DE10146562A1 - Verfahren zur Auslösung eines Airbags eines Kraftrads sowie ein dieses Verfahren verwendendes System - Google Patents

Verfahren zur Auslösung eines Airbags eines Kraftrads sowie ein dieses Verfahren verwendendes System

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Abstract

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Auslösung mindestens eines Airbags eines Kraftrads. DOLLAR A Zur Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Auslösung mindestens eines Airbags eines Kraftrads wird vorgeschlagen, den Abstand des Kraftrads von einem im Fahrweg des Kraftrads befindlichen Objekt zu ermitteln, den Abstand mit einem Referenz-Abstandswert zu vergleichen und eine Auslösevorrichtung zur Auslösung des mindestens einen Airbags bereitzuhalten oder den mindestens einen Airbag auszulösen, jeweils falls der Abstand den Referenz-Abstandswert unterschreitet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Auslösung mindestens eines Airbags eines Kraftrads, wie insbesondere eines Motorrads oder Motorrollers.
  • Ein aus der DE 199 13 906 A1 bekanntes Kraftrad weist ein Airbagsystem mit einem Airbag und einem Beschleunigungssensor auf. Bei einer Kollision des Kraftrades mit einem Hindernis wird die damit einhergehende negative Beschleunigung von dem Beschleunigungssensor erfasst und der Airbag von einer Auslösevorrichtung ausgelöst, d. h. mit Gas befüllt, um den Fahrer vor gefährlichen Verletzungen zu schützen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere in der Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur Auslösung eines Airbags eines Kraftrads.
  • Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
  • Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung betrifft die Bereithaltung bzw. das "Scharfmachen" einer Auslösevorrichtung zur Auslösung mindestens eines Airbags eines Fahrzeugs und/oder die Auslösung mindestens eines Airbags eines Fahrzeugs jeweils bereits vor einer Kollision mit einem im Fahrweg des Fahrzeugs befindlichen Objekt. Bei dem Fahrzeug handelt es sich erfindungsgemäß insbesondere um ein Kraftrad oder um einen Pkw. Durch diese "Vorlaufzeit", im Unterschied zu einer Bereitmachung der Auslösevorrichtung oder Auslösung erst bei einer Kollision, ist es möglich, zum Zeitpunkt der Kollision einen Airbag bereitzustellen, der ein für ein Kraftrad ausreichend großes Volumen aufweist, wobei zudem die Möglichkeit besteht, die Gas-Befüllung des Airbags aufgrund der Vorlaufzeit weniger schlagartig vorzunehmen. Dies reduziert die Gefahr einer Verletzung durch das "Aufblasen" eines für ein Kraftrad notwendigen Airbags mit großem Volumen innerhalb kürzester Zeit. Das Volumen kann beispielsweise typisch größer als 100 Liter sein. Erfindungsgemäß wird der Abstand zwischen dem Kraftrad und einem im Fahrweg des Kraftrads befindlichen Objekts ermittelt. Ist dieser Abstand geringer als ein Referenz-Abstandswert, wird die Auslösevorrichtung zur Auslösung des mindestens einen Airbags bereitgehalten.
  • Bei dem Referenz-Abstandswert kann es sich bei niedrigen Differenzgeschwindigkeiten zwischen dem Kraftrad und dem Objekt insbesondere um Abstände im Bereich von ein oder mehreren Dezimetern handeln. Bei höheren Differenzgeschwindigkeiten wird der Referenz-Abstandswert bevorzugt so gewählt, dass eine geeignete Vorlaufzeit (siehe oben) zur Bereithaltung der Auslösevorrichtung und Auslösung des mindestens einen Airbags zur Verfügung steht.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der Erfindung wird die mit einer Kollision des Kraftrads mit dem Objekt einhergehende Verzögerung bzw. negative Beschleunigung erfasst und einer oder mehrere Airbags des Kraftrads nur dann ausgelöst, falls zudem die negative Beschleunigung einen vorgegebenen Schwellenwert betragsmäßig überschreitet.
  • Gemäß einer Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der vorgegebene Schwellenwert niedrig ist, d. h. dass der Schwellenwert eine negative Beschleunigung darstellt, wie sie auch im normalen Fahrbetrieb des Kraftrads vorkommt und nicht erst im Falle einer Kollision auftritt.
  • Indem die Auslösung des mindestens einen Airbags des Kraftrads bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erst dann veranlasst wird, wenn nach der vorgenannten Vorlaufzeit und Bereithaltung der Auslösevorrichtung auch eine negative Beschleunigung an einem Beschleunigungsmesser des Kraftrads erfasst wird, kann eine schnelle Auslösung bei einem sehr geringen Risiko einer Fehlauslösung durch die erfindungsgemäße Kombination der genannten Auslösevoraussetzungen erreicht werden. Durch die optionale Wahl eines Schwellenwerts für die negative Beschleunigung, der (deutlich) niedriger als ein Beschleunigungswert ist, der zweifelsfrei auf eine Kollision hinweist, kann die Auslösung des mindestens einen Airbags des Kraftrads beschleunigt werden, ohne dass hierdurch das Risiko einer Fehlauslösung signifikant steigt.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der Erfindung wird der Abstand des Vorderrads des Kraftrads von dem im Fahrweg befindlichen Objekt ermittelt und mit dem Referenz-Abstandswert verglichen. Dieser Abstand ist in der Regel entscheidend dafür, ob es zu einer Kollision kommt oder nicht. Bevorzugt werden eine oder mehrere Sende-/Empfangsreinrichtungen zur Ermittlung des Abstands des Kraftrads von einem im Fahrweg des Kraftrads befindlichen Objekt im Bereich des Scheinwerfers des Kraftrads angeordnet, so dass das sich drehende Vorderrad des Kraftrads die Funktionsweise der ein oder mehreren Sende- /Empfangsreinrichtungen nicht beeinträchtigt.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform wird der Referenz- Abstandswert proportional zur Geschwindigkeit gewählt, mit dem sich das Kraftrad bewegt. Indem der aktuelle Referenz-Abstandswert geschwindigkeitsabhängig gewählt wird, d. h. er nimmt mit steigender Geschwindigkeit des Kraftrads zu, lässt sich stets eine ausreichende Vorlaufzeit zum Vorbereiten der Befüllung oder zur volumenmäßig ausreichenden Befüllung des mindestens einen Airbags erreichen. Ferner kann durch einen geschwindigkeitsabhängigen Referenz-Abstandswert das Aufblasvolumen des mindestens einen Airbags zum Zeitpunkt der Kollision vorbestimmt werden. Das Aufblasvolumen wird bevorzugt derart gewählt, dass eine mögliche Verletzungsgefahr durch die Kollision und/oder durch das schlagartige Aufblasen des Airbags minimiert ist.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform wird die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Kraftrad und dem Objekt auf der Basis einer Ermittlung der Abstandsänderung zwischen Kraftrad und Objekt als Funktion der Zeit ermittelt. Ferner wird der Referenz-Abstandswert derart gewählt, dass er proportional zur Geschwindigkeitsdifferenz von Kraftrad und Objekt ist. Diese Maßnahmen bedeuten, dass bei einer hohen Geschwindigkeitsdifferenz bzw. einer damit einhergehenden raschen Annäherung des Kraftrads an das im Fahrweg befindliche Objekt - oder umgekehrt - ein hoher Referenz-Abstandswert gewählt wird. Ggf. kann eine ausreichende Vorlaufzeit zum Vorbereiten der Befüllung oder zur Befüllung des mindestens einen Airbags zur Verfügung gestellt werden. Ferner kann durch einen geschwindigkeits-differenz-abhängigen Referenz-Abstandswert das Aufblasvolumen des mindestens einen Airbags zum Zeitpunkt der Kollision vorbestimmt werden. Das Aufblasvolumen wird wiederum bevorzugt derart gewählt, dass eine mögliche Verletzungsgefahr durch die Kollision und/oder durch das schlagartige Aufblasen des Airbags minimiert ist.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform wird vorgeschlagen, die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Kraftrad und dem Objekt auf der Basis einer Ermittlung der Abstandsänderung zwischen Kraftrad und Objekt als Funktion der Zeit, zu ermitteln. Ferner wird ermittelt, welche Verzögerung bzw. negative Beschleunigung des Kraftrads erforderlich ist, um das Kraftrad vor dem Objekt zum Stehen zu bringen. Die ermittelte Verzögerung wird mit einer für den Kraftradtyp oder das konkrete Kraftrad maximal möglichen Verzögerung verglichen, wie insbesondere eine durch eine Vollbremsung erreichbare Verzögerung. Dies erlaubt, dass ein Airbagsystem mit einer geeigneten Vorlaufzeit zur Auslösung bereitgehalten oder der mindestens eine Airbag ausgelöst werden kann, falls die erforderliche Verzögerung größer als die maximal mögliche Verzögerung ist.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform wird die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Kraftrad und dem Objekt auf der Basis einer Ermittlung der Abstandsänderung zwischen Kraftrad und Objekt als Funktion der Zeit ermittelt. Ferner wird ermittelt, welche Verzögerung bzw. negative Beschleunigung des Kraftrads erforderlich ist, um das Kraftrad vor dem Objekt zum Stehen zu bringen und es wird die tatsächliche Verzögerung bzw. negative Beschleunigung des Kraftrads ermittelt. Die tatsächliche Verzögerung bzw. negative Beschleunigung des Kraftrads wird mit der erforderlichen Verzögerung des Kraftrads verglichen und der mindestens eine Airbag kann zur Auslösung bereitgehalten und/oder in vorteilhafter Weise frühzeitig mit Gas befüllt werden, falls die erforderliche Verzögerung größer als die tatsächliche Verzögerung ist.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform wird die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Kraftrad und dem Objekt auf der Basis einer Ermittlung der Abstandsänderung zwischen Kraftrad und Objekt als Funktion der Zeit ermittelt.
  • Ferner wird ermittelt, welche Verzögerung bzw. negative Beschleunigung des Kraftrads erforderlich ist, um das Kraftrad vor dem Objekt zum Stehen zu bringen. Der Bremsdruck in dem hydraulischen Bremssystem des Kraftrads wird ermittelt und mit Kennwerten verglichen, die die Verzögerung bzw. negative Beschleunigung des Kraftrads als Funktion des Bremsdrucks angeben. Der dem ermittelten Bremsdruck entsprechende Wert der Verzögerung wird zugeordnet und mit der erforderlichen Verzögerung verglichen. Der mindestens eine Airbag kann zur Auslösung bereitgehalten und/oder in vorteilhafter Weise frühzeitig mit Gas befüllt werden, falls die erforderliche Verzögerung größer als der dem Bremsdruck entsprechende Wert der Verzögerung ist.
  • Bei einer zu den zwei vorgenannten Ausführungsformen ergänzenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Airbag nur dann zur Auslösung bereitgehalten wird, wenn die tatsächliche Verzögerung und/oder der dem Bremsdruck entsprechende Wert der Verzögerung für ein vorbestimmtes Zeitintervall kleiner als die erforderliche Verzögerung ist. Ggf. ist davon auszugehen, dass das Kraftrad mit dem Objekt kollidieren wird, wenn nicht ausgewichen wird.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Fahrerairbag und/oder ein zwischen Fahrer und Sozius befindlicher und am Kraftrad vorgesehener Soziusairbag ausgelöst, d. h. mit Gas befüllt wird. Durch die erfindungsgemäße "Vorlaufzeit" wird ermöglicht, dass ein Soziusairbag mit ausreichendem Volumen ohne allzu schlagartiges Befüllen für den Sozius des Kraftrads zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Die Erfindung schlägt ferner ein Airbagsystem vor, dass mindestens einen Airbag sowie eine Auslösevorrichtung zur Befüllung des mindestens einen Airbags aufweist. Das erfindungsgemäße Airbagsystem macht von ein oder mehreren der vorgenannten Maßnahmen Gebrauch.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist zur Ermittlung des Abstands zwischen dem Kraftrad und einem im Fahrtweg des Kraftrads befindlichen Objekt mindestens eine Sende-/Empfangseinrichtung vorgesehen. Bei der Sende- /Empfangsreinrichtung kann es sich um eine Einrichtung handeln, die auf Ultra- schallbasis arbeitet und beispielsweise bereits bei Einparkhilfen für Pkws, sogenanntes Park-Distance-Control (PDC), verwendet wird.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist die Ultraschall-Sende- /-Empfangseinrichtung mit einer Auswertevorrichtung versehen, die es gestattet ein Objekt im Fahrweg des Kraftrads von einem außerhalb des Fahrwegs befindlichen Objekt zu unterscheiden. Dies kann beispielsweise durch den Ort der Anbringung und/oder den Abstrahl- bzw. Empfangs-Winkelbereich der Einrichtung erreicht werden
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist zur Ermittlung des Abstands zwischen dem Kraftrad und einem im Fahrtweg des Kraftrads befindlichen Objekt mindestens eine Radar-Sende-/-Empfangseinrichtung vorgesehen. Bevorzugt handelt es sich um eine Radar-Sende-/-Empfangseinrichtung, wie sie von einem bekannten, sogenannten Automatic-Cruise-Control-System, d. h. ein den Abstand eines folgenden Fahrzeuges regelndes System, her bekannt ist.
  • Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform ist die Radar-Sende-/- Empfangseinrichtung mit einer Auswertevorrichtung versehen, die es gestattet ein Objekt im Fahrweg des Kraftrads von einem außerhalb des Fahrwegs befindlichen Objekt zu unterscheiden. Bei der Auswertevorrichtung handelt es sich bevorzugt um eine Vorrichtung, wie sie beim Automatic-Cruise-Control-System Verwendung findet und der Unterscheidung zwischen einem zu folgenden Objekt im Fahrweg eines mit einem solchen System ausgestatteten Pkws und einem Objekt außerhalb des Fahrwegs dient, dem nicht gefolgt werden soll.
  • Es versteht sich, dass die vorstehenden Maßnahmen zur geeigneten Auslösung mindestens eines Airbags nicht nur im Zusammenhang mit dem Airbagsystem eines Kraftrads gelten, sondern auch zur Auslösung eines oder mehrerer Airbags eines sonstigen Fahrzeugs, wie insbesondere eines Pkws, in vorteilhafter Weise genutzt werden können. So stehen in modernen Pkws bereits Einparkhilfen in Form von Sende-/Empfangseinrichtungen auf Ultraschallbasis im Front- und Heckbereich zur Erfassung des Abstands zu einem Hindernis sowie ein oder mehrere Beschleunigungssensoren zur Verfügung, wobei die Beschleunigungssensoren eine Kollision des Pkws erfassen und zur Airbagauslösung dienen. Daher könnten ein oder mehrere der erfindungsgemäßen Verfahren, z. B. durch eine geeignete softwaremäßige und/oder hardwaremäßige Anpassung der Auslösevorrichtung, insbesondere für den Fahrer- und den Beifahrerairbag, ohne allzu großen Aufwand, bei derart ausgestatteten Pkws bereitgestellt werden.

Claims (14)

1. Verfahren zur Auslösung mindestens eines Airbags eines Kraftrads, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- Ermitteln des Abstands des Kraftrads von einem im Fahrweg des Kraftrads befindlichen Objekt,
- Vergleichen des Abstands mit einem Referenz-Abstandswert,
- Bereithalten einer Auslösevorrichtung zur Auslösung des mindestens einen Airbags, falls der Abstand den Referenz-Abstandswert unterschreitet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte:
- Ermitteln der bei einer Kollision des Kraftrads mit dem Objekt auftretenden Verzögerung bzw. negativen Beschleunigung, und
- Auslösen des mindestens einen Airbags, falls die negative Beschleunigung einen vorgegebenen Schwellenwert betragsmäßig überschreitet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebene Schwellenwert niedrig ist, d. h. dass der Schwellenwert eine negative Beschleunigung darstellt, wie sie auch im normalen Fahrbetrieb des Kraftrads vorkommt und nicht erst im Falle einer Kollision auftritt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte:
- Ermitteln der Geschwindigkeit des Kraftrads,
- Vergleichen der Geschwindigkeit mit einem Referenz-Geschwindigkeitswert, und
- Bereithalten der Auslösevorrichtung zur Auslösung des mindestens einen Airbags oder auslösen des Airbags, jeweils falls zudem die Geschwindigkeit den Referenz- Geschwindigkeitswert überschreitet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte:
- Ermitteln der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Kraftrad und dem Objekt auf der Basis einer Ermittlung der Abstandsänderung zwischen Kraftrad und Objekt als Funktion der Zeit,
- Bereithalten der Auslösevorrichtung zur Auslösung des mindestens einen Airbags oder auslösen des Airbags, jeweils falls zudem die Geschwindigkeitsdifferenz einen vorgegebenen Geschwindigkeitsdifferenz-Schwellenwert überschreitet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch vorgeben eines Referenz-Abstandswerts, der proportional zur Geschwindigkeitsdifferenz von Kraftrad und Objekt ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte:
- Ermitteln der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Kraftrad und dem Objekt auf der Basis einer Ermittlung der Abstandsänderung zwischen Kraftrad und Objekt als Funktion der Zeit,
- Ermitteln, welche Verzögerung bzw. negative Beschleunigung des Kraftrads erforderlich ist, um das Kraftrad vor dem Objekt zum Stehen zu bringen,
- Vergleichen der ermittelten Verzögerung mit einer für den Kraftradtyp maximal möglichen Verzögerung, wie insbesondere eine durch eine Vollbremsung erreichbare Verzögerung, und
- Bereithalten der Auslösevorrichtung zur Auslösung des mindestens einen Airbags oder auslösen des Airbags, jeweils falls zudem die erforderliche Verzögerung größer als die maximal mögliche Verzögerung ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte:
- Ermitteln der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Kraftrad und dem Objekt auf der Basis einer Ermittlung der Abstandsänderung zwischen Kraftrad und Objekt als Funktion der Zeit,
- Ermitteln, welche Verzögerung bzw. negative Beschleunigung des Kraftrads erforderlich ist, um das Kraftrad vor dem Objekt zum Stehen zu bringen,
- Ermitteln der tatsächlichen Verzögerung bzw. negativen Beschleunigung des Kraftrads,
- Vergleichen der tatsächlichen Verzögerung bzw. negativen Beschleunigung des Kraftrads mit der erforderlichen Verzögerung des Kraftrads, und
- Bereithalten der Auslösevorrichtung zur Auslösung des mindestens einen Airbags oder auslösen des Airbags, jeweils falls zudem die erforderliche Verzögerung größer als die tatsächliche Verzögerung ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Schritte:
- Ermitteln der Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Kraftrad und dem Objekt auf der Basis einer Ermittlung der Abstandsänderung zwischen Kraftrad und Objekt als Funktion der Zeit,
- Ermitteln, welche Verzögerung bzw. negative Beschleunigung des Kraftrads erforderlich ist, um das Kraftrad vor dem Objekt zum Stehen zu bringen,
- Ermitteln mindestens eines Bremsdrucks in dem hydraulischen Bremssystem des Kraftrads,
- Vergleichen des ermittelten Bremsdrucks mit Kennwerten, die die Verzögerung bzw. negative Beschleunigung des Kraftrads als Funktion des Bremsdrucks angeben und zuordnen des dem ermittelten Bremsdruck entsprechenden Werts der Verzögerung,
- Vergleichen der erforderlichen Verzögerung mit dem dem Bremsdruck zugeordneten Wert der Verzögerung, und
- Bereithalten der Auslösevorrichtung zur Auslösung des mindestens einen Airbags oder auslösen des Airbags, jeweils falls zudem die erforderliche Verzögerung größer als der dem Bremsdruck entsprechende Wert der Verzögerung ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslösevorrichtung nur dann bereitgehalten oder der Airbag nur dann ausgelöst wird, wenn die tatsächliche Verzögerung und/oder der dem Bremsdruck entsprechende Wert der Verzögerung für ein vorbestimmtes Zeitintervall kleiner als die erforderliche Verzögerung ist.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrerairbag und/oder ein zwischen Fahrer und Sozius befindlicher Soziusairbag ausgelöst, d. h. mit Gas befüllt wird.
12. Airbagsystem mit mindestens einem Airbag und einer Auslösevorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass das Airbagsystem ein Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche verwendet.
13. Airbagsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Abstands zwischen dem Kraftrad und einem im Fahrtweg des Kraftrads befindlichen Objekt und/oder die Ermittlung der Differenzgeschwindigkeit zwischen Kraftrad und Objekt unter Verwendung mindestens einer Sende- /Empfangseinrichtung erfolgt, die auf der Basis von Ultraschallsignalen arbeitet, wie sie insbesondere von einem bekannten, sogenannten Park-Distance-Control- System eines Pkws her bekannt ist.
14. Airbagsystem nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Abstands zwischen dem Kraftrad und einem im Fahrtweg des Kraftrads befindlichen Objekt und/oder die Ermittlung der Differenzgeschwindigkeit zwischen Kraftrad und Objekt unter Verwendung mindestens einer Radar- Sende-/Empfangseinrichtung erfolgt, wie sie insbesondere von einem bekannten, sogenannten Automatic-Cruise-Control-System, d. h. ein den Abstand eines folgenden Fahrzeuges regelndes System, her bekannt ist.
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