[发明专利]用于车辆中的碰撞检测的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于车辆中的碰撞检测的方法、用于车辆中的碰撞检测的装置、以及相应的计算机程序产品。

背景技术

用于碰撞检测的传统方法优选地使用关于车辆的加速度信息，以便检测到该车辆的碰撞或该车辆到物体的碰撞。该方式受到如下限制，即在安装在车辆上的传感器能够反应之前，首先该车辆总的底盘必须超过预先确定的加速度阈值。

DE 10 2004 038 984A1示出了用于碰撞检测的装置，该装置具有至少一个第一传感器，分析该第一传感器的信号，以用于至少一个第二、检测碰撞的传感器的信号的真实性检查。

发明内容

在此背景下通过本发明提出了如独立权利要求所述的一种用于车辆中的碰撞检测的改进的方法和改进的装置，此外还提出了一种相应的计算机程序产品。各从属权利要求以及下面的说明书中给出了有利的设计方案。

本发明实现了一种用于车辆中的碰撞检测的方法，该方法具有提供频域中的振荡信号的步骤，其中，所述振荡信号表示由到所述车辆的碰撞所直接引起的信号部分与由该碰撞在车辆结构中所生成的信号部分的叠加；该方法还具有将非线性处理规则应用至所述所提供的振荡信号以便获得经处理的振荡信号的步骤；该方法还具有将该经处理的振荡信号转换至倒频率时域以便获得时域振荡信号的步骤；该方法还具有将该时域振荡信号分离为具有低的倒频率值的第一信号分量和具有高的倒频率值的第二信号分量的步骤；以及该方法还具有通过使用该第一和/或第二信号分量检测关于到该车辆的碰撞和/或该车辆的碰撞的信息的步骤。

以倒频率描述一种以秒为单位的标准时间，在将频域中经处理的信号转换至时域时运用该标准时间。基于倒频率确定时域。该标准时间或倒频率并不相应于实际的时间而是相应于由变换所决定的虚拟的时间，如同技术人员在执行倒频谱分析时常用的那样。具有低的倒频率值的信号分量被视为相对于时域振荡信号的其他信号分量而言具有低的倒频率值的信号分量。这些第一信号分量通常形成一组多个相继的值，其与一组具有高的倒频率值的、同样相继的值相间隔。

此外本发明还实现了一种用于车辆中的碰撞检测的装置，该装置具有以下特征：用于提供频域中的振荡信号的装置，其中所述振荡信号表示由到所述车辆的碰撞所直接引起的信号部分与由该碰撞在车辆结构中激励的信号部分的叠加；用于将非线性处理规则应用至所述所提供的振荡信号以便获得经处理的振荡信号的装置；用于将该经处理的振荡信号转换至倒频率时域以便获得时域振荡信号的装置；用于分离所述时域振荡信号以便获得具有低的倒频率值的第一信号分量和具有高的倒频率值的第二信号分量的装置；以及用于通过使用一个或多个所述第一和/或第二信号分量检测关于到所述车辆的所述碰撞和/或所述车辆的所述碰撞的信息的装置。

此外，该发明还实现了具有程序代码的计算机程序产品，用于当在控制装置上实施该程序时执行前述方法。尤其地，该计算机程序产品能够被存储在诸如半导体存储器、硬盘存储器或光存储器的机器可读的载体上，并且被用于当程序在控制装置或相应地设计的装置上被实施时，执行根据前述实施方式的方法。

本发明基于以下认识，根据倒频谱的低频(低的倒频率)和/或高频(高的倒频率)的信号分量的认识，能够实现对象到车辆的碰撞部位和/或碰撞速度的非常良好的区分，作为关于碰撞的信息。尤其地，在未来更多地进入市场的、以诸如碳纤维或者铝的轻型结构的车辆中，在这些轻型结构的元件断裂时出现高频和低频信号部分，其能够被应用于分辨对象到车辆的不同的撞击部位和/或速度。在这种分析中能够例如通过传递函数引起低频信号部分，该低频信号部分是由车辆结构因为断裂所引起的高频激励而产生的。这在获知对象到车辆的预先确定的撞击位置和/或撞击角度时的典型的信号曲线的情况下引起了以下可能，具有低的倒频率值的信号部分(低的倒频率的信号部分)能够确定关于对象到车辆的实际撞击部位和/或撞击角度的指示。能够通过具有低的倒频率值的信号部分与预先确定的倒频率特性的比较实现该确定。

本发明的一个重要的方面就是利用分离激励事件与对该激励事件(例如能够是加速度信号和/或固体声信号)的传递函数，以及利用随后的分辨。

根据本发明的实施方式，在所述提供步骤中执行时域中的输入信号的加窗以及随后将所述经加窗的输入信号变换至频域，以便获得频域中的所述振荡信号。所述经加窗的输入信号至频域的变换能够是傅里叶变换、离散傅里叶变换、傅里叶级数或连续傅里叶变换。同样子波变换也是可能的。频域中的振荡信号能够是频谱并且在时域中示出单个频率的强度。本发明的这种实施方式提供以下优点，通过数值地技术上成熟的方法能够获得频域中可良好地处理的信号。