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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug einschließlich eines
Sicherheitssystems und ein Verfahren zum Verhindern einer Verletzung
des Passagiers eines motorisierten Fahrzeugs durch das Trennen eines
Karosserie- bzw. Aufbaulagers von der den Boden berührenden
Anordnung des Fahrzeugs.
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Hintergrund
der Erfindung
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Fahrzeugen,
ob zur Beförderung
von Menschen oder anderen Arten von Nutzlasten, kann es entweder
durch die Konstruktion oder aufgrund des Wesens der Verwendung derselben
an Stabilität mangeln.
Viele solcher Fahrzeuge sind insbesondere kippanfällig, ganz
gleich, ob aufgrund einer Kollision, einer mechanischen Störung, plötzlichen
Drehungen, steilen Gefällen
oder eines Zusammenstoßes
mit einer Oberflächenunebenheit,
welche die Einrichtung nicht kompensieren kann. In der Tat kann
jedes personengebundene Fahrzeug umkippen, wenn auf ausreichend
schwere Oberflächenunebenheiten
gestoßen
wird. Unter diesen Umständen
muss/müssen der
Fahrgast oder die Inhalte des Fahrzeugs geschützt werden, so dass sich keine
Verletzung aus dem Vortrieb des Fahrgasts zum Boden oder einem anderen
massiven Hindernis ergibt. Sofern er nicht geschützt ist, kann der Fahrgast
auch aufgrund eines Traumas oder Quetschens eine Verletzung erleiden, wenn
sich das Fahrzeug, welches relativ massiv ist, überschlägt oder aufgrund der Trägheit desselben
in ein massives Hindernis oder auf den Fahrgast getrieben wird.
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Verfahren
zum Absorbieren oder Teilen der der Bewegung eines Fahrzeugs inhärenten kinetischen
Energie sind bekannt, um zu sichern, dass sie nicht in einen Vortrieb
des Fahrzeuginsassen in einen massiven Körper, wie beispielsweise den
Boden, umgewandelt wird. Häufige
Beispiele sind Stoßstangen an
Autos, welche kinetische Energie in Knautschmetallen absorbieren,
und Airbags, welche die mechanische Energie von Autofahrgästen in
die Verdichtung und Neuverteilung von Gas in einem Sack verbinden, bevor
ausreichend Zeit verstrichen ist, dass die Körper der Fahrgäste auf
das Lenkrad oder die Windschutzscheibe des Autos mit resultierenden
schweren Verletzungen auftreffen.
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Andere
Einrichtungen sind bekannt, um die in einem massiven Unterbauteil
des Fahrzeugs vorhandene kinetische Energie zum Aufblasen eines Balgs
oder Kissens einzusetzen, um die Fahrzeuginsassen im Fall eines
Frontalaufpralls zu schützen.
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In
einem nicht geschlossenen Fahrzeug, wie beispielsweise einem Rollstuhl,
ist es oft sicherer, den Fahrgast vom Weg des Trägheitszentrums bzw. Massenschwerpunkts
des Fahrzeugs abzulenken, als ihn zwischen der Masse des Fahrzeugs,
welche sich mit der zugehörigen
Bewegungsenergie derselben bewegt, und der Endruhestellung desselben
einzuschließen,
wie beispielsweise einer massiven Oberfläche nach einem Unfall.
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EP 436103 beschreibt ein
elektronisches Regelsystem für
ein treppensteigendes Fahrzeug, bei welchem ein Sitz des Benutzers
geregelt wird, um den Benutzer selbst dann in etwa vertikal zu halten, während das
Fahrzeug Stufen hinaufsteigt, wobei das treppensteigende Fahrzeug
ein Aufbaulager, eine den Boden berührende Anordnung und ein Verbindungsglied
aufweist, welches das Aufbaulager und das den Boden berührende Element
verbindet.
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Nach
der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer Sicherheitseinrichtung
zum Schützen
eines Fahrgasts des Fahrzeugs in einer Situation geliefert, in welcher
das Fahrzeug einer unerwünschten
Beschleunigung nach Anspruch 1 ausgesetzt ist. Das Fahrzeug ist
ein Fahrzeug, welches eine den Boden berührende Anordnung und ein Aufbaulager
mit einem Schwerpunkt (CG) aufweist. Die Sicherheitseinrichtung
weist ein Verbindungsglied zum Verbinden des Aufbaulagers und der
den Boden berührenden Anordnung
auf. Sie weist auch eine Auslösung
zum Lösen
der Bewegung des CG des Aufbaulagers entlang zumindest einer Achse
von der Bewegung der den Boden berührenden Anordnung auf. Ein
Stellantrieb zum Auslösen
der Auslösung
in Erwiderung auf eine unerwünschte
Beschleunigung des Fahrzeugs ist auch vorgesehen.
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Nach
der Erfindung lässt
das Verbindungsglied eine freie Bewegung des Aufbaulagers in Bezug auf
die den Boden berührende
Anordnung zu und kann ein Druckluftzylinder oder eine Gleitbahn
sein. Die Sicherheitseinrichtung kann auch einen Drehstellantrieb
einschließlich
eines Motors zum Drehen des Aufbaulagers in Bezug auf die den Boden
berührende
Anordnung aufweisen, um der Wirkung einer Rolle der den Boden berührenden
Anordnung auf die Ausrichtung des Aufbaulagers in Bezug auf eine
vertikale Richtung entgegenzuwirken.
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In
einer anderen Ausführungsform
der Erfindung weist die Sicherheitseinrichtung eine Pilotradanordnung
auf, welche mit dem Aufbaulager verbunden ist. Die Pilotradanordnung
kann zumindest ein Rad und eine selbstnivellierende Einrichtung
beinhalten. Die Auslösung
kann eine Einrichtung zum Speichern von mechanischer Energie, wie
beispielsweise eine Feder oder eine Schraubenfeder beinhalten, welche
mit mindestens einem der den Boden berührenden Anordnung und dem Aufbaulager
derart verbunden ist, dass die mechanische Energie zum Lösen der
Bewegung des CG des Aufbaulagers von der Bewegung der den Boden
berührenden
Anordnung verwendet wird.
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Nach
weiteren Ausführungsformen
der Erfindung kann die Sicherheitseinrichtung einen Speicher der
mechanischen Energie aufweisen, welcher mit zumindest einem der
den Boden berührenden
Anordnung und dem Aufbaulager derart verbunden ist, dass die mechanische
Energie zum Lösen
der Bewegung des CG des Aufbaulagers von der Bewegung der den Boden
berührenden
Anordnung verwendet wird.
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Nach
einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Schützen eines
Fahrgasts in einem Fahrzeug mit einer den Boden berührenden
Anordnung und einem Aufbaulager in einer Situation geliefert, in
welcher das Fahrzeug einer unerwünschten Beschleunigung
ausgesetzt ist. Das Verfahren weist die Schritte des Abtastens der
unerwünschten
Beschleunigung und Lösens
der Bewegung des Schwerpunkts des Aufbaulagers von der Bewegung der
den Boden berührenden
Anordnung in Bezug auf zumindest eine Achse auf.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Erfindung wird in Bezug auf die folgende Beschreibung, welche in
Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen genommen wurde, leichter
verständlich
sein, in welchen:
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1 eine
Seitenansicht eines rollstuhlartigen Fahrzeugs des Stands der Technik
der Art ist, bei welcher eine Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft
eingesetzt werden kann.
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2 eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs der 1 ist,
welche in einem frühen
Stadium eines Vorwärtskippens
gezeigt wird.
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3A eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs ist, welches wie in 2 kippt
und eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche eine Teiltrennung des
Aufbaulagers von der den Boden berührenden Anordnung nach vorn
zeigt.
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3B eine
Perspektivansicht von der Seite eines rollstuhlartigen Fahrzeugs
ist, welches eine alternative Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung einsetzt, welche eine Teiltrennung des Aufbaulagers von
der den Boden berührenden
Anordnung entlang einer Gleitbahn zeigt.
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4 eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs ist, welches wie in 2 kippt
und eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche ein weiteres Stadium
der Trennung des Aufbaulagers von der den Boden berührenden
Anordnung nach vorn zeigt.
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5 eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs ist, welches wie in 2 kippt
und eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche ein Einstadium der Trennung
des Aufbaulagers von der den Boden berührenden Anordnung nach vorn
zeigt.
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6 eine
Perspektivansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs ist, welches wie
in 2 kippt und eine Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung einsetzt, welche ein Endstadium der Trennung des Aufbaulagers
von der den Boden berührenden
Anordnung nach vorn zeigt.
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7 eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs der 1 ist,
welche in einem Fall gezeigt wird, in welchem auf ein Bodenhindernis
gestoßen wird.
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8 eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs ist, welches wie in 7 kippt
und eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche eine Teiltrennung des
Aufbaulagers von der den Boden berührenden Anordnung nach vorn zeigt.
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9 eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs ist, welches wie in 7 kippt
und eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche ein weiteres Stadium
der Trennung des Aufbaulagers von der den Boden berührenden
Anordnung nach vorn zeigt.
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10 eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs ist, welches wie in 7 kippt
und eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche ein Endstadium der Trennung
des Aufbaulagers von der den Boden berührenden Anordnung nach vorn
zeigt.
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11 eine
Ansicht des Fahrzeugs der 1 von vorne
ist, welches sich einer Stufe oder einem Randstein nähernd gezeigt
wird.
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12 eine
Ansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs von vorne ist, welches wie 11 kippt und
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche eine Teiltrennung des
Aufbaulagers von der den Boden berührenden Anordnung zur Seite
zeigt.
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13 eine
Ansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs von vorne ist, welches wie 11 kippt und
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche ein weiteres Stadium
der Trennung des Aufbaulagers von der den Boden berührenden
Anordnung zur Seite zeigt.
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14 eine
Perspektivansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs ist, welches eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Zwischenstadium eines Kippens zur
Seite der 13 einsetzt.
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15A eine Ansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs
ist, welches wie in 11 kippt und eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche einen Bodenkontakt eines
Pilotrads zeigt.
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15B eine Perspektivansicht des rollstuhlartigen
Fahrzeugs ist, welches eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Stadium eines Kippens zur Seite der 15 einsetzt.
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16 eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs der 1 ist,
welches in einem frühen
Stadium beim vorwärts
Herunterfallen einer Treppe gezeigt wird.
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17 eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs ist, welches wie in 16 kippt
und eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche eine Teiltrennung des
Aufbaulagers von der den Boden berührenden Anordnung nach vorn
zeigt.
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18 eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs ist, welches wie in 16 kippt
und eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche ein weiteres Stadium
der Trennung des Aufbaulagers von der den Boden berührenden Anordnung
nach vorn zeigt.
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19 eine
Seitenansicht des rollstuhlartigen Fahrzeugs ist, welches wie in 16 kippt
und eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einsetzt, welche ein Endstadium der Trennung
des Aufbaulagers von der den Boden berührenden Anordnung nach vorn
zeigt.
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Detaillierte
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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Die
vorliegende Erfindung liefert eine mechanische Strategie zum Handhaben
des Falls eines personengebundenen Fahrzeugs in irgendeine Richtung,
wie beispielsweise eines rollstuhlartigen Fahrzeugs.
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Nun
in Bezug auf die 1 bis 19, in welchen ähnliche
Elemente durch identische Nummern gekennzeichnet sind, werden Ansichten
eines personengebundenen Fahrzeugs, welches im Allgemeinen durch
die Nummer 10 gekennzeichnet ist, in fortschreitenden Stadien
verschiedener Kippbewegungen gezeigt. Ein Beispiel solch eines Fahrzeugs ist
das rollstuhlartige Fahrzeug, welches in der mitanhängigen US-Patentanmeldung,
laufende Nummer 08/250,693, welche am 27. Mai 1994 eingereicht wurde,
für eine
Erfindung von Kamen und andere beschrieben wurde, welche hierin
durch Verweis enthalten ist. Die vorliegende Erfindung ist an motorisierten, personengebundenen
oder anderen Fahrzeug, wie beispielsweise das in der Anmeldung von
Kamen beschriebene Fahrzeug, und auch an nicht motorisierten, personengebundenen
Fahrzeugen anwendbar. Insbesondere in Bezug auf 1 wird
mittels eines Beispiels ein Fahrzeug 10 gezeigt, das auf
einem Paar seitlich angeordneter Räder 12 (von welchen
eines in 1 sichtbar ist) getragen wird,
welche für das
Fahrzeug 10 Bodenkontakt liefern. Zwar wird die Erfindung
in Bezug auf das in 1 gezeigte rollstuhlartige Fahrzeug
beschrieben werden, aber es sollte klar sein, dass Fahrzeuge mit
anderen Konfiguration, welche andere Anzahlen von Rädern tragen und
für andere
Zwecke verwendet werden, ähnlich von
der Sicherheitseinrichtung profitieren können, die der Gegenstand der
vorliegenden Erfindung ist.
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Das
Fahrzeug 10 weist im Allgemeinen zwei Hauptfunktionsteile
auf: ein Aufbaulager 14, welches in Form eines Sitzes oder
anders sein kann, zum Tragen eines Fahrgasts 16 und eine
den Boden berührende
Anordnung 18, welche Räder 12 und
Trageinrichtungen und Motorantriebe (nicht gezeigt) beinhaltet,
welche, falls vorhanden, mit den Rädern assoziiert werden. Bei
herkömmlichen
Fahrzeugen und unter gewöhnlichen
Betriebszuständen,
ist das Aufbaulager 14 mit der den Boden berührenden
Anordnung 18 auf befestigte Weise verbunden, und der Fahrgast 16 wird
durch die Fortbewegung über
den Boden der den Boden berührenden
Anordnung 18 befördert. Die
durch die vorliegende Erfindung im Fall eines Unfalls eingesetzte
Strategie ist den Fahrgast 16 zusammen mit dem Aufbaulager 14 davon
zu lösen,
gezwungen zu sein, der Bewegung zu folgen, welche durch das Verbinden
des Aufbaulagers 14 mit der den Boden berührenden
Anordnung 18 definiert ist. Vor einem Unfall, welcher einen
Zusammenstoß mit einem
Hindernis, ein zur Instabilität
führendes
plötzliches
Drehen, eine mechanische oder elektrische Störung oder ein anderes Ereignis
beinhalten kann, fährt
der Fahrgast 16 parallel zum Boden und in einer erwünschten
Körperausrichtung,
normalerweise sitzend. Um eine Verletzung des Fahrgasts zu verhindern,
wird erwünscht,
diese Ausrichtung zum möglichen
Ausmaß unabhängig von
einem anschließenden
Umfallen der den Boden berührenden
Anordnung 18 beizubehalten. Um die erwünschte Trennung der Trägheitsbewegung
des Aufbaulagers 14 nach dem Unfall von der der den Boden
berührenden Anordnung
zu verursachen, wird ein physikalisches Lösen des Aufbaulagers von der
den Boden berührenden
Anordnung in Bezug auf einige oder alle Freiheitsgrade bewirkt.
Die Trennung ist in dem Sinne „passiv", dass die kinetische
Energie des Aufbaulagers und Fahrgasts verwendet werden, um das
Lösen zu
bewirken, oder alternativ kann die Trennung durch mechanische oder
andere Mittel angetrieben oder gefördert werden. Beispiele solcher
Verfahren zum Lösen
werden in der folgenden Beschreibung erörtert.
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Nun
in Bezug auf 2 wird eine Seitenansicht des
Fahrzeugs 10 in den Anfangsstadien eines Kippens gezeigt,
welches in diesem Fall und mittels eines Beispiels nach vorne gezeigt
wird. Das Aufbaulager 14 wird wieder mittels eines Beispiels
als stuhlartige Konfiguration gezeigt, bei welcher der Insasse 16 sitzt,
jedoch sind andere Trägermodalitäten möglich und
der Insasse 16 kann sich liegend oder in einer anderen
Position befinden. Die 2–6 stellen
eine Zeitreihe von Seitenansichten des Fahrzeugs 10 dar,
während
es kippt. Solch ein Kippen kann aufgrund einer plötzlichen
Drehung oder einer mechanischen Störung des Systems, welches normalerweise
das Fahrzeug 10 in einer aufrechten Position hält, oder
aufgrund eines Zusammenstoßes
mit einer Oberflächenunebenheit
oder einem Hindernis auftreten, welche/welches das Fahrzeug und/oder der
Fahrer nicht kompensieren kann. Eine der Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung wird in 3A gezeigt, in welcher das Fahrzeug 10 in
einem weiteren Stadium eines Kippens nach vorn gezeigt wird. In
der dargestellten Ausführungsform
ist das Aufbaulager 14 mit der den Boden berührenden
Anordnung über
ein Verbindungsglied 20 verbunden, welches mittels eines
Beispiels als Drehzapfen gezeigt wird, welcher derart angeordnet
ist, dass die Trägheitsbewegung
des Aufbaulagers 14 nach vorne verursacht, dass sich das
Aufbaulager und der Fahrgast 16 nach einem Unfall frei
von der den Boden berührenden
Anordnung 18 bewegen. Eine Feder, wie beispielsweise eine
Schraubenfeder, welche um den Drehzapfen 20 vorgesehen
ist, kann eingesetzt werden, um die Trennung des Aufbaulagers 14 von
der den Boden berührenden
Anordnung 18 zu fördern. Eine „Auslösung", die in dieser Beschreibung
und in den daran anhängenden
Ansprüchen
verwendet wird, betrifft jede Auslöseinrichtung zum Ermöglichen der
Trennung des Aufbaulagers 14 von der den Boden berührenden
Anordnung 18. Viele solche Einrichtungen, wie beispielsweise
ein Riegel, welcher eine Arretiermasse einsetzt, welche von einer
Arretierstellung nach einer Trägheitsbeschleunigung
verschoben wird, sind jemanden mit die Mechanik betreffenden technischen
Fähigkeiten
bekannt. Zudem können
elektronische Sensoren verwendet werden, um die Auslösung auszulösen, welche
das Lösen
des Aufbaulagers 14 von der den Boden berührenden Anordnung 18 unterstützt, nachdem
ein Anfangskippen abgetastet wird. Zusätzlich zum Unterstützen der Trennung
des Aufbaulagers 14 von der den Boden berührenden
Anordnung 18 dient eine zwischen dem Aufbaulager 14 und
der den Boden berührenden
Anordnung 18 verbundene Feder, wenn ausgedehnt, als Dämpfer zum
Absorbieren der kinetischen Energie des Aufbaulagers 14 und
federt dadurch die Wirkung des Unfalls auf den Fahrgast 16 und
das Fahrzeug ab.
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Der
Drehzapfen 20, welcher als Beispiel vieler Einrichtungen
gezeigt wird, durch welche das Aufbaulager 14 mit der den
Boden berührenden
Anordnung 18 verbunden sein kann, um ein anschließendes Lösen der
Bewegung bei einem Unfall zuzulassen. In anderen Ausführungsformen
der Erfindung wird die identische Relativbewegung des Aufbaulagers 14 in
Bezug auf die den Boden berührende
Anordnung 18, wie die, welche in 3A gezeigt
wird, durch das Verbinden eines Punktes 24 auf der Bodenfläche 26 des
Aufbaulagers 14 mit einer Gleiteinrichtung 28 (in 3B gezeigt)
erzielt. Solch eine Ausführungsform
wird in Bezug auf 3B beschrieben, in welcher sich
das Aufbaulager 14 von der den Boden berührenden
Anordnung 18 durch das Fahren auf einer Gleiteinrichtung 28 trennt,
welche die Bewegung des Aufbaulagers 14 entlang zumindest
einer Achse einschränkt.
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Aufgrund
dieser Anordnung, kann das Aufbaulager 14 angeblich fast
um einen Punkt oberhalb der jeweiligen Massezentren von sowohl dem
Aufbaulager 14 als auch der den Boden berührenden Anordnung 18 geschwenkt
werden. Die Gleiteinrichtung schränkt das Aufbaulager 14 ein,
sich in Bezug auf den Fahrer nach vorn zu bewegen, und kann mittels
eines Schlittens oder eines stablosen Druckluftzylinders oder auf
andere Weisen realisiert sein, welche jemanden mit die Mechanik
betreffenden technischen Fähigkeiten
bekannt sind.
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In
einer alternativen Ausführungsform
ist die Einrichtung, welche eine Verbindung zwischen dem Aufbaulager 14 und
der den Boden berührenden
Anordnung 18 liefert, ein Universalgelenk und löst dadurch
die Bewegungen des Aufbaulagers 14 und der den Boden berührenden
Anordnung 18 nach einem Unfall, um auch dann zu arbeiten,
wenn eine unbeabsichtigte Beschleunigung der den Boden berührenden
Anordnung 18 zur Seite besteht. Solch eine Anordnung verhindert,
dass Drehmomente aus der Umgebung zum Aufbaulager 14 übertragen
werden.
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Nun
wieder in Bezug auf 3 geht hervor, dass
die Betätigung
der Einrichtung, welche die Bewegungen des Aufbaulagers 14 und
der den Boden berührenden
Anordnung 18 nach einem Unfall trennt, zulässt, dass
der Fahrgast 16 in einer im Wesentlichen richtigen Ausrichtung
bleibt, wobei der Kopf oben und die Beine unten sind, und einen
Einschluss des Fahrgasts 16 mit der den Boden berührenden Anordnung 18 verhindert.
In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das Aufbaulager 14 mit einem oder mehreren
Piloträdern 22 versehen, um
eine fortgesetzte Vorwärtsbewegung
des Aufbaulagers 14 zuzulassen und ein Kippen um einen
festen Punkt zu verhindern, welcher in Kontakt mit dem Boden ist.
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4 zeigt
ein Fahrzeug 10 in einem anschließenden Stadium der Trennung
des Aufbaulagers 14 von der den Boden berührenden
Anordnung 18, während 5 das
Fahrzeug 10 zeigt, nachdem sich die den Boden berührende Anordnung 18 vollständig überschlagen
hat, während
der Fahrgast 16 durch das Aufbaulager 14 geschützt und
in einer im Wesentlichen aufrechten Stellung bleibt. 6 ist eine
Perspektivansicht des Fahrzeugs 10 im gleichen Ruhezustand,
der in 5 von der Seite betrachtet wird.
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Nun
in Bezug auf 7 wird ein Fahrzeug 10 in
einer aufrechten Ausrichtung, welche mit einer gewöhnlichen
Fortbewegung assoziiert wird, in einem Fall gezeigt, in welchem
das Rad 12 auf ein Bodenhindernis 30 stößt. Das
Fahrzeug kann zwar konstruiert sein, das Hindernis zu bewältigen,
aber im Fall der Unfähigkeit
des Fahrzeugs das Hindernis zu bewältigen, wird die Reaktion einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung in Bezug auf die 8–10 beschrieben
werden. Insbesondere in Bezug auf 8 wird mittels
eines Beispiels ein Fahrzeug 10 in einem frühen Stadium
der Trennung des Aufbaulagers 14 von der den Boden berührenden
Anordnung 18 mittels einer Öffnung um den Drehzapfen 20 gezeigt.
Das Pilotrad 22 wird gezeigt, welches einen Kontakt mit
dem Bodenhindernis 30 hergestellt hat, um eine Stütze gegen
das Kippen für das
Aufbaulager 14 zu liefern. Ein späteres Stadium der Trennung
des Aufbaulagers 14 von der den Boden berührenden
Anordnung 18 wird in 9 gezeigt,
während 10 die
völlig
umgekippte, den Boden berührende
Anordnung 18 zeigt, während
der Fahrgast 16 aufgrund der Betätigung der Erfindung die Bewegung
des Aufbaulagers 14 von der der den Boden berührenden
Anordnung 18 zu trennen, in einer im Wesentlichen aufrechten
und geschützten Stellung
bleibt.
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Nun
in Bezug auf die 11–15,
in welchen das Fahrzeug 10 gezeigt wird, welches auf ein
seitliches Kippen gemäß der Erfindung
reagiert. Insbesondere in Bezug auf 11 wird
ein Fahrzeug 10 gezeigt, welches sich einer seitlichen
Flächenunebenheit 32 nähert, welche
beispielsweise ein Randstein oder eine Stufe sein kann. 12 zeigt
die den Boden berührende
Anordnung 18 in einem frühen Stadium des seitlichen
Kippens aufgrund der Oberflächenunebenheit 32.
Der Ausdruck „Neigungswinkel" 40, der
in dieser Beschreibung und den anhängenden Ansprüchen verwendet
wird, ist definiert, den Winkel zwischen der vertikalen Achse des
Fahrgasts 16 (d.h. einer Linie parallel zur Wirbelsäule des
Fahrgasts) und einer Achse 44 parallel zu einer ein Rad 12 der
den Boden berührenden
Anordnung 18 enthaltenden Ebene zu betreffen. Der Neigungswinkel 40 kann
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung durch das Zulassen einer frei oder mechanisch angetriebenen
Drehung des Aufbaulagers 14 um eine Achse senkrecht zu
den Achsen 42 und 44 korrigiert werden. Entsprechend
kann der Neigungswinkel 40 korrigiert werden, um einen
Fahrgast 16 in einer im Wesentlichen aufrechten Stellung durch
andere Bewegungskombinationen zu halten, welche jemanden mit die
Mechanik betreffenden technischen Fähigkeiten bekannt sind, wie
beispielsweise mittels eines angetriebenen Schwenkens des Aufbaulagers 14 um
eine Achse 42 parallel zur Wirbelsäule des Fahrgasts 16 in
Verbindung mit einer Translation des Kontaktpunktes zwischen dem
Aufbaulager 14 und der Ebene der den Boden berührenden
Anordnung 18, welche senkrecht zur Achse 44 ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird das Schwenken des Aufbaulagers 14 um die
Achse 42 durch einen Motor oder anderen Stellantrieb (nicht
gezeigt) angetrieben, welcher Teil eines Regelkreises ist, in welchem
das um die Achse 42 angelegte Drehmoment durch eine Regelung
basierend auf der abgetasteten Abweichung von der Achse 42 von
der wahren vertikalen Achse bestimmt wird.
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13 zeigt
das Fahrzeug 10 in einem weiteren Stadium des seitlichen
Kippens, wobei die Räder 48 und 50 in
Berührung
mit der darunter liegenden Oberfläche auf unterschiedlichen vertikalen
Niveaus sind und die Position des Aufbaulagers 14 und Fahrgasts 16 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung korrigiert wird, wie oben beschrieben wurde. 14 ist
eine Perspektivansicht des Fahrzeugs 10 beim späteren Kippen
der den Boden berührenden Anordnung 18,
welche in 13 gezeigt wird.
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15A zeigt eine Seitenansicht des Fahrzeugs 10 in
einem späteren
Stadium eines seitlichen Kippens, wobei das Pilotrad 22 den
Boden berührt hat,
um eine Stütze
gegen das Kippen für
das Aufbaulager 14 zu liefern. 15B zeigt
eine Perspektivansicht des Fahrzeugs 10 in einem Endruhestadium
nach dem Kippen zur Seite der 15A.
Während
sich die den Boden berührende
Anordnung 18 entlang des Weges 52 gedreht hat,
hat die Trägheit des
Aufbaulagers 14 den Fahrgast 16 in einer aufrechten,
geschützten
Stellung gehalten, und wobei das Pilotrad 22 in der Ruhestellung
das Aufbaulager 14 auf dem Boden stützt. In einer alternativen
Ausführungsform,
kann das Aufbaulager 14 eine Vielzahl von Piloträdern 22 oder
Rollen mit einem mechanischen, hydraulischen oder anderen miteinander
verbindenden Verbindungsglied aufweisen, um ein Nivellieren der
Kraft oder Selbstnivellieren zu liefern, so dass das Aufbaulager 14 nach
einem Unfall selbst dann auf einer Vielzahl von Piloträdern 22 getragen werden
kann, wenn die Bodenfläche
uneben ist.
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Die 16–19 zeigen
das Fahrzeug 10, welches auf ein vorwärts Herunterfallen einer Treppe 56 durch
das Trennen des Aufbaulagers 14 von der den Boden berührenden
Anordnung 18 gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung reagiert. 16 zeigt
den Anfangszustand des Falls nach vorn vor der Trennung des Aufbaulagers 14 von
der den Boden berührenden
Anordnung 18. 17 zeigt die Trennung des Aufbaulagers 14 von
der den Boden berührenden
Anordnung 18 um einen Drehzapfen 20, während 18 ein
weiteres Stadium der Trennung und 19 das
Endruhestadium des Fahrzeugs 10 zeigt, wobei der Fahrgast 16 trotz
des vollständigen Überschlags
der den Boden berührenden Anordnung 18 durch
das Aufbaulager 14 in einer im Wesentlichen aufrechten
und geschützten
Ausrichtung gezeigt wird.