[發明專利]運動車輛中使用的絕對加速傳感器

無效

• 申請號: 200780046979.4
• 申請日: 2007-10-23
• 公開（公告）號: CN101589362A
• 公開（公告）日: 2009-11-25
• 發明（設計）人: A·S·布勞恩伯格;B·M·布勞恩伯格
• 申請（專利權）人: 視覺工廠有限責任公司
• 主分類號: G06F7/70
• 分類號: G06F7/70
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 柯廣華;徐予紅

相關申請

本專利申請是2005年10月3日提交的標題為“運動車輛中使用的絕對加速度傳感器”的美國專利申請序號11/243364的部分延續，通過引用將其完整地結合于此，并且它根據35U.S.C.119(e)要求2004年10月5日提交的標題為“追尾碰撞避免系統”、申請號為60/616400的共同未決美國臨時專利申請的優先權益，也通過引用將其完整地結合于此。

技術領域

一般來說，本發明涉及用于檢測運動車輛中的縱向、橫向和垂直加速度的絕對級別的方法和裝置，以及涉及用于產生對這些絕對級別的變化的響應的各種系統和方法。

背景技術

加速計在現代機動車輛中獲得各種應用。其中最常見的是用于在現代客車和卡車中部署前和側沖擊氣袋的沖擊和碰撞傳感器。

在依靠突然且急劇減速的應用中，重力的存在并不重要，并且不會影響加速計的實現。但是，機動車輛中越來越多的反饋系統嘗試在更小且更細微的加速級別中利用加速計數據。

一個示例是防碰撞告警系統。雖然所有街頭合法機動車輛都具有配置成發信號通知其它駕駛員關于剎車的剎車燈，但是這些信號沒有警告后面的駕駛員關于即將發生的剎車。至少一個系統提出響應來自靈敏加速計的減速信號而激活車輛的剎車燈系統，而與剎車踏板的起動無關。授予Bloomfield等人的標題為“車輛的基于減速的防碰撞安全燈控制”的美國專利No.6411204中所述的系統包括各自具有剎車燈的關聯調整的多個減速閾值。

但是，該系統未能準確說明引力，從而將其有效性限制到其中重力的影響很小的減速形式，并且降低它作為早期告警系統的有效性。在游戲和機器人行業中稱作傾斜(tilt)傳感器的加速計對于它們不垂直的任何引力極為靈敏。這種靈敏度使嘗試在運動車輛內使用加速計來檢測低加速級別的任何系統復雜化，因為系統必須考慮車輛上坡、下坡、通過弧形或外傾曲線行駛或者在拱坡行駛所引起的加速計相對地球重力的大量取向。例如，在45度下坡斜度停止的車輛中的加速計將感測到大小等于0.71倍重力加速度的減速。為了避免重力加速度假象，Bloomfield的系統僅當減速信號升到設置成高于典型行駛條件期間所引入的假象等級的預定閾值之上時才產生輸出。

但是，這種裝置對閾值減速的依賴降低了它作為早期告警系統的有效性。甚至主題車輛開始減慢的時間與尾隨車輛開始減慢的時間之間的短延遲也會引起車輛之間的間隔或跟車距離的迅速消失，并且引起可能的碰撞。因此，車輛之間的跟車距離越短，則使尾隨車輛的駕駛員避免追尾碰撞的誤差余量就越小。松開加速器或者滑行往往是主題車輛的駕駛員對于觀察到前面公路的非緊急交通事件的第一響應，并且通常引起輕微減速。由于未能警告其它駕駛員關于主題車輛即將發生的剎車，所提出的裝置損失寶貴的時間。為了避免這個問題，閾值必須設置成較低，這可能引起影響系統的輸出的重力加速度假象。例如，過低的閾值可能阻止該裝置發信號通知上坡的減速，因為加速計將地球重力的一個分量感測為加速度。類似地，低閾值可能使裝置在下坡期間在重力表現為減速時連續閃爍。

基于閾值的系統所引起的時間損失在另外某種應用中可能是可容許的；但是在防碰撞中，甚至節省的一瞬間也可防止碰撞。國家運輸安全委員會(NTSB)于2001年1月發布的特殊調查報告說明了該問題的規模。報告指明，在1999年“美國道路上1.848百萬次追尾碰撞使數千人死亡以及使將近1百萬人受傷”。報告斷定，甚至略微較早的告警均可防止許多追尾碰撞。

不管個別情形，這些事故中的駕駛員均無法檢測減慢或停止的交通并且及時停車以防止追尾碰撞。如果客車駕駛員具有0.5秒附加告警時間，則可防止大約60％的追尾碰撞。額外一秒的告警時間可防止大約90％的追尾碰撞。[NTSB特殊調查報告SIR-01/01，防止追尾碰撞的基于車輛和基礎設施的技術]

發明內容

在本申請中，“加速”表示正加速和負加速(有時稱作“減速”)的任一個或兩個，而“減速”僅表示負加速。

本發明提供用于警告其它車輛的駕駛員關于主題車輛將要剎車和/或跟隨車輛可能需要減速的任何可能性的系統和方法。這種告警比傳統尾部剎車警告系統所提供的告警更早發生。本發明的優選實施例利用了現代駕駛員通過使用這些系統傳送新的減速告警迅速響應尾部剎車告警燈的現有調節。