SE509880C2 - Skyddsmetod för fordonspassagerare och apparat för metodens genomförande - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 509 880 2 Lösningen enligt uppfinningen med de kännetecknande särdragen enligt krav 1 har den fördelen, att det viktigaste särdraget för den lämpliga utlösningstidpunkten av ett i fordonet anordnat säkerhetsmedel, nämligen en förskjutning framåt av en passagerare vilken kan innebära en fara, mättekniskt avläses och används som utlösningskriterium för utlösningen av säkerhetsmedlet. Därigenom säkerställs att oavsiktliga utlösningar av säkerhetsmedlet undviks vilka kan förorsaka höga underhållskostnader, eftersom utgångssignalerna från den aktuella accelerationssensorn visserligen antar sådana höga värden som tyder på ett olycksförlopp, men ändå så föreligger faktiskt inte något olycksfall och någon passagerar- förskjutning framåt äger inte rum. Å andra sidan utökas driftsäkerheten hos ett säkerhetssystem och skyddsmöjligheten förbättras, eftersom en optimal aktivering av säkerhetsmedlet möjliggörs, om utgångssignalerna från accelerationssensorn antar höga värden vilka tyder på ett olycksfall och passage- rareförskjutningen framåt likaså hänvisar till höga accelera- tionsvärden.

I stället för avläsning av passagerarens sittposition kan även omedelbart på varandra följande mätningar av passagera- rens aktuella sittposition mättekniskt avläsa en relativ hastighet hos passageraren i förhållande till passagerar- utrymet i fordonet och utnyttjas som utlösningskriterium för utlösningen av säkerhetsmedlet. Ett särskilt tillförlitligt utlösningskriterium kan uppnås därigenom att såväl sitt- positionen som passagerarens relativhastighet utvärderas. Vid olycksfallssituationer är huvudet och överkroppen av passa- geran speciellt i farozonen. Särskilt fördelaktigt är det därvid att i stället för passagerarens sittposition fast- ställa positionen och/eller relativhastigheten hos huvud- partiet eller överkroppen på passageraren.

En särskilt fördelaktig apparat för genomförande av metoden enligt uppfinningen omfattar förutom en accelerationssensor, en styranordning för utvärdering av signalerna från accelera- 10 15 20 25 30 35 509 880 3 tionssensor, och säkerhetsmedlen för skydd av passageraren omfattar åtminstone en lägessensor för fastställande av passagerarens sittposition. Härvid är det fördelaktigt enligt en utföringsform av apparaten enligt uppfinningen, att som lägessensor anordna åtminstone en ljussändare och ljus- mottagare, vilka åtminstone avgränsar en mätsträcka som löper tvärs passagerarens färdriktning. Även en mätsträcka som omfattar en ultraljudsensor och ultra- ljudmottagare är särskilt lämpad för fastställande av passa- gerarens sittposition, varvid ultraljudsensorn och ultraljud- mottagaren är så anordnade i förhållande till passageraren, att sändarens mot passageraren reflekterande ultraljudenergi når fram till mottagaren. En särskilt monteringsvänlig anord- ning uppnås, om lägessensorn är anordnad i fordonets instru- mentbräda. Alternativt kan lägessensorn även vara anordnad i fordonsstolens nackstöd.

Uppfinningens utföringsformer visas på ritningen och förkla- ras närmare i den härpå följande beskrivningen. Fig. 1 visar ett blockschema av en apparat för genomförande av metoden enligt uppfinningen, fig. 2 visar ytterligare utföringsformer av lägessensorer för användning i apparaten enligt fig. 1 och fig. 3 visar ett flödesschema för förklaring av metoden enligt uppfinningen.

Apparaten enligt fig. 1 omfattar en styranordning 10 med flera ingångs- och utgångsanslutningar. En första anslutning hos styranordningen 10 är förbunden med en accelerations- sensor S1, vilken exempelvis alstrar en spänning u som är proportionell mot accelerationen a eller vilken avger en spänningssignal till utgången först vid överskridande av en fastställbar accelerationströskel. En andra ingångsanslutning hos styranordningen 10 är förbunden med utgångsanslutningen hos en lägessensor S2, vilken mättekniskt registrerar läget av en fordonspassagerare, på ett sätt som komer att förkla- ras i detalj senare. En första utgångsanslutning på styr- 10 15 20 25 30 35 509 880 4 anordningen 10 är förbunden med jordledningen. En andra utgångsanslutning på styranordningen 10 leder dels till resp. första anslutning på en kondensator C12 och en spänningskälla 17, vilkas resp. andra anslutning likaså är förbunden med jordledningen, dels är den andra utgångsanslutningen på styranordningen 10 förbunden med en första pol på ett kopp- lingselement ll, vars andra pol är förbunden med den första anslutningen på ett tändelement 14. Den andra anslutningen på tändelementet 14 är dessutom förbunden med jordledningen.

Tändelementet 14 står i funktionsförbindelse med ett säker- hetsmedel 18 för fordonspassageraren. Detta medel kan t ex vara en uppblåsbar gassäck (airbag) och-eller en bältes- sträckare. Funktionsförbindelsen betyder i detta sammanhang att en icke i detalj visad drivladdning är aktiverbar genom tändelementet 14, vilken alstrar den för uppblåsningen av gassäcken nödvändiga gasmängden. Tändelementet 14 utgörs företrädesvis av ett s k tändpiller, vilket är uppvärmbart av strömflödet. Detta strömflöde genom tändelementet 14 fram- kallas genom slutning av kopplingselementet 11, vilket i sin tur är reglerbart via en tredje utgångsanslutning på styr- anordningen 10.

I fig. 2 visas detaljer av ytterligare utföringsformer av lägessensorn S2, vilka detaljer är förbundna med styranord- ningen 10. Dessa lägessensorer tjänar som redan tidigare nämnts för fastställande av positionen hos passageraren 35 och/eller för fastställande av passagerarens relativa has- tighet i förhållande till fordonets passagerarutryme, då passageraren 35 p g a på honom inverkande krafter accelere- rar. En första utföringsform av en lägessensor S2 omfattar åtminstone en ljussändare 30 och en ljusmottagare 31, vilka åtminstone avgränsar en mätsträcka som löper tvärs passagera- rens 35 färdriktning. Genom anordningen av åtminstone en sådan mätsträcka, företrädesvis flera mätsträckor av detta slag, kan den aktuella positionen hos passageraren 35 mättek- niskt registreras av lägessensorn S2. Om flera sådana optiska mätsträckor anordnas längs med passagerarens 35 möjliga 10 15 20 25 30 35 569 880 5 förflyttningsbana, kan genom en lägesbestämning medelst flera mätsträckor och genom en tidsbestämning under passagerarens 35 förflyttning från en mätsträcka till en annan av jämför- bart enkelt slag, även genomföras en bestämning av passa- gerarens förflyttningshastighet i förhållande till passage- rarutrymmet som betraktas som stillastående. Hos en ytter- ligare utföringsform av uppfinningen omfattar lägessensorn S2 åtminstone var sin ultraljudsändare 32 och ultraljudmottagare 33, vilka är så anordnade i förhållande till passageraren 35 att sändarens 32 mot passageraren reflekterade ultraljud- energi fortplantas till mottagaren 33. En enkel bestämning av passagerarens 35 position är även möjlig härigenom. Sändaren 32 och mottagaren 33 är åtskilda i utföringsformen som visas i fig. 2. Det är emellertid likaså möjligt att sammanfoga båda komponenterna till en enda komponentgrupp 34. Förutom de tidigare beskrivna sensorerna för lägesbestämning är ytter- ligare sensorer alternativt utnyttjbara, vilka t ex kan vara utformade som aktiva eller passiva infrarödsensorer.

So ytterligare utföringsformer till lägesensorn kan mikro- vågs-radar-sensorer användas. Med dessa möjliggörs en sär- skilt snabb avkänning, d v s endast en kort utvärderingstid används för avkänning av förekomsten, positionen och/eller förflyttningshastigheten hos fordonspassageraren i förhållan- de till passagerarutrymmet.

Lägessensorn S2 anordnas enligt en utföringsform av apparaten enligt uppfinningen i fordonets instrumentbräda framför resp. passagerare. Denna anordning är särskilt monteringsvänlig, eftersom endast korta förbindelseledningar är nödvändiga till styranordningen 10. Hos en ytterligare utföringsform är lägessensorn S2 företrädesvis anordnad i nackstödet till varje fordonsstol. Därigenom är det särskilt enkelt att fastställa om den aktuella fordonspassageraren sitter i en sittposition som är optimal för säkerhetsmedlets aktuella skyddsfunktion, d v s sitter i nära kontakt med fordons- stolens ryggstöd. 10 15 20 25 30 509 S80 Metodens förlopp enligt uppfinningen och funktionssättet hos den i fig. 1 och fig. 2 visade apparaten förklaras även i det följande med hänvisning till diagramet enligt fig. 3. Enligt fig. 3 startar metoden med tillvägagångssteget 100. I steget 101 mäts därpå accelerationen med accelerationssensorn S1, vilken sensor är monterad på fordonet. I steget 102 undersöks om accelerationen a har överskridit ett föruthestämbart accelerations-tröskelvärde aG. I steget 104 registreras mättekniskt passagerarens 35 position och/eller hans relativa hastighet i förhållande till passagerarutrymmet. I steget 105 undersöks om det från lägessensorn S2 avgivna mätvärdet tyder på en risk för passageraren 35. Exempel på en risksituation är en framåtlutning av passageraren, särskilt en framåt- lutning av hans huvud- eller överkroppsdelar eller överskri- dandet av ett förutbestämbart tröskelvärde av den relativa hastigheten hos passageraren 35 i fordonets färdriktning.

Passagerarens 35 position registreras mättekniskt genom de ovan redan beskrivna lägessensorerna. Hans relativa hastighet kan likaså på enkelt sätt utrönas genom lägesensorerna, genom att lägessensorn S2 registrerar flera positionsvärden hos passageraren 35 och att dessutom den tid som förflyter från upptagandet av ett första positionsvärde till det tidsmässigt därpå följande positionsvärdet mäts. Om det nu fastställs att positionen och/eller passagerarens relativa hastighet och/eller accelerationssensorns Sl utgående signal tyder på en risksituation, manövreras kopplingselementet ll av styr- anordningen 10 och tändströmkretsen sluts, vilket får till följd att tändelementet 14 p g a strömgenomgång värms upp och aktiveras och därmed utlöser säkerhetsmedlet 18. Detta för- lopp sker i steget 109. Förloppet som är avsett till skydd för fordonspassageraren 35 avslutas med steget 112.

Claims (8)

10 15 20 25 7 509 880 Patentkrav

1. Förfarande för att skydda fordonspassagerare, enligt vilket fordonets accelera- tionsvärden mäts och passagerarna skyddande säkerhetsmedel (t. ex. en luftkudde och/eller en bältessnâckare) aktiveras vid överskridande av ett fórutbestämt accele- rations-tröskelvärdet, kännetecknar av att säkerhetsmedlen (18) aktiveras då, vid - överskridande av aceelerations-tröskelvärdet (aG), en passagerares (35) position av- viker från en bör-position och/eller en passagerares (35) relativa hastighet (VR) överskrider ett fiârutbestämt gränsvärde (VG), varvid passagerarens (35) position och/eller relativa hastighet (VR) i förhållande till fordonets passageramtryrnme mättekniskt avkänns med beröringsfiitt fungerande sensorer.

2. Förfarande enligt något av krav I -3, kännetecknat av att positionen hos passa- gerarens (3 5) överkropp avkänns med de beröringsfritt fungerande sensorerna.

3. Apparat för genomförande av förfarandet enligt krav 1 eller 2, vilken apparat innefattar en accelerationssensor, en styranordning för utvärdering av accelerations- sensoms signaler och passagerarna skyddande säkerhetsmedel, kännetecknad av att apparaten omfattar åtminstone en beröringsfiitt fungerande sensor (S2) för faststäl- lande av en passagerares (35) position och/eller relativa hastighet (VR) i förhållande till fordonets passagerarutrymme.

4. Apparat enligt krav 3, kännetecknad av att varje sensor (S2) åtminstone omfattar en ljussändare (30) och en ljusmottagare (31), vilka åtminstone avgränsar en mät- sträcka som löper tvärs passagerarens (35) fárdriktning.

5. Apparat enligt krav 3, kännetecknad av att varje sensor (S2) åtminstone omfattar en ultraljudsändare (32) och en ultraljudmottagare (33), vilka är så anordnade i för- 10 509 ass 8 hållande till passageraren (35), att sändarens (3 2) mot passageraren reflekterade ult- raljudenergi fortplantas till mottagaren (33).

6. Apparat enligt krav 3, kännetecknad av att varje sensor (S2) åtminstone omfattar en rnikrovågs-radarsändare (32) och en míkrovågs-radarrnottagare (33), vilka är så anordnade i förhållande till passageraren att sändarens (32) mot passageraren re- flekterade radarvågor fortplantas till mottagaren (33).

7. Apparat enligt något av krav 3-6, kännetecknad av att sensorn (S2) är anordnad i fordonets oinstrtmmntbrâda.

8. Apparat enligt något av krav 3-6, kännetecknad av att sensorn (S2) är anordnad i fordonsstolens nackstöd.