确定由车辆碰撞导致的力的初始方向的方法和系统的制作方法
【专利摘要】一种车辆包含加速度感测模块和碰撞方向计算模块。加速度感测模块配置为产生由车辆碰撞事件导致的加速度信息。加速度信息包括第一方向加速度值和第二方向加速度值。碰撞方向计算模块与加速度感测模块连接用于接收来自于加速度感测模块的加速度信息并且配置为确定由车辆碰撞事件导致的撞击方向信息。产生撞击方向信息包括从第一方向加速度值得出第一方向速度增量值、从第二方向加速度值得出第二方向速度增量值、根据速度增量阈值角和第一方向速度增量值来确定第一速度增量阈值，以及根据第一速度增量阈值和第二方向速度增量值来确定撞击区。
【专利说明】
确定由车辆碰撞导致的力的初始方向的方法和系统
技术领域
[0001] 此处本发明总体涉及车辆碰撞算法，并且更具体地说，涉及确定在碰撞过程中与 施加在车辆上的力相关的信息的方法和系统。
【背景技术】
[0002] 众所周知，主动/被动安全集成在汽车行业变得更加普遍。既然如此，不仅更需要 知道车辆是否已经碰撞，而且更需要知道由碰撞导致的力的初始方向。通过知道由于碰撞 的力的初始方向和优选还知道更高解析度的力的方向，可以提高车辆安全特性的能力例如 乘员约束活动、车辆撞击后的制动、撞击后的稳定性控制、燃料切断等。
[0003] 因此，确定具有很高的解析度的由车辆碰撞导致的力的初始方向将是有益的、需 要的和有用的。
【发明内容】
[0004] 本发明主题的实施例针对确定由车辆碰撞导致的力的方向。更具体地说，本发明 主题的实施例使对应于高解析度的撞击区（例如，右前撞击区、完全正面、左前)的撞击力的 方向能够被确定以及使对应于撞击象限(例如前、侧面、后）的撞击力的方向能够被确定。撞 击扇形可以由撞击象限和撞击区共同确定。此处对应于撞击扇形的撞击力的方向指的是力 的初始方向。有利地，确定仅与撞击象限或撞击区相对的撞击扇形的能力能够更复杂和精 确地实施车辆的安全特征。
[0005] 在本发明主题的一个实施例中，用于确定由车辆碰撞导致的力的方向的方法包含 多个操作。执行用于获取由车辆碰撞事件导致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。执行用于根据第一方向加速度值确定第一方向速度增 量值和用于根据第二方向加速度值确定第二方向速度增量值的操作。此后，执行用于根据 第一速度增量阈值角和第一方向速度增量值来确定第一速度增量阈值的操作。在确定第一 速度增量阈值之后，执行确定车辆的撞击区的操作，在该撞击区已经发生由车辆碰撞事件 导致的撞击。根据第一速度增量阈值和第二方向速度增量值确定撞击区。一个或不只一个 数据处理装置从与一个或多个数据处理装置连接的存储器访问用于使一个或多个数据处 理装置执行这样的操作的指令。
[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碰撞方向计算模块。 加速度感测模块配置为产生由车辆碰撞事件导致的加速度信息。加速度信息包括第一方向 加速度值和第二方向加速度值。碰撞方向计算模块与加速度感测模块连接用于接收来自于 加速度感测模块的加速度信息并且配置为确定由车辆碰撞事件导致的撞击方向信息。产生 撞击方向信息包括从第一方向加速度值得出第一方向速度增量值、从第二方向加速度值得 出第二方向速度增量值、根据速度增量阈值角和第一方向速度增量值来确定第一速度增量 阈值、以及根据第一速度增量阈值和第二方向速度增量值来确定撞击区。
[0007] 在本发明主题的另一实施例中，车辆的电子控制器系统具有有形地体现在其非易 失性处理器可读介质上的一组指令。通过电子控制器系统的至少一个数据处理装置，非易 失性处理器可读介质可访问该组指令从而得到解释。该组指令配置为使至少一个数据处理 装置执行多个操作。执行用于获取由车辆碰撞事件导致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与对应于第二方向 加速度值的方向大体上垂直延伸的方向。执行用于根据第一方向加速度值来确定第一方向 速度增量值和用于根据第二方向加速度值来确定第二方向速度增量值的操作。然后执行用 于根据第一速度增量阈值角和第一方向速度增量值来确定第一速度增量阈值的操作。在确 定第一速度增量阈值之后，执行用于确定车辆的撞击区的操作，在该撞击区已经发生由车 辆碰撞事件导致的撞击。根据第一速度增量阈值和第二方向速度增量值确定撞击区。
[0008] 一旦进一步查看以下说明书、相关附图和所附权利要求，本发明主题的这些和其 它目标、实施例、优势和/或区别将变得显而易见。
【附图说明】
[0009] 图1是示出与根据本发明主题的实施例配置的具有碰撞方向功能的车辆相关的碰 撞方向信息的图解视图；
[0010] 图2是不出图1的车辆的撞击区的图解视图；
[0011] 图3是示出根据本发明主题的实施例的在确定速度增量阈值中使用的用于圆的方 程式的图解视图；
[0012] 图4是示出根据图1的车辆的第一级解析度的撞击扇形的图解视图；
[0013] 图5是不出根据图1的车辆的第一和第二级解析度的撞击扇形的图解视图；
[0014] 图6是示出与方向锁存半径相关的速度增量阈值信息的撞击扇形图；
[0015] 图7是示出根据本发明主题的实施例配置的力的方向锁存方法的流程图。
【具体实施方式】
[0016] 参见图1和2,车辆100具有配置为实施根据本发明主题的实施例的碰撞方向功能 的约束控制模块105。约束控制模块105包括用于实施这样的碰撞方向功能的算法(也就是 碰撞方向算法110)和用于实施已知的撞击识别功能的算法(也就是撞击识别算法115)。可 供选择地，可以在单独的独立的计算模块(也就是碰撞方向计算模块）中实施碰撞方向算法 110。在本发明主题的一些实施例中，根据本发明主题的实施例的碰撞方向功能可以实施为 对车载平台的现有约束控制模块的增强。
[0017] 响应于车辆100牵涉碰撞事件(也就是车辆碰撞事件），约束控制模块105(例如它 的撞击识别算法115)产生由于来自车辆碰撞事件的撞击而导致的通过车辆100显示的加速 度信息。加速度信息包括X-方向（也就是第一方向）加速度值和Y-方向（也就是第二方向）加 速度值。这样的加速度信息可以由安装的两个加速度计的输出产生，两个加速度计各自的 感测方向彼此垂直定向。X-方向对应于沿着图1所示的x-轴线的方向并且Y-方向对应于沿 着图1所示的y-轴线的方向。如图1所示，X-方向对应于车辆100的纵向方向并且Y-方向对应 于车辆的横向方向。然而，在某些其它实施例中，可以颠倒这些方向。就此而言，X-方向加速 度值和Y-方向加速度值对应于彼此大体上垂直延伸的方向。
[0018] 约束控制模块105 (例如它的撞击识别算法115)从X-方向加速度值得出X-方向速 度增量值V(x)并且从Y-方向加速度值得出Y-方向速度增量值V(Y)。例如，加速度值可以被 整合为时间的函数以产生相应的速度增量值。速度增量值代表车辆的速度沿着与各自的撞 击力相关的各自的测量轴线的变化。可供选择地，除了约束控制模块105的控制模块可以产 生加速度信息和/或相应的速度增量值并且将其提供给碰撞方向算法110。例如，在车辆不 具有约束控制模块的情况下，根据本发明主题的实施例配置的碰撞方向计算模块可以执行 这样的功能和任何必要的相关的功能。
[0019]根据一个这样的已知的技术并且如图1所示，碰撞方向算法110可以使用X-方向速 度增量值V(x)和Y-方向速度增量值V(Y)来确定车辆的象限，在该象限已经发生车辆碰撞事 件的撞击(也就是撞击象限）。可供选择地，撞击识别算法115可以使用X-方向速度增量值V (X) 和Y-方向速度增量值V(Y)来确定车辆的象限，在该象限已经发生车辆碰撞事件的撞击。 尽管这样的象限信息是有用的，但对于表示由车辆碰撞事件导致的撞击方向，这样的象限 信息是相对低解析度的信息(也就是来自撞击的力的初始方向）。如图1所示，每个象限区域 面积包含车辆1 〇〇的相对大的区域面积。就此而言，撞击的具体方向不易获知而容易获知由 车辆100的相应的象限表示的撞击的大概方向。下面表1示出了对应于每个象限的速度增量 情况。
[0022]表1-象限速度增量情况
[0023] 有利地，由碰撞方向算法110产生的撞击方向信息(也就是来自撞击的力的初始方 向）具有比使用已知的技术(例如，单独的撞击象限信息）产生的高的解析度。为了这个目 的，碰撞方向算法110接收X-方向速度增量值V(X)和Y-方向速度增量值V(Y)(也就是速度增 量信息)并且使用X-方向速度增量值V(X)和Y-方向速度增量值V(Y)来确定由车辆碰撞事件 导致的撞击方向信息。
[0024] 在本发明主题的一个实施例中，确定撞击方向信息包括根据第一速度增量阈值DV (Y) 和Y-方向速度增量值来确定撞击区。第一速度增量阈值DV(Y)是基于第一速度增量阈值 角? (1)和X-方向速度增量值V(X)。如图2所示，第一速度增量阈值角? (1)是经校准的参数 以将前撞击区IZ(F)的面积、左侧撞击区IZ(LS)的面积、右侧撞击区IZ(RS)的面积以及后部 撞击区IZ(R)的面积限定为第一速度增量阈值角?(1)的函数。
[0025] 在本发明主题的一个实施方式中，使用用于圆的方程式来确定第一速度增量阈值 DV(Y)。图3示出了用于圆的方程式参数以及用于圆的相应的方程式为：
[0026] R=X/C0S? (1);以及
[0027] y = R*SIN?(1)。
[0028] 因此，对于X-方向速度增量值V(X)的任何样本，可以使用第一速度增量阈值角? (1)确定第一速度增量阈值DV(Y)的相应的示例如下：
[0029] R=X_方向速度增量值/COS0(1);以及
[0030] DV(Y)=R*SIN? (1)。
[0031] 如图2所示，一旦计算出第一速度增量阈值DV(Y)，该值就可以被用于确定表示车 辆碰撞事件的撞击方向的相应的撞击区。从图2可以看出，每个撞击区的面积是第一速度增 量阈值角? (1)的函数。对于一些撞击区，从撞击区更容易推断出撞击的具体方向，而对于 其它撞击区，不容易获知撞击的具体方向但更容易获知由相应的撞击区表示的撞击的大概 方向。下面表2示出了对应于每个撞击区的速度增量情况。
[0033]表2-撞击区的速度增量情况
[0034]在车辆100配置为用于确定撞击象限一一在该撞击象限已经发生车辆碰撞事件的 撞击一一和用于确定撞击区的情况下，可以结合使用这两种类型的撞击方向特征以将来自 撞击的力的初始方向限定为比由撞击象限或撞击区单独提供的更高程度的解析度。如图4 所示，通过结合撞击区信息使用撞击象限信息，可以限定八个(8)撞击扇形。下面表3示出了 对应于每个撞击扇形的象限和撞击区的情况。
[0037] 表3--个速度增量阈值角的象限和撞击区的情况
[0038] 鉴于此处有关确定撞击区的公开内容，技术人员将认识到的是除了第一速度增量 阈值角?(1)以外通过使用一个或多个额外的速度增量阈值角可以实施关于撞击区的数量 和布置的力的方向的额外的解析度。例如，如图5所示，可以结合第一速度增量阈值角?(1) 使用第二速度增量阈值角? (2)以在车辆100的前和后区域提供比用单一的速度增量阈值 角高的力的方向的解析度。具体地，如上所述，根据速度增量信息(例如V (X)和V (Y))和第一 速度增量阈值角?(1)可以确定第一级解析度的撞击象限和撞击区。连同第一级解析度的 撞击象限和撞击区的这样的确定，根据速度增量信息和第二速度增量阈值角? (2)可以确 定第二级解析度的撞击区。第二速度增量阈值角? (2)进一步划分由第一速度增量阈值角 ?(1)限定的撞击区。例如，如图5所示，前撞击区IZ(F)和后(也就是相对的）撞击区IZ(R)的 每个可以被划分为三个(3)撞击区（例如以提供力的方向的额外的解析度）。就此而言，当撞 击象限信息与来源于两个速度增量阈值角的撞击区结合时，可以提供总共十个（10)撞击 区。
[0039] 在本发明主题的一个实施例中，如上所述，确定来源于两个速度增量阈值角的撞 击区包括根据第一速度增量阈值角? (1)和X-方向速度增量值v(x)来确定第一速度增量阈 值DV(Y)。以与用于确定第一速度增量阈值DV(Y)相同的方式确定根据第二速度增量阈值角 ?(2)和X-方向速度增量值V(X)的第二速度增量阈值DV(Y2)。如图5所示，第一速度增量阈 值DV(Y)和第二速度增量阈值DV(Y2)共同限定三个前撞击区和三个后撞击区。车辆100的每 一侧的两个侧面撞击扇形由撞击象限和第一速度增量阈值DV(Y)共同限定。在该实施例中， 确定撞击区包括确定第一速度增量阈值DV(Y)和第二方向速度增量值V(Y)之间的相对差， 以及如果第二方向速度增量值V(Y)小于正的第一速度增量阈值DV(Y)的情况或大于负的第 一速度增量阈值DV(Y)的情况，则确定第二速度增量阈值和第二方向速度增量值之间的相 对差。以该方式，由第一速度增量阈值DV(Y)和第二速度增量阈值DV(Y2)共同限定的撞击区 可以被确定为用于给定的速度增量信息。具体地，如上所述，撞击区和撞击象限可以用于确 定对应于力的方向的撞击扇形。下面表4示出了对应于每个撞击扇形的象限和撞击区的情 况。
[0041 ]表4-用于两个速度增量阈值角的象限和撞击区的情况
[0042] 从前面所述的，技术人员将认识到的是第一速度增量阈值角0(1)用于区分正面 撞击和侧面撞击。如果检测到侧面撞击，则撞击象限信息可以用于确定车辆的哪个区域面 积被撞击(也就是在任一侧的前或后部）。如果确定撞击是侧面撞击，则没必要进一步得出 或评估基于第二速度增量阈值角? (2)的信息。就此而言，如果根据第一速度增量阈值角? (1)的信息的评估显示车辆已经经受前或后撞击，则评估由第二速度增量阈值角?(2)得出 的信息来确定车辆的前或后的具体区域面积(也就是撞击扇形），在该区域面积已经发生撞 击。
[0043] 关于在车辆100的电子控制器系统中实施碰撞方向功能，约束控制模块105可以包 括数据处理装置和与数据处理装置连接的存储器。表示碰撞方向算法110和可选择的撞击 识别算法115的指令由数据处理装置从存储器访问。鉴于此处的公开，技术人员将认识到的 是此处公开的配置为执行碰撞方向功能的方法、程序和/或操作由非易失性计算机可读介 质有形地体现，该非易失性计算机可读介质具有在其上配置为用于执行这样的功能的指 令。
[0044]为了简化实时处理信息和减少处理时间，可以形成例如以下所示的速度增量阈值 查找表来实施根据本发明主题的碰撞方向功能。速度增量阈值查找表使X-方向速度增量值 V(X)与相应的速度增量阈值DV(Y)相互关联。使用两个校准参数得出速度增量阈值查找表 的内容，这两个校准参数是V(X)_max和速度增量阈值角?JU^max是最大X-方向速度增 量值，最大X-方向速度增量值将被用于使用根据本发明主题配置的碰撞方向功能来确定力 的方向。在实施根据本发明主题配置的碰撞方向功能中使用圆的方程式允许单一的速度增 量阈值查找表被用于撞击的所有方向（例如绝对值的比较）。下面表5示出了速度增量阈值 查找表的示例，其中V(X)_max= 17,速度增量阈值角?=30度，以及步长=1。图6示出了应 用于根据本发明主题的实施例配置的撞击扇形图200的表5的数据。
[0047] 表5-速度增量阈值查找表
[0048] 现在将讨论的是在根据本发明主题的碰撞方向功能的情况下"锁存"的概念和实 施方式。锁存是一个过程(也就是锁存过程），该过程被根据本发明主题配置的碰撞方向算 法和/或根据已知的方法配置的撞击识别算法使用或用此处公开的碰撞方向功能提高该过 程。锁存过程被用于确定何时停止计算来自车辆碰撞事件的力的方向并且保持已经计算出 的最新的力的方向。这个最新的方向表明由车辆碰撞事件导致的相应的力的初始方向（例 如撞击扇形）。锁存过程的益处源于以下事实：当车辆从与另一车辆或静止物体的初始碰撞 弹回（也就是车辆碰撞事件)时，碰撞检测计算(例如速度增量信息)可以表示不同于由初始 碰撞导致的力的方向。然而，为了响应于初始碰撞而实施车辆安全特征，碰撞方向功能和撞 击识别功能主要涉及由初始碰撞导致的力的方向。
[0049] 方向锁存(Direction latch，也就是dir_latch)是在锁存过程中使用的可校准的 参数。如图4所示，方向锁存参数限定了相应的锁存半径，Y-方向锁存阈值是以该锁存半径 为基础。类似于以上所述的撞击区阈值计算Y-方向锁存阈值，但是上述圆的方程式的半径 大小不再是X-方向速度增量值V(X)的函数。一旦Y-方向速度增量值V(Y)的绝对值大于或等 于根据相应的X-方向速度增量值V(X)的Y-方向锁存阈值和/或相应的X-方向速度增量值V (X)大于或等于方向锁存值(也就是锁存圆的半径），产生阈值信息的算法就将终止计算这 样的信息，并且只要需要，此后确定相关的撞击区和/或撞击扇形的相应的算法就将继续输 出最新确定的撞击扇形(也就是力的初始方向）。锁存阈值是连续的。采样和累积加速度读 数直至满足锁存阈值。
[0050]下面表6是锁存查找表的示例，锁存查找表具有在确定以上所述的图1、4、和5的象 限的撞击象限信息中使用的锁存阈值。对于在车辆碰撞事件之后得出的速度增量信息，根 据X-方向速度增量值V (X)通过评估表输入值(也就是d i r_l at ch_x)从表6获取锁存阈值(也 就是dir_latch_y)。使用圆的几何结构产生该象限锁存查找表的内容。设置圆的半径(也就 是dir_latch)的值为10并且设置查找表的解析度为15个数据点。根据以下方程式计算Y-方 向锁存阈值：
[0051 ] dir_latch_y = (dir_latch'2-dir_latch_x'2)；
[0052]其中dir_latch_x=(n-l)/(14/dir_latch)n = l ? ? ? ? 15。
[0055] 表6-象限锁存阈值查找表
[0056]下面表7是锁存查找表的示例，锁存查找表具有在确定以上所述的图1和4的撞击 区的撞击区信息中使用的锁存阈值(也就是第一级解析度撞击区）。对于在车辆碰撞事件之 后得出的速度增量信息，根据x-方向速度增量值V(X)通过评估表输入值（也就是dirl_ latch_x)从表7获取锁存阈值(也就是dirl_latch_y)。使用圆的几何结构产生该撞击区锁 存查找表的内容。设置圆的半径(也就是dir_latch)的值为10，设置第一速度增量阈值角? (1)为30度，并且设置查找表的解析度为15个数据点。根据以下方程式计算Y-方向锁存阈 值：
[0057] dirl_latch_x = R*COS 30。；以及
[0058] dirl_latch_y = R*SIN 30° ;
[0059] 其中R=(n-l)/(14/dir_latch)n = l ? ? ? ? 15。
[0062] 表7-第一级撞击区锁存阈值查找表
[0063] 下面表8是锁存查找表的示例，锁存查找表具有在确定以上所述的图5的前和后撞 击区的撞击区信息中使用的锁存阈值(也就是第二级解析度撞击区）。对于在车辆碰撞事件 之后得出的速度增量信息，根据X-方向速度增量值V(X)通过评估表输入值(也就是dir2_ latch_x)从表8获取锁存阈值(也就是dir2_latch_y)。使用圆的几何结构产生该撞击区锁 存查找表的内容。设置圆的半径(也就是dir_latch)的值为10，设置第一速度增量阈值角? (1)为30度，设置第二速度增量阈值角?(2)为5度，并且设置查找表的解析度为15个数据 点。根据以下方程式计算Y-方向锁存阈值：
[0064] dir2_latch_x = R*C0S 5。；以及
[0065] dir2_latch_y = R*SIN 5° ;
[0066] 其中：R= (n_l)/(14/ira_dir_latch)n = 1 ? ? ? ? 15。
[0069]表8-第二级撞击区锁存阈值查找表
[0070]图7示出根据本发明主题的实施例配置的力方向锁存方法300。力方向锁存方法 300实现了上述目标:确定何时停止计算来自车辆碰撞事件的力的方向（也就是如由根据本 发明主题的实施例配置的碰撞方向算法所执行的）并且保持已经计算的最新的力的方向。 计算和保持的最新的力的方向被认为是由车辆碰撞事件导致的力的初始方向并且被输出 (例如作为车辆的具体的撞击扇形）由车辆的一个或多个其它系统(例如主动安全系统)使 用。本发明主题针对为撞击后动作提供车辆碰撞事件的大小和方向信息，以及因此对撞击 做出反应，这与预测撞击截然不同。本发明主题说明了使用实时信号和碰撞数据由圆的方 程式计算锁存阈值的计算过程。因为该系统和方法对碰撞做出反应，锁存方法可以等到碰 撞停下来。
[0071] 方法300开始于用于采样响应于车辆碰撞事件而产生的速度增量信息源（也就是 X-方向速度增量值和相应的Y-方向速度增量值)的操作302。参照图1如以上公开的，约束控 制模块可以产生X-方向加速度值和Y-方向加速度值(也就是加速度信息）并且由此得出相 应的X-方向速度增量值和Y-方向速度增量值(也就是速度增量信息）。可以以处理器限定的 采样速率、算法指定的采样速率或其它采样速率进行采样。响应于采样速度增量信息源，执 行根据采样得到的速度增量信息来确定力的撞击方向信息的操作304。在优选的实施例中， 这样的力的撞击方向信息的确定包括确定参照图2-5如以上所述的撞击扇形。
[0072] 用于采样的操作302涉及采样X-方向和Y-方向加速度值。当加速度读数被采样时， 从累积的样本形成矢量。累积样本直至满足锁存阈值，从而产生提供撞击的方向和大小的 矢量。产生的矢量、方向和大小可以用于撞击后的制动、稳定性控制、燃料切断或在撞击之 后可能需要控制的其它车辆系统。甚至在已经达到传统阈值之后，本发明主题的锁存阈值 是连续的和反应性的。锁存系统阻止信号由于二次撞击或甚至在初始撞击之后的车辆的旋 转而导致的从一个区域移向另一区域，从而保持力的"初始"方向是未改变的。
[0073] 此后(或与确定撞击方向信息同时），执行用于确定锁存阈值信息的操作306。在优 选的实施例中，确定锁存阈值信息包括确定撞击象限的每一个的Y -方向锁存阈值(也就是 象限锁存阈值）、第一级撞击区（也就是第一级撞击区锁存阈值）、以及第二级撞击区（也就 是第二级撞击区锁存阈值）。例如，采样得到的速度增量信息的X-方向速度增量值可以用于 从象限锁存阈值查找表(例如参照表6参见以上所述)获取相应的Y-方向锁存阈值、从第一 级撞击区锁存阈值查找表(例如参照表7参见以上所述)获取相应的Y-方向锁存阈值、以及 从第二级撞击区锁存阈值查找表(例如参照表8参见以上所述)获取相应的Y-方向锁存阈 值。
[0074] 方向锁存参数限定了相应的锁存半径，Y-方向锁存阈值是以该锁存半径为基础。 类似于以上所述的撞击区阈值计算Y-方向锁存阈值，但是上述圆的方程式的半径大小不再 是X-方向速度增量值V(X)的函数。一旦Y-方向速度增量值V(Y)的绝对值大于或等于根据相 应的X-方向速度增量值V(X)的Y-方向锁存阈值和/或相应的X-方向速度增量值V(X)大于或 等于方向锁存值(也就是锁存圆的半径），产生阈值信息的算法就将终止计算这样的信息， 并且只要需要，此后确定相关的撞击区和/或撞击扇形的相应的算法就将继续输出最新确 定的撞击扇形(也就是力的初始方向）。
[0075] 响应于确定力的撞击方向信息和锁存阈值信息，执行用于确定锁存阈值的每一个 的锁存条件是否存在的操作308。当发现采样得到的Y-方向速度增量值的绝对值大于其中 一个相应的Y-方向锁存阈值时或当采样得到的X-方向速度增量值的绝对值大于在得出Y-方向锁存阈值(也就是参照表6-8参见以上所述的）中使用的方向锁存时，存在锁存条件。如 果对于任何锁存阈值不存在锁存条件，则方法300继续用于接收速度增量信息的另一样本 的操作302并且此后执行方法300的随后的操作。否则，对于根据当前采用得到的速度增量 信息的对应于锁存阈值(例如，象限、第一级撞击区、和/或第二级撞击区）的至少一个锁存 阈值和方向来说，存在锁存条件，并且执行用于输出锁存方向（例如，至车辆的电子控制器 系统的不同的控制模块）的操作310。在优选的实施方式中，锁存方向是为适合于在确定锁 存条件(例如，与第一级撞击区相对的第二级撞击区，前提是由于采样得到的速度增量信息 的当前示例两者被锁存）中使用的采样得到的速度增量信息计算出的最高解析度方向为基 础的。
[0076]在前述详细的说明书中，参考了形成说明书的一部分的附图，并且通过说明具体 的实施例的方式示出附图，在具体的实施例中可以执行本发明的主题。已经足够详细地说 明了这些实施例和它们的一些变化方案以使本领域技术人员能够执行本发明主题的实施 例。应当理解的是可以使用其它适合的实施例并且在不脱离这样的发明公开的精神或范围 的情况下可以作出逻辑的、机械的、化学的以及电气的变化。为了避免不必要的细节，说明 书省略了本领域技术人员已知的某些信息。因此，前述详细的说明书不是为了被限制为此 处所述的具体的形式，但恰恰相反，旨在覆盖可以合理地包括在所附权利要求的精神和范 围内的这样的可选方案、修改和等同物。
【主权项】
1. 一种在车辆上的碰撞方向计算模块中执行的方法，包含以下步骤： 从所述车辆上的加速度计采样由车辆碰撞事件导致的加速度信息，所述加速度信息包 括第一方向加速度值和第二方向加速度值； 在所述碰撞方向计算模块中，使用用于圆的方程式和第二方向速度增量值来确定第一 速度增量阈值； 在所述碰撞方向计算模块中，使用累积的加速度信息和圆的方程式确定锁存阈值，所 述累积的加速度信息和所述圆的方程式限定锁存圆的半径但不包括所述第二方向速度增 量值； 形成表示所述车辆碰撞事件的大小和方向的矢量，当满足所述锁存阈值时，从所述累 积的加速度信息形成所述矢量；以及 将所述矢量输出至所述车辆上的系统的控制模块。2. 根据权利要求1所述的方法，其中所述形成矢量的步骤进一步包含确定与所述车辆 碰撞事件的所述方向相关的撞击区。3. 根据权利要求2所述的方法，其中： 当所述第二方向速度增量值大于正的所述第一速度增量阈值的情况时，所述撞击区是 第一撞击区； 当所述第二方向速度增量值小于负的所述第一速度增量阈值的情况时，所述撞击区是 第二撞击区； 当所述第二方向速度增量值大于所述负的所述第一速度增量阈值的情况、所述第二方 向速度增量值小于所述正的所述第一速度增量阈值的情况、以及所述第一方向速度增量值 大于零时，所述撞击区是第三撞击区；以及 当所述第二方向速度增量值大于所述负的所述第一速度增量阈值的情况、所述第二方 向速度增量值小于所述正的所述第一速度增量阈值的情况、以及所述第一方向速度增量值 小于零时，所述撞击区是与所述第三撞击区相对的第四撞击区。4. 根据权利要求4所述的方法，其中： 所述第一撞击区是左侧撞击区； 所述撞击区是右侧撞击区； 所述第三撞击区是前撞击区；以及 所述第四撞击区是后撞击区。5. 根据权利要求5所述的方法，其中第一速度增量阈值角是经校准的参数以将所述前 撞击区的面积、所述侧面撞击区的面积以及所述后撞击区的面积限定为所述速度增量阈值 角的函数。6. 根据权利要求3所述的方法，进一步包含： 根据所述加速度信息来确定撞击象限，在所述撞击象限已经发生所述车辆碰撞事件的 撞击；以及 根据所述撞击象限和所述撞击区来确定所述车辆碰撞事件的撞击扇形。7. 根据权利要求6所述的方法，其中确定所述撞击进一步包含以下步骤： 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差； 根据第二速度增量阈值角和所述第一方向速度增量值来确定第二速度增量阈值； 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差；以及 如果所述第二方向速度增量值是小于所述正的所述第一速度增量阈值的情况和大于 所述负的所述第一速度增量阈值的情况中的一个，则确定所述第二速度增量阈值和所述第 二方向速度增量值之间的相对差。8. 根据权利要求2所述的方法，其中确定所述撞击区进一步包含以下步骤： 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差； 根据第二速度增量阈值角和所述第一方向速度增量值来确定第二速度增量阈值； 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差；以及 如果所述第二方向速度增量值是小于正的所述第一速度增量阈值的情况和大于负的 所述第一速度增量阈值的情况中的一个，则确定所述第二速度增量阈值和所述第二方向速 度增量值之间的相对差。9. 一种用于确定撞击力的方向和大小的车辆系统，包含： 产生由车辆碰撞事件导致的加速度信息的加速度感测模块，其中所述加速度信息包括 第一方向加速度值和第二方向加速度值； 与所述加速度感测模块连接的碰撞方向计算模块，所述碰撞方向计算模块接收来自所 述加速度感测模块的所述加速度信息、采样和累积所述加速度信息并且配置为确定由所述 车辆碰撞事件导致的撞击的大小和方向信息，包括从所述第一方向加速度值得出第一方向 速度增量值、从所述第二方向加速度值得出第二方向速度增量值、使用限定锁存圆半径的 用于圆的方程式来确定锁存阈值、根据速度增量阈值角和所述第一方向速度增量值来确定 第一速度增量阈值，当已经满足所述锁存阈值时所述碰撞方向计算模块从所述累积的加速 度信息产生矢量，所述矢量表示甚至包括力的初始撞击方向的所述车辆碰撞事件的大小和 方向，以及所述碰撞方向计算模块将所述矢量输出至所述车辆系统的控制模块。10. 根据权利要求10所述的车辆，其中所述第一速度增量阈值角是经校准的参数以将 前撞击区的面积、侧面撞击区的面积以及后部撞击区的面积限定为所述速度增量阈值角的 函数。11. 根据权利要求10所述的车辆，其中确定所述撞击区包括确定所述第一速度增量阈 值和所述第二方向速度增量值之间的相对差。12. 根据权利要求12所述的车辆，其中： 当所述第二方向速度增量值大于正的所述第一速度增量阈值的情况时，所述撞击区是 第一撞击区； 当所述第二方向速度增量值小于负的所述第一速度增量阈值的情况时，所述撞击区是 第二撞击区； 当所述第二方向速度增量值大于所述负的所述第一速度增量阈值的情况、所述第二方 向速度增量值小于所述正的所述第一速度增量阈值的情况、以及所述第一方向速度增量值 大于零时，所述撞击区是第三撞击区；以及 当所述第二方向速度增量值大于所述负的所述第一速度增量阈值的情况、所述第二方 向速度增量值小于所述正的所述第一速度增量阈值的情况、以及所述第一方向速度增量值 小于零时，所述撞击区是与所述第三撞击区相对的第四撞击区。13. 根据权利要求12所述的车辆，其中确定所述撞击方向信息进一步包含： 根据所述加速度信息来确定撞击象限，在所述撞击象限已经发生所述车辆碰撞事件的 撞击；以及 根据所述撞击象限和所述撞击区来确定所述车辆碰撞事件的撞击扇形。14. 根据权利要求14所述的车辆，其中确定所述撞击区包括： 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差； 根据第二速度增量阈值角和所述第一方向速度增量值来确定第二速度增量阈值； 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差；以及 如果所述第二方向速度增量值是小于正的所述第一速度增量阈值的情况和大于负的 所述第一速度增量阈值的情况中的一个，则确定所述第二速度增量阈值和所述第二方向速 度增量值之间的相对差。15. 根据权利要求10所述的车辆，其中确定所述撞击区包括： 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差； 根据第二速度增量阈值角和所述第一方向速度增量值来确定第二速度增量阈值； 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差；以及 如果所述第二方向速度增量值是小于正的所述第一速度增量阈值的情况和大于负的 所述第一速度增量阈值的情况中的一个，则确定所述第二速度增量阈值和所述第二方向速 度增量值之间的相对差。16. -种在车辆上的执行以下操作的电子控制器系统： 获取由车辆碰撞事件导致的加速度信息，所述加速度信息包括第一方向加速度值和第 二方向加速度值，所述第一方向加速度值对应于与对应于所述第二方向加速度值的方向大 体上垂直延伸的方向； 根据所述第一方向加速度值来确定第一方向速度增量值； 根据所述第二方向加速度值来确定第二方向速度增量值； 使用用于圆的方程式并且根据第一速度增量阈值角和所述第一方向速度增量值来确 定第一速度增量阈值； 使用累积的加速度信息和所述用于圆的方程式来确定锁存阈值以限定锁存圆半径； 形成表示所述车辆碰撞事件的大小和方向的矢量，当满足所述锁存阈值时，从所述累 积的加速度信息形成所述矢量；以及 将所述矢量输出至所述车辆上的系统的控制模块；以及 确定所述车辆的撞击区，在所述撞击区已经发生来自所述车辆碰撞事件的撞击，其中 根据所述矢量输出来确定所述撞击区。17. 根据权利要求17所述的电子控制器系统，其中所述第一速度增量阈值角是经校准 的参数以将前撞击区的面积、侧面撞击区的面积以及后部撞击区的面积限定为所述速度增 量阈值角的函数。18. 根据权利要求17所述的电子控制器系统，其中确定所述撞击区包括确定所述第一 速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差。19. 根据权利要求19所述的电子控制器系统，其中： 当所述第二方向速度增量值大于正的所述第一速度增量阈值的情况时，所述撞击区是 第一撞击区； 当所述第二方向速度增量值小于负的所述第一速度增量阈值的情况时，所述撞击区是 第二撞击区； 当所述第二方向速度增量值大于所述负的所述第一速度增量阈值的情况、所述第二方 向速度增量值小于所述正的所述第一速度增量阈值的情况、以及所述第一方向速度增量值 大于零时，所述撞击区是第三撞击区；以及 当所述第二方向速度增量值大于所述负的所述第一速度增量阈值的情况，所述第二方 向速度增量值小于所述正的所述第一速度增量阈值的情况，以及所述第一方向速度增量值 小于零时，所述撞击区是与所述第三撞击区相对的第四撞击区。20. 根据权利要求20所述的电子控制器系统，其中： 所述第一撞击区是左侧撞击区； 所述撞击区是右侧撞击区； 所述第三撞击区是前撞击区；以及 所述第四撞击区是后撞击区。21. 根据权利要求21所述的电子控制器系统，其中所述第一速度增量阈值角是经校准 的参数以将所述前撞击区的面积、所述侧面撞击区的面积以及所述后撞击区的面积限定为 所述速度增量阈值角的函数。22. 根据权利要求19所述的电子控制器系统，其中一组指令进一步配置为使至少一个 数据处理装置执行以下操作： 根据所述加速度信息来确定撞击象限，在所述撞击象限已经发生所述车辆碰撞事件的 撞击；以及 根据所述撞击象限和所述撞击区来确定所述车辆碰撞事件的撞击扇形。23. 根据权利要求23所述的电子控制器系统，其中确定所述撞击区包括： 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差； 根据第二速度增量阈值角和所述第一方向速度增量值来确定第二速度增量阈值； 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差；以及 如果所述第二方向速度增量值是小于正的所述第一速度增量阈值的情况和大于负的 所述第一速度增量阈值的情况中的一个，则确定所述第二速度增量阈值和所述第二方向速 度增量值之间的相对差。24. 根据权利要求17所述的电子控制器系统，其中确定所述撞击区包括： 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差； 根据第二速度增量阈值角和所述第一方向速度增量值来确定第二速度增量阈值； 确定所述第一速度增量阈值和所述第二方向速度增量值之间的相对差；以及 如果所述第二方向速度增量值是小于正的所述第一速度增量阈值的情况和大于负的 所述第一速度增量阈值的情况中的一个，则确定所述第二速度增量阈值和所述第二方向速 度增量值之间的相对差。
【文档编号】B60R16/023GK106004880SQ201610137449
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月11日
【发明人】托德·N·克拉克, 詹森·舒姆斯基
【申请人】福特全球技术公司