(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（５６）のための拘束装置（５８）を解除する方法であって、
該拘束装置（５８）が結合部材（６２）を備え、
前記ドライバ（６０）と前記車両（５６）とが前記結合部材（６２）によって互いに解除可能に結合されている方法において、
前記車両（５６）の仰角（８）を検出するステップ（Ｓ１）、
車両横軸線（Ｙ）を中心とした回転速度（１３，１６）を検出するステップ（Ｓ２）、
検出された前記回転速度（１３，１６）と、仰角（８）に応じた臨界回転速度（９，１２）とを比較するステップ（Ｓ３）、および
検出された前記回転速度（１３，１６）と、それぞれの前記臨界回転速度（９，１２）とが等しい場合に結合部材を解除するステップ（Ｓ４）
を備えることを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、
車両縦方向（Ｘ）の並進速度、車両横方向（Ｙ）の並進速度、および／または車両高さ方向（Ｚ）の並進速度を検出するステップ（Ｓ５）、および
検出された前記回転速度（１３，１６）を、それぞれ検出された並進速度によって検証するステップ（Ｓ６）を含む方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の方法において、
検出された前記回転速度（１３，１６）と前記臨界回転速度（９，１２）とが等しいか、または検出された前記回転速度（１３，１６）が前記臨界速度（９，１２）よりも大きい場合に、情報を有する緊急信号を送信する（Ｓ７）方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、
転倒前の車両状態および転倒場所のグループから情報を選択する方法。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の方法において、
検出された前記回転速度（１３，１６）と前記臨界回転速度（９，１２）とが等しいか、または検出された前記回転速度（１３，１６）が前記臨界回転速度（９，１２）よりも大きい場合に、前記車両（５６）に配置されており、他の交通参加者が感知可能な少なくとも１つの警告装置（７２）をスイッチオンするステップ（Ｓ８）を備える方法。
【請求項６】
ドライバ（６０）のための拘束装置（５８）を備える車両であって、
前記拘束装置（５８）が結合部材（６２）を備え、
ドライバ（６０）と車両（５６）とが、前記結合部材（６２）によって互いに解除可能に結合されている車両において、
前記制御器（３４）と第１センサ（６６）とが相互接続されており、
前記制御器（３４）と前記結合部材（６２）とが相互接続されており、
前記第１センサ（６６）が、測定値を検出し、前記制御器（３４）に伝達するように構成されており、
前記制御器（３４）が、測定値から前記車両（５６）の仰角（８）を検出するように構成されており、
前記制御器（３４）が、測定値から回転速度（１３，１６）を検出するように構成されており、
前記制御器（３４）が、検出された前記回転速度（１３，１６）と、仰角（８）に応じた臨界回転速度（９，１２）とを比較するように構成されており、
検出された前記回転速度（１３，１６）と前記臨界回転速度（９，１２）とが等しいか、または検出された前記回転速度（１３，１６）が前記臨界回転速度（９，１２）よりも大きい場合、前記結合部材（６２）が前記制御器（３４）により制御され、前記ドライバ（６０）と前記車両（５６）との結合が解除されることを特徴とする車両。
【請求項７】
請求項６に記載の車両において、
制御器（３４）と第２センサ（６８）とが相互接続されており、
第２センサ（６８）が、測定値を検出し、制御器（３４）に伝達するように構成されており、
制御器（３４）が、測定値から車両縦軸方向（Ｘ）の並進速度、車両横方向（Ｙ）の並進速度、および／または車両高さ方向（Ｚ）の並進速度を検出し、
検出された回転速度（１３，１６）が、制御器（３４）を用いてそれぞれ検出された並進速度によって検証される車両。
【請求項８】
請求項６または７に記載の車両において、
第１センサ（６６）および第２センサ（６８）がそれぞれ慣性センサである車両。
【請求項９】
請求項６から８までのいずれか一項に記載の車両において、
前記制御器（３４）と送信装置（７０）とが相互接続されており、
前記制御器（３４）が、検出された前記回転速度（１３，１６）と前記臨界回転速度（９，１２）とが等しいか、または検出された前記回転速度（１３，１６）が前記臨界回転速度（９，１２）よりも大きい場合に、緊急信号を送信するように構成されている車両。
【請求項１０】
請求項６から９までのいずれか一項に記載の車両において、
前記車両（５６）に、他の交通参加者が感知可能な警告装置（７２）が配置されており、該警告装置（７２）と前記制御器（３４）とが相互接続されており、
前記警告装置（７２）が、検出された前記回転速度（１３，１６）と前記臨界回転速度（９，１２）とが等しいか、または検出された前記回転速度（１３，１６）が前記臨界回転速度（９，１２）よりも大きい場合に、前記制御器（３４）によってスイッチオンされる車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のドライバのための拘束装置を解除する方法およびこれに関連した車両
に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動二輪車の保有台数は近年著しく増大し、２００８年には約３３００万台の自動二輪車がヨーロッパで認可された。しかしながら、同時に自動二輪車は間違いなく最も危険な交通手段でもある。自動二輪車ドライバの割合は、全交通参加者の２パーセント程度にすぎないにも関わらず、ヨーロッパにおける交通死者数における自動二輪車ドライバの割合は約１４パーセントにのぼる。自動二輪車のドライバは道路交通において乗用車ドライバに比べて遥かに高い危険にさらされている。これは、特に走行時の種々異なる物理特性および常に不安定なバランス状態、さらに自動二輪車走行時に課せられる特別な物理的および心理的要求やドライバの制限された視野に起因する。同時に、自動二輪車のドライバは、天候の影響および他の妨害因子、例えば劣悪な路面状態または予期せぬ交通状況などに対して極めて敏感である。車体がないため、自動二輪車のドライバは、防護服にもかかわらず比較的保護されていない交通参加者である。
【０００３】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３１７４３９号明細書により、自動二輪車ドライバと自動二輪車とを解除可能に結合する結合部材を備える自動二輪車のための拘束装置を備える自動二輪車が既知である。衝突事故発生時に、自動二輪車ドライバは衝突事故の第１段階に、まず結合部材により自動二輪車に保持される。この場合、結合部材の拘束力は、自動二輪車ドライバの慣性力に反作用する。結合部材は、上記第一段階に、自動二輪車ドライバが慣性に基づいて結合部材の拘束力に抗して自動二輪車に対して相対移動されるように配置されている。この場合、自動二輪車ドライバの動的エネルギーは減衰される。次いで結合部材は、自動二輪車ドライバとは無関係に解除される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０３１７４３９号明細書
【発明の概要】
【０００５】
したがって、自動二輪車ドライバが転倒した場合に、自動二輪車ドライバと自動二輪車とをしっかり結合している拘束装置を解除する方法を提供する必要性がある。
【０００６】
独立請求項の対象によりこの必要性を満たすことができる。他の好ましい構成が、従属請求項の対象により得られる。
【０００７】
本発明の第１実施例によれば、車両、特に二輪車または三輪車のドライバのための拘束装置を解除する方法が得られる。拘束装置は結合部材を備える。ドライバと車両とは結合部材によって互いに解除可能に結合されている。この方法は、次の方法ステップを備える：車両の傾斜角および／または仰角を検出するステップ、車両縦軸線および／または車両横軸線を中心とした回転速度をそれぞれ検出するステップ、それぞれの検出された回転速度と、傾斜角および／または仰角に応じたそれぞれの臨界回転速度とを比較するステップ、および検出された回転速度とそれぞれの臨界回転速度とが等しい場合に結合部材を解除するステップを含む。
【０００８】
提案された方法は、傾角とも呼ばれる傾斜角、またはピッチ角とも呼ばれる仰角に応じて、車両が傾斜し、ひいては車両に座っているドライバが転倒するまでには、車両に所定の回転速度を加えることができるという考察に基づいている。ここで臨界回転速度と呼ばれている回転速度は、例えば、特性線として制御器に保存されていてもよい。傾斜角および／または仰角の検出、現在の回転速度の持続的な検出、および検出された少なくとも１つの回転速度と少なくとも１つの臨界回転速度との持続的な比較によって、いつドライバが車両の転覆をもはや阻止できなくなるかを制御器により検出することができる。この時点で結合部材が解除される。したがって、転倒したことによりドライバが地面に接触する前に結合部材の解除が行われる。
【０００９】
一般に、車両が実質的に車両縦軸線を中心として傾斜するカーブ走行時か、または車両が実質的に車両横軸線を中心として傾斜する障害物との衝突時に転倒が起こる。カーブ走行時には実質的にロールレート、すなわち、車両縦軸線を中心とした回転速度が検出され、障害物との衝突時には、ピッチレート、すなわち、車両横軸線を中心とした回転速度が検出される。回転速度は、例えば、回転速度センサとして構成されていてもよい慣性センサによって検出することができる。検出された回転速度により、傾斜角および仰角に関してそれぞれの角度を適宜な数式もしくはアルゴリズムを用いて計算することができる。
【００１０】
車両は、自動二輪車または三輪車として構成されていてもよく、この場合、三輪車は一般にフロントフォークに２つの車輪を備える。自動二輪車および／または三輪車は、前輪ブレーキの操作により、特にＡＢＳ（アンチロック・ブレーキシステム）を備えていないことにより、車両横軸線を中心として傾斜し、その結果転覆する恐れがあることに留意されたい。結合部材を用いた拘束装置を解除する方法のプロセスは、障害物に衝突した場合にもフルブレーキでピッチが生じた場合にも同様に行われ、したがって、以下ではこれらの２つの状況を区別しない。当然ながら、カーブ走行および障害物との衝突という２つの状況が重なって生じる場合もあり、このような走行状態についても結合部材が解除される時点が規定されている。この場合、ピッチレートおよびロールレートが重なって生じることもある。拘束システムからのドライバの分離は、意識的に行われた運転操作であったのか、または運転エラーであったのかとは無関係に、転倒前に行われる。
【００１１】
本発明の他の実施例によれば、さらなる方法ステップで、車両縦方向の並進速度、車両横方向の並進速度および／または車両高さ方向の並進速度が検出される。検出されたロールレートは、それぞれ検出された並進速度によって検証される。
【００１２】
検出されたロールレートをそれぞれの並進速度により検証することによって、結合部材が解除されることが望ましいかどうかを決定するための付加的なパラメータが得られる。これにより、適宜なセンサ、特に慣性センサにより、カーブ走行時に車両縦方向および車両横方向の並進速度が検出される。障害物との衝突時には、車両縦方向および車両高さ方向の並進速度が検出される。この場合にも、走行状態に応じて、例えば、カーブ走行時に障害物に衝突した場合には、検証のために並進方向の３つの速度全てが必要となる場合もある。
【００１３】
本発明の他の実施例によれば、さらなる方法ステップとして、検出された回転速度と臨界回転速度とが等しいか、または検出された回転速度が臨界回転速度よりも大きい場合には、情報を有する緊急信号が送信される。
【００１４】
この緊急信号は、例えば消防署、警察中央登録所または高速道路保守エリアなどの適宜な場所に送信することができる。自動二輪車あるいはドライバの緊急事態に気づかせるために他の交通参加者に緊急信号を送信することも可能である。同様に、緊急信号を地域の近隣の受信ステーションに送信することもでき、この受信ステーションから緊急信号をさらに第３の場所に転送することもできる。この場合、緊急信号は自動二輪車がまだ傾斜していないか、またはドライバがまだ転倒していないが、傾斜または転倒が回避できないと思われる時点で既に送信される。当然ながら、転倒が既に起こった場合にも緊急信号を送信することができる。
【００１５】
本発明の他の実施例によれば、情報は、転倒前の車両状態および転倒場所のグループから選択される。
【００１６】
ＧＰＳシステムとの関連で、転倒場所はＧＰＳ座標系の形式で送信することもでき、これにより、救助隊員が転倒場所を容易に見つけ出すことが可能である。転倒前の車両状態は、例えば、車両の速度、転倒方向または他の当事者との潜在的な衝突であってもよい。
【００１７】
本発明の他の実施例によれば、さらなる方法ステップでは、検出された回転速度と臨界回転速度とが等しいか、または検出された回転速度が臨界回転速度よりも大きい場合に、車両に配置されており、他の交通参加者が感知可能な少なくとも１つの警告装置がスイッチオンされる。
【００１８】
これにより、他の交通参加者は、車両が傾斜するか、もしくは自動二輪車ドライバが転倒する前に警告を受けることができる。特にカーブ走行時には、この自動二輪車に後続する交通参加者および／またはこの自動二輪車に対向する交通参加者に、この車両あるいは自動二輪車ドライバが転倒しそうであるという信号が送信される。警告装置は、例えば、警告点滅ライト装置、フラッシュライト、および／またはクラクションとして構成されていてもよい。
【００１９】
提案された方法の個々の特徴に関する上記利点は、以下の装置についても同様であり、したがって、繰り返し説明しない。
【００２０】
本発明の他の実施例によれば、車両、特に二輪車または三輪車には、ドライバのための拘束装置が提供される。この拘束装置は結合部材を備える。ドライバと車両とは、結合部材によって互いに解除可能に結合されている。制御器と第１センサとが相互接続されている。制御器と結合部材とは相互接続されている。第１センサは、測定値を検出し、制御器に伝達するように構成されている。制御器は、測定値から車両の傾斜角および／または仰角を検出するように構成されている。制御器は、測定値から回転速度を検出するように構成されている。制御器は、検出された回転速度と、傾斜角および／または仰角に応じた臨界回転速度とを比較するように構成されている。検出された回転速度と臨界回転速度とが等しいか、または検出された回転速度が臨界回転速度よりも大きい場合、結合部材が制御器により制御され、ドライバと車両との接続が解除される。
【００２１】
本発明の他の実施例によれば、制御器と第２センサとが相互接続されている。第２センサは、測定値を検出し、制御器に伝達するように構成されている。制御器は、測定値から車両縦方向の並進速度、車両横方向の並進速度および／または車両高さ方向の並進速度を検出する。検出された回転速度は、制御器を用いてそれぞれ検出された並進速度によって検証される。
【００２２】
本発明の他の実施例によれば、第１センサおよび第２センサはそれぞれ慣性センサである。
【００２３】
この場合、慣性センサは回転速度センサとして構成されていてもよい。
【００２４】
本発明の他の実施例によれば、制御器と送信装置とは相互接続されており、この場合、制御器は、検出された回転速度と臨界回転速度とが等しいか、または検出された回転速度が臨界回転速度よりも大きい場合、緊急信号を送信するように構成されている。
【００２５】
本発明の他の実施例によれば、車両には、他の交通参加者が感知可能な警告装置が配置されている。警告装置と制御器とは相互接続されている。警告装置は、検出された回転速度と臨界回転速度とが等しいか、または検出された回転速度が臨界回転速度よりも大きい場合に制御器によってスイッチオンされる。
【００２６】
本発明の思想は、本明細書では拘束装置を解除するための方法ならびに車両、特に二輪車または三輪車との関連で説明したことを述べておく。個別に説明した特徴を互いに多様に組み合わせることにより本発明の他の構成を得ることができることが当業者には明らかである。
【００２７】
次に本発明の実施形態を添付の図面を参照して説明する。図面は、概略的なものにすぎず、縮尺にしたがっていない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】時間軸に対して、検出された回転速度および臨界回転速度を記入した２つのデカルト座標系を上下に配置して示す図である。
【図２】拘束装置の結合部材を解除するための第１制御装置の原理を示す図である。
【図３】拘束装置の結合部材を解除するための第２制御装置の原理を示す図である。
【図４】拘束装置の結合部材を解除するための方法を示すブロック図である。
【図５】図４に示した方法を実施するために自動二輪車として構成された車両を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図１は、上下に重ねて配置された第１デカルト座標系２および第２デカルト座標系４を示す。２つの座標系２，４の横軸には時間がミリ秒単位で記入されている。第１デカルト座標系２の縦軸は角度を度数で示しており、第２デカルト座標系４の縦軸には回転速度が毎秒の度数で記入されている。第１座標系２には、車両、特に自動二輪車または三輪車がとり得る車両の角度５が傾斜角６または仰角８に関して示されている。第２座標系４には臨界回転速度９が示されており、臨界回転速度９と角度５とは、角度５が大きい程、臨界回転速度９は小さくなるという対応関係にある。すなわち、角度５が小さい程、車両が転倒するまでに、より大きい臨界回転速度９を車両に加えることができる。傾斜角６には臨界ロールレート１０が対応し、仰角８には臨界ピッチレート１２が対応する。
【００３０】
さらに、第２座標系４には検出された回転速度１３が示されており、回転速度１３は、傾斜角６に対して検出されたロールレート１４または仰角８に対して検出されたピッチレート１６として構成されていてもよい。検出された回転速度１３が、臨界回転速度９ならびに第２座標系４の横軸および縦軸によって制限された面Ａの内部に位置する場合には、車両は決して走行時に転倒または転覆することはない。しかしながら、検出された回転速度１３が臨界回転速度９に等しい場合には、車両の傾斜、ひいては車両に座っているドライバの転倒を仮定すべきである。図面に作動点Ｆとして示した時点で、拘束装置の結合部材が解除され、これによりドライバはもはや車両に結合されていない。図示の実施例では、作動点Ｆは２２°の角度で得られる。図面ではこのことが破線１８で示されている。
【００３１】
図２は、拘束装置の結合部材を解除するための第１制御装置を示す。慣性センサ装置２０によって、ロールレート１４、ピッチレート１６またはヨーレート２４として構成された回転速度１３が制御器３４に伝達される。伝達経路が第１矢印２２によって示されている。伝達はワイヤ接続により行ってもよいし、またはワイヤレスで行ってもよい。さらに、慣性センサ装置２０により、車両縦方向の並進速度２８、車両横方向の並進速度３０、および車両高さ方向の並進速度３２が検出され、制御器３４に伝達される。この伝達経路は第２矢印２６で示されている。これらの測定値によって、制御器３４は傾斜角６および／または仰角８に関して角度５を計算する。この角度５は、第３矢印３６に沿って特性線メモリ３７に伝達される。特性線メモリ３７には、臨界ロールレート１０および／または臨界ピッチレート１２の形式で臨界回転速度９が保存されている。臨界回転速度９は決定ユニット４２に伝達される。決定ユニット４２では、臨界回転速度９が、検出されたロールレート１４および／または検出されたピッチレート１６の形式で検出された回転速度１３と比較され、これらの値は、第５矢印４０に沿って決定ユニット４２に伝達される。この実施例では、検出された回転速度１３が、対応する臨界回転速度９に等しいか、または対応する臨界回転速度９よりも大きく、したがって、信号が結合部材に伝達され、この信号に基づいて結合部材が解除されることが第６矢印４４によって示唆されている。当然ながら、制御器３４は、慣性センサ装置２０にのみ接続されており、結合部材にのみ信号を伝達するように構成されていてもよい。
【００３２】
図３は、結合部材を解除することが決定ユニット４２において決定された場合に、この情報が論理ユニット４８に伝達され、このプロセスが第７矢印４６によって示されている点で、図１とは異なる。論理ユニット４８には第２センサ５０が接続されており、第２センサ５０は水銀スイッチとして構成されている。切換状態は、第８矢印５２に沿って論理ユニット４８に伝達される。スイッチ５０が操作された場合、結合部材が解除されることが論理ユニット４８によって決定される。このことは、図２にも示した矢印４４によって示唆されている。
【００３３】
図４は、車両、特に自動二輪車または三輪車にドライバを拘束するための拘束装置を解除する方法を示す。拘束装置は結合部材を備え、ドライバと車両とは結合部材によって解除可能に結合されている。
【００３４】
この方法の方法ステップＳ１では、車両の傾斜角６および／または仰角８が検出される。第２方法ステップＳ２では、車両縦軸線および／または車両横軸線を中心としたそれぞれの回転速度１３，１４，１６が検出される。方法ステップＳ３では、検出されたそれぞれの回転速度１３，１４，１６が、傾斜角６および／または仰角８に応じたそれぞれの臨界回転速度９，１０，１１と比較される。方法ステップＳ４では、検出された回転速度１３，１４，１６がそれぞれの臨界回転速度９，１０，１２に等しいか、またはそれぞれの臨界回転速度９，１０，１２よりも大きい場合には結合部材が解除される。第５方法ステップＳ５では、車両縦軸線における並進速度、車両横軸線における並進速度および／または車両高さ方向における並進速度が検出される。第６方法ステップＳ６では、検出された回転速度１３，１４，１６が、それぞれ検出された並進速度によって検証される。随意に、第７方法ステップＳ７で、検出された回転速度１３，１４，１６がそれぞれの臨界回転速度９，１０，１２に等しいか、またはそれぞれの臨界回転速度９，１０，１２よりも大きい場合には、情報を有する緊急信号が発信される。情報は、自動二輪車ドライバが転落する前の車両状態または転落場所の報告であってもよい。選択肢が破線５４により示されている。
【００３５】
さらに第７方法ステップＳ７に対して随意に平行して、もしくは代替的に、同様に破線５４により示唆されている第８方法ステップＳ８を実施してもよい。第８方法ステップＳ８では、検出された回転速度１３，１４，１６が臨界回転速度９，１０，１２に等しいか、または臨界回転速度９，１０，１２よりも大きい場合に、車両に配置されており、他の交通参加者が感知することができる少なくとも１つの警告装置がスイッチオンされる。
【００３６】
「Ｘ」により車両縦方向が示されている。車両縦方向Ｘを中心とした回転運動は「ロール」と呼ばれる。「Ｙ」により車両横方向が示されている。車両横方向Ｙを中心とした回転運動は「ピッチ」と呼ばれる。「Ｚ」により車両高さ方向が示されている。車両高さ方向Ｚを中心とした運動は「ヨー」と呼ばれる。
【００３７】
車両５６は、ドライバ６０のための拘束装置５８を備える。拘束装置５８は結合部材６２を備え、ドライバ６０と車両５６とは結合部材６２によって互いに解除可能に結合されている。図示の実施例では、結合部材６２は自動二輪車５６の後方フレーム部材６４に解除可能に固定されている。自動二輪車５６に配置された制御器３４は、第１センサ６６および第２センサ６８を含む慣性センサ装置２０によって構成されている。
【００３８】
さらに、制御器３４と結合部材６２とは相互接続されている。第１センサ６６によって現在の回転速度１３，１４，１６が検出され、この場合、それぞれの回転速度を検出するために固有の第１センサ６６が設けられていてもよい。第２センサ６８によって、車両縦方向Ｘ、車両横方向Ｙ、および／または車両高さ方向Ｚの並進速度が検出され、この場合、それぞれの並進速度を検出するためには固有の第２センサ６８が設けられていてもよい。したがって、全ての回転速度および全ての並進速度を検出するための慣性センサ装置２０は、３つの第１センサ６６および３つの第２センサ６８からなっていてもよい。この場合、第１センサ６６も第２センサ６８もそれぞれ慣性センサとして構成されていてもよい。
【００３９】
さらに、制御器３４および送信装置７０が相互接続されており、送信装置７０は、検出された回転速度１３，１４，１６とそれぞれの臨界回転速度９，１０，１２とが等しい場合には緊急信号を送信するように構成されている。さらに、車両５６には、警告点滅ライト装置として構成されており、他の交通参加者に警告することができる警告装置７２が配置されている。警告装置７２と制御器３４とは相互接続されており、警告装置７２は、検出された回転速度１３，１４，１６と臨界回転速度９，１０，１２とが等しい場合に制御器３４によってスイッチオンされる。
【図１】
0005869155.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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