专利名称：用于控制保护行人用致动机构的装置的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种按独立权利要求所述的用于控制保护行人用致动机构的装置。
在EP914992A1中已知在一种行人保护系统中，此处是一个可调节的前罩，在操作该前罩时应该考虑汽车的自身速度。
发明内容
本发明用于控制保护行人用致动机构的装置具有独立权利要求的特征，其相对于现有技术的优点是，被应用于控制致动机构的算法采用了一个环境传感装置和一个接触传感装置的信号。作为优选，接触传感装置的信号与一个阈值作比较，其中或者接触传感装置的信号或者该阈值根据环境传感装置的信号被改变。依此例如相对速度的影响可以在评估接触传感装置的信号时被考虑。该相对速度是一个用于物体分级的度量标准，因此例如可以确定，是否它涉及一个静止的物体或者是否它以一个确定的速度运动。因为例如行人只具有一个有限的最大速度，故行人与汽车可以容易地被区别。然而该相对速度也可以特别地被应用于考虑事故严重程度。依此还可能的是，本发明装置可以根据速度做出一个用于致动机构的启动决定。借助速度信息该碰撞信号就可以在下面更好地被区分，是否它涉及一个人或是一个其它的物体。因此这个将速度再拿来应用则有助于防止致动机构的误启动。总之该碰撞信号-其是接触传感装置的信号-则因此可被更精确地评估。例如一个快速的轻物体就可以提供一个类似于慢重物体的碰撞信号。这就表明了，速度的特性曲线使决定空间扩展了一个维度，因此改善了不同物体的分类并依此用于启动该致动机构的决定也被改善了。
通过在从属权利要求中记载的措施和改进方案就能够对独立权利要求中所述的用于控制保护行人用致动机构的装置作有利地改进。
特别优选的是，接触传感装置的信号亦即碰撞信号首先与一个噪声阈值作比较，以便确定，这个用于形成致动机构启动决定的与阈值的比较应该什么时候被开始。在一个扩展结构方案中，该噪声阈值依据环境传感装置的信号改变。那里当通过环境传感装置被认为碰撞具有高度发生可能性或甚至不可避免地发生时就是该情况。因此例如该噪声阈值被降低，以便算法可以更敏感地反应出碰撞的开始。由此就可以更接近于真实的碰撞接触时间点上开始该信号处理。
另外有优点的是，该装置由环境传感装置的另外一个信号来确定用于碰撞信号与阈值作比较的开始点。由环境传感装置的这个信号该碰撞的时间点也就可以被确定。然后这个时间点可确定，该装置什么时候开始执行接触传感装置的信号与阈值的比较。
另外有优点的是，阈值也根据时间改变。例如如果在一个时间窗口中阈值未被超过，那么可认为，接触传感装置的信号可能显示没有碰撞。依此阈值又可以被升高，以便避免，由于另外的作为碰撞的效应使该阈值被超过。
接触传感装置的信号以有利的方式既可以本身被应用于所述比较，或者也可以在一个预处理的方案中得以应用，也就是说，可以在比较之前被微分或积分，以便例如在积分时使信号变平滑或在微分时可以更好地分析信号特性。该微分或积分还可以执行多次。
本发明的实施例在附图中示出并在下面的说明书中作详细解释。
附图示出图1是本发明装置的一个第一方框图，图2是一个信号流图，图3是一个流程图，图4是一个第一信号时间曲线图，图5是一个第二信号时间曲线图，和图6是一个第三信号时间曲线图。
具体实施例方式
在现代的汽车中，行人在与汽车发生事故的情况下仅仅被如此地保护，即，在汽车前部的结构措施发生作用。一个关于此的例子是，挡泥板的前罩或挡风玻璃被如此结构配置，使得对于行人的载荷尽可能的低。由此该前罩例如与发动机缸体保持较大的间距并由此可以更柔性地设计。
但是这些结构方面的措施由于设计技术的原因无法转用在所有情况中并且也不能总是满意的。在这种情况下就必须应用一个电子系统，其控制一个致动机构，该致动机构提高了对行人的防护。一个关于此的例子是一个可调节的前罩。一般地这样一种系统由传感器，一个算法和一个该算法可在其中运行的控制器，而该算法计算出该启动决定。作为控制器可以例如用于监管系统的控制器，由此在这个控制器的处理器上该算法可计算运作。
按照本发明，在算法中应该考虑在汽车和物体亦即特别是行人之间的速度，以便可以由碰撞信号，亦即接触传感装置的信号精确地推断出这个要碰撞的物体。
这个保护行人所应用的传感器系统的一个目标必须是将汽车和行人或者一般是碰撞物体之间的速度测出。该速度可以例如通过一个预碰撞传感装置如一个雷达或超声波传感器检测。另外的例子是一个视频传感装置、一个光学混合装置或一个激光器或一个红外线传感器。借助这种预碰撞传感装置还可以推断出物体或人的碰撞时间点，亦即这个从它起应该开始信号加工处理的时间点。传感器系统的另一个目标必须是，向算法提供用于区别一个对它应该启动或不应启动该行人保护系统的物体之间的信息。为此使用接触传感器。然后环境和接触传感装置向算法提供信息，以便决定，是否应该激活该行人保护系统。
其中接触传感器提供一个碰撞信号，信号越强，则这个将要碰撞的物体就是越快和越重，或者说该接触传感器提供一个碰撞信号，即，对于一个快的、轻的物体来说是类似于一个慢的重的物体的碰撞信号。这个例子表明了，该碰撞速度的特性向算法提供一个重要的信息，以便可以推断出该物体是涉及一个为其应该启动该保护系统的人还是涉及一个其它的不必激活该系统的物体，从而避免了对于汽车或乘客的其它缺陷。
为了区分启动或不启动，例如可以将碰撞信号或由此借助信号预处理例如通过一次或多次的微分或一次或多次的积分推导出的信号与一个阈值相比较。在该相对速度的特性曲线的基础上，该阈值与相对速度无关是不必要的了，而是阈值可以通过该速度被参数化。而且该碰撞信号、接触传感装置的信号也可以如此被参数化。如果这个阈值被超过或未达到的话，该回拉系统应该被启动。另外该阈值还可以是与时间相关的。同样可以使该碰撞信号或由此导出的信号本身与速度相关地或随时间改变，以便然后使其与一个阈值作比较。
与阈值的比较或者开始于通过环境传感装置预报的碰撞时间点或者开始于该碰撞信号已超过一个可应用的很低的阈值即所谓的噪声阈值的时间点。这个噪声阈值本身也可以根据相对速度改变或也可以根据预报的碰撞时间点改变。
由本发明一个可能的具体化方案可以看出，即由接触传感装置的碰撞信号计算出该梯度。该梯度意味着在当前的信号采样和在一个确定的时间例如在2毫秒之前的信号采样之间的差值。如果这个梯度大于取决于速度的阈值，则用于行人保护的致动机构被启动。
图1示出本发明装置的一个方框图。一个环境传感装置1，此处是由雷达和超声波传感装置构成的组合装置，以及一个接触传感装置2通过数据线被连接到一个气囊控制装置3上。在气囊控制装置3中安置一个处理器4，其中至少运行一个算法5。此处该算法5被用于控制一个如可调节的前罩和/或外气囊的行人保护致动机构6。此处只示出了该行人保护致动机构6，而回拉系统如内部气囊和安全带，在此处为了简明被省去了，同样另外的事故及环境传感器也省去了。该环境传感装置1此处具有一个雷达和超声波传感装置，因为雷达传感装置，特别在77GHz情况下是很适合用于较远距离的，而超声波传感装置则适合用于邻近区域。作为替代方案，也可以使用视频传感器、激光或红外线传感器或一种光子混合装置。还有可能的是，只应用一个雷达传感器或一个超声波传感器。此处所述传感器也可以是传感器元件组。此处接触传感装置2可以是一个如薄膜的接触传感装置，或也可是一种压电电缆，其可以当物体还未与汽车碰到一起时已经通过一个电容的测量做出关于物体的预报。此处也可以使用其它的接触传感器如传感器导线板或光导传感器。该算法可加工处理环境传感装置1和接触传感装置2的信号，以便根据这些信号触发该行人保护致动机构6。其中接触传感装置的信号与一个阈值作比较。依据这个阈值比较，行人保护致动机构6被致动。阈值或接触传感装置2的信号依据环境传感装置1的信号改变。
图2介绍了用接触传感装置2和环境传感装置1的信号可实现的不同的方案。接触传感器21的信号一方面被输送到一个噪声阈值超越(评估装置)23中，亦即该接触传感装置2的信号是否达到一个这样的数值，其可评估，该信号涉及一个碰撞而不涉及一个噪声信号。接触传感装置21的信号还可被输送到一个信号预处理装置25中，其中这个信号例如被输入进行一次或多次的积分或微分。该环境传感装置的信号20可以应用于确定碰撞的时间点22，亦即依据相隔距离和相对速度。相对速度24本身则被应用于依据该相对速度24改变阈值27。阈值27也可依据上述的时间改变。阈值比较的开始时间点26或者由碰撞时间点22或者由噪声阈值超越23确定。可以将信号20应用于调节该噪声阈值。然后经比较28导出该启动决定29。一般地，这个启动决定通过该阈值的被超越来确定。但是，也可能的是，例如在一个负的信号情况下在低于阈值时确定这个启动决定。
图3示出了算法5运行的一个流程图。在方法步骤300中或者根据环境传感装置的信号算出的碰撞时间点或者当噪声阈值已被超过时，算法5被启动。然后在方法步骤301中执行接触传感装置2的信号与阈值的比较。该阈值或接触传感装置2的信号根据环境传感装置1的信号改变。这个信号最好是相对速度。如果发生一个阈值超越或比较结果是必须做出对用于行人保护致动机构的触发的话，则跳转到方法步骤302去，以便启动该致动机构。如果未得到这样的比较结果，则回跳到方法步骤300去，以便确定，算法是否重新启动。
在图4-6中示例性地示出了阈值比较的情况。在横坐标上表示时间，而在纵坐标上以S表示了该信号。这里接触传感装置2的信号42与阈值41作比较。但是首先该信号42与一个噪声阈值40相比较。从时间点43起该噪声阈值40被超过，因此从此起该算法5启动。首先该阈值41是在一个低的水平上，然而直到时间点t1之前不发生阈值超越。由此在时间点t1上该阈值41被提升一个确定的量。因为而且直到时间点t2该信号42都未达到该阈值41，故发生一个另外的阈值41的提升。这则表明了，当信号42不是足够快地超过该阈值时启动就被阻止了。阈值41的开始水平依据由环境传感装置1检测到的相对速度来调节。该噪声阈值40也可以根据环境传感装置1的一个信号例如通过计算出该碰撞时间点来调节。
图5示出了这个与阈值51作比较的信号53，而阈值51只是时间上的变化。在时间点55起信号53超过噪声阈值50。现在依据相对速度在信号53上附加一值54。然后在时间点52起超过阈值51并依此致动行人保护致动机构6。
图6示出了一个变化的信号与一个和时间相关的阈值的组合变化曲线。此处该阈值从开始数值被固定地调节或者它也可以根据相对速度调节。在时间点65起信号62超越该噪声阈值60。立刻依据相对速度在信号62上附加一个附加值63。然而该信号62直至时间点t3还未达到该阈值61。由此在时间点t3该阈值61被提升。然后在时间点64处该信号62终于到达阈值61并且启动行人保护致动机构6。
权利要求
1.用于控制保护行人用致动机构(6)的装置，其中该装置与一个环境传感装置(1)和一个接触传感装置(2)相连接，其中该装置的结构设计使该装置将接触传感装置(2)的一个第一信号与一个阈值(27)作比较，其中该阈值(27)或该第一信号根据该环境传感装置(1)的一个第二信号改变并且依据所述比较控制致动机构(6)。
2.权利要求1的装置，其特征在于该装置将第一信号与一个噪声阈值作比较，求出一个用于该比较的开始点。
3.按权利要求1或2的装置，其特征在于所述第二信号是相对速度。
4.按权利要求1的装置，其特征在于该装置由环境传感装置(1)的一个第三信号确定用于该比较的开始点。
5.按前述权利要求之一的装置，其特征在于所述阈值(27)根据时间改变。
6.按权利要求2和4的装置，其特征在于所述噪声阈值根据第三信号被调节。
7.按前述权利要求之一的装置，其特征在于该装置对第一信号至少进行一次微分或积分以用于比较。
8.按权利要求1-6之一的装置，其特征在于所述第一信号本身用于比较。
全文摘要
一种用于控制保护行人用致动机构(6)的装置，其中该装置与一个环境传感装置(1)和一个接触传感装置(2)相连接。该装置将接触传感装置(2)的一个第一信号与一个阈值作比较。该阈值或第一信号依据环境传感装置(1)的一个第二信号改变并根据该比较控制致动机构。
文档编号B60R21/01GK1816470SQ200480018565
公开日2006年8月9日 申请日期2004年7月8日 优先权日2003年7月30日
发明者M·泰森 申请人:罗伯特·博世有限公司