DE602004006721T2

DE602004006721T2 - Sicherheitsgurtvorrichtung für fahrzeug

Info

Publication number: DE602004006721T2
Application number: DE602004006721T
Authority: DE
Inventors: Toshiya Toyota-shi KUDO; Hideki Toyota-shi KATO; Ryoutarou Toyota-shi KACHUU; Takuya Toyota-shi NEZAKI; Kazuyoshi Kariya-shi ISAJI
Original assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Denso Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-01-21
Filing date: 2004-01-21
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2024-01-22
Also published as: EP1593561B1; KR100634777B1; CN1741926A; CN100348444C; JP2004262256A; WO2004065181A1; KR20050105441A; US7654573B2; DE602004006721D1; JP3949061B2; EP1593561A4; EP1593561A1; US20060237960A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsgurtvorrichtung von einem Fahrzeug, die mit einer Aufrollvorrichtung bzw. einem Wickler zum Aufrollen eines Sicherheitsgurts versehen ist.
Stand der Technik
Bisher ist eine Vorrichtung dieses Typs dazu angepasst, eine Kollision mit einem Kollisionsobjekt vorherzusagen und die Kollision zu erfassen, wie in der gattungsgemäßen ungeprüften japanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 6-286581 offenbart. Ein Sicherheitsgurt wird mit einer ersten Wickellast aufgerollt, wenn die Kollision vorhergesagt wird. Der Sicherheitsgurt wird mit einer zweiten Wickellast aufgerollt, die größer als die erste Wickellast ist, wenn die Kollision erfasst wird.
Obwohl ein Insasse durch das Aufwickeln des Sicherheitsgurts geschützt wird, wenn eine Kollision vorhergesagt wird und wenn die Kollision eintritt, behindert ein solches Aufrollen des Sicherheitsgurts nach der Vorrichtung im Stand der Technik wie vorstehend beschrieben den Insassen, und wenn die behindernde Kraft des Sicherheitsgurts zu groß ist, wird dem Insassen ein unbehagliches Gefühl vermittelt. Daher ist es erwünscht, einen Wickelmodus und eine Wickellast des Sicherheitsgurts zu schaffen, die einen Insassen schützen können, wobei das unbehagliche Gefühl, dass dem Insassen vermittelt wird, so klein wie möglich gehalten wird.
Erläuterung der Erfindung
Um das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug zu schaffen, in der ein Sicherheitsgurt in einem Wickel- bzw. Aufrollmodus und mit einer Wickellast aufgewickelt bzw. aufgerollt wird, welche einen Insassen schützen können, während das vermittelte unbehagliche Gefühl so gering wie möglich gehalten wird.
Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, ist es ein Merkmal der Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug, die mit einem Wickler zum Aufwickeln eines Sicherheitsgurts nach der vorliegenden Erfindung versehen ist, dass eine Kollisionsvorhersageeinrichtung zum Vorhersagen einer Kollision mit einem Kollisionsobjekt und eine erste Wickelsteuereinrichtung vorgesehen sind, um den Wickler so zu steuern, dass der Sicherheitsgurt mit einer ersten Wickellast aufgewickelt wird, wenn eine Kollision von der Einrichtung zur Vorhersage der Kollision vorhergesagt wird. In diesem Fall kann die erste Wickellast beispielsweise auf einen Wert zwischen 80 N und 120 N je einschließlich festgelegt sein.
Das Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es auch, dass die Einrichtung zur Vorhersage der Kollision vorgesehen ist, um die Kollision mit dem Kollisionsobjekt vorherzusagen, und die erste Wickelsteuereinrichtung, um den Wickler so zu steuern, dass er den Sicherheitsgurt aufrollt, wobei er die Wickellast des Sicherheitsgurts mit einem ersten Anstiegsgradienten von einem Moment an erhöht, an dem die Kollision von der Einrichtung zur Kollisionsvorhersage vorhergesagt wird. In diesem Fall kann der erste Anstiegsgradient auf einen Wert festgelegt werden, der gleich oder größer als 100 N/180 ms und kleiner als 100 N/100 ms ist. Die Wickellast des Sicherheitsgurts, die von der ersten Wickelsteuereinrichtung erhöht wird, kann auf die erste Wickellast begrenzt sein.
In diesen Merkmalen der vorliegenden Erfindung kann die Einrichtung zur Kollisionsvorhersage so aufgebaut sein, dass sie beispielsweise eine Radarvorrichtung umfasst, die extrem hochfrequente Wellen (Millimeterwellen) verwendet, oder Ultraschallwellen, eine Kamera oder Ähnliches, und die Kollision durch Messen eines Abstands zum Kollisionsobjekt (beispielsweise einem vor dem eigenen Fahrzeug vorhandenen Fahrzeug) vorherzusagen, und eine Geschwindigkeit des fraglichen bzw. eigenen Fahrzeugs mit Bezug auf den gemessenen Abstand in Betracht zu ziehen. Beispielsweise kann die Einrichtung zur Kollisionsvorhersage die Kollision mit dem Kollisionsobjekt auf der Grundlage eines erfassten Abstands, der sich mit der Zeit ändert, durch kontinuierliches Erfassen des Abstands von dem fraglichen Fahrzeug zum Kollisionsobjekt vorhersagen. Nach der auf diese Weise aufgebauten vorliegenden Erfindung wird eine behindernde bzw. fesselnde Kraft des Sicherheitsgurts und die Veränderungen der behindernden Kraft begrenzt, wenn die Kollision vorhergesagt wird, und daher kann das unbehagliche Gefühl des Insassen aufgrund der behindernden Kraft des Sicherheitsgurts verringert werden.
Ein anderes Merkmal der Sicherheitsgurtvorrichtung, die mit der Kollisionsvorhersageeinrichtung und der ersten Wickelsteuereinrichtung der vorliegenden Erfindung versehen ist, ist es auch, dass eine Einrichtung zur Erfassung einer Notbremsung zum Erfassen eines Notbremszustands und eine zweite Wickelsteuereinrichtung vorgesehen sind, um den Wickler so zu steuern, dass der Sicherheitsgurt mit einer zweiten Wickellast aufgewickelt wird, die größer als die erste Wickellast ist, wenn der Notbremszustand von der Einrichtung zur Erfassung der Notbremsung erfasst wird. In diesem Fall kann die zweite Wickellast beispielsweise auf einen Wert festgelegt werden, der gleich oder größer als 150 N ist.
Ein anderes Merkmal der Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug, die mit der Kollisionsvorhersageeinrichtung und der ersten Wickelsteuereinrichtung der vorliegenden Erfindung versehen ist, ist es, dass die Einrichtung zur Erfassung einer Notbremsung zum Erfassen des Notbremszustands und die zweite Wickelsteuereinrichtung zum Steuern des Wicklers so vorgesehen sind, dass er den Sicherheitsgurt aufwickelt, wobei er die Wickellast des Sicherheitsgurts von einem Moment an, wenn der Notbremszustand von der Einrichtung zur Erfassung des Notbremsens erfasst wird, mit einem zweiten Anstiegsgradienten erhöht, der größer als der erste Anstiegsgradient ist. In diesem Fall kann der zweite Anstiegsgradient auf einen Wert festgelegt werden, der gleich oder größer als beispielsweise 100 N/100 ms ist. Die Wickellast des Sicherheitsgurts, die von der zweiten Wickelsteuereinrichtung erhöht wird, kann auf die zweite Wickellast begrenzt sein.
In diesem oder anderen Merkmalen der vorliegenden Erfindung kann die Einrichtung zur Erfassung der Notbremsung so angepasst sein, dass sie eine Größe des Durchdrückens, eine Druckgeschwindigkeit und eine Druckkraft auf ein Bremspedal oder einen Bremshydraulikdruck erfasst, und wenn der erfasste Wert gleich oder größer als der vorab bestimmte Wert ist, den Notbremszustand erfasst.
Der Notbremszustand in diesen anderen Merkmalen der vorliegenden Erfindung basiert auf der Absicht des Insassen, und daher hat der Insasse kein sehr unbehagliches Gefühl, selbst wenn die Wickellast und der Anstiegsgradient der Wickellast des Sicherheitsgurts in einem bestimmten Ausmaß erhöht wird. Daher wird der Schutz des Insassen sichergestellt, ohne dem Insassen ein sehr unbehagliches Gefühl zu vermitteln, indem die zweite Wickelsteuerung zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen ersten Wickelsteuerung durchgeführt wird.
Kurze Erläuterung der Figuren
1 ist eine allgemeine schematische Zeichnung einer Sicherheitsgurtvorrichtung nach einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist ein Ablaufplan eines Wickelsteuerprogramms, dass von einem in 1 gezeigten Mikrocomputer implementiert ist.
3 ist ein Schaubild, das Veränderungen der ersten und zweiten Wickellasten über der Zeit zeigt, wenn ein Sicherheitsgurt durch den ersten und zweiten Wickelsteuervorgang in dem in 2 gezeigten Wickelsteuerprogramm aufgerollt wird.
Bestes Verfahren zum Durchführen der Erfindung
Mit Bezug auf die Figuren wird nun eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 zeigt schematisch eine Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach der Ausführungsform. Die Sicherheitsgurtvorrichtung für das Fahrzeug umfasst einen Sicherheitsgurtmechanismus SB und eine elektronische Steuervorrichtung EL.
Der Sicherheitsgurtmechanismus SB umfasst einen Sicherheitsgurt 12 zum Zurückhalten und Schützen eines Insassen, der auf einem Sitz 11 sitzt. Der Sicherheitsgurt 12 wird aus einer Rückzugvorrichtung 13 herausgezogen, die auf einer Seite des Sitzes vorgesehen ist, gleitend in einem Schultergurtanker 14 an seinem mittleren Teil gelagert und auf der anderen Seite des Sitzes 11 an seinem anderen Ende befestigt.
Der mittlere Teil des Sicherheitsgurts 12 ist mit einer Zungenplatte 15 versehen, die so befestigt ist, dass sie beweglich ist. Die Zungenplatte 15 ist so angepasst, dass sie lösbar in ein Gurtschloss 16 eingepasst werden kann, das auf der anderen Seite des Sitzes 11 befestigt ist. Die Rückzugvorrichtung 13 umfasst einen Elektromotor 20 zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes 12 im Notfall und einen Mechanismus, um zu verhindern, dass der aufgewickelte Sicherheitsgurt 12 herausgezogen wird.
Die elektronische Steuervorrichtung EL umfasst einen Mikrocomputer 30, der eine CPU, ein ROM, ein RAM und einen Zeitgeber aufweist. Der Mikrocomputer 30 steuert eine Strommenge, die dem Elektromotor 20 über eine Antriebsschaltung 31 bereitgestellt wird, in dem er wiederholt in vorab bestimmten kurzen Intervallen ein in 2 gezeigtes Wickelsteuerprogramm ausführt. In Übereinstimmung damit werden eine Wickellast und ein Anstiegsgradient der Wickellast des Sicherheitsgurts 12 durch den Elektromotor 20 gesteuert. Ein Abstandssensor 41, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 und ein Bremsschalter 43 sind mit dem Mikrocomputer 30 verbunden.
Der Abstandssensor 41 umfasst eine Radarvorrichtung, die extrem hochfrequente Wellen (Millimeterwellen), Ultraschallwellen oder Ähnliches verwendet, an einem vorderen Ende des Fahrzeugs montiert ist und einen Abstand Lx von dem vorderen Ende des Fahrzeugs zu einer vor dem Fahrzeug liegenden Substanz (hauptsächlich einem sich vor dem Fahrzeug befindlichen Fahrzeug) erfasst. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 erfasst eine Fahrzeuggeschwindigkeit V durch Zählen der Anzahl von Umdrehungen einer Abtriebswelle eines Getriebes. Der Bremsschalter 43, dessen eine Funktion es ist, eine plötzliche Bremsung zu erfassen, die durch den Insassen ausgeführt wird, ist normalerweise in einem AUS-Zustand, und wird in einen EIN-Zustand geschaltet, wenn ein Bremspedal stark gedrückt wird.
Nachfolgend wird ein Betrieb der Ausführungsform erläutert, die wie vorstehend beschrieben aufgebaut ist. Durch Einschalten eines Zündschalters beginnt der Mikrocomputer 30 wiederholt damit, das in 2 gezeigte Wickelsteuerprogramm in vorab bestimmten kurzen Intervallen auszuführen. Die Ausführung des Wickelsteuerprogramms wird im Schritt 100 gestartet, der Mikrocomputer 30 liest im Schritt 102 ein Signal, welches den Zustand des Bremsschalters 43 anzeigt, und bestimmt abhängig davon, ob dieser Schalter 43 im EIN-Zustand ist, ob die plötzliche Bremsung eingeleitet ist oder nicht.
Ein Fall, in dem die plötzliche Bremsung nicht eingeleitet ist, wird nun beschrieben. In diesem Fall wird im Schritt 102 „NEIN" beschrieben, und der Vorgang geht zu Schritt 104 und weiter. Im Schritt 104 gibt der Mikrocomputer 30 die von den Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 42 erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit V ein und bestimmt, ob die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als eine vorab bestimmte niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ (beispielsweise 5 km/h) ist oder nicht, wodurch der Mikrocomputer 30 bestimmt, ob das Fahrzeug sich in einem Fahrzustand befindet oder nicht. Wenn das Fahrzeug sich in einem im Wesentlichen gestoppten Zustand befindet und die Fahrzeuggeschwindigkeit V niedriger als die vorab bestimmte kleine Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ ist, wird im Schritt 104 „NEIN" bestimmt, und der Vorgang geht zum Schritt 122 weiter. in Schritt 122 bestimmt der Mikrocomputer 30, ob die Wickelsteuerung des Sicherheitsgurts 12 gemäß den nachstehend beschriebenen Schritten 118, 120 durchgeführt wird.
Wenn der Mikrocomputer nicht unter der Wickelsteuerung des Sicherheitsgurts 12 steht, wird im Schritt 122 „NEIN" bestimmt, und die Implementierung des Wickelsteuerprogramms im Schritt 128 wird einmal beendet.
Wenn das Fahrzeug andererseits damit beginnt, zu fahren und „JA" bestimmt wird, d. h. die Fahrzeuggeschwindigkeit V gleich oder größer als die vorab bestimmte niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit V₀ in Schritt 104 ist, implementiert der Mikrocomputer 30 die Vorgänge von Schritt 106 und weiter. In Schritt 106 wird der Abstand Lx von dem vorderen Ende des Fahrzeugs zu der Substanz vor dem Fahrzeug, der von dem Abstandssensor 41 erfasst wird, eingelesen und als ein neuer Abstand Lnew festgelegt, der den durch die Durchführung des Programms zu dieser Zeit eingegebenen Abstand anzeigt. Nachstehend wird im Schritt 108 ein abgezogener Wert Lold – Lnew, der durch Abziehen des neuen Abstands Lnew von der Länge Lx, die zur Zeit der letzten Durchführung des Programms erhalten wurde (der nachstehend als der frühere Abstand Lold bezeichnet wird), durch einen Durchführungszeitabschnitt Δt des Wickelsteuerprogramms dividiert, wodurch eine Relativgeschwindigkeit Vab (= (Lold – Lnew)/Δt) mit Be zug auf die Substanz vor dem Fahrzeug berechnet wird. Die frühere Länge Lold wird durch einen nicht gezeigten Initialisierungsvorgang auf „0" festgelegt. In diesem Fall ist die Relativgeschwindigkeit Vab, die beim ersten Mal berechnet wird, ein negativer Wert, und es wird im Schritt 112 „NEIN" bestimmt, und daher geht der Vorgang zum Schritt 122. Daher führt es nicht zu einem Problem, dass die beim ersten Mal berechnete Relativgeschwindigkeit Vab nicht geeignet ist.
Nach der Berechnung der Relativgeschwindigkeit Vab wird der frühere Abstand Lold für die nächste Berechnung der Relativgeschwindigkeit Vab durch den neuen Abstand Lnew ersetzt. Anschließend bestimmt der Mikrocomputer 30 im Schritt 112, ob die gleiche Relativgeschwindigkeit Vab ein positiver Wert ist oder nicht. Wenn die Relativgeschwindigkeit Vab kein positiver Wert ist, wird wie vorstehend beschrieben im Schritt 112 „NEIN" bestimmt, und der Vorgang geht zu Schritt 122. Dies ist so, weil die Tatsache, dass die Relativgeschwindigkeit Vab kein positiver Wert ist, bedeutet, dass der Abstand Lx von dem vorderen Ende des Fahrzeugs zu der Substanz vor dem Fahrzeug sich nicht verändert oder ansteigt, und in diesem Fall gibt es keine Möglichkeit einer Kollision des Fahrzeugs mit der Substanz vor dem Fahrzeug.
Wenn andererseits die Relativgeschwindigkeit Vab einen positiven Wert aufweist, wird im Schritt 112 „JA" bestimmt und der Vorgang geht zu Schritt 114. Im Schritt 114 wird eine Zeit Ts (= Lnew/Vab) berechnet, bis das vordere Ende des Fahrzeugs mit der Substanz vor dem Fahrzeug kollidiert, wenn das Fahrzeug mit der derzeitigen Relativgeschwindigkeit Vab weiterfährt, indem der neue Abstand Lnew durch die Relativgeschwindigkeit Vab dividiert wird. Nachstehend wird die Zeit Ts als eine Kollisionszeit bezeichnet. Anschließend bestimmt der Mikrocomputer 30 im Schritt 116, ob die Kollisionszeit Ts gleich oder kleiner als eine vorab bestimmte Zeit Ts₀ ist oder nicht. In diesem Fall wird die vorab bestimmte Zeit Ts₀ beispielsweise auf einen Wert in der Größenordnung von 0,5 Sekunden festgelegt, was eine abgeschätzte Zeit bis zum Zusammenstoß des vorderen Endes des Fahrzeugs mit der Substanz vor dem Fahrzeug ist, falls nicht der Insasse (Fahrzeugführer) einen Vorgang zur Verhinderung der Kollision wie ein Drücken des Bremspedals oder Drehen eines Lenkrads oder Ähnliches schnell durchführt.
Wenn die Zeit Ts bis zur Kollision des vorderen Endes größer als die vorab bestimmte Zeit Ts₀ ist, wird in Schritt 116 „NEIN" bestimmt und der Vorgang geht zum Schritt 122. Wenn andererseits die Kollisionszeit Ts gleich oder kleiner als die vorab bestimmte Zeit Ts₀ ist, wird im Schritt 116 „Ja" bestimmt, d. h. eine Kollision vorhergesagt und ein erster Wickelsteuervorgang wird in Schritt 118 durchgeführt.
In dem ersten Wickelsteuervorgang wird die Strommenge, die in den Elektromotor 20 fließt, in solcher Weise gesteuert, dass die Wickellast des Sicherheitsgurts 12 mit einem vorab bestimmten ersten Anstiegsgradienten (beispielsweise 100 N/140 ms) kontinuierlich ansteigt und wenn sie eine vorab bestimmte erste Wickellast (beispielsweise 100 N) erreicht, diese erste Wickellast hält (siehe eine dicke durchgezogene Linie in 3). Durch diese Steuerung des Elektromotors 20 wird der Sicherheitsgurt 12 in die Rückzugvorrichtung 13 aufgerollt und der Insasse wird vom Sicherheitsgurt 12 festgehalten.
Die Erfinder erhielten das nachstehende experimentelle Ergebnis mit Bezug auf den ersten Anstiegsgradienten und die erste Wickellast. Wenn der erste Anstiegsgradient gleich oder größer als 100 N/180 ms und kleiner als 100 N/100 ms ist (in 3 gezeigter Bereich A) kann ein großer Teil der Leute das Rückhalten durch den Sicherheitsgurt 12 akzeptieren. Wenn dagegen der erste Anstiegsgradient gleich oder größer als 100 N/100 ms ist, fühlt die Mehrheit der Leute, dass die Behinderung durch den Sicherheitsgurt 12 an der tolerierbaren Grenze oder nicht tolerierbar ist. Der untere Grenzwert 100 N/180 ms des ersten Anstiegsgradienten ist ein Wert, der unter dem Gesichtspunkt des Schutzes des Insassen festgelegt ist.
Mit Bezug auf die erste Wickellast kann die Mehrzahl der Leute die Behinderung durch den Sicherheitsgurt 12 akzeptieren, wenn sie in dem Bereich zwischen 80 N und 120 N je einschließlich (den Bereich A in 3) liegt. Wenn dagegen die erste Wickellast gleich oder größer als 120 N ist, fühlt eine Mehrzahl der Leute, dass die Behinderung durch den Sicherheitsgurt 12 auf dem tolerierbaren Grenzwert oder nicht tolerierbar ist. Der untere Grenzwert 80 N der ersten Wickellast ist ein Wert, der unter dem Gesichtspunkt des Schutzes des Insassen ausgewählt ist.
Nachfolgend wird ein Fall beschrieben, in dem eine plötzliche Bremsbetätigung durchgeführt wird, um eine Kollision zu vermeiden. In diesem Fall wird im vorstehend beschriebenen Schritt 102 „JA" festgestellt, d. h., dass der Bremsschalter 43 im EIN-Zustand ist, und ein zweiter Wickelsteuervorgang wird im Schritt 120 durchgeführt.
In dem zweiten Wickelsteuerprozess wird die Menge des Stroms, der in den Elektromotor 20 fließt, in einer solchen Weise gesteuert, dass die Wickellast des Sicherheitsgurts 12 kontinuierlich mit einem zweiten Anstiegsgradienten (beispielsweise 100 N/90 ms) steigt, und wenn sie die vorab bestimmte zweite Wickellast (beispielsweise 160 N) erreicht, wird sie auf der zweiten Wickellast gehalten (siehe eine dicke gestrichelte Linie in 3). Durch die Steuerung dieses Elektromotors 20 wird der Sicherheitsgurt 12 in die Rückzugsvorrichtung 13 aufgerollt, und der Insasse wird von dem Sicherheitsgurt 12 mit einer Rückhaltekraft zurückgehalten, die größer als in dem Fall der ersten Wickelsteuerung ist.
Der zweite Anstiegsgradient und die zweite Wickellast werden unter dem Gesichtspunkt des Schutzes der Insassen auf hohe Werte festgelegt. Dennoch fühlen viele Leute nach dem Ergebnis des Experiments in diesem Fall kein Unbehagen, weil der Insasse (Fahrzeugführer) die Bremse betätigt, obwohl der zweite Anstiegsgradient 100 N/100 ms oder mehr ist und selbst wenn die zweite Wickellast größer als 150 N ist.
Es gibt einen Fall, in dem die erste Wickelsteuerung in dem gleichen Moment gestartet wird, in dem die zweite Wickelsteuerung gestartet wird. In diesem Fall wird die Strommenge, die in den Elektromotor 20 fließt, so gesteuert, dass die Wickellast des Sicherheitsgurts 12 von der derzeit gesteuerten Wickellast des Sicherheitsgurts 12 mit dem zweiten Anstiegsgradienten auf die zweite Wickellast ansteigt.
Auf diese Weise wird der Insasse nach der Sicherheitsgurtvorrichtung nach der vorliegenden Ausführungsform mit einer vergleichsweise geringen Wickellast des Sicherheitsgurts 12 zurückgehalten, die durch den ersten Wickelsteuervorgang in Schritt 118 mit einem vergleichsweise kleinen Anstiegsgradienten ansteigt, wenn die Kollision durch den Vorgang in den Schritten 104 bis 116 vorhergesagt wird. Daher fühlt der Insasse kein Gefühl eines Unbehagens und wird geschützt, selbst wenn das Fahrzeug kollidiert. Wenn der plötzliche Bremsvorgang durchgeführt wird, wird der plötzliche Bremsvorgang durch den Vorgang in Schritt 102 erfasst, und der Insasse wird durch den Wickelsteuervorgang in Schritt 120 durch eine Wickellast zurückgehalten, die mit einem größeren Anstiegsgradienten als bei der ersten Wickelsteuerung ansteigt und größer als die bei der ersten Wickelsteuerung ist. In diesem Fall fühlt der Insasse selbst bei einem großen Anstiegsgradienten und einer großen Wickellast kein starkes Unbehagen, weil er den plötzlichen Bremsvorgang bemerkt. Daher ist der Schutz des Insassen sicher gestellt, selbst wenn das Fahrzeug kollidiert.
Wenn die ersten und zweiten Wickelsteuerungen des Sicherheitsgurts 12 durchgeführt werden, wird im Schritt 122 „JA" bestimmt, d. h., dass die Wickelsteuerung aktiv ist, und der Vorgang geht zu Schritt 124. In Schritt 124 bestimmt der Mikrocomputer 30, ob Bedingungen zum Lösen der Wickelsteuerung erfüllt sind oder nicht. Ein solches Lösen der Wickelsteuerung des Sicherheitsgurts 12 wird durchgeführt, weil es wünschenswert ist, die Behinderung des Insassen durch den Sicherheitsgurt 12 aufzuheben, nachdem die Kollision durch den Lenkvorgang des Passagiers verhindert wurde, oder das Fahrzeug gestoppt hat, selbst wenn die Kollision auftrat.
Daher wird in dem Vorgang zur Bestimmung der Lösebedingung in Schritt 124 bestimmt, ob der plötzliche Bremsvorgang durch denselben Vorgang wie in dem vorstehend beschriebenen Schritt 102 gelöst bzw. beendet wurde, ob die Kollision nicht durch den selben Vorgang wie in den Schritten 104 bis 116 vorher gesagt wurde, ob das Fahrzeug in dem gestoppten Zustand ist, und ob mehr als die vorab bestimmte Zeit verstrichen ist, seit die erste oder zweite Wickelsteuerung gestartet wurde. Wenn diese Lösebedingungen nicht erfüllt sind, wird im Schritt 124 „NEIN" bestimmt, und die Implementierung des Wickelsteuerprogramms wird fürs Erste im Schritt 128 beendet. In diesem Fall wird der erste oder zweite Wickelsteuervorgang fortgesetzt.
Wenn andererseits die vorstehend beschriebenen Lösebedingungen erfüllt sind, wird in Schritt 124 „JA" bestimmt, und der Mikrocomputer 30 führt einen Lösevorgang der Wickelsteuerung durch, um die Steuerung des Betriebs des Elektromotors 20 in Schritt 126 zu stoppen und die Implementierung des Wickelsteuerprogramms wird im Schritt 128 zunächst beendet. In Übereinstimmung damit wird die Wickellast des Sicherheits gurts 12 so verringert, dass der Insasse den Sicherheitsgurt 12 frei herausziehen kann. Wenn der Sicherheitsgurt 12 aufgrund einer Verriegelungsfunktion der Rückzugsvorrichtung 13 selbst dann nicht herausgezogen werden kann, wenn die Wickelsteuerung des Sicherheitsgurts 12 beendet wird, ist es notwendig einen Vorgang durchzuführen, um die Verriegelungsfunktion zu lösen.
Obwohl die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung soweit beschrieben wurden, ist die Durchführung der vorliegenden Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen und deren Modifizierungen beschränkt, und verschiedene Änderungen können ohne Abweichung von dem Gebiet der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden.
Beispielsweise wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der plötzliche Bremsvorgang durch den Bremsschalter 43 erfasst. Verschiedene Verfahren können jedoch im Bezug auf den plötzlichen Bremsvorgang in Betracht gezogen werden. Wie durch eine gestrichelte Linie in 1 gezeigt ist es auch möglich, einen Sensor 44 für die Größe des Drucks auf das Bremspedal vorzusehen, um eine Größe des Drucks auf das Bremssignal zu erfassen, und den plötzlichen Bremsvorgang unter den Bedingungen zu erfassen, dass die Größe des Drucks auf das Bremspedal, die von diesem Sensor 44 erfasst wird, oder eine Druckgeschwindigkeit des Bremspedals, die aus dem erfassten Wert des Drückens des Bremssignals berechnet wird, gleich oder größer als der vorab bestimmte Wert ist.
Alternativ ist es auch möglich, einen Sensor 45 für den Bremspedalpressdruck vorzusehen, um einen Bremspedalpressdruck zu erfassen und den plötzlichen Bremsvorgang unter den Bedingungen zu erfassen, dass der Bremspedalpressdruck, der von diesem Sensor 45 erfasst wird, oder die variierende Geschwindigkeit der Bremspedalpresskraft, die aus der erfassten Presskraft berechnet wird, gleich oder größer als der vorab bestimmte Wert ist. Zudem ist es möglich, einen Sensor 46 für den Bremshydraulikdruck zum Erfassen eines Hydraulikdrucks im Bereich des Bremsöls vorzusehen (beispielsweise auf einer Ausgangsseite eines Hauptzylinders für die Bremse) und den plötzlichen Bremsvorgang unter den Bedingungen zu erfassen, dass der Bremshydraulikdruck, der von diesem Sensor 46 erfasst wird, oder die variierende Geschwindig keit des Bremshydraulikdrucks, die aus dem erfassten Bremshydraulikdruck berechnet wird, gleich oder größer als der vorabbestimmte Wert ist.
In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird der Abstand Lx mit Bezug auf die Substanz vor dem Fahrzeug durch die Radarvorrichtung erfasst, die extrem hochfrequente Wellen (Millimeterwellen oder Ultraschallwellen verwendet. Es ist jedoch auch möglich, eine Kamera vor dem Fahrzeug bereitzustellen und die Existenz der Substanz vor dem Fahrzeug und den Abstand Lx mit Bezug auf die Substanz vor dem Fahrzeug durch diese Kamera zu messen.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird eine Vorhersage der Kollision unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit V und der Kollisionszeit Ts durch den Vorgang in den Schritten 104 bis 116 durchgeführt. Stattdessen oder zusätzlich dazu ist es jedoch auch möglich, die Kollision durch die Fahrzeuggeschwindigkeit des fraglichen Fahrzeugs und den Abstand zu der Substanz vor dem Fahrzeug oder der Variation des Zustands der relativen Geschwindigkeit zu der Substanz vor dem Fahrzeug vorherzusagen.
Zudem wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform das Aufwickeln des Sicherheitsgurts 12 durch die Drehung des Elektromotors 20 durchgeführt. Es ist jedoch auch möglich, eine Einrichtung außer dem Elektromotor vorzusehen, so lange sie das Aufwickeln des Sicherheitsgurts 12 ermöglicht.

Claims

Eine Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug, die mit einem Wickler (20) zum Aufwickeln eines Sicherheitsgurt (12) versehen ist und Folgendes aufweist: eine Einrichtung (30, 41, 42) zu Kollisionsvorhersage, um eine Kollision mit einem kollidierenden Objekt vorherzusagen; und eine erste Wickelsteuereinrichtung (30), um den Wickler (20) so zu steuern, dass er den Sicherheitsgurt (12) mit einer ersten Wickellast aufwickelt, wenn eine Kollision durch die Einrichtung (30, 41, 42) zur Vorhersage einer Kollision vorhergesagt wird, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (43) zur Erfassung einer Notbremsung, um einen Notbremszustand zu erfassen; und eine zweite Wickelsteuereinrichtung (30), um den Wickler (20) so zu steuern, dass er den Sicherheitsgurt (12) mit einer zweiten Wickellast aufwickelt, die größer als die erste Wickellast ist, wenn der Notbremszustand von der Einrichtung (43) zur Erfassung einer Notbremsung erfasst wird.
Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wickelsteuereinrichtung (30) dazu angepasst ist, eine Wickellast des Wicklers (20) auf den Sicherheitsgurt (12) von einem Moment an, an dem die Kollision von der Einrichtung (30, 41, 42) zur Vorhersage einer Kollision vorhergesagt wird, mit einem ersten Anstiegsgradienten auf die erste Wickellast zu erhöhen, und dass die zweite Wickelsteuereinrichtung (30) dazu angepasst ist, eine Wickellast des Wicklers (20) auf den Sicherheitsgurt (12) von einem Moment an, an dem der Notbremszustand von der Einrichtung (43) zur Erfassung eines Notbremszustandes erfasst wird, mit einem zweiten Anstiegsgradienten, der größer als der erste Anstiegsgradient ist, auf die zweite Wickellast zu erhöhen.
Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Anstiegsgradient auf einen Wert gleich oder größer als 100 N/100 ms festgelegt ist.
Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anstiegsgradient auf einen Wert gleich oder größer als 100 N/180 ms und kleiner als 100 N/100 ms festgelegt ist.
Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Wickellast auf einen Wert gleich oder größer als 150 N festgelegt ist.
Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wickellast auf einen Wert zwischen je einschließlich 80 N und 120 N festgelegt ist.
Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (30, 41, 42) zur Vorhersage einer Kollision kontinuierlich einen Abstand des fraglichen Fahrzeug zum Kollisionsobjekt erfasst und die Kollision mit dem Kollisionsobjekt auf der Grundlage des erfassten Abstands, der sich mit der Zeit verändert, vorhersagt.
Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (43) zur Erfassung der Notbremsung den Notbremszustand auf der Grundlage zumindest entweder einer Druckkraft, einer Druckgeschwindigkeit oder einer Druckgröße des Bremspedals oder eines Bremshydraulikdrucks erfasst.
Eine Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug, die mit einem Wickler (20) zum Wickeln eines Sicherheitsgurts (12) versehen ist und Folgendes umfasst: eine Einrichtung (30, 41, 42) zur Vorhersage einer Kollision, um eine Kollision mit einem Kollisionsobjekt vorherzusagen; und eine erste Wickelsteuereinrichtung (30), um den Wickler (20) so zu steuern, dass er den Sicherheitsgurt (12) von einem Moment an aufwickelt, an dem die Kollision von der Einrichtung (30, 41, 42) zur Vorhersage der Kollision vorhergesagt wird, wobei sie die Wickellast des Sicherheitsgurts (12) mit einem ersten Anstiegsgradienten erhöht; gekennzeichnet durch eine Einrichtung (43) zur Erfassung einer Notbremsung, um einen Notbremszustand zu erfassen; und eine zweite Wickelsteuereinrichtung (30), um den Wickler (20) so zu steuern, dass er den Sicherheitsgurt (12) aufwickelt, wobei er die Wickellast des Sicherheitsgurts (12) von einem Moment an, an dem der Notbremszustand von der Einrichtung (43) zur Erfassung des Notbremszustands erfasst wird, mit einem zweiten Anstiegsgradienten erhöht, der größer als der erste Anstiegsgradient ist.
Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der der zweite Anstiegsgradient auf einen Wert gleich oder größer als 100 N/100 ms festgelegt ist.
Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Anstiegsgradient auf einen Wert gleich oder größer als 100 N/180 ms und kleiner als 100 N/100 ms festgelegt ist.
Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (30, 41, 42) zur Vorhersage einer Kollision kontinuierlich einen Abstand von dem fraglichen Fahrzeug zum Kollisionsobjekt erfasst und die Kollision mit dem Kollisionsobjekt auf der Grundlage des erfassten Abstands erfasst, der sich mit der Zeit ändert.
Die Sicherheitsgurtvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (43) zur Erfassung der Notbremsung den Notbremszustand auf der Grundlage zumindest entweder einer Druckgröße, einer Druckgeschwindigkeit und einer Druckkraft auf das Bremspedal oder eines Bremshydraulikdrucks erfasst.