JP4044933B2 - 自動車における乗員保護および自動車の盗難防止のための装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車における乗員保護および自動車の盗難防止のための装置に関する。ここでは、自動車内の乗員を保護するためのエアバッグの膨張状態識別装置の少なくとも部分が自動車の盗難を防止する意図でアクセスコントロールにも使用される。

自動車産業では、車両乗員の最善の保護は、事故時に膨張するエアバッグによって保証されるのが通常である。これは保護されるべき車両乗員が、まっすぐに、シートベルトを締めてかつ背もたれにもたれかかって車両座席上に座り、車両乗員がある程度の最低間隔をエアバッグのトリガユニットから維持している場合に保証される。

しかし、このような有利な着座位置に無い車両乗員を事故発生時にできるだけ良好に、傷害から保護するために、車両乗員のこのようないわゆる「アウトオブポジション（Out-Of-Position」着座位置にエアバッグのトリガ状態を合わせる、自動車における乗員保護のための装置が使用されている。

例えば車両乗員が前方に曲がった姿勢を取っている場合、エアバッグを完全に膨張させることは場合によってはむしろ車両乗員の傷害を招きかねない。この場合には例えば有利には、エアバッグの第１段のみが点火される。この第１段ではエアバッグは部分的にしか膨張せず、従ってよりゆるやかに膨張する。場合によってはむしろ、エアバッグの膨張が完全に阻止されることで車両乗員は付加的な傷害から保護される。

欧州特許出願ＥＰ０８３６９７１Ａ１号から、車両乗員の「アウトオブポジション」着座位置を識別するために、エアバッグの膨張中に膨張状態を監視する装置が公知である。

対象物または人物がエアバッグのトリガユニットの前に近づきすぎている場合、これは膨張しないこともある。エアバッグの膨張が妨げられたことは、装置によって識別され、車両乗員の「アウトオブポジション」着座位置が示される。検出されたこの着座位置に基づいて、車両乗員の起こりうる傷害を回避するために、例えばエアバッグの膨張速度を低減させることによってエアバッグ膨張状態が相応に合わせられる。

エアバッグの違なった膨張状態を識別するために、赤外線送信／受信ユニットが用いられる。このユニットはまずは赤外線をエアバッグ内に送出し、有利には反射するように層が設けられたエアバッグの内部材料から反射された赤外線を再び受け取る。反射されたビームは送出からのその伝播時間に関しておよび／またはエアバッグの種々異なる膨張方向における周波数のずれに関して評価される。エアバッグの拡張状態に関するこのような情報は、エアバッグの膨張特性に相応に影響を与えることができる制御装置に伝達される（文献の７段５１行〜８段２３行までおよび請求項１）。

全く異なる分野、すなわち自動車の盗難防止の分野から次のようなシステムが公知である。すなわち自動車内への人物のアクセス権利を無接触で検査することができ、権利を有する人物にのみ自動車への侵入および操作を許可するシステムである。

例えばドイツ連邦共和国公開公報第１９９５７５３６Ａ１号で開示された盗難防止システムここで例として挙げる。これは、レーダ信号を広帯域変調して送信し、引き続きエコー信号を待つ、自動車内の送信／受信ユニットを開示している。レーダ信号を受信するコード発生器は、付加的に変調された、コード化された信号を送信／受信ユニットに返信する。評価ユニットは、送信／受信ユニットによって受信された全てのエコー信号を一方ではコード発生器の権利について分析し、他方では送信／受信ユニットまでのコード発生器の距離に関して分析する。

本発明の課題は、装置の少なくとも部分が自動車の盗難防止にも用いられる、自動車内の乗員保護に対する装置および方法を実現することである。

上述の課題は、請求項１に記載された自動車における乗員保護および自動車の盗難防止のための装置によって解決される。この装置は、ガス充填装置によって膨張されるエアバッグ並びに、電磁波用の送信／受信装置およびこれらに接続されている乗員保護用評価装置を有している。エアバッグには乗員保護用問い合わせユニットが配置されている。これは送信／受信装置によって無接触に問い合わせされる。これによって乗員保護用評価装置にエアバッグの膨張度合いおよび／または膨張速度に関する情報が供給される。送信／受信装置はさらに、携帯可能な盗難防止用問い合わせユニットに無接触に問い合わせることができ、これによって盗難防止用評価装置に、盗難防止用問い合わせユニットの権利に関する情報および送信／受信装置からの盗難防止用問い合わせユニットの距離に関する情報が、盗難防止用問い合わせユニットから返信された信号に基づいて供給される。

ここで有利には、送信／受信装置は車両ダッシュボード内に、有利にはエアバッグの注入開口部の近傍に配置されている。これによって送信／受信装置から放出されるないしは受信される電磁ビームは妨げられることなくエアバッグ内に送出される、ないしは膨張するエアバッグの表面から受信される。この場合、アクセスコントロールに対して送信／受信ユニットを同時に使用することが可能なままであるように車両ダッシュボード内に配置されなければならないことは自明のことである。

有利な実施形態では、本発明による装置のできるだけ多くのエレクトロニックモジュールが、乗員保護用問い合わせユニットおよび盗難防止用問い合わせユニットからの信号の受信および／または乗員保護用問い合わせユニットおよび盗難防止用問い合わせユニットへの信号の送出に使用される。例えば、送信／受信アンテナを共同で使用することが可能である。

相互に別個にされた乗員保護装置および盗難防止装置では、乗員保護のために、相応の適切な乗員保護用評価装置を用い、盗難防止のために、相応の適切な盗難防止用問評価装置を用いるのが通常である。しかし、エレクトロニックモジュールをできだけ良好に使用する意図で、自動車内での乗員保護に対しても盗難防止に対しても、乗員保護用評価装置および盗難防止用評価装置が、１つのケーシング内の共通の評価装置の部分であることは有利である。

殊に、その機能が乗員保護用評価装置としても、または盗難防止用評価装置としても、単にソフトウェアの異なる動作モードによってセットされる、相応の共通する評価装置が適している。

適切な実施形態では、乗員保護用問い合わせユニットは、エアバッグの内面での反射体として構成されている。この乗員保護用問い合わせユニットは、送信／受信ユニットから受信されたビームを送信／受信ユニットへ返送する。

複数のこのような反射体がエアバッグ内で使用される場合、さらに偏光反射体が使用されるのは有利である。この種の偏光反射体がエアバッグ内面の種々異なる場所に配置されている場合、電磁ビームの受信された偏光度合いに基づいて、受信されたビームがどの反射体ユニットから生じたのかが区別される。

しかし、より多くの数の乗員保護用問い合わせユニットを相互に区別するために、これらをトランスポンダとして構成するのは有利である。このようなトランスポンダユニットは、送信／受信装置から送出された電磁波を受信し、そのエネルギーの少なくとも一部を論理回路の給電のための給電エネルギーとして使用する。この論理回路は、受信された電磁波を個々のコードで修正し、送信／受信装置に返信する。

ここで論理回路は、容易にスイッチとして構成される。これは単に送信／受信アンテナを記憶されたコードに応じてスイッチオンまたはスイッチオフする。しかしこの他に、相応の複雑なコード化を行うことができる、より複雑な論理回路も可能である。例えば論路回路が発振器によって構成されていてもよい。この発振器はアクティブに信号を生成する。この信号は、送信／受信装置からの信号ないし波による励起で、波として、送信／受信装置へ返信される。ここでは各乗員保護用問い合わせユニットは種々異なる周波数で放射することができる。同じように種々異なる変調を、周波数が同じ場合に使用することが可能である。いずれにせよ重要なのは、個々の乗員保護用問い合わせユニットの信号が、送信／受信装置によって区別されることである。

本発明による装置の上述した実施形態を使用した、自動車の乗員保護および自動車の盗難防止のための本発明による方法は、請求項９に記載されている。

本発明による装置を使用する場合には、自動車の動作を２つの種類に分けることが有利である。すなわち自動車の通常動作とトリガの場合に分けるのが有利である。自動車の通常動作では、膨張可能なエアバッグを充填させるための充填装置はアクティブにされない。トリガの場合には、膨張可能なエアバッグを充填させるための充填装置は既にアクティブにさえているまたはアクティブ化が直前に迫っている。

自動車の通常動作モードでは、本発明による送信／受信装置は自動車の盗難コントロールに用いられる。他方でトリガの場合には同じ送信／受信装置がエアバッグの膨張度合いおよび／または膨張速度を求めるためだけに使用される。

組み合わせられた本発明による装置の２つの動作モードをさらに良好に相互に別個にするために、送信／受信装置による盗難防止用問い合わせユニットの問い合わせのために、およびエアバッグの膨張度合いおよび／または膨張速度の問い合わせのために、それぞれ異なるコード化された信号が使用されるのはさらに有利である。

この他に殊に有利には、本発明による装置は、乗員保護用問い合わせユニット（例えばトランスポンダ）の正常な機能性を監視するのにも使用される。送信／受信ユニットは通常はいずれにせよ規則的な間隔で、（例えば車両アクセスコントロールのためのチップカードの）盗難防止用問い合わせユニットの問い合わせのために信号を送出し、盗難防止用問い合わせユニットの受信信号を、盗難防止用問い合わせユニットのアクセス権利に関して評価する。

送信／受信ユニットによる盗難防止用問い合わせユニットのこのような規則的な問い合わせの間、同時にまたはこれに対して少なくとも時間をずらしてこれに相応する適切なテスト送信信号が送信／受信ユニットから乗員保護用問い合わせユニットへ送出される。乗員保護用問い合わせユニット（例えばトランスポンダ）から返送された応答信号は、固有の受信信号パラメータに関して評価される。これによって問い合わせユニットは生じ得るエラー機能を即座に検出することができる。

乗員保護用問い合わせユニットの少なくとも１つの識別されたエラー機能がきっかけとなって、乗員保護用評価装置によって、「アウトオブポジション」識別の機能停止まで、本発明による装置のトリガの場合における「アウトオブポジション」識別が相応の乗員保護用問い合わせユニットの故障に合わせられる。場合によっては該当車両の運転者に付加的にエアバッグ警告ランプの形で警告示唆が、乗員保護システムの作用が不十分であり得るということに関して与えられる。

以下で、本発明による装置ないし本発明による方法の各実施例に基づいて本発明を説明する。

図１は自動車内の本発明による装置であり、
図２は本発明による装置を用いた本発明の方法である。

図１は車両座席１および車両座席上に座っている人物２を有する車両コックピットの概略的な断面図である。膨張したエアバッグ３には幾つかの乗員保護用問い合わせユニット４１が装備されている。これらは容易な反射体としてまたはトランスポンダとして構成され得る。乗員保護用評価装置８１と接続されている送信／受信装置５は、電磁波を、乗員保護用問い合わせユニット４１に送信する。これらは適切にコード化された波７を返送する。この波は送信／受信装置５によって受信され、乗員保護用評価装置８１によって処理される。

しかしエアバッグが膨張されていない場合でも、送信／受信装置５はアクティブである。送信／受信装置５は規則的な時間間隔で送信信号６を送出する。この送信信号はコードカード４２によって受信される。図１には、車両乗員がコードカード４２を自身のズボンのポケット内に携帯していることが概略的に示されている。コードカード４２は変調されたエコー信号を送信／受信ユニット５に返送する。

コードカード４２の返送された被変調エコー信号は、送信／受信ユニット５によって受信される。受信された信号は、盗難防止用評価装置８２に転送される。この盗難防止用評価装置はエコー信号をコードカード４２のアクセス権に関して並びにコードカード４２と送信／受信ユニット５の間の距離を検出する。図１の場合には、盗難防止用評価装置８２はコードカード４２のアクセス権を識別するが、送信／受信ユニット５とコード発生器４３の非常に僅かな距離に関する情報に基づいて、車両乗員が車両内にいることを検出することができる。このような情報に基づいて盗難防止用評価装置８２は車両のロックを解除させない。

距離に関するより良好な情報および送信／受信ユニット５に対するコードカード４２の正確な位置を得るために、送信／受信ユニット５の信号は車両の別の箇所の別の送信／受信ユニットの信号と比較される。これによって例えば三角測量での既知の評価方法を介してコードカード４２の正確な位置が検出される。

盗難防止用評価装置８２がこのようにして、例えば権利を有するコードカード４２ないし、権利を有するコードカード４２を有する人物１が車両に近づいていることを検出すると、盗難防止用評価装置８２は車両のロックを解除させ、車両の動作開始を許可する。

参照番号８０は共通の評価装置８０を示している。この共通の評価装置では乗員保護用評価装置８１と盗難防止用評価装置８２が１つのケーシング内の１つの機器内にある。上述したように、共通の評価装置８０は乗員保護用評価装置８１と盗難防止用評価装置８２の２つの機能を次のことによって相互に分ける。すなわち各個々の機能に対して異なるソフトウェアモードを設けることによって分ける。

図２には本発明による方法が示されている。ここでは本発明による、自動車における乗員保護および自動車の盗難防止のための装置が使用されている：
第１のステップ１１では、エアバッグ３の膨張に対するトリガ決定が存在するか否かが検出される。これは、評価装置８０内の乗員保護用評価装置８１に、乗員保護システムの中央制御ユニットによって伝達される。

この種のトリガ決定がある場合には、第２および第３のステップ１２および１３で、送信／受信ユニット５によって、およびエアバッグ３の内面の乗員保護用問い合わせユニット４１によってその膨張状態および膨張速度が求められる。既に上述したように、このような評価は、乗員保護用評価装置８１において送信／受信ユニットから送出された信号６および変更された、再び受信された信号７に基づいて行われる。この信号の戻り伝播時間は、各乗員保護用問い合わせユニット４１と送信／受信ユニット５の距離に応じて異なり、その周波数はドップラー効果に基づいて、エアバック３の拡張速度に応じて異なる程度でより高い値へシフトされる。

各膨張度に関する情報およびエアバッグ３の膨張速度、殊にここから得られた重要な情報、すなわち、エアバッグ３の膨張空間内に妨害が存在するか否かに関する情報が以下で、評価装置８０内の乗員保護用評価装置８１から乗員保護システムの中央制御ユニットへ伝達される。これは図２のステップ１４として示されている。

エアバッグ３の拡張空間内に妨害が存在することによってエアバッグ３の膨張は、検出された車両乗員の「アウトオブポジション」着座位置に相応して、「アウトオブポジション」であるにもかかわらず車両乗員がエアバッグによってできるだけ良好に保護されるように変えられる。これは例えば次のことによって行われる。すなわち、エアバッグを完全に膨張させる第２のトリガ段がアクティブにされないことで行われる。

エアバッグ３の膨張に対してトリガ決定がない場合には、本発明による装置は、通常動作で使用される。通常動作は同じように図２に基づいて示されている。

第１のステップ１５では送信／受信装置５は、コード化された電磁信号６を送出する。

ステップ１６で、コードカード４２はコード化された信号６を受信し、例えば周波数変調を介してこの信号を変更し、変更された信号７を送信／受信装置５に返送する。

後続のステップ１８において送信／受信装置５はこの変更された信号７を受信し、評価装置８０内の盗難防止用評価装置８２に導く。

ステップ１９においてアクセス権が、盗難防止用評価装置８２内で、受信された被変更信号７を、アクセス権のある受信信号の記憶されているパターンと比較することによって検査される。さらに盗難防止用評価装置８２は場合によっては、自動車の別の場所での送信／受信ユニット５の相応の受信信号を用いて、送信／受信ユニット５までのチップカード４２の距離を突き止め、殊に、コードカード４２が自動車内にあるか否かまたは自動車外にあるか否かを求める。

コードカード４２がアクセス権限のある被変更信号７を送信／受信ユニット５に返送すると、ステップ２０において、車両がロック解除される、またはチップカード４２が既に自動車内にある限りは、ロック解除されたままにされる。

コードカード４２が権限のある被変更信号７を送信／受信ユニット５に返送しない場合、ステップ２１では車両はロックされたままである。さらに車両に電気的な発進遮断装置が装備されている場合には、この発信遮断装置もアクティブに保たれ、権限の無いコードカード４２の所有者は、車に入ることができず、例えば車両内に力ずくで侵入した後でも自動車を走行準備状態にすることができない。

自動車における乗員保護および自動車の盗難防止のための本発明による装置を用いた、本発明による方法の上述した経過は、当然ながら別の順序でも実行可能である。ここで本発明による装置の使用にとって重要なのは、送信／受信装置の少なくとも部分が、乗員保護に対してエアバッグの膨張度合いを定めるために、並びに、エアバッグの膨張速度を定めるために使用され、さらにマイクロ波信号またはレーダ信号または超音波信号等を用いて、キーコードカード（例えばチップカード）の無接触問い合わせによって、自動車の盗難防止にも使用される、ということだけである。

自動車内の本発明による装置。 本発明による装置を用いた本発明による方法。

Claims (13)

1. 自動車における乗員保護および自動車の盗難防止のための装置であって、
   ガス充填装置によって膨張するエアバッグ（３）と、
   電磁波（６，７）に対する送信／受信装置（５）と、
   当該送信／受信装置と接続されている乗員保護用評価装置（８１）を有しており、
   前記エアバッグ（３）には少なくとも１つの乗員保護用問い合わせユニット（４１）が配置されており、
   当該乗員保護用問い合わせユニットは、前記送信／受信装置（５）によって無接触に問い合わせされ、これによって前記乗員保護用評価装置（８１）内にエアバッグ（３）の膨張度合いおよび／または膨張速度に関する情報が供給され、
   さらに盗難防止用評価装置（８２）を有しており、
   少なくとも１つの携帯可能な盗難防止用問い合わせユニット（４２）が同じように送信／受信装置（５）によって無接触に問い合わされ、これによって盗難防止用問い合わせユニット（４２）から返送された信号（７）に基づいた前記盗難防止用問い合わせユニット（４２）の権利に関する情報および／または送信／受信装置（５）からの盗難防止用問い合わせユニット（４２）の距離に関する情報が、前記盗難防止用評価装置（８２）内に供給される、
   ことを特徴とする、自動車における乗員保護および自動車の盗難防止のための装置。
2. 前記送信／受信装置（５）は車両ダッシュボード内に配置されている、請求項１記載の装置。
3. 前記乗員保護用問い合わせユニット（４１）および盗難防止用問い合わせユニット（４２）の信号を受信および／または送信するための少なくとも１つのエレクトロニックモジュールは同じである、請求項１または２記載の装置。
4. 共同で使用されるエレクトロニックモジュールはアンテナである、請求項３記載の装置。
5. 前記乗員保護用評価装置（８１）および盗難防止用評価装置（８２）は、１つのケーシング内の共通の評価装置（８０）の部分である、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記乗員保護用評価装置（８１）および盗難防止用評価装置（８２）は、前記共通の評価装置（８０）内のソフトウェアの異なる動作モードによって構成されている、請求項５記載の装置。
7. 前記乗員保護用問い合わせユニット（４１）は反射体によって構成されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
8. 前記反射体は偏光を生成する、請求項７記載の装置。
9. 前記乗員保護用問い合わせユニット（４１）はトランスポンダによって構成されている請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
10. トランスポンダは論理回路によって構成されており、
    当該論理回路はコード化された波（７）を送信／受信装置（５）へ返送するのを可能にする、請求項９記載の装置。
11. 請求項１から１０までのいずれか１項に記載された装置を用いて、自動車の乗員を保護するおよび自動車の盗難を防止する方法であって、
    膨張可能なエアバッグ（３）を充填する充填装置がアクティブにされない、自動車の通常動作において、
    ・送信／受信装置（５）がコード化された信号を送信し、
    ・携帯可能な盗難防止用問い合わせユニット（４２）が、当該コード化された信号を受信し、変更された信号を前記送信／受信装置（５）に返送し、
    ・前記送信／受信装置（５）は、当該変更された信号を受信し、
    ・これによって盗難防止用評価装置（８２）に、前記盗難防止用問い合わせユニット（４２）の権利に関する情報および／または前記送信／受信装置（５）からの前記盗難防止用問い合わせユニット（４２）の距離に関する情報を供給し、
    他方で膨張可能なエアバッグ（３）を充填する充填装置がアクティブにされるトリガの場合において、
    ・前記送信／受信装置（５）は無接触に信号をエアバッグ（３）の乗員保護用問い合わせユニット（４１）に問い合わせ、これによって前記送信／受信装置（５）に接続された乗員保護用評価装置（８１）に、エアバッグ（３）の膨張度合いおよび／または膨張速度に関する情報を供給する、
    ことを特徴とする、自動車の乗員を保護するおよび自動車の盗難を防止する方法。
12. 前記送信／受信装置（５）による前記盗難防止用問い合わせユニット（４２）の問い合わせのために、エアバッグ（３）の膨張度合いおよび／または膨張速度の問い合わせ時とは異なってコード化された信号を使用する、請求項１１記載の方法。
13. 膨張可能なエアバッグ（３）を充填する充填装置がアクティブにされない自動車の通常動作においても、前記送信／受信装置（５）によって乗員保護用問い合わせユニット（４２）の時間的に規則的な問い合わせを実行し、これによって乗員保護用問い合わせユニット（４１）の正常な作用に関する情報を乗員保護用評価装置（８１）に対して供給する、請求項１１または１２記載の方法。

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