用于识别汽车碰撞的方法和控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术建议一种识别汽车碰撞的控制装置和方法，其中，根据固体声传感装置的信号识别碰撞。但是根据对固体声信号在汽车中的多路径传播的评价确定在汽车上的碰撞位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如独立权利要求前序部分所述的用于识别汽车碰撞的方法和控 制装置。
技术介绍
由DE 102004022834A1已知，利用固体声信号识别碰撞。
技术实现思路
与此相比，按照本专利技术的用于识别汽车碰撞的具有独立权利要求特征的方法和控 制装置的优点是，现在可以无需附加地产生方向信息地在充分利用固体声多路径传播的条 件下，由这种无方向的、因此以标量测得的固体声信号可以确定碰撞位置。对于固体声信号 例如在作为汽车车身部件的底板中传播的特征是多路径的传播。于是在固体声传感装置上 会发生各个信号分量的叠加，这些信号分量已经通过不同的路径传播。由这个多路径信息 能够重建碰撞位置，因为这些信号分量沿着各个路径已经得到独特的特征和时间偏移，固 体声信号以其例如在底板中的分量经过这些路径，这些特征和时间偏移反映出几何特征并 因此可以通过反算推断出碰撞位置。由此可以有利地节省附加的传感器，它们本来是用于提供方向信息。尤其可以去 掉并由此节省在汽车前部或汽车侧部中的碰撞传感器。通过按照本专利技术的方法和按照本专利技术的控制装置能够在最短时间内，例如在少于 两毫秒的时间内确定碰撞几何特征，即，外部物体与汽车结构的碰撞位置，由此本专利技术提供 了及时的碰撞识别。基于按照本专利技术的方法以及按照本专利技术的控制装置，除了外置的传感器以外也可 以省去中央安装的加速度传感器。此外，如同由独立权利要求给出的那样，借助于固体声传感装置的信号也可以确 定碰撞严重程度。由此按照本专利技术的方法以及按照本专利技术的控制装置实现了有效地触发人 员保护装置，因为不仅可以精确地确定碰撞位置，而且由此也可以确定碰撞类型和碰撞严 重程度，由此可以实现匹配地触发人员保护装置如安全气囊或安全带张紧器。在此，固体声传感装置指的是一种传感装置，它能够检测高频振动，这些振动位于 例如二至几百千赫兹的范围内，而且是在汽车结构内部进行检测，因为这些固体声振动可 能在碰撞情况下产生。在此固体声可以通过以微机械方式制成的加速度传感器检测，或者 也可以通过磁致伸缩的传感器检测。传感装置在此也可以被理解为多个或只有一个传感 器。传感器对固体声信号作出反应产生用于继续处理的电信号。这个信号代表固体声信号。碰撞在这里指的是汽车与碰撞物体的碰撞。信号在这里指的是唯一的信号或者也可以是多个信号。这个信号尤其代表多个多 路径分量，它们在固体声传感器上叠加。评价在这里指的是借助于信号分析多路径传播，即，由多路径传播推断出碰撞位置。多路径传播可以例如在无线电波中那样进行理解，其中在这里固体声在汽车结构 中在多个从碰撞位置到传感器的路径中作为波进行传播。在此波本身可能是纵向的、横向 的或扭转型的性质或者这些类型的叠加。控制装置在这里指的是一种电设备，它处理固体声传感装置的信号并根据该信号 识别碰撞。该控制装置在一种改进方案中尤其也用于触发人员保护装置如安全气囊或安全 带张紧器。同样，也可以由此触发用于汽车的保护装置。为了进行这个评价，所述控制装置 具有评价电路如微控制器或者其它处理器或者专用集成电路(ASIC)或者分立电路。在这 里也可以使用双核处理器。如果使用处理器类型，则可以使这个处理器为了评价而运行一 个或多个程序。所述接口可以按照软件和/或硬件方式构成。在采用硬件方式时，尤其是集成电 路、多个集成电路、带有分立元件的测量装置或者纯分立的解决方案是可行的。但是也可以 采用例如在控制装置的微处理器上的软件接口。所述多路径模型同样可以按照硬件和/或软件方式构成。在硬件方式解决方案 中，所述多路径模型例如可以是评价电路自身的电路部分。但是多路径模型也可以是纯软 件模型。所述碰撞位置是那个位置，在其上产生在各个车身部件中的固体声信号。这通常 是那个位置，在其上发生碰撞物体在汽车上的碰撞。通过在从属权利要求中描述的措施和改进方案能够有利地改进在独立权利要求 中给出的用于识别汽车碰撞的方法或控制装置。有利的是，通过如下方式执行评价，S卩，对于例如以距离间隔分布在底板边缘上的 每个碰撞位置，事先计算对应于可能的到传感器的传递路径的各个延迟时间，并且将其储 存在控制装置中。由此对于每个碰撞位置得到延迟时间的确定表征的基准序列，这些延迟 时间是由于不同长度的可能的不同路径引起，信号可以在这些路径上从碰撞位置到达传感 器位置。通过总计对于这些序列中的每个序列的存储的延迟时间测得的信号振幅，产生总 信号。产生最大总信号的那个序列就是那个对应于实际碰撞位置的序列。有利地可以连续 地应用这个方法。为此与窗口积分类似地以简单滑动方式应用，但是在这里例如分别只总 计三个值。有利地这样实现评价，S卩，利用识别图案来识别多路径传播，其中对于各个路径确定延迟时间并且根据这些延迟时间确定碰撞位置。在信号源的位置、固体声传感装置的位 置与原始信号和第一次和第二次反射的信号以及其它反射的信号的传播路径之间存在固 定的关系。如果在原始信号中出现确定的图案，则该图案首先通过原始波到达固体声传感 装置。但是相同的图案也通过具有反射的路径到达固体声传感装置，但是在较长的传播路 径中在时间上略微滞后。这个图案再一次在时间上滞后地通过第三路径到达传感器。然后 跟随的是更高次的反射。在固体声传感装置中，信号图案至少三次在不同的时间出现。如 果通过相关性装置确定这些延迟时间，则由此通过简单的几何关系直接得到原始位置，相 关性装置可以检测第一信号图案在接收到的信号中的重复性。例如，当信号在汽车底板上 传播时，可以假定，第一信号已经在直接的路径上，即直线地到达传感器。第二信号反射一 次并因此已经经过更长的路程。由已知的波传播速度c (它是所使用材料的特性)和时间差t可以通过关系式s = cXt计算两个信号路径之间的路程之差。现在可以假定，一方面 碰撞信号从底板边界发出，另一方面也已经在底板边界上发生反射。另外，现在还要利用众 所周知的反射定律，它表明，当在板外棱边上反射时，入射角一定等于反射角。集中起来的 这些条件能够明确地确定碰撞位置。因此时间偏移表征在底板边缘上的原始位置。但是这种方法只有在安装位置不位 于板的对称线上的情况下才能应用，因为在这种情况下可能出现原始位置的多值性。有利地这样进行评价，S卩，对信号进行时间反转处理，并利用计算模型对于至少一 个车身部件借助于经过时间反转处理的信号确定碰撞位置。通过这种时间反转处理可以通过计算模型例如有限元模型(FEM)、格子玻尔兹曼 (Gitter-Boltzmarm)模型或者简化的数学模型通过反投影到信号源而实现信号。通过时间 反转效应在计算模型中在信号的原始位置上会发生经过时间反转而馈入的信号序列的结 构上的叠加。由此在此可以识别比在所有其它位置上明显更高的振幅。由此一方面能够确 定固体声信号的原始位置，另一方面可得到信号在这个位置上的重建值，类似虚拟测量值， 而不必在这个位置上使用传感装置。由此能够通过一个或多个固体声传感器通过这种方法 确定碰撞几何，并且此外还可以在靠近碰撞位置的点上重建固体声信号。一起评价两种信 息能够实现与碰撞类型相匹配地触发汽车中的人员保护装置。此外有利的是，根据这个重建信号实现人员保护装置的触发。这一点例如可以通 过阈值比较来进行，其中也可以适应性地设计阈值并且该适应性本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于识别汽车（ＦＺ）碰撞的方法，该方法利用固体声传感装置（ＫＳ１至４）的信号进行识别，其特征在于，根据借助于对固体声信号的多路径传播的评价借助于该信号确定在汽车（ＦＺ）上的碰撞位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J科拉特舍克，
申请(专利权)人：罗伯特博世有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]