆，其特征在于，包含: 生成在车辆碰撞事件中产生的加速度信息的加速度感测模块，其中加速度信息包括第一方向加速度值和第二方向加速度值；撞击方向计算模块，其耦接到加速度感测模块以从其接收加速度信息并配置成确定在车辆碰撞事件中产生的撞击方向信息，其中生成撞击方向信息包括从第一方向加速度值得到第一方向速度变量值、从第二方向加速度值得到第二方向速度变量值、基于速度变量阈值角度和第一方向速度变量值确定第一速度变量阈值以及基于第一速度变量阈值和第二方向速度变量值确定撞击区域。
7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于，第一速度变量阈值角度是经校准以限定作为速度变量阈值角度的函数的正面撞击区域的面积、侧面撞击区域的面积及后部撞击区域的面积的参数。
8.根据权利要求6所述的车辆,其特征在于,确定撞击区域包括确定第一速度变量阈值和第二方向速度变量值之间的相对偏差。
9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于: 当第二方向速度变量值大于第一速度变量阈值的正实例时，撞击区域是第一撞击区域； 当第二方向速度变量值小于第一速度变量阈值的负实例时，撞击区域是第一撞击区域对面的第二撞击区域； 当第二方向速度变量值大于第一速度变量阈值的负实例、第二方向速度变量值小于第一速度变量阈值的正实例并且第一方向速度变量值大于零时，撞击区域是第三撞击区域；以及 当第二方向速度变量值大于第一速度变量阈值的负实例、第二方向速度变量值小于第一速度变量阈值的正实例并且第一方向速度变量值小于零时，撞击区域是第三撞击区域对面的第四撞 击区域。
10.根据权利要求8所述车辆，其特征在于，确定撞击方向信息进一步地包括: 基于加速度信息确定撞击象限，车辆碰撞事件的撞击在该撞击象限中发生； 基于撞击象限和撞击区域两者确定车辆碰撞事件的撞击扇区。
【文档编号】B60R21/013GK103707888SQ201310456884
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2012年10月5日
【发明者】托德·N·克拉克, 詹森·舒姆斯基 申请人:福特全球技术公司