通过加速度信号和固体声信号确定事故严重程度评判标准的方法技术

这里介绍一种通过加速度信号和固体声信号确定事故严重程度评判标准的方法，在这种方法中检测加速度信号值的边沿方向。如果加速度信号值的边沿下降，对此时出现的固体声信号进行分析计算，特别是求积分计算，并从中推导出事故严重程度评判标准。所述事故严重程度评判标准可直接用于触发保护装置或结合其他评判标准触发保护装置。

【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根据权利要求1的前序部分、通过加速度信号和固体声信号确定 事故严重程度评判标准的方法。
技术介绍
为了能在撞车情况下有效保护车内乘客以及其他交通参与者，快速、可靠地检测 碰撞，并正确评估事故严重程度是必需的评估。传感器技术应在尽可能短的时间内识别碰 撞，但另一方面，只有事故的严重性达到一定程度时，才能让传感器触发对车内乘客以及其 他交通参与者的保护装置，因为在很多情况下不采取进一步措施对保护装置无法复位。震 动、碰撞路边石、用锤子或碎石打击车辆外壳，首先也会表现出相当明显的振幅，但这种情 况不允许触发保护装置。为此，几十年来，对碰撞时产生的低频、对着行驶方向的加速度，即所谓的延迟进 行了分析处理；这种延迟的积分在很大程度上说明碰撞中的速度下降。但由于车辆的安全 碰撞变形区，碰撞时车内出现的加速度信号明显延迟。由车辆内部转移到边缘区域的加速 度传感器-即所谓的电极捕捉器、前端传感器或侧面辅助传感器，尽管可对相应的碰撞区 明显较早地作出反应，但始终只能在局部发挥作用因此必须安装较多的数量，而这又明显 提高了成本费用。因此，近年来，人们积极致力于研究替代传感器方案的使用。这些替代方案中特别 注意了碰撞时车身的高频振动，即所谓的固体声。如果加速度传感器对高频振动也足够灵 敏，那么除了低频加速度信号外，加速度传感器也可同时探测重叠的高频固体声信号。固体声是由于力作用于车身时产生的振动而形成的，在此，固体声既对塑性变形 也对弹性变形作出反应，并显示了明显更快的信号传播速度，因此可更早识别碰撞。另一方 面，即使在通常不触发保护装置的情况下，固体声信号也会以明显的强度出现，这样，在此 基础上就很难可靠地判断事故严重程度。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是，提出一种通过加速度信号和固体声信号确定事故严重程 度评判标准的合适方法，该方法一方面要能对碰撞提早进行评估，另一方面要能针对不触 发保护装置的情况对碰撞进行安全可靠的评估。这一任务是通过独立的权利要求的特性加以解决的。本专利技术具有很多优点的其他 结构形式从附属权利要求中得出，在此情况下，也可考虑各特性间的相互组合以及进一步 改进。本专利技术的主要思想是，发生严重事故时车身会明显出现巨大的塑性变形。发生这 些变形时，加速度信号中出现局部边沿换向，也就是说，在一定持续时间内，由于车身部件 变形，所述延迟会变得较小。在此出现的固体声信号对事故严重程度尤其重要。为了确定事故严重程度评判标准，在加速度信号量的下降边沿分析计算此时出现 的固体声信号和/或加速度信号，并从中推导出事故严重程度评判标准。通过生成量值，仅 对没有正负号的信号振幅加以注意。通常，在被动安全范围内加速度信号在行驶方向的正 加速度下，被赋予一个负振幅。因此，下降的信号沿相当于数学意义上的负边沿方向。但如 果在行驶方向正向加速度时，给加速度信号赋予一个正振幅，那么在延迟中，下降的信号边 沿相当于整个负区域内、数学意义上加速度信号的正边沿方向。为避免这种下降差异，定义 了相对加速度信号值的信号边沿，但这最后描述的分别是相同的阶段。这一事故评判标准可根据车辆本身的要求单独触发相关保护装置，或者还可根据 其他标准的存在而触发保护装置。对于本方法和这类事故严重程度评判标准，仅在规定的边沿方向期间对固体声信 号进行分析计算，比如求积分。但这并不排除，为了其他触发标准，也对另外的固体声信号 或加速度信号区域进行分析计算，例如可在所有时间范围内进行分析计算。优选的，对于存在加速度信号的预定边沿方向的持续时间，分析计算固体声信号 的强度，尤其是通过固体声信号的振幅值确定积分，也就是说确定这一持续时间内采样值 的总和。在本专利技术的一个设计方案中，在规定的边沿方向期间把积分与阈值进行比较，一旦 超过阈值，本事故严重程度评判标准设定到触发判定。在一个实施例中补充规定，这一积分 通过有规定边沿方向的多个区间计算确定，在此情况下，如果规定的边沿方向消失，则停止 求积分，算出的积分值根据规定的减少过程逐步减少，如果规定的边沿方向重新出现，对在 减少过程中相应减少的积分值继续求积分。在整个碰撞过程中增加的加速度变化曲线中各 局部下降边沿的强度，与总的加速度相比其实很小，但指明固体声主要由车身部件的塑性 变形引起的相应时间区域，因此对事故严重程度非常重要。优选的，只有当超过加速度的最小值时，才开始确定这一事故严重程度标准，因此 在振动较小时不必进一步评估加速度和固体声。优选的，从相续的加速度值之差中识别边 沿方向，只有当差值超过规定的阈值时，才将边沿方向变化识别为边沿方向。这会导致某种 程度的平滑修正，并且总的来说能更可靠地识别边沿方向，并且不对每个最小的变化作出 反应。在一种替代性的结构形式中，先说明固体声信号的测量以及与最小阈值的比较， 也就是说，将固体声信号与最小阈值进行比较，只有在一方面固体声信号超过最小阈值，另 一方面加速度信号值的边沿处于下降势态时，才进行分析计算。如果这在要实施比较的顺 序方面与前面所述的方法有差异，那么尽管这种结构在此作为第二步骤进行检验，它也同 样显示了加速度值下降边沿的基本考虑。附图说明下面根据实施例，借助图形对本专利技术进行详细解释。以下对具有相同功能的部件 和/或相同部件可标注相同的参考数字。尺寸说明以及具体时刻的具体数值根据各种不同 车辆类型确定，它纯粹只是一种示例，对本专利技术没有限制。下图分别显示图1 在碰撞开始阶段的时间范围内，力、加速度和固体声的变化曲线图2 可变形车身部件对力变化曲线的影响图3 举例说明用于触发场面以及不触发测试的加速度和固体声图4 举例说明替代算法设计中，用于触发场面以及不触发测试的加速度和固体声图5 取消规定的边沿方向后，带有计数器读数下降示意图的固体声积分计数器 的变化曲线图6 以本专利技术事故严重程度评判标准为基础的触发示意图举例图7 —种车内保护系统的方框结构。具体实施例方式图1举例说明在一碰撞中，作用于车上的力、此时车上可测得的加速度以及产生 的固体声的变化曲线。在这里作用力F和加速度G的方向从行驶方向上看是正的，也就是 说，碰撞中的振幅相应是负的。其中时间范围TO代表与变形部件的初次接触。众所周知，这一时间范围已在加速 度和固体声中产生明显的振幅，但对严重碰撞还不重要。但在时间范围T1、T2和Τ3中，出现了加速度值的局部下降。尽管与加速度的绝对 值相比，这一下降相当小，更不适用于单独进行求值计算，但可对它进行测量。此下降是由 于车身中定义的碰撞变形区的塑性变形引起的。同时，图2以一连线简要说明带有规定皱 褶位置(材料中的凹口)部件中的变化曲线，虚线表明没有这类规定皱褶位置情况下的变 化曲线。这些皱褶位置明显导致第一作用力最大值的显著下降。如果现在再来观察图1中固体声CISS的振幅值变化曲线，那么很明显，固体声已 早就具有第一个明显的振幅。但这些振幅还不能明确地被归为严重事故，因为它们仅描述 加速度下也应清楚看到的初次碰撞。只有在这之后才开始发生变形，该变形对触发保护装 置才有实际意义。相反，如果计算加速度信号值下降边沿期间出现的固体声信号，那么可从中推导 出事故严重程度的评判标准。上述情况下，优选的确定连续加速度值的差异，并且当差值超 越规定阈值时，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种借助于加速度信号和固体声信号确定事故严重程度评判标准的方法，在所述方法中，检测所述加速度信号的值的边沿方向，其特征在于，对于所述事故严重程度评判标准，只有当所述加速度信号的值的边沿下降时，才对所述固体声信号进行分析计算，并从中推导出事故严重程度评判标准。

【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：M费舍，C斯迈卡拉，A福斯特，U盖斯勒，
申请(专利权)人：大陆汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：DE