DE10356744B4

DE10356744B4 - Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10356744B4
Application number: DE10356744A
Authority: DE
Inventors: Takaaki Toyota Enomoto
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-12-05
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2009-01-15
Anticipated expiration: 2023-12-05
Also published as: CA2450919A1; JP3815428B2; DE10356744A1; US20040108706A1; US20060284406A1; US7195089B2; US7510042B2; JP2004182153A; CA2450919C

Abstract

Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die Folgendes aufweist:
eine erste aktiv steuerbare Gurtrückzieheinrichtung (22), die einen Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs zurückziehen kann und die es ermöglicht, dass der zurückgezogene Sicherheitsgurt herausgezogen werden kann;
eine Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) zum Erfassen eines Bewegungszustandsausmaßes des Kraftfahrzeugs, welche eine Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs anzeigt;
eine erste Gurtrückziehsteuereinrichtung (33) zum Bestimmen, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, und zum Steuern der ersten Gurtrückzieheinrichtung (22), so dass die erste Gurtrückzieheinrichtung (22) den Sicherheitsgurt zurückzieht, wenn das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) erfasste Bewegungszustandsausmaß eine vorbestimmte erste Bestimmungsbedingung erfüllt;
eine von der ersten Gurtrückzieheinrichtung (22) unabhängige zweite aktiv steuerbare Gurtrückzieheinrichtung (23), die den Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs zurückziehen kann, wobei die zweite Gurtrückzieheinrichtung (23) das Herausziehen des Sicherheitsgurtes verhindert; und
eine zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung (33) zum Bestimmen, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, wenn das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) erfasste Bewegungszustandsausmaß eine vorbestimmte zweite...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
DE 100 05 010 A1 offenbart eine Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer aktiv steuerbaren Gurtrückzieheinrichtung, die einen Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs zurückziehen kann und die es ermöglicht, dass der zurückgezogene Sicherheitsgurt herausgezogen werden kann, einer Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Bewegungszustandsausmaßes des Kraftfahrzeugs, welches eine Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs anzeigt, und einer Gurtrückziehsteuereinrichtung zum Bestimmen, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, und zum Steuern der Gurtrückzieheinrichtung, so dass die Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt zurückzieht, wenn das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung erfasste Bewegungszustandsausmaß eine vorbestimmte Bestimmungsbedingung erfüllt.
DE 196 36 448 C2 offenbart zeigt ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, das ein Objekt in der Nähe des Fahrzeugs detektiert oder den Fahrzustand des Fahrzeugs, wie zum Beispiel eine Gefahr eines Überschlags etc. erfasst. Anhand des Abstands und/oder der Relativgeschwindigkeit zu einem erfassten Objekt und des Fahrzustands des Fahrzeugs wird ein Gurtspannungssteuermechanismus gesteuert. Dieser Gurtspannungssteuermechanismus veranlasst, dass mittels eines Elektromotors abhängig von den zuvor erwähnten erfassten Parametern ein Gurt mit unterschiedlichen Modi (Komfort-, Vorsichts-, Warnungs- und Notfallmodus) gespannt werden kann, wobei ein Elektromotor als eine aktiv steuerbare Gurtrückzieheinrichtung für die Gurtspannung verantwortlich ist.
DE 100 01 991 A1 zeigt eine Sicherheitsgurtanordnung, die separat ausgeführte Schulter- und Beckengurte aufweist. Jeder Gurt hat eine individuelle Gurtstraffeinrichtung und zugeordnete unfalltypspezifische Erkennungssensoren.
EP 1 211 144 A2 zeigt eine Vorrichtung zur Erkennung eines Überschlags, die eine Einsatzlogik aufweist. Diese Logik vergleicht einen Wankwinkel und eine Wankwinkelgeschwindigkeit mit einem veränderlichen Grenzwert, über dem eine Überschlagsbedingung eines Fahrzeugs angezeigt wird. In dem Fall, in dem die Tendenz besteht, dass sich ein einen Überschlag anzeigendes Signal erhöht, können entsprechende Sicherheitsvorrichtungen (z. B. Gurtstraffer, Überschlagsbügel, etc.) des Fahrzeugs betätigt werden.
DE 600 20 160 T2 zeigt eine gattungsbildende Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Vorrichtung hat eine erste aktiv steuerbare Gurtrückzieheinrichtung, die einen Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs zurückziehen kann und die es ermöglicht, dass der zurückgezogene Sicherheitsgurt herausgezogen werden kann; eine Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Bewegungszustandsausmaßes des Kraftfahrzeugs, welche eine Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs anzeigt; eine erste Gurtrückziehsteuereinrichtung zum Bestimmen, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, und zum Steuern der ersten Gurtrückzieheinrichtung, so dass die erste Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt zurückzieht, wenn das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung erfasste Bewegungszustandsausmaß eine vorbestimmte erste Bestimmungsbedingung erfüllt; eine von der ersten Gurtrückzieheinrichtung unabhängige zweite aktiv steuerbare Gurtrückzieheinrichtung, die den Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs zurückziehen kann, wobei die zweite Gurtrückzieheinrichtung das Herausziehen des Sicherheitsgurtes verhindert; und eine zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung zum Bestimmen, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, wenn das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung erfasste Bewegungszustandsausmaß eine vorbestimmte zweite Bestimmungsbedingung erfüllt, die eine höhere Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs als die vorbestimmte erste Bestimmungsbedingung anzeigt, und zum Steuern der zweiten Gurtrückzieheinrichtung, so dass die zweite Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt zurückzieht.
Eine weitere Sicherheitsgurtvorrichtung ist in DE 101 19 504 A1 gezeigt.
JP 11-170976 A offenbart als Stand der Technik eine Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei der ein Sicherheitsgurt zurückgezogen werden kann, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt. Bei der Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Stand der Technik ist an dem Kraftfahrzeug ein Schwerkraftsensor vorgesehen, der eine Richtung erfasst, in der die Schwerkraft auf das Kraftfahrzeug wirkt. Auf Grundlage der Richtung, in der die Schwerkraft auf das Kraftfahrzeug wirkt, wird bestimmt, ob sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Wenn bestimmt wird, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, wird ein Gurtstraffer betätigt, um so den Sicherheitsgurt zurückzuziehen und zu verhindern, dass der Sicherheitsgurt herausgezogen wird.
Wenn bei der Sicherheitsgurtvorrichtung eine Bestimmungsbedingung, ob sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, streng ist, wird viel Zeit nötig, um das Ergebnis der Bestimmung zu erhalten und der Sicherheitsgurt kann nicht rechtzeitig zurückgezogen werden, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt. Dementsprechend ist es zum rechtzeitigen Zurückziehen des Sicherheitsgurts beim Überschlagen des Kraftfahrzeugs notwendig, die Bestimmungsbedingung, ob sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, aufzuweichen. In diesem Fall wird jedoch selbst dann, wenn aufgrund einer Änderung in dem Fahrbahnoberflächenzustand, dem Fahrzustand oder dergleichen ein Überschlagen des Kraftfahrzeugs verhindert wird, nachdem bestimmt wurde, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, der Sicherheitsgurt zurückgezogen und es wird verhindert, dass er herausgezogen wird. Daher wird ein Fahrgast zurückgehalten, selbst wenn sich das Kraftfahrzeug nicht überschlagen hat.
Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu verbessern, dass die Insassen zuverlässig geschützt werden können, wenn sich das Kraftfahrzeug zu überschlagen droht.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale einer Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
Es ist zudem ein Vorteil der Erfindung, dass die erfindungsgemäße Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug in der Lage ist, die Insassen des Fahrzeugs vom Rückhaltezustand des zurückgezogenen Sicherheitsgurts freizugeben, wenn ein Überschlagen des Kraftfahrzeugs verhindert wird, nachdem bestimmt wurde, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird.
Bei der Sicherheitsgurtvorrichtung steuert die erste Gurtrückziehsteuervorrichtung die erste aktiv steuerbare Gurtrückzieheinrichtung so, dass die erste Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt zurückzieht, wenn die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung gemäß der weniger strengen vorbestimmten ersten Bestimmungsbedingung bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Dann steuert die zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung die von der ersten Gurtrückzieheinrichtung unabhängige zweite aktiv steuerbare Gurtrückzieheinrichtung so, dass die zweite Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt zurückzieht, wenn die zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung gemäß der streng zweiten Bestimmungsbedingung bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Zu diesem Zeitpunkt hat die erste Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt bereits um einen vorbestimmten Betrag zurückgezogen. Daher ist die Zeit kurz, die die zweite Gurtrückzieheinrichtung benötigt, um das Zurückziehen des Sicherheitsgurtes zu vollenden, verglichen mit einem Fall, in dem der Sicherheitsgurt nur durch die zweite Gurtrückzieheinrichtung ohne Verwendung der ersten Gurtrückzieheinrichtung zurückgezogen wird. Somit kann der Insasse zuverlässig zurückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt.
In der Erfindung können die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung und die zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung getrennt voneinander betrieben werden. Selbst wenn die erste Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt nicht aufgrund der Steuerung durch die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung im Vorfeld um einen vorbestimmten Betrag zurückgezogen hat, kann lediglich die zweite Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt aufgrund der Steuerung durch die zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung zurückziehen. Somit kann die Betriebslast der ersten Gurtrückzieheinrichtung verringert werden.
Außerdem kann bei der Sicherheitsgurtvorrichtung die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung die erste Gurtrückzieheinrichtung so steuern, dass die erste Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt zurückzieht, wenn die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung gemäß der strengen vorbestimmten ersten Bestimmungsbedingung bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Dann steuert die zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung die zweite Gurtrückzieheinrichtung so, dass die zweite Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt zurückzieht, wenn die zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung gemäß der strengen vorbestimmten zweiten Bestimmungsbedingung bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Zu diesem Zeitpunkt hat die erste Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt bereits um einen vorbestimmten Betrag zurückgezogen. Daher ist verglichen mit einem Fall, in dem der Sicherheitsgurt lediglich durch die zweite Gurtrückzieheinrichtung ohne Verwendung der ersten Gurtrückzieheinrichtung zurückgezogen wird, die Zeit, die die zweite Gurtrückzieheinrichtung benötigt, um das Zurückziehen des Sicherheitsgurtes zu vollenden, kurz. Somit kann der Insasse zuverlässig zurückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt.
Da bei der Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug die erste Gurtrückzieheinrichtung und die zweite Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt in dieser Reihenfolge zurückziehen, kann die vorbestimmte Bestimmungsbedingung, die durch die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung zum Steuern der ersten Gurtrückzieheinrichtung verwendet wird, dieselbe wie die vorbestimmte Bestimmungsbedingung sein, die durch die zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung zum Steuern der zweiten Gurtrückzieheinrichtung verwendet wird. Somit ist es möglich, die Bestimmungsbedingung, ob sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, zu vereinfachen.
Ferner kann die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug eine Gurtherausziehzulasseinrichtung haben, um zu bestimmen, dass sich das Kraftfahrzeug nicht überschlagen wird und um die erste Gurtrückzieheinrichtung so zu steuern, dass die erste Gurtrückzieheinrichtung das Zurückziehen des Sicherheitsgurts stoppt und zulässt, dass der Sicherheitsgurt herausgezogen wird, wenn das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung erfasste Bewegungszustandsausmaß die vorbestimmte erste Bestimmungsbedingung nicht erfüllt, nachdem die erste Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt um einen vorbestimmten Betrag zurückgezogen hat.
Somit steuert die Gurtherausziehzulasseinrichtung die erste Gurtrückzieheinrichtung so, dass die erste Gurtrückzieheinrichtung zulässt, dass der Sicherheitsgurt herausgezogen wird, wenn die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung gemäß der vorbestimmten Bestimmungsbedingung bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug nicht überschlagen wird, nachdem die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung die erste Gurtrückzieheinrichtung so steuert, dass die erste Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt zurückzieht, wenn die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung gemäß der vorbestimmten Bestimmungsbedingung bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Daher kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt festgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug, wie vorstehend beschrieben, überschlägt und außerdem kann der Insasse vom Zurückhalten des zurückgezogenen Sicherheitsgurts befreit werden, wenn das Überschlagen des Kraftfahrzeugs verhindert wird, nachdem eine Situation auftritt, in der es wahrscheinlich ist, dass sich das Kraftfahrzeug überschlägt.
In diesem Fall kann das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung erfasste Bewegungszustandsausmaß zumindest eine Wankrate und einen Wankwinkel des Kraftfahrzeugs aufweisen. Unter den Überschlagformen des Kraftfahrzeugs treten aufgrund des erhöhten Wankwinkels des Kraftfahrzeugs beispielsweise ein Umkippen (engl. „flip-over") oder Umfallen (engl. „fall-over") auf. Wenn die Wankrate jedoch klein ist, gibt es die Möglichkeit, dass das Kraftfahrzeug bei einer konstanten Geschwindigkeit an einer Böschung oder dergleichen fährt. Daher ist es wirkungsvoll, das mögliche Überschlagen des Kraftfahrzeugs auf Grundlage der Wankrate und des Wankwinkels zu bestimmen. Somit kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt rückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund des Wankwinkels überschlägt.
Zudem kann das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung erfasste Bewegungszustandsausmaß zumindest eine Wankrate und eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs beinhalten. Unter Überschlagformen des Kraftfahrzeugs können hauptsächlich aufgrund der Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs beispielsweise ein Stolpern (engl. "trip-over"), ein Umlegen (engl. "turn-over") und eine Umspringen (engl. "bounce-over") auftreten. Da sich das Kraftfahrzeug jedoch überschlägt, nachdem die Wankrate auftritt, ist es wirkungsvoll, das mögliche Überschlagen des Kraftfahrzeugs auf Grundlage der Wankrate und der Querbeschleunigung zu bestimmen. Somit kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt zurückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund der Querbeschleunigung überschlägt.
Zudem kann das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung erfasste Bewegungszustandsausmaß eine Wankrate, einen Wankwinkel und eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs beinhalten. Somit kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt zurückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug sowohl aufgrund des Wankwinkels überschlägt, als auch dann, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund der Querbeschleunigung überschlägt.
In diesem Fall kann die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung wiederholtermaßen bestimmen, ob jedes von der Wankrate, dem Wankwinkel und der Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs gleich oder größer als ein zugehöriger vorbestimmter Wert ist und sie kann bestimmen, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, wenn zumindest eines von der Wankrate, dem Wankwinkel und der Querbeschleunigung gleich oder größer als der zugehörende vorbestimmte Wert ist. Da somit die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, wenn zumindest eines von der Wankrate, dem Wankwinkel und der Querbeschleunigung gleich oder größer als der vorbestimmte Wert ist, kann die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung die erste Gurtrückzieheinrichtung so steuern, dass die erste Gurtrückzieheinrichtung den Sicherheitsgurt früher zurückzieht. Somit kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt zurückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt.
Zudem kann eine einzelne Gurtrückzieheinrichtung als die erste Gurtrückzieheinrichtung und die zweite Gurtrückzieheinrichtung dienen. Somit ist es möglich, die Konfiguration der Sicherheitsvorrichtung zu vereinfachen und die Komponentenanzahl zu verringern.
Das vorstehend erwähnte Ausführungsbeispiel und weitere Ausführungsbeispiele, Merkmale und Vorteile, technische und industrielle Bedeutung dieser Erfindung werden durch Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen besser verstanden, in denen:
1 eine schematische Übersicht eines Insassenschutzsystems gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und Vergleichsbeispielen zeigt;
2 ein Ablaufdiagramm eines Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramms zeigt, welches durch eine in 1 gezeigte elektronische Steuereinheit ausgeführt wird;
3A ein Kennfeld ist, das aus einer Querbeschleunigung GY und einer Wankrate RR des Kraftfahrzeugs besteht, welches von der in 1 gezeigten elektronischen Steuereinheit beim Bestimmen der Möglichkeit oder Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel und der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
3B ein Kennfeld ist, das aus einem Wankwinkel RA und einer Wankrate RR des Kraftfahrzeugs besteht, welches durch die in 1 gezeigte elektronische Steuereinheit beim Bestimmen der Möglichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel und der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
4 ein Ablaufdiagramm eines Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramms zeigt, welches durch die in 1 gezeigte elektronische Steuereinheit gemäß der Ausführungsform der Erfindung ausgeführt wird;
5A ein Kennfeld ist, das aus einer Querbeschleunigung GY und einer Wankrate RR des Kraftfahrzeugs besteht, welches durch die in 1 gezeigte elektronische Steuereinheit beim Bestimmen der Möglichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs gemäß einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
5B ein Kennfeld ist, das aus einem Wankwinkel RA und einer Wankrate RR des Kraftfahrzeugs besteht, welches durch die in 1 gezeigte elektronische Steuereinheit beim Bestimmen der Möglichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs gemäß einem modifizierten Beispiel der Ausführungsform der Erfindung verwendet wird; und
6 ein Ablaufdiagramm eines Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramms ist, das durch die in 1 gezeigte elektronische Steuereinheit gemäß einem zweiten Vergleichsbeispiel ausgeführt wird.
In der nachfolgenden Beschreibung wird die Erfindung ausführlicher anhand von dem Ausführungsbeispiel und den Vergleichsbeispielen beschrieben.
(Erstes Vergleichsbeispiel)
1 ist ein Blockdiagramm, das ein gesamtes Insassenschutzsystem zeigt, welches eine Sicherheitsvorrichtung gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel einsetzt. Das Insassenschutzsystem schützt einen Insassen, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt. Das Insassenschutzsystem hat eine Sicherheitsgurtvorrichtung und eine zu der Sicherheitsgurtvorrichtung zugeordnete Vorhang-Airbag-Vorrichtung. Sowohl die Sicherheitsgurtvorrichtung als auch die Vorhang-Airbag-Vorrichtung haben eine elektronische Steuervorrichtung E. Die Sicherheitsgurtvorrichtung hat einen Sicherheitsgurtmechanismusabschnitt SB und die Vorhang-Airbag-Vorrichtung hat einen Vorhang-Airbag-Mechanismusabschnitt CB. Der Sicherheitsgurtmechanismusabschnitt SB kann einen Sicherheitsgurt zurückziehen, wenn sich ein Kraftfahrzeug überschlägt. Der Sicherheitsgurtmechanismusabschnitt SB hat einen an einer Seite eines Sitzes S vorgesehenen Sicherheitsgurt 11, einen Anker 12, einen Gleitbügel 13, ein Zungenblech 14, eine Gurtrückzieheinrichtung BM und eine Schnalle 16, die an der anderen Seite des Sitzes S vorgesehen ist.
Ein Ende des Sicherheitsgurtes 11 ist mit dem Anker 12 verbunden und das andere Ende des Sicherheitsgurts 12 führt in die Gurtrückzieheinrichtung BM. Der Sicherheitsgurt 11 hängt an einem Zwischenabschnitt an dem Gleitbügel 13. Der Anker 12 ist an einem Rahmen des Sitzes S an einer Seite des Sitzes S gepasst, so dass er schwenkbar ist. Das Zungenblech 14 ist an den Sicherheitsgurt 11 gepasst, so dass es an einem Abschnitt zwischen dem Anker 12 und dem Gleitbügel 13 schwenkbar ist. Die Schnalle 16 ist an der anderen Seite des Sitzes S an den Rahmen des Sitzes S gepasst. Das Zungenblech 14 kann an die Schnalle 16 gepasst werden und kann von der Schnalle 16 entfernt werden.
Die Gurtrückzieheinrichtung BM ist an einen unteren Abschnitt einer Mittelsäule 51 gepasst. Die Gurtrückzieheinrichtung BM hat einen Gurtrückziehmechanismusabschnitt 21, einen Gurtrückziehmotor 22 und einen Gurtstraffer 23 mit einem Gasgenerator 23a. Der Gurtrückziehmechanismus 21 ist mit einem Endabschnitt des Sicherheitsgurtes 11 verbunden und ermöglicht dem Sicherheitsgurt 11 zurückgezogen und herausgezogen zu werden. Der Gurtrückziehmotor 22 ist ein Elektromotor, der mit dem Gurtrückziehmechanismusabschnitt 21 verbunden ist. Der Gurtrückziehmotor 22 kann den Sicherheitsgurt 11 durch den Gurtrückziehmechanismusabschnitt 21 zurückziehen und ermöglicht es dem zurückgezogenen Sicherheitsgurt herausgezogen zu werden. Der Gurtstraffer 23 ist mit dem Gurtrückziehmechanismusabschnitt 21 verbunden und wird unter Verwendung eines Gases, das von dem Gasgenerator 23a injiziert und zugeführt wird, betrieben. Der Gurtstraffer 23 kann den Sicherheitsgurt 11 durch den Gurtrückziehmechanismusabschnitt 21 zurückziehen, aber verhindert, dass der zurückgezogene Sicherheitsgurt 11 herausgezogen wird. Der Gasgenerator 23a injiziert Gas zu dem Gurtstraffer 23, um das Gas zu dem Gurtstraffer 23 zuzuführen. Der Gasgenerator 23a ist einstückig mit dem Gurtstraffer 23 vorgesehen. Der Gurtrückziehmotor 22 entspricht der ersten Gurtrückzieheinrichtung und der Gurtstraffer 23 entspricht der zweiten Gurtrückzieheinrichtung. Die erste Gurtrückzieheinrichtung und die zweite Gurtrückzieheinrichtung können ein und dieselbe Gurtrückzieheinrichtung sein.
Der Vorhang-Airbag-Mechanismusabschnitt CB ist an einem Seitenabschnitt einer Kraftfahrzeugfahrgastzelle vorgesehen. Der Vorhang-Airbag-Mechanismusabschnitt CB hat einen Vorhang-Airbag 26 und einen Gasgenerator 27. Der Vorhang-Airbag 26 wird in einer Vorhanggestalt entfaltet und ausgedehnt, um so den Kopf des Insassen in einem Vordersitz und den Kopf des Insassen in einem Rücksitz zu schützen. Wenn der Vorhang-Airbag 26 entlang der Dachseitenschiene 52 eingehaust ist, ist der Vorhang-Airbag 26 in einer Vertikalrichtung ziehharmonikagefaltet und ist von einer Innenraumdachauskleidung 53 bedeckt. Der Gasgenerator 27 führt Gas zu dem Vorhang-Airbag 26. Da der Gasgenerator 27 zudem das Gas zu dem Vorhang-Airbag 26 injiziert, ist der Gasgenerator 27 entlang der Dachseitenschiene 52 oberhalb des Vorhang-Airbags 26 angeordnet und ist von der Innenraumdachverkleidung 53 bedeckt.
Eine elektronische Steuereinrichtung E hat einen Querbeschleunigungssensor 31, einen Wankratensensor 32 und eine elektronische Steuereinheit 33. Der Querbeschleunigungssensor 31 erfasst eine Beschleunigung GY in einer Querrichtung und ist mit der elektronischen Steuereinheit 33 verbunden. Der Wankratensensor 32 erfasst einen Drehwinkel um eine Achse, die durch den Schwerpunkt des Kraftfahrzeugs führt und die sich in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung des Kraftfahrzeugs erstreckt, d. h., er erfasst eine Wankrate RR. Der Wankratensensor 32 ist mit der elektronischen Steuereinheit 33 verbunden. Der Querbeschleunigungssensor 31 und der Wankratensensor 32 entsprechen der Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung.
Die elektronische Steuereinheit hat einen Mikrocomputer als eine ihrer Hauptkomponenten. Der Mikrocomputer hat CPU, ROM, RAM und einen Zeitnehmer. Die elektronische Steuereinheit führt ein in 2 gezeigtes Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm bei vorbestimmten kurzen Zeitintervallen aus, wodurch sie den Sicherheitsgurtmechanismusabschnitt SB und den Vorhang-Airbag-Mechanismusabschnitt CB gemäß einer Situation steuert, in der sich das Kraftfahrzeug überschlägt.
Treiberschaltungen bzw. Steuerkreise 34, 36, 37 sind mit der elektronischen Steuereinheit 33 verbunden. Die Treiberschaltung 34 zündet den Gasgenerator 27 des Vorhang-Airbag-Mechanismusabschnitts CB, um so das Gas in dem Gasgenerator 27 gemäß einem Steuersignal von der elektronischen Steuereinheit 33 zu erzeugen. Die Treiberschaltung 36 betätigt den Gurtrückziehmotor 22 der Gurtrückzieheinrichtung BM oder hebt die Betätigung des Gurtrückziehmotors 22 auf, und zwar gemäß dem Steuersignal von der elektronischen Steuereinheit 33. Die Treiberschaltung 37 zündet den Gasgenerator 23a der Gurtrückzieheinrichtung BM, um so das Gas in dem Gasgenerator 23a zu erzeugen.
Die Betätigung des so konfigurierten Insassenschutzsystems gemäß dem ersten Vergleichsbeispiel wird nun beschrieben. Wenn ein Zündschalter angeschaltet ist, fängt die elektronischen Steuereinheit 33 damit an, das in 2 gezeigt Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm wiederholtermaßen bei vorbestimmten kurzen Zeitintervallen auszuführen. Das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm startet in Schritt 100. In Schritt 102 wird die Querbeschleunigung GY eingegeben und in Schritt 104 wird die Wankrate RR eingegeben. Als nächstes wird die Wankrate RR über die Zeit integriert, um so einen Wankwinkel RR zu berechnen.
Als nächstes schreitet der Ablauf zu Schritt 108 vor und es wird bestimmt, ob ein Punkt, der auf Grundlage der in Schritt 102 eingegebenen Querbeschleunigung GY und der in Schritt 101 eingegebenen Wankrate RR (im weiteren Verlauf als ein "Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt a" bezeichnet) gefunden wurde, in einen Überschlagbereich B in einem in 3A gezeigten Kennfeld liegt. Zudem wird in Schritt 108 bestimmt, ob ein Punkt, der auf Grundlage des in Schritt 106 eingegebenen Wankwinkels RA und der in Schritt 104 eingegebenen Wankrate RR (im weiteren Verlauf als "Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt b" bezeichnet) gefunden wurde, in einem Überschlagsbereich D in dem in 3B gezeigten Kennfeld liegt. Der Überschlagsbereich B ist ein Bereich, in dem eine hohe Wahrscheinlichkeit eines Überschlags in einem aus der Querbeschleunigung GY und der Wankrate RR bestehenden zweidimensionalen Bereich vorliegt. Der Überschlagbereich D ist ein Bereich, in dem eine hohe Wahrscheinlichkeit zum Überschlagen in einem aus dem Wankwinkel RA und der Wankrate RR bestehenden zweidimensionalen Bereich vorliegt. Mit anderen Worten wird in Schritt 108 bestimmt, ob eine hohe Wahrscheinlichkeit zum Überschlagen vorliegt.
Als erstes wird ein Fall beschrieben, bei dem keine Möglichkeit zum Überschlagen vorliegt. In diesem Fall existiert der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt a nicht in dem Überschlagbereich B und der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt b existiert nicht in dem Überschlagbereich D. Daher wird in Schritt 108 eine negative Bestimmung gemacht und der Ablauf schreitet zu Schritt 110 vor. In Schritt 110 wird bestimmt, ob der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt a in einem Überschlagbereich A des in 3A gezeigten Kennfeld existiert und ob der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt b in einem Überschlagsbereich C des in 3B gezeigten Kennfeld existiert. Der Überschlagsbereich A ist ein Bereich, in dem eine Wahrscheinlichkeit zum Überschlagen geringer als in dem Bereich B des aus der Querbeschleunigung GY und der Wankrate RR bestehenden zweidimensionalen Bereichs ist. Der Überschlagsbereich C ist eine Bereich, in dem eine geringere Wahrscheinlichkeit zum Überschlagen als in dem Bereich D des aus dem Wankwinkel RA und der Wankrate RR bestehenden zweidimensionalen Bereich vorliegt. Mit anderen Worten wird bestimmt, ob eine Überschlagswahrscheinlichkeit in Schritt 110 niedrig ist.
In diesem Fall existiert der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt a nicht in dem Überschlagsbereich A und der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt b existiert nicht in dem Überschlagsbereich C. Daher wird in Schritt 110 eine negative Bestimmung gemacht und der Ablauf schreitet zu Schritt 112 vor. In Schritt 112 wird bestimmt, ob ein Überschlagsmerker ROF auf "1" gesetzt ist. Der auf "1" gesetzte Überschlagsmerker ROF zeigt an, dass es eine geringere Überschlagswahrscheinlichkeit gab, als das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm das letzte Mal ausgeführt wurde. Der auf "0" Überschlagsmerker ROF zeigt andere Zustände an. Der Überschlagsmerker ROF wird durch einen Initialisierungsvorgang (nicht gezeigt) auf "0" gesetzt. Dementsprechend wird in Schritt 112 eine negative Bestimmung gemacht und das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm wird zeitweise abgebrochen.
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem zumindest einer von dem Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt a und b in dem Überschlagsbereich A oder C existiert. In diesem Fall wird nach Ausführung von Schritten 100 bis 108 in Schritt 110 eine positive Bestimmung gemacht und der Ablauf schreitet zu Schritt 116 vor. In Schritt 116 wird bestimmt, ob der Überschlagsmerker ROF auf "1" gesetzt ist. Da zu diesem Zeitpunkt der Überschlagsmerker ROF auf "0" gesetzt ist, wird in Schritt 116 eine negative Bestimmung gemacht und der Ablauf schreitet zu Schritt 118 vor.
In Schritt 118 betätigt die elektronische Steuereinheit 33 den Gurtrückziehmotor 22 über die Treiberschaltung 36, so dass der Gurtrückziehmotor 22 den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht. Als nächstes schreitet der Ablauf zu Schritt 120 vor und der Überschlagmerker wird in Schritt 101 auf "1" gesetzt, wonach das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm in Schritt 114 zeitweise abgebrochen wird.
In einem Fall, in dem sich das Kraftfahrzeug überschlägt und der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt a in dem Überschlagbereich A existiert oder der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt b in dem Überschlagsbereich C existiert, werden die Schritte 100 bis 108 ausgeführt und dann wird in Schritt 110 eine positive Bestimmung gemacht, wonach der Ablauf zu Schritt 116 fortschreitet. Da in diesem Fall der Überschlagsmerker ROF auf "1" gesetzt ist, wird in Schritt 116 eine positive Bestimmung gemacht und das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm wird in Schritt 114 zeitweise abgebrochen. Danach werden, solange das Kraftfahrzeug in diesem Zustand verbleibt, nach dem die Schritte 100 bis 110 ausgeführt wurden, die Schritte 116, 114 wiederholtermaßen ausgeführt und der Gurtrückziehmotor 22 wird fortlaufend so gesteuert, dass der Gurtrückziehmotor 22 den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht. Die Sicherheitsgurtrückziehsteuerung wird durch die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung ausgeführt. Wenn auf den Sicherheitsgurt 11 eine Kraft aufgebracht wird, so dass ein Drehmoment erzeugt wird, das größer als das Antriebsdrehmoment des Gurtrückziehmotors 22 ist, kann der Sicherheitsgurt 11 herausgezogen werden.
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem das Überschlagen des Kraftfahrzeugs verhindert wird. In diesem Fall geht der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt a von dem Überschlagsbereich A in den überschlagsfreien Bereich X1 über und der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt b geht von dem Überschlagsbereich C in einen überschlagsfreien Bereich X2 über. Dementsprechend werden die Schritte 100 bis 106 ausgeführt und dann werden in Schritten 108 und 110 negative Bestimmungen gemacht, wonach der Ablauf zu Schritt 112 fortschreitet. Da in diesem Fall der Überschlagsmerker ROF auf "1" gesetzt ist, wird in Schritt 112 eine positive Bestimmung gemacht und der Ablauf schreitet zu Schritt 122 vor.
In Schritt 122 unterbricht die elektronische Steuereinheit 33 den Betrieb des Gurtrückziehmotors 22 über die Treiberschaltung 36. Mit anderen Worten stoppt die Treiberschaltung 36 die Zufuhr elektrischen Stroms zu dem Gurtrückziehmotor 22 gemäß dem Steuersignal der elektronischen Steuereinheit 33, welches es dem Insassen ermöglicht, den Sicherheitsgurt 11 wie gewöhnlich herauszuziehen. Daher wird der Insasse vom Zurückhalten des Sicherheitsgurts 11 befreit. Als nächstes wird in Schritt 124 der Überschlagmerker ROF auf "0" gesetzt, und in Schritt 124 wird das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm zeitweise abgebrochen.
Währenddessen werden in einem Fall, in dem das Überschlagen des Kraftfahrzeugs fortschreitet und der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt a vom Überschlagbereich A in den Überschlagbereich B übergeht oder der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt b von dem Überschlagsbereich C in den Überschlagsbereich D übergeht, die Schritt 100 bis 106 ausgeführt und dann wird in Schritt 108 eine positive Bestimmung gemacht, wonach der Ablauf zu Schritt 126 fortschreitet.
In Schritt 126 betätigt die elektronische Steuereinheit 33 den Gurtstraffer 23 über die Treiberschaltung 37, so dass der Gurtstraffer 23 den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht. Mit anderen Worten zündet die Treiberschaltung 37 den Gasgenerator 23a, um das Gas in dem Gasgenerator 27 gemäß dem Steuerungssignal von der elektronischen Steuereinheit 33 zu erzeugen. Der Gurtstraffer 23 wird unter Verwendung des Gasdrucks betätigt, so dass er den Sicherheitsgurt 11 über den Gurtrückziehmechanismusabschnitt 21 zurückzieht und verhindert, dass der Sicherheitsgurt 11 herausgezogen werden kann. Die Sicherheitsgurtrückziehsteuerung wird durch die zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung ausgeführt.
Nachdem Schritt 126 ausgeführt wurde, betätigt die elektronische Steuereinheit 33 den Vorhang-Airbag 26 über die Treiberschaltung 34 in Schritt 128. Mit anderen Worten zündet die Treiberschaltung 34 den Gasgenerator 27, um das Gas in dem Gasgenerator 27 zu erzeugen. Somit wird der Vorhang-Airbag 26 entfaltet und unter Verwendung des Gasdrucks nach unten ausgedehnt. Nachdem Schritt 128 ausgeführt wurde, wird in Schritt 114 das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm abgebrochen.
Gemäß dem vorstehend erwähnten ersten Vergleichsbeispiel wird in Schritt 110 und in Schritten 116 bis 120 der Gurtrückziehmotor 22 so gesteuert, dass er den Sicherheitsgurt 11 um den vorbestimmten Betrag zurückzieht, wenn in dem Fall, in dem sich das Kraftfahrzeug überschlägt, gemäß der weniger strengen ersten Bestimmungsbedingung bestimmt wird, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Dann wird in Schritten 108 und 126 der Gurtstraffer 23 so gesteuert, dass er den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht und dass er verhindert, dass der Sicherheitsgurt 11 herausgezogen wird, wenn gemäß der strengen vorbestimmten zweiten Bestimmungsbedingung bestimmt wurde, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Daher ist die Zeit, die der Gurtstraffer 23 benötigt, um das Zurückziehen des Sicherheitsgurts 11 zu vollenden, verglichen mit einem Fall, in dem der Sicherheitsgurt 11 lediglich durch den Gurtstraffer 23 ohne Verwendung des Gurtrückziehmotors 22 zurückgezogen wird, kurz. Somit der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt zurückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt.
Gemäß der vorstehend erwähnten ersten Vergleichsbeispiel wird der Gurtrückziehmotor 22 so gesteuert, dass er den Sicherheitsgurt 11 um den vorbestimmten Betrag zurückzieht. Dann, wenn gemäß der vorbestimmten zweiten Bestimmungsbedingung und der ersten Bestimmungsbedingung in Schritt 108 und 110 bestimmt wurde, dass sich das Kraftfahrzeug nicht überschlagen wird, wird der Betrieb des Gurtrückziehmotors 22 in Schritten 112 und 122 abgebrochen.
Somit kann der Sicherheitsgurt 11 herausgezogen werden. Daher kann, wenn das Überschlagen des Kraftfahrzeugs verhindert wird, nachdem eine Situation auftritt, in der es wahrscheinlich ist, dass sich das Kraftfahrzeug überschlägt, der Insasse vom Rückhalten des Sicherheitsgurts 11 befreit werden.
Gemäß dem vorstehend erwähnten ersten Vergleichsbeispiel wird die Überschlagswahrscheinlichkeit des Kraftfahrzeugs auf Grundlage des aus der Querbeschleunigung GY und der Wankrate RR des Kraftfahrzeugs bestehenden zweidimensionalen Kennfelds und auf Grundlage des aus dem Wankwinkel RA und der Wankrate RR bestehenden zweidimensionalen Kennfelds bestimmt. Somit kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt zurückgehalten werden, und zwar sowohl dann, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund der Querbeschleunigung GY überschlägt, als auch dann, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund des Wankwinkels RA überschlägt.
Die Vorrichtung ist nicht auf eine Vorrichtung beschränkt, die die Möglichkeit eines Überschlags eines Kraftfahrzeugs auf Grundlage sowohl der Kombination der Querbeschleunigung GY und der Wankrate RR des Kraftfahrzeugs als auch der Kombination des Wankwinkels RA und der Wankrate RR bestimmt. Die Möglichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs kann auf Grundlage zumindest einer der vorstehend erwähnten Kombinationen bestimmt werden. In diesem Fall wird in Schritt 108 eine Bestimmung gemacht, ob sich der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt a in dem Überschlagbereich B befindet, und es wird eine Bestimmung gemacht, ob sich der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt b in dem Überschlagbereich D befindet. Auf ähnliche Weise wird in Schritt 110 eine der Bestimmungen aus der Bestimmung, ob sich der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt a in dem Überschlagbereich A und der Bestimmung, ob sich der Kraftfahrzeugszustandsfindungspunkt b in dem Überschlagbereich C befindet, gemacht.
Mit anderen Worten treten andere Formen des Kraftfahrzeugüberschlags beispielsweise ein Umkippen (engl. "flip-over") und ein Umfallen (engl. "fall-over") infolge des erhöhten Wankwinkels RA des Kraftfahrzeugs auf. Wenn jedoch die Wankrate RR klein ist, besteht die Möglichkeit, dass das Kraftfahrzeug bei einer konstanten Geschwindigkeit an einer Böschung oder dergleichen fährt. Daher wird die Möglichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs auf Grundlage der Wankrate RR und des Wankwinkels RA bestimmt. Somit kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt zurückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund des Wankwinkels RA überschlägt. Zusätzlich treten unter den Überschlagsformen des Kraftfahrzeugs beispielsweise ein Stolpern (engl. "trip-over"), Umlegen (engl. "turn-over") und Umspringen (engl. "bounce-over") hauptsächlich aufgrund der Querbeschleunigung GY des Kraftfahrzeugs auf. Da sich das Kraftfahrzeug jedoch überschlägt, nachdem die Wankrate RR auftritt, wird die Möglichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs auf Grundlage der Wankrate RR und der Querbeschleunigung GY bestimmt. Somit kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt 11 zurückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund der Querbeschleunigung GY überschlägt.
(Ausführungsbeispiel)
Als nächstes wird eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die elektronische Steuereinheit 33 gemäß der Ausführungsform der Erfindung speichert ein in 4 gezeigtes Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm anstelle des in 2 gezeigten Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramms und führt das in 4 gezeigte Steuerprogramm wiederholtermaßen bei vorbestimmten kurzen Zeitintervallen aus. Weitere Abschnitte dieser Konfiguration sind dieselben wie die des ersten Vergleichsbeispiels.
In Schritt 200 startet das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm. In Schritten 202 bis 206, die jeweils dieselben wie die Schritte 102 bis 106 sind, wird nachdem die Querbeschleunigung GY und die Wankrate RR eingegeben wurden, die Wankrate RR über die Zeit integriert, um den Wankwinkel RA zu berechnen.
Zunächst wird ein Fall beschrieben, in dem es keine Möglichkeit zum Überschlag des Kraftfahrzeugs gibt. In diesem Fall werden in Schritten 208 und 210, die dieselben Schritte wie Schritte 112 (oder 116) und 110 sind, negative Bestimmungen gemacht und das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm wird in Schritt 212 teilweise abgebrochen. Wie in dem Steuerprogramm aus 2, zeigt der auf "1" gesetzte Überschlagsmerker ROF an, dass die Wahrscheinlichkeit zum Überschlag gering war, als das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm das letzte Mal ausgeführt wurde. Der auf "0" gesetzte Überschlagsmerker ROF zeigt andere Zustände an. Der Überschlagsmerker ROF wird durch einen Initialisierungsprozess auf "0" gesetzt. Dementsprechend wird in Schritt 208 eine negative Bestimmung gemacht. In Schritt 210 wird, wie in dem Steuerprogramm aus 2, bestimmt, ob die Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs niedrig ist. Da der Überschlagsbereich A oder C ein Bereich ist, in dem eine Wahrscheinlichkeit eines Überschlagens des Kraftfahrzeugs gering ist, wie in 3A und 3B gezeigt ist, wird in Schritt 210 eine negative Bestimmung gemacht. Dementsprechend wird in diesem Zustand die Sicherheitsgurtrückziehsteuerung nicht ausgeführt.
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, in dem eine Wahrscheinlichkeit eines Überschlagens des Kraftfahrzeugs gering ist. In diesem Fall geht der Kraftfahrzeugzustandsentscheidungspunkt a von dem überschlagsfreien Bereich X1 zu dem Überschlagbereich A über oder der Kraftfahrzeugzustandsentscheidungspunkt b geht von dem überschlagsfreien Bereich X2 zu dem Überschlagsbereich C über. Dementsprechend wird in Schritt 210 eine positive Bestimmung gemacht und Schritte 214 und 218 werden ausgeführt, wonach bei Schritt 212 das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm zeitweise abgebrochen wird. In Schritt 214 betätigt die elektronische Steuereinheit 33 den Gurtrückziehmotor 22 über die Treiberschaltung 36, so dass der Gurtrückziehmotor 22 den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht. In Schritt 216 wird der Überschlagsmerker ROF auf "1" gesetzt. In Schritt 218 betätigt die elektronische Steuereinheit 33 den in der elektronischen Steuereinheit 33 eingebauten Zeitnehmer T, um einen Zeitmessbetrieb zu starten.
Da in diesem Zustand der Überschlagsmerker ROF auf "1" gesetzt ist, werden die Schritte 200 bis 206 ausgeführt und dann wird in Schritt 208 eine positive Bestimmung gemacht, wonach der Ablauf zu Schritt 220 fortschreitet. In diesem Zustand ist der Kraftfahrzeugzustandsentscheidungspunkt a in dem Überschlagsbereich A oder der Kraftfahrzeugzustandsentscheidungspunkt b ist in dem Überschlagsbereich C vorhanden. Dementsprechend werden in Schritten 220 und 228 negative Bestimmung gemacht und das Gurtrückziehsteuerprogramm wird in Schritt 212 zeitweise abgebrochen. Danach werden, solange das Kraftfahrzeug in diesem Zustand verbleibt, Schritte 200 bis 208, 220, 228 und 212 wiederholtermaßen ausgeführt und der Gurtrückziehmotor 22 wird fortlaufend so gesteuert, dass er den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht. Die Sicherheitsgurtrückziehsteuerung wird durch die erfindungsgemäße erste Gurtrückziehsteuereinrichtung ausgeführt. In diesem Zustand kann der Sicherheitsgurt wie bei dem Steuerprogramm aus 2 herausgezogen werden.
Wenn die Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs in dem vorstehend erwähnten Zustand beseitigt wurde, d. h., wenn das Überschlagen des Kraftfahrzeugs verhindert wurde, geht der Kraftfahrzeugzustandsentscheidungspunkt a von dem Überschlagsbereich A in den überschlagsfreien Bereich X1 über und der Kraftfahrzeugzustandsentscheidungspunkt b geht von dem Überschlagsbereich C in den überschlagsfreien Bereich X2 über. Dementsprechend wird, nachdem Schritte 200 bis 208 ausgeführt wurden, in Schritt 220 eine positive Bestimmung gemacht und die Schritte 222 bis 226 werden ausgeführt, wonach das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm in Schritt 212 zeitweise abgebrochen wird. In Schritt 222 stoppt die Treiberschaltung 36 die Zufuhr von elektrischem Strom zu dem Gurtrückziehmotor 22 gemäß dem Steuersignal von der elektronischen Steuereinheit 33. In Schritt 224 wird der Überschlagsmerker ROF auf "0" gesetzt. In Schritt 226 wird der Zeitnehmer T dazu gebracht, die Betriebszeitmessung zu stoppen und wird auf "0" zurückgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt wird der Sicherheitsgurt 11 in den Zustand zurückgebracht, bevor der Sicherheitsgurt 11 zurückgezogen wurde und es wird ermöglicht, den Sicherheitsgurt 11 herauszuziehen.
Indessen geht der Kraftfahrzeugzustandsentscheidungspunkt a von dem Überschlagsbereich A zu dem Überschlagsbereich B über oder der Kraftfahrzeugzustandsentscheidungspunkt b geht von dem Überschlagsbereich C zu dem Überschlagsbereich D über, wenn die Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs hoch wird. Dementsprechend schreitet in diesem Fall, nachdem die Schritte 200 bis 208 ausgeführt wurden, der Ablauf zu Schritt 220 vor und in Schritt 220 wird eine negative Bestimmung gemacht. Zusätzlich wird in Schritt 228 eine positive Stimmung gemacht und der Ablauf schreitet zu Schritt 230 vor. In Schritt 230 wird bestimmt, ob eine vorbestimmte Zeitspanne T0 verstrichen ist, seitdem der Zeitgeber in Schritt 218 damit angefangen hat, die Zeit auf Grundlage des durch den Zeitnehmer T gemessenen Werts zu messen. Die vorbestimmte Zeitspanne T0 wird auf eine kurze Zeitspanne gesetzt, so dass der Gurtstraffer 23 und der Vorhang-Airbag 26 rechtzeitig betrieben werden, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt. Wenn die vorbestimmte Zeitspanne T0 nicht verstrichen ist, wird in Schritt 230 eine negative Bestimmung gemacht und in Schritt 212 wird das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm Zeitweise abgebrochen.
Wenn die vorbestimmte Zeitspanne T0 verstrichen ist, seitdem der Zeitnehmer T damit angefangen hat, die Zeit zu messen, wird in Schritt 230 eine positive Bestimmung gemacht und die Schritte 232 bis 236 werden ausgeführt. In Schritt 232 wird der Betrieb des Zeitnehmers T gestoppt. In Schritt 234 zündet die Treiberschaltung 37 den Gasgenerator 23a gemäß dem Steuersignal der elektronischen Steuereinheit 33. Der Gurtstraffer 23 wird unter Verwendung des Drucks des erzeugten Gas betrieben, um den Sicherheitsgurt 11 zurückzuziehen und um zu verhindern, dass der Sicherheitsgurt 11 herausgezogen wird. Die Sicherheitsgurtrückziehsteuerung wird durch die erfindungsgemäße zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung ausgeführt. In Schritt 236 zündet die Treiberschaltung 34 den Gasgenerator 27 gemäß dem Steuersignal der elektronischen Steuereinheit 33, so dass der Vorhang-Airbag 26 entfaltet wird und sich unter Verwendung des Drucks des erzeugten Gases abwärts ausdehnt. Nachdem Schritt 236 ausgeführt wurde, wird in Schritt 212 das Sicherheitsgurtrückziehprogramm abgebrochen.
Gemäß dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Gurtrückziehmotor 22 so gesteuert, dass er den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht, wenn in dem Fall, in dem sich das Kraftfahrzeug überschlägt, gemäß der weniger strengen ersten Bestimmungsbedingen in Schritten 208 bis 216 bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Dann wird der Gurtstraffer 23 in Schritten 228, 230 und 234 so gesteuert, dass er den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht und dass es verhindert, dass der Sicherheitsgurt 11 herausgezogen wird, wenn gemäß der zweiten Bestimmungsbedingung, die streng ist, bestimmt wird, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Daher ist die Zeitspanne, die benötigt wird, dass der Gurtstraffer 23 das Zurückziehen des Sicherheitsgurts 11 vollendet, verglichen mit einem Fall, in dem der Sicherheitsgurt 11 lediglich durch den Gurtstraffer 23 ohne Verwendung des Gurtrückziehmotors 23 zurückgezogen wird, kurz. Somit kann der Insasse durch den Sicherheitsgurt zuverlässig zurückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt.
Auch bei der Ausführungsform der Erfindung wird der Gurtrückziehmotor 22 so gesteuert, dass er den Sicherheitsgurt 11 um den vorbestimmten Betrag zurückzieht. Dann, wenn auf Grundlage der Bestimmungsbedingungen aus Schritten 208 und 220 bestimmt wurde, dass sich das Kraftfahrzeug nicht überschlagen wird, wird in Schritt 225 der Betrieb des Gurtrückziehmotors 22 unterbrochen. Somit wird es dem Sicherheitsgurt ermöglicht, herausgezogen zu werden. Daher kann der Insasse vom Zurückhalten des zurückgezogenen Sicherheitsgurts 11 befreit werden, wenn ein Überschlagen des Kraftfahrzeugs nach dem Auftreten einer Situation verhindert wird, in der es wahrscheinlich ist, dass sich das Kraftfahrzeug überschlägt.
Zudem wird ebenso wie bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform der Erfindung die Wahrscheinlichkeit eines Überschlagens des Kraftfahrzeugs auf Grundlage des aus der Kombination der Querbeschleunigung GY und der Wankrate RR des Kraftfahrzeugs bestehenden zweidimensionalen Kennfelds und auf Grundlage des aus der Kombination aus dem Wankwinkel RA und der Wankrate RR bestehenden zweidimensionalen Kennfelds bestimmt. Daher kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt 11 zurückerhalten werden und zwar sowohl dann, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund der Querbeschleunigung GY überschlägt, als auch dann, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund des Wankwinkels RA überschlägt. Jedenfalls kann die Wahrscheinlichkeit eines Überschlagens des Kraftfahrzeugs auf Grundlage einer der vorstehend erwähnten Kombinationen bestimmt werden.
In dem vorstehend erwähnten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Bestimmungsbedingung zum Betreiben des Gurtrückziehmotors 22 in Schritt 210 von der Bestimmungsbedingung zum Betreiben des Gurtstraffers 23 in Schritt 228 verschieden. Da der Gurtstraffer 23 den Sicherheitsgurt 11 jedoch um eine vorbestimmte Menge zurückzieht, nachdem der Gurtrückziehmotor 22 den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückgezogen hat, kann die Bestimmungsbedingung zum Betätigen des Gurtrückziehmotors 22 dieselbe wie die Bestimmungsbedingung zum Betätigen des Gurtstraffers 23 sein.
In diesem Fall können die Überschlagbereiche A und B in Schritten 210 und 228 auf einen Überschlagbereich Q1 gewechselt werden, wie in 5A gezeigt ist. Die Überschlagsbereiche C und D aus Schritten 210 und 228 können in einen in 5B gezeigten Überschlagsbereich Q2 geändert werden. In 5A ist eine Grenze zwischen dem Überschlagsbereich Q1 und einem überschlagsfreien Bereich P1 durch Verschieben einer Grenze zwischen dem in 3 gezeigten Überschlagsbereich A und überschlagsfreien Bereich X1 auf die Seite des Überschlagsbereichs B ausgebildet. In 5B ist eine Grenze zwischen dem Überschlagsbereich Q2 und dem überschlagsfreien Bereich P2 durch Verschieben einer Grenze zwischen dem Überschlagsbereich C und einem überschlagsfreien Bereich X2, die in 3B gezeigt sind, in Richtung der Seite des Überschlagsbereichs D ausgebildet. Die vorbestimmte Zeitspanne T0 ist auf den Wert gesetzt, so dass der Gurtstraffer 23 und der Vorhang-Airbag 26 rechtzeitig betätigt werden, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt. Somit ist es möglich, die Bestimmungsbedingung, ob sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, zu vereinfachen.
(Zweites Vergleichsbeispiel)
Als nächstes wird ein zweites Vergleichsbeispiel beschrieben. Die elektronische Steuereinheit 33 gemäß dem zweiten Vergleichsbeispiel speichert ein in 6 gezeigtes Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm anstelle des in 2 gezeigten Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramms und führt das Steuerprogramm bei vorbestimmten kurzen Zeitintervallen wiederholtermaßen aus. Weitere Abschnitt der Konfiguration sind dieselben wie bei dem ersten Vergleichsbeispiel.
Das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm startet in schritt 300. Die Querbeschleunigung GY und die Wankrate RR werden eingegeben und in Schritte 302 bis 396, die dieselben wie die Schritte 102 bis 106 sind, wird die Wankrate RR über die Zeit integriert, um den Wankwinkel RA zu berechnen.
In einem Fall, in dem ein Überschlagen nicht möglich ist, werden in allen Schritten 308 bis 320 negative Bestimmungen gemacht. In Schritt 322 wird das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm zeitweise abgebrochen. Die vorbestimmten Werte GY2, RR2 und RA2 in Schritten 308, 310 und 312 zeigen die Querbeschleunigung, die Wankrate und den Wankwinkel an und zwar jeweils in dem Fall, in dem ein Überschlagen des Kraftfahrzeugs höchst wahrscheinlich ist. Die vorbestimmten Werte GY1, RR1 und RA1 in Schritten 314, 316 und 318 zeigen die Querbeschleunigung, die Wankrate und den Wankwinkel an und zwar jeweils in dem Fall, in dem eine Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs verglichen mit den vorbestimmten Werten GY2, RR2 und RA2 niedrig ist. Wie in dem Steuerprogramm aus 2 zeigt der auf "1" gesetzte Überschlagmerker ROF an, dass es eine geringe Überschlagswahrscheinlichkeit gab, als das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm das letzte Mal ausgeführt wurde. Der auf "0" gesetzte Überschlagsmerker ROF zeigt andere Zustände an. Der Überschlagsmerker ROF wird durch einen Initialisierungsprozess auf "0" gesetzt.
In einem Fall, in dem die Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs niedrig ist, ist ein Wert der Querbeschleunigung GY, der Wankrate RR und des Wankwinkels RA des Kraftfahrzeugs gleich oder größer als der entsprechende vorbestimmte Wert GY1, RR1 oder RA1 und in einem der Schritte 314 bis 318 wird eine positive Bestimmung gemacht. Ein Fall, in dem die Querbeschleunigung GY gleich oder größer als der vorbestimmte Wert GY1 ist, wird nun beschrieben. Als erstes wird, nachdem die Schritte 300 bis 312 ausgeführt wurden, in Schritt 314 eine positive Bestimmung gemacht und die Schritte 324 bis 328 werden ausgeführt. Dann wird das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm in Schritt 322 zeitweise abgebrochen. Da der Überschlagsmerker ROF auf "0" gesetzt ist, wird in Schritt 324 eine negative Bestimmung gemacht. In Schritt 326 betätigt die elektronische Steuereinheit 33 den Gurtrückziehmotor 22 über die Treiberschaltung 36, so dass der Gurtrückziehmotor 22 den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht. In Schritt 328 wird der Überschlagsmerker ROF auf "1" gesetzt.
Selbst in einem Fall, in dem die Querbeschleunigung GY geringer als der vorbestimmte Wert GY1 ist, falls die Wankrate RR gleich oder größer als der vorbestimmte Wert RR 1 ist, wird in Schritt 314 eine negative Bestimmung gemacht, in Schritt 316 wird eine positive Bestimmung gemacht und die Schritt 330 bis 334, die jeweils die gleichen wie die Schritte 324 bis 328 sind, werden ausgeführt. Dann wird bei Schritt 322 das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm zeitweise abgebrochen. Zudem wird, selbst in einem Fall, in dem sowohl die Querbeschleunigung GY als auch die Wankrate RR geringer als die jeweiligen vorbestimmten Werte GY1 und RR1 sind, falls der Wankwinkel RA gleich oder größer als der vorbestimmte Wert RA1 ist, in Schritt 316 eine negative Bestimmung gemacht, in Schritt 318 eine positive Bestimmung gemacht und Schritte 336 bis 340, die jeweils dieselben wie Schritte 324 bis 328 sind, werden ausgeführt. Dann wird in Schritt 322 das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm zeitweise abgebrochen.
Solange das Kraftfahrzeug in dem vorstehend genannten Zustand verbleibt, d. h., in dem Zustand, in dem eines von der Querbeschleunigung GY, der Wankrate RR und dem Wankwinkel RA des Kraftfahrzeugs gleich oder größer als der vorbestimmte Wert GY1, RR1 oder RA1 ist, werden die Schritte 300 bis 312 ausgeführt und dann wird in Schritt 314, 316 oder 318 eine positive Bestimmung gemacht, wonach in Schritt 324, 330 oder 336 ein Bestimmungsvorgang ausgeführt wird. Da in diesem Fall der Überschlagsmerker ROF auf "1" gesetzt ist, wird in Schritt 324, 330 oder 336 eine positive Bestimmung gemacht und in Schritt 322 wird das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm zeitweise abgebrochen.
Danach werden, solange das Kraftfahrzeug in dem vorstehend erwähnten Zustand verbleibt, einer von i) Schritten 314, 324 und 322, ii) Schritten 316, 320 und 322, und iii) Schritten 318, 336 und 322 wiederholterweise ausgeführt. Somit wird der Gurtrückziehmotor 22 fortwährend so gesteuert, dass er den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht. Die Sicherheitsgurtrückziehsteuerung wird durch die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung ausgeführt. In diesem Zustand kann der Sicherheitsgurt 11 wie in dem in 2 gezeigten Steuerprogramm herausgezogen werden.
Wenn in diesem Zustand die Möglichkeit zum Überschlag des Kraftfahrzeugs beseitigt ist, d. h., wenn ein Überschlagen des Kraftfahrzeugs verhindert wird, werden in Schritten 308 bis 318 negative Bestimmungen gemacht und der Ablauf schreitet zu Schritt 320 fort. Da in diesem Fall der Überschlagsmerker ROF auf "1" gesetzt ist, wird in Schritt 320 eine positive Bestimmung gemacht und der Ablauf schreitet zu Schritt 342 vor. In Schritt 342 unterbricht die elektronische Steuereinheit 33 den Betrieb des Gurtrückziehmotors 22 über die Treiberschaltung 36. Dann wird in Schritt 344 der Überschlagsmerker ROF auf "0" gesetzt und in Schritt 322 wird das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm zeitweise abgebrochen. In diesem Zustand wird der Sicherheitsgurt auf den Zustand zurückgebracht, bevor der Sicherheitsgurt 11 zurückgezogen wurde und es wird ermöglicht, den Sicherheitsgurt 11 herauszuziehen.
Wenn indessen die Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs hoch wird, ist ein Wert aus der Querbeschleunigung GY, der Wankrate RR und dem Wankwinkel RA des Kraftfahrzeugs gleich oder größer als der vorbestimmte Wert GY2, RR2 oder RA2. In diesem Fall wird in einem der Schritte 308 bis 312 eine positive Bestimmung gemacht und die Schritt 346 bis 348 werden ausgeführt und dann wird in Schritt 322 das Sicherheitsgurtrückziehsteuerprogramm abgebrochen. In anderen Worten zündet die Treiberschaltung 37 den Gasgenerator 23a, so dass der Gurtstraffer 23 betätigt wird und der Sicherheitsgurt wird zurückgezogen und daran gehindert herausgezogen zu werden und zwar gemäß dem Steuersignal von der elektronischen Steuereinheit 33. Die Sicherheitsgurtrückziehsteuerung wird durch die zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung ausgeführt. Die Treiberschaltung 34 zündet den Gasgenerator 27 gemäß dem Steuersignal der elektronischen Steuereinheit 33, so dass der Vorhang-Airbag 27 entfalten wird und sich abwärts ausdehnt.
Gemäß dem vorstehend erwähnten zweiten Vergleichsbeispiel wird der Gurtrückziehmotor 22 so gesteuert, dass er in dem Fall, in dem sich das Kraftfahrzeug überschlägt, den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht, wenn gemäß der ersten Bestimmungsbedingung, die weniger streng ist, bei einem aus i) Schritten 314, 324 bis 328, ii) Schritten 316, 330 bis 334 und iii) Schritten 318, 336 bis 340 bestimmt wird, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Dann wird in Schritt 346 der Gurtstraffer 23 gesteuert, wenn in einem aus den Schritten 308, 310 und 312 gemäß der strengen zweiten Bestimmungsbedingung bestimmt wird, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Somit zieht der Gurtstraffer 23 den Sicherheitsgurt 11 um den vorbestimmten Betrag zurück und verhindert, dass der Sicherheitsgurt 11 herausgezogen wird. Somit ist, verglichen mit einem Fall, in dem der Sicherheitsgurt 11 lediglich durch den Gurtstraffer 23 ohne Verwendung des Gurtrückziehmotors 22 zurückgezogen wird, die Zeit, die der Gurtstraffer 23 zum Vollenden des Zurückziehens des Sicherheitsgurts 11 benötigt, kurz. Somit kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt zurückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt.
Bei dem vorstehend erwähnten zweiten Vergleichsbeispiel wird der Gurtrückziehmotor 22 so gesteuert, dass er den Sicherheitsgurt 11 um den vorbestimmten Betrag zurückzieht, wie dies vorstehend beschrieben wurde. Dann, wenn gemäß den Bestimmungszuständen in Schritten 308 bis 320 bestimmt wurde, dass sich das Kraftfahrzeug nicht überschlagen wird, wird der Betrieb des Gurtrückziehmotors 22 in Schritt 342 unterbrochen. Somit ist es ermöglicht, den Sicherheitsgurt 11 herauszuziehen. Daher kann, wenn ein Überschlagen des Kraftfahrzeugs verhindert wurde, nachdem eine Situation auftrat, in der es wahrscheinlich war, dass sich das Kraftfahrzeug überschlägt, der Insasse vom Rückhalten des Sicherheitsgurts 11 befreit werden.
Zudem wird ebenso wie in dem vorstehend erwähnten zweiten Vergleichsbeispiel die Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Fahrzeugs auf Grundlage der Querbeschleunigung GY, der Wankrate RR und des Wankwinkels RA des Kraftfahrzeugs in Schritten 308 bis 318 bestimmt. Somit kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt 11 zurückgehalten werden und zwar sowohl dann, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund der Querbeschleunigung GY überschlägt, als auch dann, wenn sich das Kraftfahrzeug aufgrund des Wankwinkels RA überschlägt.
Ebenso wird bei dem vorstehend erwähnten zweiten Vergleichsbeispiel bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, wenn in einem der Schritte 314, 316 und 318 ein Wert aus der Querbeschleunigung GY, der Wankrate RR und dem Wankwinkel RA des Kraftfahrzeugs gleich oder größer als der vorbestimmte Wert GY1, RR1, oder RA1 ist. Somit wird der Gurtrückziehmotor 22 so gesteuert, dass er den Sicherheitsgurt 11 früher um den vorbestimmten Betrag zurückzieht. Daher kann der Insasse zuverlässig durch den Sicherheitsgurt 11 zurückgehalten werden, wenn sich das Kraftfahrzeug überschlägt.
Ebenso werden bei dem vorstehend erwähnten zweiten Vergleichsbeispiel drei Parameter, d. h., die Wankrate RR, der Wankwinkel RA und die Querbeschleunigung GY erfasst oder berechnet. Jedoch kann die Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs unter Verwendung lediglich eines oder zwei der vorstehend erwähnten Parameter bestimmt werden.
Wenn zudem, ebenso wie in dem zweiten Vergleichsbeispiel, ein Merker vorgesehen ist, der anzeigt, dass eine Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs gering ist, und der Gurtstraffer 23 betätigt wird, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, seitdem das Kraftfahrzeug in den Zustand gebracht wurde, indem es eine geringe Wahrscheinlichkeit eines Überschlags gibt, kann die erste Bestimmungsbedingung zum Betätigen des Gurtrückziehmotors in Schritten 314 bis 318 dieselbe wie die zweite Bestimmungsbedingung zum Betätigen des Gurtstraffers 23 in Schritten 308 bis 312 sein.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf das beispielhafte Ausführungsbeispiel und die Vergleichsbeispiele beschrieben wurde, ist sie so zu verstehen, dass die Erfindung nicht auf das beispielhafte Ausführungsbeispiel oder ihre Konstruktionen beschränkt ist, sondern die Erfindung kann in verschiedenen Modifikationen und äquivalenten Ausführungen innerhalb des Schutzumfangs der angefügten Ansprüche abgewandelt werden.
Es ist eine Sicherheitsgurtvorrichtung für eine Kraftfahrzeug geschaffen, die einen Insassen durch einen Sicherheitsgurt schützt, wenn sich ein Kraftfahrzeug überschlägt und die den Insassen vom Rückhalten des zurückgezogenen Sicherheitsgurts befreit, wenn ein Überschlagen des Kraftfahrzeuges verhindert ist. Ein Gurtrückziehmotor 22 wird so betrieben, dass er den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht, wenn gemäß einer vorbestimmten ersten Bestimmungsbedingung bestimmt wurde, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Ein Gurtstraffer 23 wird so betrieben, dass er den Sicherheitsgurt 11 um einen vorbestimmten Betrag zurückzieht, wenn gemäß einer vorbestimmten zweiten Bestimmungsbedingung, die anzeigt, dass es eine höhere Wahrscheinlichkeit eines Überschlags gibt, bestimmt wurde, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird. Wenn bestimmt wurde, dass sich das Kraftfahrzeug nicht überschlagen wird, wird die Betätigung des Gurtrückziehmotors 22 unterbrochen und es möglich, den Sicherheitsgurt 11 herauszuziehen.

Claims

Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, die Folgendes aufweist: eine erste aktiv steuerbare Gurtrückzieheinrichtung (22), die einen Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs zurückziehen kann und die es ermöglicht, dass der zurückgezogene Sicherheitsgurt herausgezogen werden kann; eine Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) zum Erfassen eines Bewegungszustandsausmaßes des Kraftfahrzeugs, welche eine Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs anzeigt; eine erste Gurtrückziehsteuereinrichtung (33) zum Bestimmen, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, und zum Steuern der ersten Gurtrückzieheinrichtung (22), so dass die erste Gurtrückzieheinrichtung (22) den Sicherheitsgurt zurückzieht, wenn das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) erfasste Bewegungszustandsausmaß eine vorbestimmte erste Bestimmungsbedingung erfüllt; eine von der ersten Gurtrückzieheinrichtung (22) unabhängige zweite aktiv steuerbare Gurtrückzieheinrichtung (23), die den Sicherheitsgurt des Kraftfahrzeugs zurückziehen kann, wobei die zweite Gurtrückzieheinrichtung (23) das Herausziehen des Sicherheitsgurtes verhindert; und eine zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung (33) zum Bestimmen, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, wenn das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) erfasste Bewegungszustandsausmaß eine vorbestimmte zweite Bestimmungsbedingung erfüllt, die eine höhere Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs als die vorbestimmte erste Bestimmungsbedingung anzeigt, und zum Steuern der zweiten Gurtrückzieheinrichtung (23), so dass die zweite Gurtrückzieheinrichtung (23) den Sicherheitsgurt zurückzieht, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gurtrückziehsteuereinrichtung (33) die zweite Gurtrückzieheinrichtung (23) derart steuert, dass die zweite Gurtrückzieheinrichtung (23) den Sicherheitsgurt erst dann zurückzieht, wenn das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) erfasste Bewegungszustandsausmaß die vorbestimmte zweite Bestimmungsbedingung erfüllt, nachdem eine vorbestimmte Zeitspanne (T0) verstrichen ist, seit das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) erfasste Bewegungszustandsausmaß die vorbestimmte erste Bestimmungsbedingung erfüllt hat.
Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die zweite Gurtrückzieheinrichtung (33) den Sicherheitsgurt zurückzieht, wenn das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) erfasste Bewegungszustandsausmaß die vorbestimmte zweite Bestimmungsbedingung erfüllt, nachdem die erste Gurtrückziehsteuereinheit (33) die Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Kraftfahrzeugs bestimmt hat.
Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die vorbestimmte erste Bestimmungsbedingung die gleiche wie die vorbestimmte zweite Bestimmungsbedingung ist.
Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Gurtrückzieheinrichtung (22) ein Motor ist.
Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die zweite Gurtrückzieheinrichtung (23) ein vorzugsweise pyrotechnischer Gurtstraffer (23) ist.
Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zweite Gurtrückzieheinrichtung (23) betätigt wird, nachdem die vorbestimmte Zeitspanne (T0) verstrichen ist, seit die erste Gurtrückzieheinrichtung (22) ihren Betrieb aufgenommen hat.
Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Folgendes aufweist: eine Gurtherausziehzulasseinrichtung zum Bestimmen, dass sich das Kraftfahrzeug nicht überschlagen wird und zum Steuern der ersten Gurtrückzieheinrichtung (22), so dass die erste Gurtrückzieheinrichtung (22) das Zurückziehen des Sicherheitsgurts stoppt und ermöglicht, dass der Sicherheitsgurt herausgezogen werden kann, wenn das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) erfasste Bewegungszustandsausmaß die vorbestimmte erste Bestimmungsbedingung nicht erfüllt, nachdem die erste Gurtrückzieheinrichtung (22) den Sicherheitsgurt um einen vorbestimmten Betrag zurückgezogen hat.
Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Gurtrückzieheinrichtung (22, 23) als die erste Gurtrückzieheinrichtung (22) und die zweite Gurtrückzieheinrichtung (23) dient.
Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) erfasste Bewegungszustandsausmaß zumindest eine Wankrate und einen Wankwinkel des Kraftfahrzeugs beinhaltet.
Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) erfasste Bewegungszustandsausmaß zumindest eine Wankrate und eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs beinhaltet.
Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das durch die Bewegungszustandsausmaßerfassungseinrichtung (31, 32) erfasste Bewegungszustandsausmaß eine Wankrate, einen Wankwinkel und eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs beinhaltet.
Sicherheitsgurtvorrichtung gemäß Anspruch 11, wobei die erste Gurtrückziehsteuereinrichtung (33) wiederholtermaßen bestimmt, ob jeder Wert der Wankrate, des Wankwinkels und der Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs gleich oder größer als ein zugehöriger vorbestimmter Wert ist, und bestimmt, dass sich das Kraftfahrzeug überschlagen wird, wenn zumindest ein Wert aus der Wankrate, dem Wankwinkel und der Querbeschleunigung gleich oder größer als der zugehörige vorbestimmte Wert ist.