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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine einsetzbare Fußgängerschutzversteifung für ein Kraftfahrzeug und insbesondere eine Einsatzlogik, die den Fahrzeugeinschlagwinkel und/oder Abbremsung berücksichtigt.
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Die meisten derzeitigen Kraftfahrzeuge weisen ein Frontstoßfängersystem auf, das Aufprallbelastungen im Fall eines Zusammenstoßes widerstehen und/oder abfedern soll. Üblicherweise weist das Stoßfängersystem einen starren Stoßstangenträger auf, der sich bezüglich des Fahrzeugs quer erstreckt und ausreichend steif ist, um einer erforderlichen Aufprallenergie widerstehen zu können. Der Stoßstangenträger ist an dem Fahrzeugrahmen, dem Hilfsrahmen und/oder der Karosseriekonstruktion des Fahrzeugs befestigt und wird von diesen getragen. In manchen Fällen ist der Stoßstangenträger an den Vorderenden eines Paars von Rahmenschienen befestigt, die sich bezüglich des Fahrzeugs in Längsrichtung erstrecken und quer voneinander beabstandet sind. Häufig umfasst der vorderste Abschnitt des Vorderrahmens unmittelbar hinter dem Stoßstangenträger Knautschzonen, die so konstruiert sind, dass sie sich in Längsrichtung verformen oder kollabieren, um die Aufprallenergie auf vorhersehbare Weise aufzunehmen. Das Stoßfängersystem kann auch zahlreiche andere Stoßfängerelemente und/oder Dekorelemente aufweisen, die mit dem Stoßstangenträger und/oder den Vorderrahmenelementen verbunden sind. Stoßfängersysteme können auch ein oder mehr Abdeckbauteile aufweisen, die über dem Stoßfänger freiliegen und diesen abdecken.
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Mehrere aktuelle nationale und multinationale mit der Fahrzeugsicherheit befasste Aufsichtsbehörden haben Fußgängersicherheitsnormen formuliert, an denen neue Fahrzeuge gemessen werden. Zumindest ein solcher Fahrzeugsicherheitstest versucht, den Grad der Verletzung zu messen oder zu schätzen, der an dem Unterschenkel eines stehenden oder gehenden Fußgängers auftritt, wenn dieser von einem sich relativ langsam bewegenden Fahrzeug angefahren wird. Diese Tests weisen im Allgemeinen darauf hin, dass ein größerer vertikaler Abstand zwischen dem Stoßfänger und der Straßenoberfläche zu einer stärkeren Verletzung des Unterschenkels des Fußgängers führt, weil der Unterschenkel unter den Stoßfänger rutschen kann.
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Die einfache Verringerung der Höhe des Stoßfängers zur Verbesserung der Leistung in einem solchen Test kann aufgrund der resultierenden Verringerung des Bodenabstands des Fahrzeugs keine praktische Lösung sein. Ein relativ großer Bodenabstand ist besonders für Fahrzeuge wichtig, die außerhalb von gepflasterten Flächen fahren müssen.
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Es ist bekannt, eine sogenannte Unterschenkel-Versteifung unter dem Stoßfänger bereitzustellen, die verhindern soll, dass der Stoßfänger über den Unterschenkel des Fußgängers gleitet, so dass die Wahrscheinlichkeit und/oder Schwere der Verletzung beim Aufprall eines Fußgängers verringert werden. Wenn die Versteifung fixiert wird, kann sie beschädigt werden, wenn sie auf einen Gegenstand im Fahrweg des Fahrzeugs aufprallt.
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In einer offenbarten Ausführungsform eines Verfahrens zur Steuerung des Betriebs einer einsetzbaren Fußgängerschutzversteifung eines Kraftfahrzeugs wird die Versteifung aus einer Einsatzstellung zurückgezogen, wenn ein gemessener Einschlagwinkel des Fahrzeugs einen Grenzwinkel überschreitet.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform des Verfahrens wird die Versteifung aus der Einsatzstellung zurückgezogen, wenn eine Fahrzeugbremse betätigt wird und eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs gleichzeitig eine Grenzbeschleunigung überschreitet.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform des Verfahrens wird die Versteifung aus der Einsatzstellung zurückgezogen, wenn eine gemessene Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter eine Untergrenze fällt.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform des Verfahrens wird die Versteifung nur dann aus der Einsatzstellung zurückgezogen, wenn die gemessene Geschwindigkeit des Fahrzeugs länger als eine vorbestimmte Zeitspanne unter eine Untergrenze fällt.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform des Verfahrens weist die Versteifung eine zurückgezogene Stellung hinter einer Vorderseite eines Stoßstangenträgers und über einer Bodenabstandsebene des Fahrzeugs auf, und in der Einsatzstellung befindet sich die Versteifung vor der zurückgezogenen Stellung und unter der Bodenabstandsebene.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform des Verfahrens umfasst ein Verfahren zur Steuerung einer einsetzbaren Fußgängerschutzversteifung eines Kraftfahrzeugs den Einsatz der Versteifung, wenn eine Fahrzeuggeschwindigkeit einen ersten Wert überschreitet. Die Versteifung wird anschließend aus der Einsatzstellung zurückgezogen, wenn eine der folgenden Bedingungen eintritt: 1) Die Fahrzeuggeschwindigkeit fällt unter einen zweiten Wert; 2) ein Fahrzeugeinschlagwinkel überschreitet einen Grenzwinkel; und 3) eine Fahrzeugbremse wird betätigt und eine Längsbeschleunigung des Fahrzeugs überschreitet gleichzeitig eine Grenzbeschleunigung.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform des Verfahrens entspricht der erste Wert dem zweiten Wert.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform des Verfahrens wird die Versteifung auch dann zurückgezogen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit über einen dritten Wert ansteigt, der größer als der erste Wert ist.
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In einer anderen offenbarten Ausführungsform umfasst die Fußgängerschutz-Beinversteifungsvorrichtung eine Fußgänger-Beinversteifung, die beweglich an einem Kraftfahrzeug angebracht ist, ein Betätigungsglied, das die Versteifung zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer Einsatzstellung bewegt; und einen Regler, der das Betätigungsglied leitet. Der Regler empfängt eine Eingabe von einem Lenksystem des Fahrzeugs und weist das Betätigungsglied an, die Versteifung in die zurückgezogene Stellung zu setzen, wenn die Lenksystemeingabe darauf hinweist, dass ein Einschlagwinkel einen Grenzwinkel überschreitet.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform der Vorrichtung empfängt der Regler ferner Eingaben von einem Bremssystem des Fahrzeugs und einem Beschleunigungsmesser und weist das Betätigungsglied an, die Versteifung in die zurückgezogene Stellung zu setzen, wenn die Bremssystemeingabe darauf hinweist, dass eine Fahrzeugbremse betätigt wurde und die Eingabe des Beschleunigungsmessers gleichzeitig darauf hinweist, dass das Fahrzeug eine Längsbeschleunigung über einer Grenzbeschleunigung erfährt.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform der Vorrichtung empfängt der Regler ferner eine Eingabe von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und weist das Betätigungsglied an, die Versteifung in die zurückgezogene Stellung zu setzen, wenn die Eingabe des Geschwindigkeitssensors darauf hinweist, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit unter einer Untergrenze liegt.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform der Vorrichtung weist der Regler das Betätigungsglied an, die Versteifung nur dann in die zurückgezogene Stellung zu setzen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit länger als für eine vorbestimmte Zeitspanne unter der Untergrenze liegt.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform der Vorrichtung empfängt der Regler ferner eine Eingabe von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor und weist das Betätigungsglied an, die Versteifung in die Einsatzstellung zu setzen, wenn die Eingabe des Geschwindigkeitssensors darauf hinweist, dass eine Fahrzeuggeschwindigkeit eine Obergrenze überschreitet.
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In einer weiteren offenbarten Ausführungsform der Vorrichtung befindet sich die Versteifung in der zurückgezogenen Stellung hinter einer Vorderseite eines Stoßstangenträgers und über einer Bodenabstandsebene des Fahrzeugs, und in der Einsatzstellung befindet sich die Versteifung vor der zurückgezogenen Stellung und unter der Bodenabstandsebene.
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1 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs, das mit einer Fußgängerschutz-Beinversteifung ausgelegt ist;
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2 ist eine schematische Seitenansicht des Fahrzeugs und der Fußgängerschutz-Beinversteifung aus 1;
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3 ist eine schematische Ansicht eines linearen Betätigungsglieds zum Einsetzen einer Fußgängerschutz-Beinversteifung;
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4 ist eine schematische Seitenansicht einer Fußgängerschutz-Beinversteifung in einer Einsatzstellung;
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5 und 6 zeigen in Form eines Flussdiagramms ein Beispiel einer Einsatzlogik für ein Beinversteifungssystem, das die Lenkung und Abbremsung des Fahrzeugs zusätzlich zur Fahrzeuggeschwindigkeit berücksichtigt; und
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7 ist ein Systemblockdiagramm eines Steuersystems zur Steuerung der Versteifungsstellung.
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Wie erforderlich sind hierin detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen die Erfindung, die in verschiedenen und alternativen Formen verkörpert sein kann, lediglich beispielhaft veranschaulichen. Die Abbildungen sind nicht unbedingt maßstabsgerecht; einige Merkmale können übertrieben oder verkleinert dargestellt sein, um Einzelheiten bestimmter Bauteile zu zeigen. Deshalb sind bestimmte strukturelle und funktionale Einzelheiten, die hierin offenbart werden, nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage für die Unterrichtung eines Fachmanns, wie er die vorliegende Erfindung auf verschiedene Arten anwenden kann.
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Bezugnehmend auf 1 und 2 umfasst ein Kraftfahrzeug 10 allgemein ein linkes und ein rechtes Vorderrahmenelement 12, 14, die bezüglich des Fahrzeugs ungefähr in Längsrichtung orientiert sind. Die Vorderrahmenelemente 12, 14 können Teile eines traditionellen leiterartigen Rahmens, eines vorderen Fahrzeughilfsrahmens, einer einheitlichen Karosserie/Rahmen-Konstruktion („Einheitskarosserie“) oder einer beliebigen bekannten Kraftfahrzeugkonstruktion sein. Die Vorderrahmenelemente 12, 14 können Knautschzonen umfassen.
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Eine Stoßfängeranordnung 16 erstreckt sich bezüglich des Fahrzeugs allgemein quer und ist an den linken und rechten Vorderrahmenelementen 12, 14 auf herkömmlich bekannte Weise befestigt. Die Stoßfängeranordnung 16 umfasst allgemein einen starren, hochfesten Stoßstangenträger 18, der üblicherweise aus Stahl, einer Aluminiumlegierung oder einem hochfesten Verbundstoff geformt ist. Wie im Stand der Technik weithin bekannt ist, ist der Stoßstangenträger 18 ein Bauteil, das Aufprallbelastungen während eines Zusammenstoßes widerstehen soll und diese Belastungen auf das Vorderrahmenelement 12, 14 übertragen soll. Wenn das Vorderrahmenelement 12, 14 Knautschzonen umfasst, führt ein Aufprall von ausreichend hohem Impuls dazu, dass die Vorderrahmenelemente nachgeben oder sich verformen, um die kinetische Aufprallenergie abzufedern.
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Bezugnehmend auf 2 kann die Stoßfängeranordnung 16 ferner ein oder mehrere andere Bauteile umfassen, wie etwa eine obere Schürze 19, eine untere Schürze 20, die an einem unteren Abschnitt des Stoßstangenträgers 18 befestigt ist und/oder einen Frontspoiler 22, der einstückig mit der unteren Schürze geformt sein kann.
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Linke und rechte lineare Betätigungsglieder 24, 26 sind neben den Innenflächen der Vorderrahmenelemente 12, 14 befestigt. Wie am besten in 2 zu sehen ist, umfasst das rechte lineare Betätigungsglied 26 allgemein einen fixen Abschnitt 26a, der an dem Vorderrahmenelement 14 und einem beweglichen Kolben 26b befestigt ist. Das rechte lineare Betätigungsglied 26 ist an dem rechten Rahmenelement 14 befestigt, so dass der Kolben 26b linear entlang einer Einsatzachse 30 ausgezogen werden kann, die nach unten und nach vorne in einem Winkel α bezüglich einer Linie L parallel zu der Längsachse des Fahrzeugs orientiert ist. Das linke lineare Betätigungsglied 24 umfasst analog einen fixen Abschnitt, der an dem linken Vorderrahmenelement 12 und einem beweglichen Kolben befestigt ist, der entlang einer Einsatzachse in einem Winkel α bezüglich der Fahrzeuglängsachse ausgezogen werden kann.
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Eine Unterschenkelversteifung 28 ist an den vorderen oder distalen Enden der Kolben 24b, 26b befestigt und kann zwischen einer zurückgezogenen Stellung und einer ausgezogenen oder Einsatzstellung (angezeigt in Phantomlinien in 1) durch Ausziehen der linearen Betätigungsglieder 24, 26 bewegt werden. Die Versteifung 28 kann aus jedem geeigneten Material bestehen, wie etwa Stahl, Aluminium oder Kohlefaser-Verbundstoffen oder Kunststoffen. Beispielsweise wurden rechnergestützte Entwicklungssimulationen (CAE) durchgeführt, bei denen die Versteifung als 50 mm × 50 mm Rohrdurchschnitt mit einer Wanddicke von 1,6 mm aus 6111 Aluminiumlegierung modelliert wurde.
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Wie am besten in 2 zu sehen ist, befindet sich die Versteifung 28 in der zurückgezogenen Stellung unmittelbar unter den Vorderrahmenelementen 12, 14 und hinter der Vorderseite des Stoßstangenträgers 18. In der zurückgezogenen Stellung ist die Versteifung 28 vorzugsweise über einer Bodenabstandsebene 32 angeordnet. Die Bodenabstandsebene 32 ist wie im Stand der Technik wohlbekannt ist, eine imaginäre Ebene, die normalerweise durch Zeichnen einer geraden Linie von einem den Vorderreifen 34 berührenden Punkt zu einem untersten Abschnitt der Stoßfängeranordnung 16 oder einem beliebigen anderen Bauteil, der sich von dem Stoßstangenträger nach unten und/oder nach vorne erstreckt, erstellt wird. Die Bodenabstandsebene 32 ist somit die geneigte Ebene, unter der sich kein Teil der Fahrzeugkonstruktion erstreckt. Die Bodenabstandsebene stellt bei den meisten im Standardmarkt verkauften Fahrzeugen üblicherweise eine Mindesthöhe von Betriebsabstand und Mindestmaße an Rampenwinkel oder Böschungswinkelspielraum vor den Vorderreifen bereit. Da die Versteifung 28 nach dem Zurückziehen vollständig über der Bodenabstandsebene 32 angeordnet ist, ist sie vor aufprallenden Gegenständen geschützt und verringert nicht den Bodenabstand des Fahrzeugs.
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4 zeigt das Betätigungsglied 24 und die Unterschenkelversteifung 28 in der Einsatz- oder ausgezogenen Stellung. Das Betätigungsglied 26 ist in dieser Seitenansicht nicht sichtbar, befindet sich aber auch in einem ausgezogenen Zustand. In der Einsatzstellung wurden die linearen Betätigungsglieder 24, 26 betätigt, um die Kolben 24b, 26b nach unten und nach vorne auszuziehen, so dass sich die Versteifung 28 unter dem Stoßstangenträger 18 und unter der Bodenabstandsebene 32 befindet.
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Wenn sich die Versteifung 28 in der Einsatzstellung befindet, verhindert oder unterbindet sie, dass ein (nicht gezeigter) Unterschenkel eines Fußgängers unter der Stoßfängeranordnung eines Fahrzeugs eingeklemmt wird, wenn das Fahrzeug auf den Fußgänger aufprallt. Der Wert des Winkels α, in dem die Einsatzachsen 30 bezüglich der horizontalen und vertikalen Stellung der Versteifung 28 zwischen der Bodenoberfläche und der Stoßfängeranordnung 16 orientiert sind, kann durch die Geometrie der jeweiligen Fahrzeuggattung und den Fußgängerschutzzielen, die das System erreichen soll, ermittelt werden.
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4 zeigt auch die Stellung der Versteifung in der zurückgezogenen Stellung, die mit der versteckten Linie gezeigt und mit 28’ angedeutet ist. Die zurückgezogene Versteifung 28‘ kann teilweise durch die untere Schürze 20 oder andere Bauteile der Stoßfängeranordnung 16 umschlossen und/oder verdeckt sein. Alternativ kann die zurückgezogene Versteifung 28' an einer Vertiefung in der unteren Konstruktion der Stoßfängeranordnung (beispielsweise in der Schürze 20) anliegen und/oder dort hinein passen, um eine aerodynamische Form zu bieten.
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Die linearen Betätigungsglieder 24, 26 können elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch angetrieben sein. 3 ist ein vereinfachtes schematisches Diagramm einer möglichen Ausführungsform mit einem schraubenförmigen drehbaren linearen Betätigungsglied, in dem ein reversibler Elektromotor 40 eine Schraube 42 dreht. Eine Mutter 44 greift in die Gewinde der Schraube 42 ein und ist relativ zu einem Kolbenschaft 46 fixiert. Folglich führt eine Drehung der Schraube 42 durch den Motor 40 zum Ausziehen oder Zurückziehen der Mutter 44 und des daran befestigten Kolbens 46 je nach Richtung der Motordrehung.
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Angesichts der gesammelten Daten über Zusammenstöße zwischen Fußgängern und Fahrzeugen in der realen Welt befassen sich Fußgängerschutznormen in Bezug auf Unterschenkelverletzungen allgemein nur mit dem Fahrzeugbetrieb bei relativ niedrigen Geschwindigkeiten. Einige Normen verlangen beispielsweise, dass ein Fahrzeug die Ziele im Hinblick auf Unterschenkelverletzungen nur in einem Geschwindigkeitsbereich von ungefähr 30 km/h (Kilometer pro Stunde) bis ungefähr 80 km/h erfüllt. Folglich kann die Versteifung nur eingesetzt werden, wenn das Fahrzeug in diesem Geschwindigkeitsbereich fährt. Unterhalb von 30 km/h bleibt die Versteifung in der zurückgezogenen Stellung, wo sie vor Beschädigung geschützt ist. Wenn der Fahrer des Fahrzeugs ein Hindernis sieht, über das er fahren muss und für das ein maximaler Bodenabstand notwendig ist, kann er das Fahrzeug auf unter 30 km/h abbremsen und die Versteifung wird zurückgezogen. Oberhalb von 80 km/h wird die Versteifung zur Reduzierung des Luftwiderstands und zur Verbesserung der Energieeffizienz ebenfalls zurückgezogen.
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Darüber hinaus können einige Fahrzeuge im Geländemodus betrieben werden, in dem bestimmte Fahrzeugsysteme (beispielsweise Aufhängung und/oder Antriebsstrang) Einstellungen zum Betrieb auf ungepflasterten unebenen Oberflächen und üblicherweise bei geringeren Geschwindigkeiten aufweisen. Ein solcher Geländemodus kann von dem Fahrzeugbediener manuell gewählt werden (wenn ein solcher Schalter für den Bediener vorgesehen ist) und/oder er kann auf Basis bestimmter nachgewiesener Parameter automatisch ausgelöst werden. Wenn das Fahrzeug im Geländemodus läuft, wird davon ausgegangen, dass es in einem Gebiet fährt, in dem wahrscheinlich keine Fußgänger vorhanden sind, und es wird vermutet, dass das Fahrzeug den größtmöglichen Bodenabstand braucht, um nicht auf Hindernisse aufzuprallen. Im Geländemodus wird der Einsatz der Versteifung daher unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit unterdrückt.
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Auch wenn das Fahrzeug mit Geschwindigkeiten innerhalb des "Einsatzbereiches der Versteifung“ fährt (und der Geländemodus nicht gewählt wurde), gibt es gewisse Umstände, unter denen es günstig sein kann, wenn sich die Versteifung in der zurückgezogenen Stellung befindet.
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5 und 6 zeigen in Form eines Flussdiagramms ein Beispiel einer Versteifungs-Einsatzlogik, die zusätzlich Lenk- und Bremsbedingungen des Fahrzeugs berücksichtigt. Bei START in 5 befindet sich die Versteifung in der zurückgezogenen Stellung und ein Geländemodus (der den Einsatz der Versteifung unterdrückt, wie oben beschrieben) ist nicht gewählt. In Schritt 100 wird die Fahrzeuggeschwindigkeit abgelesen und in Schritt 120 mit einer unteren Grenzgeschwindigkeit verglichen, in diesem Beispiel 30 km/h. Wenn die Geschwindigkeit unter dieser unteren Grenzgeschwindigkeit liegt (Schritt 110, NEIN), kehrt die Logik zu Schritt 100 zurück und die Versteifung wird in der zurückgezogenen Stellung gehalten. Wenn die Geschwindigkeit bei 30 km/h oder darüber liegt (Schritt 110, JA), wird in Schritt 120 ein Timer gestartet und das Verfahren fährt mit Schritt 130 fort, wo die Fahrzeuggeschwindigkeit weiterhin abgelesen (oder überwacht) wird und in Schritt 140 mit der unteren Grenzgeschwindigkeit verglichen wird.
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Wenn bei der Überprüfung der Fahrzeuggeschwindigkeit in Schritt 140 festgestellt wird, dass die Geschwindigkeit unter 30 km/h gefallen ist (JA), wird der Timer gestoppt (Schritt 150) und das Verfahren kehrt zu Schritt 100 zurück. Wenn die Geschwindigkeit über 30 km/h bleibt (Schritt 140, NEIN), durchläuft das Verfahren die Schritte 130, 140, 160, bis der Timer eine vorbestimmte Zeit überschreitet (im vorliegenden Beispiel 10 Sekunde), und das Verfahren fährt mit Schritt 170 fort, wo die Versteifung eingesetzt wird.
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Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird in Schritt 180 weiterhin abgelesen und mit einer oberen Grenzgeschwindigkeit (im vorliegenden Beispiel 80 km/h) in Schritt 190 verglichen. Wenn die Obergrenze überschritten wird (Schritt 190, JA), führt die Kombination aus Schritten 190 bis 240 dazu, dass die Versteifung in der Einsatzstellung gehalten wird, bis die obere Geschwindigkeitsgrenze zumindest für eine vorbestimmte Zeitspanne überschritten wird (in diesem Beispiel 1 Minute). Wenn die Zeitgrenze überschritten wird (Schritt 240, JA), erreicht das Verfahren Schritt 250, wo die Versteifung zurückgezogen wird.
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Nach dem Zurückziehen der Versteifung wird die Fahrzeuggeschwindigkeit weiterhin überwacht (260) und mit der Obergrenze verglichen (270). Schritte 260 bis 320 halten in Kombination die Versteifung solange zurückgezogen, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit kontinuierlich für über 1 Minute (oder eine andere vorbestimmte Zeitspanne) unter 80 km/h (oder eine andere gewählte obere Grenzgeschwindigkeit) fällt, Schritt 320, JA. Das Verfahren kehrt dann zu Schritt 100 zurück und nach Durchlaufen der Schritte 10 bis 160 wird die Versteifung nach weiteren 10 Sekunden eingesetzt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit für die angegebene Zeitspanne über 30 km/h bleibt (Schritt 160, JA).
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Die Timer-Einstellung in der Logik in 5 (Schritte 160, 240 und 320) und ihre jeweiligen Geschwindigkeitsschwellenwerte verhindern unerwünschtes häufiges periodisches Wechseln zwischen den zurückgezogenen und eingesetzten Stellungen der Versteifung, was ansonsten auftreten kann, wenn das Fahrzeug häufig die gewählte untere oder obere Geschwindigkeitsgrenze überschreitet. Es ist zu beachten, dass durch Verwendung einer längeren Zeitschwelle zum Zurückziehen der Versteifung als zu ihrem Einsatz notwendig ist (1 Minute in Schritt 240 versus 10 Sekunden in Schritt 160 im vorliegenden Beispiel) das System dazu neigt, die Versteifung in ihrer Einsatzstellung zu halten, so dass Schutz für den Fußgänger bereitgestellt wird.
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Wieder zurückkehrend zu 5, Schritt 190, wenn (nach Einsetzen der Versteifung in Schritt 170) die Fahrzeuggeschwindigkeit unter 80 km/h bleibt (Schritt 190, NEIN), fährt das Verfahren mit Schritt 400 fort (siehe 6). Wenn die Geschwindigkeit wieder unter 30 km/h fällt (Schritt 410 JA), wird ein Timer gestartet (Schritt 420) und wenn der Timer 10 Sekunden erreicht (Schritt 500, JA), wird die Versteifung in Schritt 450 zurückgezogen. Diese Timer-Verzögerung verhindert wie oben mit Bezug auf 5 erläutert unerwünschtes periodisches Wechseln der Versteifung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit häufig über und unter 30 km/h fällt. Während der Laufzeit dieser Timer-Verzögerung erreichen die restlichen in 6 gezeigten Schritte aber Schritt 450 und ziehen die Versteifung in zwei Fällen zurück.
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In Schritt 430, 440 wird der Einschlagwinkel abgelesen (gemessen) und mit einem Grenzwinkel verglichen (im vorliegenden Beispiel 60°). Wenn der Einschlagwinkel dem Grenzwinkel entspricht oder diesen überschreitet, was auf eine scharfe Kurve hinweist, wird die Versteifung zurückgezogen, um das Risiko einer Beschädigung zu vermeiden.
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In Schritt 460 werden der Bremssystemstatus des Fahrzeugs und die Längsbeschleunigung abgelesen (überwacht). Wenn die Fahrzeugbremse betätigt wurde UND die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs eine Grenzbeschleunigung überschreitet (im vorliegenden Beispiel 0,2 g), was auf ein abruptes Bremsmanöver hinweist, wird die Versteifung zur Vermeidung einer Beschädigung zurückgezogen.
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Insgesamt gesehen ist die in 5 und 6 offenbarte Logik wirksam zum Einsetzen der Versteifung, wenn es wahrscheinlich ist, dass sie das Risiko und/oder die Schwere von Fußgängerverletzungen reduziert, zieht aber die Versteifung zurück, wenn ihre Wirksamkeit unwahrscheinlich ist und sie den Bodenabstand unnötig verringern kann. Ferner wird dies ohne unnötiges Hin- und Herwechseln des Einsatzmechanismus erzielt.
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7 zeigt in Form eines schematischen Blockdiagramms ein Beispiel einer Vorrichtung, welche die Stellung der Versteifung gemäß der oben mit Bezug auf 5 und 6 beschriebenen Logik steuern kann. In diesem Beispiel werden zahlreiche Fahrzeugleistungs- und Kontrolleingaben an einen Fußgängersicherheitsregler 62 beispielsweise über einen elektronischen Datenbus, wie etwa einen Communication Area Network oder CAN-Bus 65 übermittelt. Der Fußgängerschutzregler 62 ist vorzugsweise eine mikroprozessorgestützte Vorrichtung, die notwendige Eingaben erhält und eine entsprechende programmierte Logik anwendet, um die Stellung einer Fußgänger-Beinversteifung durch Steuerung von Betätigungsgliedern, wie beispielsweise den linearen Betätigungsgliedern 24, 26, die mit Bezug auf 1–4 besprochen wurden, anzuweisen.
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Der Fußgängersicherheitsregler 62 erhält u.a. folgende Eingaben:
Geschwindigkeitsdaten von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 60; Einschlagwinkeldaten von dem Fahrzeuglenksystem 74; Bremsaktivierungsdaten von einem Fahrzeugbremssystem 70; Fahrzeugbeschleunigungsdaten von einem Beschleunigungsmesser 76 (beispielsweise einem Inertialnavigationssystem (IMU)); und Angaben zur verstrichenen Zeit von einem Timer 78. Bremsaktivierungsdaten von dem Fahrzeugbremssystem 70 können ein binäres Signal „Bremse aktiviert/nicht aktiviert“ von einem elektrischen Schalter sein oder sie können einen Bremsgrad anzeigen.
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Ein Geländemodus-Wählschalter 64 kann verwendet werden, damit der Fahrer den Einsatz der Versteifung wie oben beschrieben unterdrücken kann. Andere Fahrzeugsysteme, wie etwa Stabilitätskontrollmodul 66, Antriebsstrang 68, Bremssystem 70 und ein verstellbares Aufhängungssystem 72 können ebenfalls gemäß der Stellung des Straßen/Geländefahrt-Umschalters und/oder zusätzlichen Eingaben angepasst werden, wie es im Stand der Technik wohlbekannt ist.
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Die mit Bezug auf 5–7 offenbarten Verfahren zur Steuerung der Versteifung und das Systemblockdiagramm sind nicht auf die Versteifungsbetätigungsvorrichtung aus 1–4 begrenzt, sondern können stattdessen für jede einsetzbare Fußgängerschutz-Beinversteifungsvorrichtung angewendet werden.
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Obwohl oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben sollen. Stattdessen sind die in der Spezifikation verwendeten Wörter beschreibende und nicht einschränkende Wörter und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen möglich sind, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen zur Bildung weiterer Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden.
