使用低计算开销检测车辆的轻度撞击制造技术

检测了对车辆的轻度撞击或中度撞击。将所测量的加速度和横摆率与基线状态中的基线阈值进行比较。当所述加速度在所述阈值以上时，确定从估计的撞击位置到车辆重心的距离。当所述确定的距离小于车辆边缘距离时，那么如果所述加速度和所述横摆率中的至少一个在预定持续时间内在所述相应阈值以上时，将进入怀疑撞击状态。在所述怀疑撞击状态下，对多个车辆动态行为进行监测，以便确认所述轻度撞击的发生。如果所述加速度和所述横摆率未能保持在所述相应阈值以上或者如果所述计算距离未能保持小于所述边缘距离，则返回所述基线状态。当所述行为中的至少一个确认所述发生时检测出所述撞击。

Detection of Mild Impact of Vehicles with Low Computing Cost

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用低计算开销检测车辆的轻度撞击
技术介绍
本专利技术总体上涉及机动车辆撞车检测，且更具体地，涉及检测严重程度小于将触发诸如气囊等被动式约束装置的部署的严重程度的轻度到中度撞击事件的发生。车辆撞车检测是在被动式约束系统的背景下的成熟技术，所述被动式约束系统在撞车期间部署以便保护车辆乘员。专用传感器和强大的检测算法在检测具有足够的严重程度的碰撞起始的过程中提供高可靠性，以自动地激活被动式约束装置。典型的撞车感测系统可以由例如加速度计的阵列组成。来自加速度计的纵向和侧向加速度传感器信号可以生成在做出部署决策的约束控制模块(RCM)内，或传达给所述约束控制模块。安装在RCM中的加速度计具有从约﹣50g至约+50g的检测范围。远程定位在车辆的前方和侧面的卫星加速度计通常具有从约-250g至约+250g的范围。使用现有加速度计无法可靠地检测出涉及较低加速度水平的轻度到中度撞击。然而，将有益的是有能力检测轻度撞击，即当撞击严重程度小于RCM模块用于启动约束部署的撞击严重程度时。虽然车辆之间的轻度撞击不会对驾驶员或乘客直接造成严重伤害，但是所述撞击可能会开始可以引起诸如进一步撞击或翻转事故等不期望的结果的一系列后撞击事件。因此，车辆所有者、车队操作人员、执法人员和保险提供商可能会关注对轻度撞击碰撞的发生的检测和记录。本专利技术公开了用于检测轻度撞击以支持许多不同类别的反应的技术和系统，所述反应诸如修改的车辆控制，第三方(例如，保险、车队和执法机构)实时提醒以及记录/存储车辆中的事件信息以便后续被车队操作人员和执法人员用于事故重建。用于检测约束系统中的撞击的已知方法可能不适合用于检测轻度撞击，因为所述方法通常需要不同的传感器，这些传感器可能不太适合于检测轻度撞车，并且它们可能需要大量的计算资源和/或数据传输。典型的机动车辆电子架构包括连接作为多路复用通信网络中的节点的多个分布式控制器模块和传感器装置。鉴于将用于检测轻度撞击的最终用途，最佳实现方式通常将轻度撞击检测功能定位在除了约束控制模块之外的可能缺乏计算资源的控制器模块中(例如，在车身控制模块或动力传动系统控制模块中)。因此，将合乎需要的是实现使用低计算开销可靠地检测轻度撞击事件，同时在多路复用控制器网络上消耗最少量的数据流量。
技术实现思路
在轻度撞击检测算法中使用通常在高速CAN总线上的各种模块之间共享的车辆纵向和侧向加速度、横摆率和车辆速度。车身控制模块(BCM)提供优选位置以便实现轻度撞击检测。来自被安装作为车辆动态系统(例如，动力传动系统控制器或牵引控制或制动系统)的一部分的这种类型的加速度计的传感器信号具有通常在约﹣10g至约﹢10g之间的范围，这足以检测轻度撞击。车辆速度可以从车轮速度或从基于变速器的车辆速度导出。可能期望的是基于组合来自不同车辆系统的车辆速度估计值的融合车辆速度。监测了车辆横摆率(同样可以通过CAN总线从各种运动传感器获得)，以检测将与轻度撞击条件相关联的异常或不希望的角速度和加速度。还可以监测/记录关于侧倾率的运动传感器信息，以便在车辆翻转的情况下报告动态。还可以从高速CAN总线记录诸如油门位置、驾驶员制动踏板行程、驾驶员转向角等驾驶员控制意图，以获得对轻度撞击之前、期间和之后的驾驶员行为的了解。在本专利技术的一个方面中，提供一种用于检测对车辆的轻度撞击的方法。将所测量的加速度和所测量的横摆率与基线状态中的相应基线阈值进行比较。当加速度在相应基线阈值以上时，那么根据车辆的质量、车辆的惯性矩、车辆的所测量的加速度和车辆的所测量的横摆率来确定重心到撞击的距离。当所确定的距离小于车辆边缘距离时，那么如果加速度和横摆率中的至少一个在第一预定持续时间内在相应基线阈值以上，进入怀疑撞击状态。在怀疑撞击状态下，对多个车辆动态行为进行监测，以便确认轻度撞击的发生，其中如果加速度和横摆率未能保持在相应基线阈值以上或者如果所计算的距离未能保持小于车辆边缘距离，则所述方法返回基线状态。当所述行为中的至少一个确认所述发生时检测出轻度撞击。附图说明图1是具有轻度撞击检测和记录系统的车辆的框图。图2示出从轻度撞击到导致被动式约束装置的部署的高严重程度撞击的撞击严重程度范围。图3示出利用以下方法的渐进式检测阶段：当条件越来越多地表明轻度撞击正在发生的可能性时逐渐增加计算资源和数据传输资源的使用。图4是示出本专利技术的一个优选过程的状态图。图5是示出车辆重心、撞击点和撞击距离的图解。图6A至图6E是示出本专利技术的一个实施例中所使用的示例性车辆动态测量、计算和检测标志的图表。图7是示出本专利技术的一个优选方法的流程图。具体实施方式参看图1，车辆10(诸如汽油、电动或混合动力机动车辆或载重汽车)包括控制器网络11，所述控制器网络11具有各种控制器模块、传感器和用于在各种模块和传感器之间传输数据信号的多路复用总线12(例如，CAN总线)。可以涉及实现本专利技术的控制器模块包括具有诸如加速度计等相关联传感器14的约束控制模块(RCM)13。被动式约束系统将进一步包括安置在整个车辆10中并且连接至RCM13的诸如气囊(未图示)等致动器。耦接至总线12的车身控制模块(BCM)15通常存在于车辆电气架构中以便执行一般车辆功能。BCM15提供一个有利位置以便实现本专利技术的轻度撞击检测。控制器网络11进一步包括动力传动系统控制器，在本实施例中被示出为耦接至诸如速度传感器等各种动力传动系统传感器17的发动机控制模块(ECM)16。车辆还可以具有牵引控制模块，所述牵引控制模块由连接至诸如车轮速度传感器等相关联传感器的防抱死制动系统(ABS)模块18组成。BCM15可以包括或者耦接至将结合撞车检测和报告一起使用的非易失性存储器或存储装置20。出于访问远程数据和将撞击事件实时报告给远程系统(例如，执法人员或保险公司)的目的，无线通信模块21也可以与总线12连接以协同BCM15一起工作。天线22连接至无线通信模块21以便建立数据通信信道(例如，蜂窝数据连接)。轻度撞击检测功能的目的是尽可能快速地检测出虽然严重程度不足以触发被动式约束装置的部署但是可能会引起车辆不稳定性或显著改变车辆的初始动能(旋转动量或线性动量)的撞击。该功能并非意图部署气囊或任何其它被动式约束装置。然而，对撞击的敏感性需要比当前结合约束控件一起使用的敏感性高得多。图2示出将由轻度撞击功能检测出的撞击严重程度与有关气囊部署的撞击严重程度之间的差异。撞击的严重程度与事件期间所计算的速度改变ΔV成比例。具有部署的撞击区域26驻留于在RCM阈值以上的高ΔV。无撞击区域25驻留于低ΔV。轻度撞击区域26驻留于区域25与区域27之间。为了平衡快速、准确检测和最少使用计算/多路复用资源的竞争目标，本专利技术采用如图3中所示出的多阶段检测策略。在框30中所示出的阶段1中，监测到一组初始或基线条件，所述条件对于撞击可能正在进行的总体指示敏感。特别地，车辆加速度和/或横摆率可以被用来提供所述总体指示。可以将所述车辆加速度和/或横摆率与所选择相应阈值进行比较，以使得当加速度和横摆率很低，很明显撞击并未正在进行时，不会进行较为计算密集型的操作以精确地检测轻度撞击。阶段1优选地还包括基于如下面更加详细地描述的车辆重心与所估计的撞击线之间的所计算撞击距离的有效性检查。当在阶段本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测对车辆的轻度撞击的方法，所述方法包括：(a)将所测量的加速度和所测量的横摆率与基线状态中的相应基线阈值进行比较；(b)当所述加速度在所述相应基线阈值以上时，那么根据所述车辆的质量、所述车辆的惯性矩、所述车辆的所述测量的加速度和所述车辆的所述测量的横摆率来确定重心到撞击的距离；(c)当所述确定的距离小于车辆边缘距离时，那么当所述加速度和所述横摆率中的至少一个在第一预定持续时间内在所述相应基线阈值以上时，进入怀疑撞击状态；(d)在所述怀疑撞击状态下，对多个车辆动态行为进行监测，以便确认所述轻度撞击的发生，其中如果所述加速度和所述横摆率未能保持在所述相应基线阈值以上或者如果所述确定的距离未能保持小于所述车辆边缘距离，则所述方法返回所述基线状态；以及(e)当所述行为中的至少一个确认所述发生时检测出所述轻度撞击。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种检测对车辆的轻度撞击的方法，所述方法包括：(a)将所测量的加速度和所测量的横摆率与基线状态中的相应基线阈值进行比较；(b)当所述加速度在所述相应基线阈值以上时，那么根据所述车辆的质量、所述车辆的惯性矩、所述车辆的所述测量的加速度和所述车辆的所述测量的横摆率来确定重心到撞击的距离；(c)当所述确定的距离小于车辆边缘距离时，那么当所述加速度和所述横摆率中的至少一个在第一预定持续时间内在所述相应基线阈值以上时，进入怀疑撞击状态；(d)在所述怀疑撞击状态下，对多个车辆动态行为进行监测，以便确认所述轻度撞击的发生，其中如果所述加速度和所述横摆率未能保持在所述相应基线阈值以上或者如果所述确定的距离未能保持小于所述车辆边缘距离，则所述方法返回所述基线状态；以及(e)当所述行为中的至少一个确认所述发生时检测出所述轻度撞击。2.如权利要求1所述的方法，其中所述行为包括：当所述加速度和所述横摆率中的至少一个在大于所述第一预定持续时间的第二预定持续时间内保持在所述相应基线阈值以上时，确认所述轻度撞击。3.如权利要求1所述的方法，其中所述行为包括：确定在两个不同的时间测量的车辆速度的差；以及当所述差大于预定差时确认所述轻度撞击。4.如权利要求3所述的方法，其中所述车辆速度是纵向速度。5.如权利要求3所述的方法，其中所述车辆速度是侧向速度。6.如权利要求1所述的方法，其中所述行为包括：确定有关所述车辆的前轴和后轴中的每一个的侧滑率；以及当所述侧滑率中的至少一个大于预定侧滑率时，确认所述轻度撞击。7.如权利要求1所述的方法，其中所述行为包括：当所述横摆率超出预定最大角速度时，确认所述轻度撞击。8.如权利要求1所述的方法，其中所述行为包括：响应于所述车辆的所述横摆率和纵向速度而确定车道偏离加速度；以及当所述车道偏离加速度超出车道偏离阈值时确认所述轻度撞击。9.如权利要求1所述的方法，其中根据递归最小二乘方拟合进一步确定所述重心到撞击的距离。10.如权利要求1所述的方法，其中所述测量的加速度由从所测量的纵向加速度和所测量的侧向加速度导出的总加速度组成。11.一种车辆设备，所述车辆设备包括：车辆动态传感器，所述车辆动态传感器测量车辆加速度和横摆；控制器网络，所述控制器网络具有至少一个控制器模块，所述至少一个控制器模块通信地耦接至所述动态传感器，其中所述控制器网络：a)将所测量的加速度和所测量的横摆率与基...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯姆如蒂·R·帕尼格拉希，卢建波，洪相贤，乔纳森·斯科特，迪米塔尔·P·费尤伍，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US