[發明專利]用于行人保護裝置的碰撞感測和識別系統

有效

• 申請號: 201180051785.X
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN103201142A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: S-W·帕克
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B60R21/0136
• 分類號: B60R21/0136;B60R21/34
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 舒雄文;王英

技術領域

本發明涉及一種用于識別碰撞期間與車輛的前保險杠接觸的對象的系統。在許多涉及行人的車輛事故中，行人被車輛的前保險杠撞擊。如果行人的頭部撞擊車輛的發動機蓋，則會發生嚴重的傷害。因此，一些車輛配備有被動行人保護系統，諸如行人友好型的保險杠。還可以使用主動行人保護系統。一些主動行人保護系統在檢測到行人碰撞時升高車輛的發動機蓋，以更好地吸收與行人碰撞的力。

發明內容

為了適當地激活主動行人保護系統，車輛系統必須能夠準確地區分行人與在碰撞期間可能與車輛保險杠碰撞的其它對象。然而，保險杠的剛度不是同質的，并且保險杠感測區域相對較寬。當對象撞擊車輛保險杠時，保險杠取決于對象質量、碰撞速度和碰撞位置處的保險杠剛度而不同地變形。假設對象碰撞的條件相同（即，相同的質量和速度），因為保險杠剛度不是同質的，所以保險杠的侵入值（intrusion）取決于碰撞位置而有所不同。結果，如果保險杠剛度特征是已知的，則能夠通過保險杠的侵入值來對對象類型進行分類。

本發明的一些實施例提供了確定保險杠表面上的不同的位置處的保險杠剛度的方法。剛度的這些變化表示為保險杠剛度曲線。使用利用相同對象質量和速度在不同碰撞位置的測試數據，可以通過加速度信號的雙重積分來計算在每個碰撞位置處的侵入值。基于簡單的保險杠的彈簧-質量系統模型，可以通過取侵入值曲線的倒數來得到保險杠剛度曲線。保險杠剛度曲線用于對象分類。

在一些實施例中，使用來自安裝在保險杠儀表板中的三個加速度計的數據。使用基于所計算的偏移和中心強度的二維數據分析來識別對象碰撞位置。可以通過比較左側傳感器和右側傳感器所檢測到的侵入值的差異，來計算距保險杠中心的偏移距離。然而，由于保險杠的整個表面上的剛度的差異，難以僅通過偏移值實現碰撞位置的精確識別。

在一個實施例中，本發明提供了一種用于識別在碰撞過程中與車輛保險杠碰撞的對象的系統。該系統包括設置為檢測車輛保險杠相對于車輛的加速度的多個傳感器。如由傳感器檢測到的加速度的變化表示由與車輛保險杠碰撞的對象引起的至保險杠表面中的侵入值。該多個傳感器包括左側傳感器、右側傳感器和中間傳感器。該系統還包括處理器和用于存儲指令的存儲器。當由該處理器執行該指令時，該系統從多個傳感器中的每一個傳感器接收加速度值，并且基于加速度值的絕對值總和來計算中心強度值。該中心強度值表示在車輛保險杠的中間位置處檢測到的力的量。然后該系統至少部分地基于加速度值來確定車輛保險杠上的初始碰撞位置。基于中心強度值、碰撞位置和保險杠剛度因子來計算歸一化的侵入值。該保險杠剛度因子表示在碰撞位置處的保險杠的剛度。然后該系統至少部分地基于歸一化的侵入值來識別與車輛保險杠碰撞的對象。在本發明的一些實施例中，該系統至少部分地基于該歸一化的侵入值來識別對象為行人，然后激活行人保護系統。

在本發明的一些實施例中，通過收集校準數據來確定保險杠剛度因子，該校準數據包括通過測量由車輛保險杠的表面上的多處位置中的每一處的碰撞所引起的保險杠的加速度而得到的多個加速度值。該多處位置中的每一處的碰撞由以限定速度行進的限定質量的對象所引起。然后通過計算多個加速度值的雙重積分來針對保險杠的表面限定侵入曲線。然后通過取該侵入曲線的倒數來確定保險杠表面的每處位置的保險杠剛度。

在本發明的一些實施例中，該系統通過識別多個傳感器中檢測到最大侵入值的傳感器來確定車輛保險杠上的碰撞位置。然后確定凍結時間（freeze-time）作為當該傳感器檢測到的侵入的速度在大于零一段時間之后等于或小于零時的時間點。該時間點表示當車輛保險杠在被碰撞壓縮之后開始朝向其原始形狀反彈時的時刻。通過將該凍結時間時由該左側傳感器檢測到的侵入值與該凍結時間時由該右側傳感器檢測到的侵入值之間的差的絕對值除以該凍結時間時由該右側傳感器、該左側傳感器和該中間傳感器檢測到的侵入值的總和，來計算歸一化的偏移值。

通過考慮詳細描述和附圖，本發明的其它方面將會變得顯而易見。

附圖說明

圖1是在車輛保險杠已經檢測到碰撞之后激活的行人保護系統的透視圖。

圖2A是行人保護系統的部件的示意圖。

圖2B是示出在碰撞期間保險杠的整個表面上的力的分布的曲線圖。

圖3是用于計算歸一化的侵入值的系統的流程圖。

圖4是示出用于確定圖3的方法中的歸一化的侵入值的凍結時間的曲線圖。

圖5是示出投影到-45°特征線上的數據點以便確定所計算的碰撞的中心強度與距保險杠中心的偏移之間的相關性的曲線圖。