CN105636821A - 在静止的机动车中的碰撞识别 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于识别停驻的机动车(10)是否受到冲击或被移动的方法。在所述方法中通过机动车(10)的控制装置(32)从机动车(10)的传感器装置(20、34、36、40、44、48)接收至少一个传感器信号(P、B、A、V、G)，所述至少一个传感器信号依赖于机动车(10)与至少一个车辆外部的参照物(18、24、26、50、52)之间的相对位置。将至少一个传感器信号(P、B、A、V、G)与至少一个预先确定的信号样本和/或与至少一个预先确定的数值区间和/或与至少一个预先确定的信号模型相比较。在通过比较得出区别的情况下将至少一个用于触发保护措施的控制命令(S)发送给机动车(10)的至少一个装置。

Description

在静止的机动车中的碰撞识别
技术领域
本发明涉及一种方法，借助于该方法在机动车停驻的情况下识别该机动车是否受到冲击，即是否出现了碰撞，和/或机动车是否受到外界影响而被移动。该方法尤其是被设置用于在机动车停止的情况下，即当机动车在熄火状态下也就是说其点火***被断开时识别碰撞，这例如可以在根据DIN72552的连接器-15-断开状态中被识别。
背景技术
在现有技术中对此由DE102009039913A1公知：如果机动车在高压***的动力电池充电过程中受到冲击，就断开机动车中的高压***。传感机构以加速度识别为基础。设置用于触发气囊的碰撞传感器不能在这种***中使用，因为其加速度传感器没有灵敏到足以识别碰撞从而断开高压***。由此在机动车中提供有专门用于断开高压***的传感机构和控制器。这种***的缺陷在于必须提供有专用的电路，这使得机动车的制造费用增加。
由EP2362362A1公知了一种在地理分布的充电站中为电动车辆充电的方法。在此，机动车在充电站中的充电过程受到监控并且在充电过程中断、受干扰或偏离预先给定的进程的情况下借助于摄像机拍摄机动车在充电站中的图像。由此可以提高防诈骗性和操作安全性。根据预先给定的充电特征曲线来识别充电过程中的干扰。
这种***的缺陷在于，机动车与令其受到冲击的物体之间的碰撞并非一定会干扰到充电过程本身，而是例如仅损害到高压***的中间电路。换言之，不可能利用该***进行碰撞识别。
在静止的机动车中的碰撞识别除了紧急断开高压***以外还提供了其它优点。例如可以更可靠地触发气囊。
发明内容
本发明的目的在于，在停驻的机动车中可靠地识别该机动车是否受到冲击和/或被移动。
该目的通过独立权利要求的主题来实现。从属权利要求的特征则给出了本发明的有利的改进方案。
按照本发明的方法基于以下认知：可在机动车中装配传感器，借助于这些传感器可以探测机动车与车辆外部的参照物之间的相对位置。在车辆停驻的情况下，当识别到与该参照物之间的相对位置的变化时则清楚得知：车辆明显是受到了其它物体的冲击和/或在外界影响下被移动。
按照本发明的方法相应地提出：机动车的控制装置——例如控制器或中央运算装置——从机动车的传感器装置接收至少一个传感器信号，所述至少一个传感器信号依赖于机动车与至少一个车辆外部的参照物之间的相对位置。参照物优选地是位置固定的物体、尤其是固定在地面的物体。例如也就可以借助于摄像机拍摄停驻在机动车前方的其它车辆。在按照本发明的方法中，检测至少一个传感器信号是否表明碰撞和/或移动。为此根据一个实施方式将至少一个传感器信号与至少一个预先确定的信号样本进行比较。信号样本描述的是一种当机动车以预先确定的方法和方式受到冲击或被移动时可能产生的信号形式。作为信号样本的补充或备选还可以使用至少一个预先确定的阈值。分别根据传感器信号可以根据高于或低于确定的阈值来确定碰撞。阈值还给出了一个数值区间，传感器信号必然是处于该数值区间之内或之外。还可以基于此设定一个在两侧限定的数值区间。另一种可能性在于：将至少一个传感器信号与至少一个预先确定的信号模型相比较。与信号样本相比，信号模型没有描述具体的过程，而是给出一个区间或一个范围或一个空间，传感器信号必然处于其内或其外，由此不识别碰撞。
根据按照本发明的方法，在通过比较得出的区别的情况下，将至少一个用于触发保护措施的控制命令发送给机动车的至少一个装置。优选的是借助于至少一个控制命令断开作为机动车的至少一个装置的高压***和/或用于机动车的动力电池的充电***。该充电装置可以是感应式的、基于交流电压的充电装置或DC-充电装置(DC-直流电压)。高压电压尤其是大于60V的电压。
本发明具有以下优点：在机动车停驻、尤其是在机动车停止的情况下，即使当碰撞传感机构没有促使气囊被触发时也可以识别出碰撞和/或移动。
在此尤其有利的是：每个传感器信号分别由传感器装置产生，该传感器装置还将其传感器信号传送给机动车的至少一个另外的部件，该至少一个另外的部件基于传感器信号在机动车中提供与碰撞识别不同的功能。换言之就是说将机动车中已有的传感器装置用于其它功能。由此在机动车中无需配备用于执行按照本发明的方法的专用的电路技术设备。在此可能涉及一种在停止的机动车中仍旧运转的传感器装置，或也可以设计为，在机动车静止或停止时持续地或间歇地接通不运转的用于提供其它功能的传感器装置。例如，为了识别碰撞和/或移动还激活导航装置来读取机动车的车轮的转数传感器并且由此例如在隧道行驶情况下当没有GPS-信号(GPS-全球定位***)可用时也可以识别机动车的滑行。
优选地规定：使用感应式充电***的定位传感机构的定位信号作为传感器信号。这种定位信号在停止的机动车中当机动车位于感应式充电站之上并且被加载地面侧的初级线圈的磁***变场时也可使用。定位传感机构在现有技术中被设置用来在充电过程之前通过初级线圈准确定位机动车，以便在初级线圈上尽可能密集地布置充电***的已配备在机动车中的次级线圈。借助于这个定位传感机构还可以在充电过程开始之后监控机动车的位置或地点是否变化。
感应式充电***的另一个有利的改进方案在于：还可以使用感应式充电***的阻抗测量装置的阻抗数值信号来识别移动。阻抗值在次级线圈相对于初级线圈的相对位置变化时产生变化。由此还可以推导出机动车的冲击和/或滑行。
正如已经描述的那样，还可以使用导航***或机动车的其它的定向***来接收GNSS信号(GNSS-全球导航卫星***)作为传感器信号。
另一种有利的实施方式提出：接收超声波传感器和/或雷达传感器的距离信号和/或摄像机的图像信号作为传感器信号。根据这些信号甚至可以识别出机动车的几厘米的移动。
根据所述方法的一种实施方式，通过只有当至少一个预先确定的可靠性分析条件被满足时才产生至少一个用于触发保护措施的控制命令来有效地防止错误触发。一个这种可靠性分析条件是：被提供用来为机动车的动力电池充电的充电模式必须是激活的，在该充电模式中电能通过充电***传输到动力电池中。另一个可靠性分析条件出现在电线连接的充电中。由此仅当识别到碰撞和/或移动并且充电插头已被***时才触发保护措施。另一个可靠性分析条件在于：必须拉上机动车的驻车制动器。这也证明驾驶员并非有意地移动其机动车。在为动力电池充电时，必须拉上驻车制动器和/或另外锁止驱动装置。在此有利地还应激活移动监控。假如高压部件例如辅助空调在点火装置断开的情况下是激活的，也同样证明是驻车过程。此时，气囊控制器由于点火装置的断开而并未激活，所以在碰撞情况下的特别保护是有利的。技术人员可以根据测试来得出哪种可靠性分析条件或可靠性分析条件的组合能够为特定的机动车提供最可靠的移动识别。
正如已经描述的那样，借助于信号样本、数值区间和/或信号模型来检查传感器信号。信号样本、数值区间以及信号模型有利地被设计成描述预先确定的冲量和/或预先确定的加速度和/或预先确定的移动路线和/或预先确定的、涉及各个传感器信号的时间进程。在此这可以分别涉及没有出现碰撞的正常情况的描述或有碰撞的状态。尤其要注意的是：机动车的碰撞和摇晃的区别在于机动车上的车身晃动可能会对人产生什么影响。适宜的信号样本/数值区间/信号模型可能例如在测试和碰撞试验中得到。
所述方法的另一个实施方式规定：在机动车起动之后将机动车的实际的位置数值与在预先停止之前或预先停止时所存储的位置数值相比较。也就是说检测机动车在停驻阶段中其位置是否改变。在识别到这两个位置数值之间的区别时产生至少一个用于触发保护措施的控制命令和/或例如通过激活警报灯警告驾驶员。由此可以至少避免驾驶员在实际上高压***受损或机动车受损的情况下开动车辆。
本发明还提供了一种机动车，该机动车设计为用于，实施按照本发明的方法的实施方式。机动车为此具有相应的控制装置以及传感器装置，该传感器装置设计为用于，在机动车的静止状态下产生传感器信号，该传感器信号依赖于机动车与至少一个车辆外部的参照物之间的相对位置。
按照本发明的机动车的一个有利的改进方案提出：为机动车的动力电池提供有感应式充电装置，该感应式充电装置包括用于感应充电的次级线圈。用于将次级线圈相对于车辆外部的初级线圈定位的定位装置设计为用于，还将其定位信号发送给控制装置，从而基于该定位信号还可以识别出机动车处的碰撞。
附图说明
下面描述本发明的一个实施例。为此唯一的附图(Fig.)示出的是按照本发明的机动车的一个实施方式的示意图。
具体实施方式
在下文中阐述的实施例涉及的是本发明的一个优选的实施方式。在该实施例中，所描述的实施方式的部件代表的是本发明的各个可彼此独立观察的特征，这些特征分别彼此独立地改进本发明并且由此可以单独地或与所展示的组合不同地视作为本发明的组成部分。另外，还可以通过本发明的其它已经描述的特征对所描述的实施方式进行补充。
附图示出了机动车10，该机动车例如可能是汽车、尤其是乘用车。机动车10具有高压***12，其(没有详细示出的)高压电池通过充电***14充电。充电***14可以具有从静止的初级线圈18接收磁***变场的次级线圈16。(未示出的)驾驶员将机动车10停驻在初级线圈18之上。为了在初级线圈18之上定位次级线圈16，驾驶员使用定位***20，该定位***使用初级线圈18的位置固定的标记22作为定位点。
在所示出的实例中，在机动车10前方停驻有其它车辆24。在机动车10旁边存在另一个车辆外部的物体26、例如路灯。
在充电过程中，机动车10受到另一机动车28的冲击，该另一机动车由此将冲量30传递到机动车10上，该冲量大到不得不出于安全原因断开高压***12。机动车10自动识别碰撞，在该碰撞的情况下冲量30被传递到机动车10上。
为此在机动车中提供有监控装置32，该监控装置可能涉及例如机动车的控制器或中央运算装置。对于碰撞识别而言，监控装置32可以使用定位装置20的定位信号P来识别碰撞。另外，监控装置32可以例如从导航辅助***34接收移动信号B，该导航辅助***例如借助于转动传感器36产生移动信号B，该转动传感器采集由于冲量30的传递所引起的、机动车10的车轮38的转动运动。监控装置32还可以从测量与其它车辆24之间的距离42的距离传感器40——例如超声波传感器或雷达传感器——接收距离信号A。监控装置32还可以从摄像机44接收摄像机信号或视频信号V，其采集范围46可以对准例如物体26。监控装置32还可以接收定向装置48——例如GPS接收器——的GPS-信号G，该GPS接收器从一个或多个GPS卫星50接收信号。
根据接收的信号，监控装置32可以得出机动车10受到强烈的冲击从而必须断开高压***12。监控装置32由此产生控制命令S，通过该控制命令例如断开连接高压电池和高压***12的中间电路的电流接触器。
为了识别碰撞，监控装置32将接收到的信号与这些信号的各个预先确定的标准进程或由例如信号不允许高于或低于的与时间相关的最大值和最小值构成的区间相比较。还可以使用阈值。标记22、车轮38在其上滚过的道路52、其它车辆24、物体26以及卫星50均代表参照物，借助于这些参照物，监控装置32通过接收到的信号分别识别出机动车10的自身运动并且由此识别出机动车10的滑行或碰撞。
所以，在机动车10中现在通过本发明一般能够实现，在为电动的/插电式的混合动力车充电时在无线充电的情况下识别出撞击或碰撞。由此在碰撞情况下，尤其是在机动车的熄火状态下能够迅速地断开高压***。
优选的是，通过根据用于将机动车定位在具有初级线圈18的感应式充电板上方的功能使用机动车的移动来探测机动车由于碰撞而进行的移动。作为备选还可以使用机动车10的其它现有的、在熄火的情况下也可以是激活的或简单地被接通的***，例如行驶辅助***34或用于产生GPS数据G的GPS定向***48。由此同样可以识别出机动车的移动，如果该移动足够大的话。这种识别当然同样可以额外地在点火的情况下使用，也就是对于识别碰撞的控制器的冗余。
有利的是，在熄火状态下使用已有的功能来识别碰撞结果并且由此提高了安全性。同样可以将这些功能作为冗余***在点火状态下/在充电状态下使用。
还可以将通过非接触式充电***的定位传感机构20识别移动与例如GPS信号的评估相结合，这使得在车辆从一个位置明显移动到另一个位置的情况下同样指出该移动。
为了避免错误触发，应将车辆处于充电模式下作为碰撞识别的开始条件。另外，在符合标准和规则地插接好充电插头的情况下机动车不移动或不允许机动车进入准备行驶状态。通常会相应地拉下制动器。在这种开始条件之一下或在这些条件的组合下能够正确和可靠地识别情况，从而不会在不同运行状态下出现误判。
但在非充电状态下，当例如高压***由于辅助空调而处于激活状态下时，所描述的按照本发明的碰撞和/或移动识别也是合理的。还可以设置其它车辆功能，在这些功能下，高压***在不接通机动车的点火装置和在机动车中或机动车附近没有人的情况下被激活。

Claims (12)

1.一种用于识别在停驻状态、尤其是停止状态下的机动车(10)是否受到冲击或被移动的方法，其中，在所述方法中通过机动车(10)的控制装置(32)从机动车(10)的传感器装置(20、34、36、40、44、48)接收至少一个传感器信号(P、B、A、V、G)，所述至少一个传感器信号依赖于机动车(10)与至少一个车辆外部的参照物(18、24、26、50、52)之间的相对位置，并且将至少一个传感器信号(P、B、A、V、G)与至少一个预先确定的信号样本和/或与至少一个预先确定的数值区间和/或与至少一个预先确定的信号模型相比较，并且在通过比较得出区别的情况下将至少一个用于触发保护措施的控制命令(S)发送给机动车(10)的至少一个装置。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，借助于所述至少一个控制命令(S)断开作为机动车(10)的至少一个装置(12)的高压***(12)和/或用于机动车(10)的动力电池的充电装置(14)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，每个传感器信号(P、B、A、V、G)分别由传感器装置(20、34、36、40、44、48)产生，所述传感器装置还将其传感器信号(P、B、A、V、G)传送给机动车(10)的至少一个另外的部件，所述至少一个另外的部件基于传感器信号(P、B、A、V、G)在机动车(10)中提供与碰撞识别不同的功能。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，接收感应式充电***(14)的定位传感机构(20)的定位信号(P)和/或所述感应式充电***(14)的阻抗测量装置的阻抗数值信号作为传感器信号(P)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，接收定向***(48)的GNSS信号作为传感器信号(G)。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，接收导航辅助***(34)的移动信号(B)作为传感器信号(B)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，接收超声波传感器(40)和/或雷达传感器的距离信号和/或摄像机(44)的图像信号(V)作为传感器信号(A)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述至少一个控制命令(S)只有当至少一个下述可靠性分析条件被满足时才产生：
-被提供用来为机动车(10)的动力电池充电的充电模式是激活的，
-充电插头已被***，
-机动车(10)的驻车制动器已被拉上，
-机动车的点火装置已被断开，
-在断开点火装置的情况下高压部件是激活的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据所述至少一个预先确定的信号样本和/或至少一个预先确定的数值区间和/或至少一个预先确定的信号模型来识别碰撞，其包括预先确定的冲量(30)和/或预先确定的加速度和/或机动车(10)的预先确定的移动路线和/或预先确定的时间进程。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，在所述机动车(10)起动之后将机动车(10)的实际的位置数值与在机动车(10)预先停止之前或预先停止时所存储的位置数值相比较并且在识别到这两个位置数值之间的区别时产生至少一个控制命令。
11.一种具有传感器装置(20、34、36、40、44、48)的机动车(10)，所述传感器装置设计为用于，在机动车(10)的静止状态下产生传感器信号(P、B、A、V、G)，该传感器信号依赖于机动车(10)与至少一个车辆外部的参照物(18、24、26、50、52)之间的相对位置，其特征在于，提供有控制装置(32)，所述控制装置设计为用于，实施根据前述权利要求中任一项所述的方法。
12.根据权利要求11所述的机动车(10)，其中，为所述机动车(10)的动力电池提供有充电装置(14)，该充电装置包括感应式充电***的次级线圈(16)，其中，充电装置(40)的定位装置(20)设计为用于，将定位信号(P)发送给控制装置(32)。
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