JP2005523201A - 拘束手段に対するトリガ信号を発生させる装置および車両内の拘束手段をトリガする方法 - Google Patents

Abstract

本発明によって、衝突状況用に設けられた拘束手段のトリガに対する判断基準を改善することが提案される。このために、車両内の拘束手段に対するトリガ信号（１０）を発生させる装置および方法が提案される。ここで拘束手段は、車両衝突、すなわち前面衝突、側面衝突の場合に対して設けられている。装置（１）は、衝突の際に、衝突の種類に相応する拘束手段に対する要求信号（５）を発生させる衝突識別手段（４）と、相応の状況信号（７）を発生させる、少なくとも１つの車両軸、すなわち長手軸（ｘ）および／または横軸（ｙ）を中心とした、車両の回転運動を識別する手段（６）を有している。本発明では、トリガ信号（１０）を発生させる回路（１１, ２１, ３１）が設けられており、当該回路は、要求信号（５）を状況信号（７）と結合させ、これによって拘束手段のトリガに関する判断時に、回転運動が起こり得るか、ないしは回転運動が存在するかに関する情報が考慮される。

Description

従来技術
本発明は、車両衝突（例えば前面衝突または側面衝突）時用の拘束手段が設けられている車両内の拘束手段に対するトリガ信号を発生させる装置に関する。この装置は相応して、衝突を識別する手段を有しており、この手段は衝突時に衝突の種類に相応する拘束手段に対する要求信号を発生させる。さらに、少なくとも１つの車両軸、すなわち長手軸（ｘ）および／または横軸（ｙ）を中心とした車両の回転運動を識別する手段が設けられており、当該手段は相応の状況信号を発生させる。

本発明はさらに、車両衝突時用に設けられている拘束手段をトリガさせる方法に関する。この方法では、車両衝突が生じ得るかに関する情報の他に、少なくとも１つの車両軸、すなわち長手軸（ｘ）および／または横軸（ｙ）を中心とする車両回転運動が生じ得るかに関する情報が検出および評価される。

拘束手段が設けられている既知の車両では、前面衝突または側面衝突を伴う事故時に拘束手段は、通常、事故の経過と無関係にトリガされる。殊に既知のトリガアルゴリズムでは、事故経過において車両ロールオーバーが起きるか否か、または既に起きているか否かは考慮されない。これによって、車両がロールオーバー後に逆さまになり、車両室内がロールオーバーによって非常に狭くなっており、乗員が規定の位置にいないのにもかかわらず、例えばドライバーエアバッグおよび助手席エアバッグがトリガされてしまう。ロールオーバー時に車両が側面で倒れている場合、少なくとも、車両乗員がサイドエアバッグのすぐ上にいるときに、即応するサイドエアバッグのトリガは非常にクリチカルである。要するに実際には、衝突の他にクリチカルな車両回転運動も生じる経過を伴う事故時に、衝突状況用に設けられた拘束手段のトリガによって、車両乗員に傷害が及ぶ、無視できない危険が生じてしまうことが示されている。拘束手段のトリガに関する判断時に事故経過が考慮されることによって乗員保護が改善される。

発明の利点
本発明では、衝突状況用に設けられた拘束手段のトリガに対する判断基準を改善することが提案される。このために、このような拘束手段をトリガに関して判断する際に、車両回転運動が生じ得るか、ないしは車両回転運動が存在するかに関する情報が考慮される。本発明ではこれは冒頭に記された形式の装置において、次の様な回路によって実現される。すなわちトリガ信号を発生させるために、要求信号を状況信号（ひいては事故経過に関する相応の情報）と結び付ける回路によって実現される。

本発明は、車両内に全体的に設けられている拘束手段の使用を調整するのは有利であるという認識に基づいている。これは殊に、車両が事故経過においてロールオーバーする場合、または例えば車両が側面で倒れる等のクリチカルな回転運動を車両が行う場合に有利である。さらに本発明では、この種の事故時に、車両のクリチカルな回転運動（例えばロールオーバー）時に乗員を保護する拘束手段のトリガが、衝突状況用に設けられている拘束手段のトリガより高い優先順位を有するかが識別される。従って本発明では、このような拘束手段のトリガに対する判断基準が改善される。トリガ判断基準を改善するために、本発明では次のような情報を使用する。すなわち、車両のクリチカルな回転運動を識別するために検出および評価される情報を使用する。なぜなら車両の位置および場合によっては状態も、車両室内の乗員位置も、この情報によって比較的良好に推測されるからである。この様な推測に基づいて、現在の衝突状況に対して設けられている拘束手段をトリガすることは、乗員の保護に対して有意義であるか否か、またはむしろ危険であるか否かがより良好に判断される。

基本的には、本発明による装置並びに本発明による方法を実現する種々異なる手段がある。

本発明の特に有利な形態では、車両のクリチカルな回転運動が識別されると、衝突状況時の拘束手段は所定の時間期間ｔ_ｈａｌｔのあいだ阻止される（sperren）。このために、本発明による装置の回路は少なくとも１つの保持手段を有する。この保持手段によって、トリガ信号が生成されない時間期間ｔ_ｈａｌｔが定められる。回路、殊に保持手段は次のように構想されている。すなわち衝突時の拘束手段が、付加的にクリチカルな回転運動も識別された場合にのみ阻止されるように構想されている。このためには、車両回転運動が生じ得るか、ないし車両回転運動が存在するか否かに関する情報が、１つまたは複数の判断基準に基づいて評価される。この判断基準は、車両タイプ毎に異なっていてもよく、車両製造者によって設定可能である。

車両が衝突前にロールオーバーした場合には、拘束手段のトリガを阻止するまたは少なくとも遅らせることはしばしば有意義である。このような状況を識別するために、本発明の有利な形態では、車両の目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）が検出および評価される。この目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）が第１の相応に選択された閾値（α_{ｘｍｉｎ１}および／またはα_{ｙｍｉｎ１}）を上回る場合は常に、ロールオーバー過程が起こる、またはすでに起こったとされる。これは本発明では、クリチカルな回転運動として識別される。

さらに、ロールオーバー過程が予想された（すなわち車両はまだロールオーバーしていないが、ロールオーバーが直前に迫っている）ときに既に、拘束手段のトリガを阻止するまたは少なくとも遅らせるのは有利である。このような状況を識別するために、本発明では、目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）の他に、車両の目下の角速度（ω_ｘおよび／またはω_ｙ）も検出および評価される。この場合には、目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）が第２の相応に選択された閾値（α_{ｘｍｉｎ２}および／またはα_{ｙｍｉｎ２}）を上回り、目下の角速度（ω_ｘおよび／またはω_ｙ）も相応に選択された閾値（ω_ｘｍｉｎおよび／またはω_ｙｍｉｎ）を上回ると、ロールオーバー過程が容易に予測され、これによってクリチカルな回転運動が存在するとされる。

ここで、ロールオーバー過程が生じていることが他の運動パラメータによっても検出または予測されることに注意されたい。これらの運動パラメータは同じように本発明の装置によって、本発明の方法の枠内で検出および評価される。さらに、車両の他の回転運動ないしはさらなる回転運動をクリチカルであると定めることもできる。

上述したように、車両の生じ得る回転運動をクリチカルであるまたはクリチカルでないとクラス分けする判断基準は、例えば車両製造業者によって定められる。この他に、拘束手段が阻止される時間期間ｔ_ｈａｌｔも個々に定められる。しかも車両タイプにのみ依存するのではなく、事故過程にも依存する。従って、クリチカルな回転運動が識別されると拘束手段は衝突時に例えば持続的に（ｔ_ｈａｌｔ＝∞）または制限された時間期間（ｔ_ｈａｌｔ＝定数）の間のみ阻止される。

拘束手段を少なくとも車両が停止するまで阻止するのはしばしば有利である。これを確認するために、例えば目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）に対する第３の閾値を定めることができる。目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）がこの第３の閾値（α_{ｘｍｉｎ３}および／またはα_{ｙｍｉｎ３}）を下回る場合、車両が停止したとされる。他の手段は、車両の目下の線形加速度（ａ_ｘ、ａ_ｙおよび／またはａ_ｚ）を検出および評価することである。この場合には例えば、目下の線形加速度の関数ｆ（ａ_ｘ、ａ_ｙおよび／またはａ_ｚ）が所定の閾値ａ_ｍｉｎを下回ると、車両が停止したとされる。

図面
上述したように、本発明の教示を有利な方法で実現し、発展させる種々異なる手段がある。このためには一方では独立請求項に従属する請求項を、他方では図面に基づいた本発明の複数の実施例に対する後続の説明を参照されたい。

図１ａ〜１ｃにはそれぞれ、車両内の拘束手段に対するトリガ信号を発生させる、本発明による装置の基本回路図が示されており、
図２ａ〜２ｄにはそれぞれ、本発明による装置の保持手段の実現手段に対する基本回路図が示されている。

実施例の説明
以下で図１ａ〜図１ｃに関連して説明される本発明による装置１、２または３の形態はそれぞれ、車両内の拘束手段に対するトリガ信号を発生させるのに用いられる。ここでは車両衝突（例えば前面衝突または側面衝突）時用の拘束手段が設けられている。この３つの全ての形態は衝突を検出する手段４を有しており、この手段は衝突時に、存在している各衝突の種類に対して設けられている拘束手段に対する要求信号５を生成する。さらに、この３つの全ての形態では、少なくとも１つの車両軸、すなわち長手軸（ｘ）および／または横軸（ｙ）を中心とした車両の回転運動を識別する手段６および／または７が設けられており、これらの手段は相応の状況信号８または９を生成する。

本発明では各装置１、２または３は、トリガ信号１０を発生させる回路１１、２１または３１を有している。これは要求信号５を状況信号８および／または９と結合させる。これによって拘束手段のトリガに関する判断時に、回転運動が生じ得るかないしは回転運動が存在するかに関する情報が考慮される。

ここに示されている実施例では、回路１１, ２１または３１は保持手段（Halteglied）１３を有している。この保持手段の機能は、クリチカルな回転運動が識別された場合にのみ使用される。このような場合には、保持手段１３が作用し、拘束手段は衝突時に時間期間ｔ_ｈａｌｔのあいだ阻止される。保持手段１３は、拘束手段のトリガないしは相応するトリガ信号の発生がそれ以外では影響されないように構想されている。このような保持手段１３に対する種々異なる実現手段に関しては、以下で図２ａ〜２ｄに関連してより詳細に説明する。

図１ａに示された装置１では、手段６によって、ロールオーバー過程が予期されるか否か、すなわち車両のロールオーバーが目前に迫っているか否かが予測される。この種の予測は、例えば車両の目下の角速度（ω_ｘおよび／またはω_ｙ）に関する情報と関連した車両の目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）に関する情報に基づく。この場合には、ロールオーバー過程が次のときに常に予測される。すなわち、目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）が相応の閾値（α_{ｘｍｉｎ２}および／またはα_{ｙｍｉｎ２}）を上回り、目下の角速度（ω_ｘおよび／またはω_ｙ）が同じように相応の閾値（ω_ｘｍｉｎおよび／またはω_ｙｍｉｎ）を上回るときには、ロールオーバーが常に予測される。状況信号８は、１２で反転される。反転された状況信号８’はその後、保持手段１３の入力側に供給される。保持手段の出力信号は１４で要求信号５と結合される。要求信号５および状況信号８の状態に応じて、並びに保持手段１３の種類に応じて、この結合の結果として、拘束手段に対するトリガ信号１０が発生される。

衝突状況が生じている場合、要求信号５は論理的に１である。通常時にはロールオーバーは予測されないので、状況信号８は論理的に０であり、これに相応して反転された状況信号８’は論理的に１である。ロールオーバー過程が予測されない限りは、保持手段１３は反転された状況信号８’の状態を直接的に後ろに接続されたＡＮＤゲート１５に転送する。この場合にはＡＮＤゲート１５の両方の入力側に論理値１が印加されるので、要求された拘束手段に対するトリガ信号１０が生成される。

衝突状況が生じている場合、ロールオーバー過程が予測されると、状況信号８は論理的に１になり、これに相応して反転された状況信号８’は論理的に０になる。このような状態は保持手段１３によって、所定の時間期間ｔ_ｈａｌｔのあいだ維持される。この結果、ＡＮＤゲート１５には論理値１および論理値０が印加される。ｔ_ｈａｌｔが経過した後にはじめて、ＡＮＤゲート１５に、加わる目下の反転状況信号８’が供給される。この信号は、上述したように、通常は論理的に１である。相応してこの場合にはｔ_ｈａｌｔの経過後にはじめて、要求された拘束手段に対するトリガ信号１０が生成される。

図１ｂに示された装置２では、車両衝突時に拘束手段のトリガは、実際にもロールオーバーが起こっているときに初めて阻止される、ないしは遅らされる。これは手段７によって求められる。このために、車両の目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）が監視され、相応の閾値（α_{ｘｍｉｎ２}および／またはα_{ｙｍｉｎ２}）と比較される。目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）がこの閾値（α_{ｘｍｉｎ２}および／またはα_{ｙｍｉｎ２}）を上回ると、ロールオーバー状況が存在しているとされ、状況信号９は論理値１になる。その他の点では、図１ｂに示された装置は図１ａに示された装置に相応する。

図１ｃに示された装置３では、ロールオーバー過程の予測を可能にする、図１ａに関連して示された手段６と、ロールオーバー過程を識別する、図１ｂに関連して示された手段７とが組み合わされているので、保持手段１３の機能は次の場合にのみ用いられる。すなわちロールオーバー過程が予測され、かつ目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）が所定の閾値（α_{ｘｍｉｎ２}および／またはα_{ｙｍｉｎ２}）を上回る場合にのみ機能が用いられる。２つの状況信号８および９はここでＡＮＤゲート１６に供給される。ＡＮＤゲート１６の反転された出力信号はその後、保持手段１３に対する入力信号を形成する。その他の点では、図１ｃに示された装置は、図１ａおよび図１ｂに示された装置に相応する。

ここで、角度位置に対する閾値α_{ｘｍｉｎ１}および／またはα_{ｙｍｉｎ１}と、α_{ｘｍｉｎ２}および／またはα_{ｙｍｉｎ２}並びに角速度に対する閾値ω_ｘｍｉｎおよび／またはω_ｙｍｉｎが、各空間方向ｘおよびｙに対してだけでなく、各拘束手段に対して個々にも設定可能であることに注意されたい。これによって例えば、前面衝突時に拘束手段のトリガが次の場合にのみ阻止されることが実現可能である。すなわち車両が少なくとも１８０°、自身のｘ軸またはｙ軸を中心に回転した場合にのみ、阻止されることが実現可能である。この場合には、屋根が押圧され、車両室内が狭くなっていることに由来する。これとは異なり、側面衝突に属する拘束手段は既に次の場合に阻止されるべきである。すなわち、車両が少なくとも９０°、自身のｘ軸を中心に回転した場合である。通常、この場合に乗員は好ましくない位置にいるので、サイドエアバッグのトリガは付加的な傷害の危険性をもたらしてしまう。

上述したように図２ａ〜図２ｄには、保持手段に対する種々異なる実現手段１３１, １１３２, １３３および１３４が示されている。

図２ａに示された形態では、車両のクリチカルな回転運動が識別されると、保持手段１３１が作用して、各衝突状況に対して定められた拘束手段が持続的に阻止される（（ｔ_ｈａｌｔ＝∞）。

図２ｂに示された形態では、車両のクリチカルな回転運動が識別されると、各衝突状況に対して定められた拘束手段が制限された所定の時間期間（ｔ_ｈａｌｔ＝定数 ）のあいだだけ阻止される。

図２ｃおよび図２ｄに示された形態では、拘束手段は衝突時に少なくとも次の長さ阻止される。すなわち、クリチカルな回転運動が識別された後、車両が静止するまでの長さ阻止される。車両が静止したか否かを識別するために、ここでは一方でローリング角速度（Wankwinkelgeschwindigkeit）ω_ｘないしはピッチ角速度（Nickwinkelgeschwindigkeit）ω_ｙが監視され、他方では車両の３つの線形加速度ａ_ｘ, ａ_ｙ,およびａ_ｚが監視される。保持手段１３３ないし１３４によって１３５で、角速度ω_ｘおよびω_ｙが相応に定められた閾値ω_{ｘｍｉｎ３}ないしはω_{ｙｍｉｎ３}を下回っているか否かが監視され、１３６では関数ｆ（ａ_ｘ, ａ_ｙ, ａ_ｚ）が閾値ａ_ｍｉｎを下回っているか否かが監視される。このような関数ｆ（ａ_ｘ, ａ_ｙ, ａ_ｚ）は例えばｆ（ａ_ｘ, ａ_ｙ, ａ_ｚ）＝｜ａ_ｘ｜＋｜ａ_ｙ｜＋｜ａ_ｚ｜として、またはｆ（ａ_ｘ, ａ_ｙ, ａ_ｚ）＝ｍａｘ（｜ａ_ｘ｜, ｜ａ_ｙ｜, ｜ａ_ｚ｜）として実現される。この２つの条件のうちの１つ、または２つの条件が満たされると、これは車両が停止したことに由来する。相応する信号の結合は、ここではＡＮＤ／ＯＲゲート１３７によって実現される。このＡＮＤ／ＯＲゲートの出力信号は、第１の保持手段１３８に供給される。図２ｃに示された実施形態の場合、この保持手段１３８は、車両が停止した場合に拘束手段の阻止を保持する。図２ｄに示された実施形態の場合、保持手段の阻止は、車両が既に停止されている場合にも、さらに付加的な所定の時間期間ｔのあいだ維持される。このために第２の保持手段１３９が設けられている。この第２の保持手段は、第１の保持手段１３８の後に接続されている。

図１ａ〜１ｃはそれぞれ、車両内の拘束手段に対するトリガ信号を発生させる、本発明による装置の基本回路図である。 図２ａ〜２ｄはそれぞれ、本発明による装置の保持手段の実現手段に対する基本回路図である。

Claims (16)

1. 車両内の拘束手段に対するトリガ信号（１０）を発生させる装置であって、
   前記拘束手段は、車両衝突、すなわち前面衝突、側面衝突の場合に対して設けられており、
   前記装置は、衝突の際に、衝突の種類に相応する拘束手段に対する要求信号（５）を発生させる衝突を識別する手段（４）と、
   相応の状況信号（７, ８）を発生させ、少なくとも１つの車両軸、すなわち長手軸（ｘ）および／または横軸（ｙ）を中心とした、車両の回転運動を識別する手段（６, ７）を有している形式のものにおいて、
   トリガ信号（１０）を発生させる回路（１１, ２１, ３１）を有しており、
   当該回路は、前記要求信号（５）を前記状況信号（７, ８）と結合させ、拘束手段のトリガに関する判断時に、回転運動が生じ得るか、ないしは回転運動が存在するかに関する情報が考慮される、
   ことを特徴とする、車両内の拘束手段に対するトリガ信号を発生させる装置。
2. 前記回路（１１, ２１, ３１）は少なくとも１つの保持手段（１３）を有しており、
   当該保持手段（１３）は、クリチカルな回転運動が識別された場合にトリガ信号（１０）が発生されない時間期間ｔ_ｈａｌｔを定める、請求項１記載の装置。
3. 目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）を検出する手段（７）が設けられており、
   当該目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）が第１の所定の閾値（α_{ｘｍｉｎ１}および／またはα_{ｙｍｉｎ１}）を上回る場合に、クリチカルな回転運動が存在するとされる、請求項２記載の装置。
4. ロールオーバー過程を予測する手段（６）が設けられており、ロールオーバー過程が予測されると、クリチカルな回転運動が存在するとされる、請求項２または３記載の装置。
5. 車両の目下の角速度（ω_ｘおよび／またはω_ｙ）を検出および評価する手段が設けられており、ｆ（α_ｘ, ω_ｘ）ないしはｆ（α_ｙ, ω_ｙ）によってあらわされる閾値を上回るとロールオーバー過程が予測される、請求項３および４記載の装置。
6. 保持手段（１３１）は時間期間ｔ_ｈａｌｔを無限と定め、拘束手段は持続的に阻止される、請求項２から５までのいずれか１項記載の装置。
7. 保持手段（１３３, １３４）は時間期間ｔ_ｈａｌｔを、拘束手段が少なくとも、車両が停止するまでのあいだ阻止されるように定める、請求項２から５までのいずれか１項記載の装置。
8. 線形加速度（ａ_ｘ, ａ_ｙおよび／または ａ_ｚ）を検出および評価する手段が設けられており、車両がいつ停止したかが求められる、請求項７記載の装置。
9. 車両内の拘束手段をトリガする方法であって、
   前記拘束手段は車両衝突、すなわち正面衝突、側面衝突の場合に対して設けられており、
   車両衝突が生じ得るかに関する情報を検出および評価し、
   少なくとも１つの車両軸、すなわち長手軸（ｘ）および／または横軸（ｙ）を中心とした車両回転運動が生じ得るかに関する情報を検出および評価する形式の方法において、
   衝突時の拘束手段のトリガに関する判断時に、車両回転運動が生じ得るか、ないしは車両回転運動が存在するかに関する情報を考慮する、
   ことを特徴とする、車両内の拘束手段をトリガする方法。
10. クリチカルな回転運動を識別するために、車両回転運動が生じ得るかないしは車両回転運動が存在するかに関する情報を評価し、
    クリチカルな回転運動が識別された場合には、衝突時に拘束手段を時間期間ｔ_ｈａｌｔのあいだ阻止する、請求項９記載の方法。
11. 車両の目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）を検出および評価し、
    目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）が第１の所定の閾値（α_{ｘｍｉｎ１}および／またはα_{ｙｍｉｎ１}）を越えた場合、車両運動をクリチカルな回転運動として識別する、請求項１０記載の方法。
12. 車両の目下の角速度（ω_ｘおよび／またはω_ｙ）を検出および評価し、
    ｆ（α_ｘ, ω_ｘ）ないしｆ（α_ｙ, ω_ｙ）によってあらわされる閾値を超えた場合、ロールオーバー過程を予測する、ひいてはクリチカルな回転運動が存在しているとする、請求項１１記載の方法。
13. クリチカルな回転運動が識別された場合、衝突時に前記拘束手段を持続的に（ｔ_ｈａｌｔ＝∞）阻止する、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の方法。
14. クリチカルな回転運動が識別された場合、衝突時に前記拘束手段を少なくとも車両が停止するまで阻止する、請求項１０から１２までのいずれか１項記載の方法。
15. 目下の角度位置（α_ｘおよび／またはα_ｙ）が第３の所定の閾値（α_{ｘｍｉｎ３}および／またはα_{ｙｍｉｎ３}）を下回った場合、車両が停止したとする、請求項１２または１３および１５のいずれか１項記載の方法。
16. 車両の線形加速度（ａ_ｘ, ａ_ｙおよび／またはａ_ｚ）を検出し、目下の線形加速度の関数ｆ（ａ_ｘ, ａ_ｙおよび／またはａ_ｚ）が所定の閾値ａ_ｍｉｎを下回ると、車両が停止したとする、請求項１１または１２および請求項１５または１６記載の方法。

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