(57)【要約】車両内の拘束手段を制御するための方法および装置が提案される。車両と障害物との衝突の可能性を表す少なくとも１つのパラメータが求められる。拘束手段は衝突の可能性を識別すると制御が開始され、拘束手段の制御の強度は少なくとも１つのパラメータの量に依存する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのパラメータをプリクラッシュセンサ（１〜３）のデータに基づき求める、車両における拘束手段（６，７）を制御する方法において、
前記拘束手段（６，７）の制御の強度は前記少なくとも１つのパラメータの量に依存することを特徴とする、拘束手段を制御する方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つのパラメータは、車両縦軸において予想される衝突点のオフセットおよび／または予想される障害物との衝突角度および／または予想される衝突速度および／または予想される衝突時点である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
周期的に対象が識別されると、前記強度を低減する、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つのパラメータに依存して拘束手段を制御する少なくとも１つの出力量を出力するプリクラッシュセンサ（１〜３）のデータに基づき少なくとも１つのパラメータを求める制御ユニット（５）を備えた車両における拘束手段を制御する装置において、
拘束手段（６，７）の制御の強度が前記少なくとも１つのパラメータの量に依存するようにコンフィギュレートされている手段が設けられていることを特徴とする、拘束手段を制御する装置。
【請求項５】
前記拘束手段（６，７）は可逆性の拘束手段である、請求項５記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は独立請求項の上位概念による、車両における拘束手段を制御する方法ないし装置を前提とする。
【０００２】
現在のところ不可逆性の火工技術的な拘束手段と可逆性の電気的な拘束手段のみが公知である。以下においてシートベルトテンショナについて言及する時は、これは可逆性の拘束手段の代わりに用いられる。火工技術的なシートベルトテンショナの制御は、衝突に起因する遅延信号を評価する方法によって行われる。さらには、電気的なシートベルトテンショナの制御を計算する方式およびシートベルトテンショナを走行ダイナミクスデータに基づきトリガする方式が公知である。シートベルトテンショナを向かってくる対象に基づき作動させる、電気的なシートベルトテンショナを制御する方法は現時点では知られていない。
【０００３】
火工技術的なシートベルトテンショナは不可逆性である。すなわちこの火工技術的なシートベルトテンショナは衝突の最中にようやく点火される。そのような衝突時に乗員には比較的大きな遅延が作用する。したがって従来のシートベルトテンショナを用いては乗員を衝突前に最適な着座位置に固定することは不可能である。
【０００４】
電気的なシートベルトテンショナは可逆性であるので、この電気的なシートベルトテンショナを起こりうる衝突の前であっても既に作動させることができる。走行ダイナミクスに基づく方法でもって可逆性のシートベルトテンショナをトリガすることは可能であるが、この方法は走行ダイナミクスを要求する場合、例えば車両がいまにもスリップしそうな場合にのみ効果が生じる。しかしながらこの方法は車両が依然として通常の走行状態にあるときに車両に突然対象が向かってきて、衝突が間近に迫っている場合には反応しない。すなわち以下において説明する方法は、衝突するほど対象が車両に接近する状況においても反応することを試みるものであり、またこの方法は乗員を最適な着座位置に固定することを意図するものである。
【０００５】
発明の利点
プリクラッシュセンサによって測定された情報が評価され、可逆性の拘束手段が制御され、快適機能が提供され、その結果、今にも車両に衝突しそうな対象がセンサによって周期的に識別される場合には、ベルト力が低減される。そのような状況は例えば、車両が高速道路（アウトバーン）の工事現場のバリケードの比較的近くを通過する場合に生じる。センサの測定が不正確であるために車両がバリケードにぶつかるか否かは一義的に確認することができない。衝突に繋がる危険が存在する場合には、可逆性の拘束手段を起動する必要がある。しかしながら先ず、第一に例えばシートベルトテンショナが継続的に引っ張り続けられる場合には乗員は非常に不快であり、第二にこのような場合シートベルトテンショナは過度の酷使にさらされており、したがって磨耗が高まる。すなわち所定の期間にわたりプリクラッシュセンサによって周期的に同一のデータが収集される場合には、ドライバが状況を識別したことを前提とすることができ、また拘束手段の強度、例えば、すなわちシートベルトテンショナの力を低減することができる。しかしながら突如非周期的な対象が生じる場合には、ベルト力を高める必要であり、ベルト力の低減は即座に解除される。したがって突然変化する状況による安全性の損失は排除されている。
【０００６】
相応のセンサ、例えばここではプリクラッシュセンサ、および相応のアクチュエータ、可逆性の拘束手段との相互作用において、対象が車両に今にも衝突しそうな場合には乗員を最適な着座位置に留めることができるという利点が生じる。更にはこの安全装置は、ドライバが状況を識別したことを前提とできる場合には拘束手段の強度が低減されるという利点を提供する。しかしながら装置の保護作用は低減されない。
【０００７】
別の利点は実施例の説明ないし従属請求項から生じる。
【０００８】
図面
本発明を以下では図１から７に示されている実施例に基づき詳細に説明する、図１は本発明による装置のブロック図である。
【０００９】
実施例の説明
図１には本発明による装置がブロック図で示されている。プリクラッシュセンサのアンテナ１は送信／受信局２と接続されており、この送信／受信局２はレーダ信号を形成するために信号も形成し、すなわち発振器を有する。したがってここではマイクロ波送信／受信局であり、その結果送信／受信アンテナとして作用するアンテナ１は送信／受信局２と共に１つのレーダセンサを形成する。便宜上ここではレーダセンサは１つだけ示されている。しかしながら車両は１つ以上のレーダセンサを有することができる。レーダセンサに対して択一的にビデオセンサ、超音波センサ、赤外線センサ、レーザなど、またはこれらの組合せを使用することができる。送信／受信局２には信号処理部３が後置接続されており、この信号処理部３は送信／受信局２の受信信号を評価し、これにより識別された対象の衝突速度、オフセットおよび衝突時点、衝突角度を検出する。これらのデータは信号処理部３からプロセッサ４の第１のデータ入力側に伝送される。この線路は２線式線路、光学式線路またはバスでよい。信号処理部３ないしこの信号処理部３のタスクは送信／受信局２、プロセッサ４か、（図１には図示していない）これとは独立した別のプロセッサに割り当てることができる。ここではアンテナ１、送信／受信局２および信号処理部３がプリクラッシュセンサを形成する。
【００１０】
プロセッサ４は別個の制御装置であるか、制御装置５例えばエアバッグ制御装置５に統合されている。この制御装置５には拘束手段制御部６が接続されており、この拘束手段制御部６はやはり拘束手段７を制御する。拘束手段７として例えば可逆性の電気的なシートベルトテンショナのような可逆性の拘束手段が車両内に設けられている。例示的にここでもやはり拘束手段を１つのみ示している。拘束手段制御部６は１つ以上の拘束手段を制御することができる。エアバック制御装置５と拘束手段制御部６との間の接続はバス、２線式線路、光ファイバ、磁気結合または無線伝送によって行うことができる。
【００１１】
以下に説明する方法はプロセッサ４において実行される。したがってプロセッサ４は制御ユニットとして使用される。
【００１２】
目的はオフセット、衝突角度、衝突速度の値および衝突時点からベルト力を計算することである。この際、イベントが繰り返される場合には、ベルト力を例えば半分に低減することができることが考慮されるべきである。この方法を、衝突角度および衝突速度のベクトルの値（大きさ）の代わりに車両縦軸および車両横軸の方向における速度要素が使用される場合にも同様に適用できる。以下では、衝突角度および衝突速度の値が使用されることが前提とされる（例えばＤＥ  １９８  ５４  ３８０  Ａ１も参照されたい）。
【００１３】
衝突速度および衝突時点が測定されなければ、衝突する可能性のある対象は存在しない。このことは、これらのパラメータが値０を有する場合と区別されなければならない。すなわちことのことは対象が車両の前方を同一の速度で移動していることを意味している。
【００１４】
衝突速度が所定の非常に小さい閾値を下回る場合には、シートベルトテンショナは作動されない。
【００１５】
相対速度が閾値を上回る場合には、車両中心から測定された最小限遵守すべき通過走行体との距離が相対速度に依存することによってのみ、ベルト力は相対速度によって影響が及ぼされる。すなわち、車両中心から同一の距離での対象の通過が緩慢になればなるほど、対象が車両に衝突する危険はますます少なくなる。これとは逆に、相対速度が速くなればなるほど、安全な通過が保証されるように対象が少なくても持たねばならない車両中心からの最小距離はますます大きくなければならない。
【００１６】
衝突角度２０１は車両縦方向軸２０３と対象の軌跡２０２との間の角度と介される（図２ａを参照されたい）。すなわち、衝突角度が小さくなればなるほど、車両２０４が対象との衝突によって経験する遅延はますます大きくなり、またベルトはますます強く引っ張られなければならない。
【００１７】
ずれ２０５は車両縦軸２０９からの対象２０７における衝突位置２０６の距離である（図２ｂを参照されたい）。ベルト力３０５とオフセット２０５との関係を表すために、複数のケースが区別される。このことはベルト力３０５が全てのケースにおいて等しい、すなわちいずれのケースも区別されない変形も含まれる。簡潔にするために車両の右側半分のみを考察する（図３を参照されたい）。ケースを区別するに際して例えば以下の４つのケース３０１から３０４が生じる可能性がある。
【００１８】
第１のケース３０１：オフセットｄ１は０より大きいか０であり、かつ車両幅の半分よりも小さいか車両幅と等しい。この領域においては車両は殊に剛性が高いので、この場合ベルト力（Ｆｍａｘ）は最大でなければならない。
【００１９】
第２のケース３０２：ずれｄ２はフレーム幅の半分よりも大きく、かつ車両幅の半分よりも小さいか車両幅の半分と等しい。すなわち対象は車両に確実にぶつかる。オフセットが小さくなればなるほど、車両はますます強固になり、遅延はますます大きくなり、またベルト力は一層おおきくならなければならない。
【００２０】
第３のケース３０３：ずれｄ３は車両幅の半分よりも大きく、センサが測定許容差の考慮下で確実な通過走行を検出できることが遵守されなければならない距離よりも小さいかこの距離と等しい。測定されたずれが小さくなればなるほど、対象が車両にぶつかる確立はますます高くなり、ベルト力はより大きく選択されなければならない。
【００２１】
第４のケース３０４：ずれｄ４は確実な通過走行を検出するために必要とされる距離よりも大きく、かつこのずれが最大限考慮される距離よりも小さいかこの距離と等しい。すなわち対象は車両と確実にぶつからない。すなわちシートベルトテンショナが作動される必要はない。
【００２２】
したがってベルト力特性曲線は衝突角度３０５とずれ２０５の関数である。角度が一定であれば、力は上述のように区間毎に規定されたずれの関数である。対象が確実に衝突するないし衝突しないケースにおいては、力は速度に依存しない。対象が衝突するか否かを確実に確認できない範囲においてのみ力は速度に依存する。範囲は速度が増せば増すほどますます拡大する。図３から分かるように、この範囲においては力はずれが一定である場合には速度と共に増加する。このことは、速度が増すと共に危険の潜在性が増すので有意義である。この方式は、この範囲が所定の速度以上ではそれ以上増大しないことも許容する。何故ならば、第一に必要に応じてドライバが確実に通過することを前提とでき、またベルト力は速度がますます速くなっても増大せず、したがって快適性を向上させるからである。
【００２３】
図４は方法のダイアグラフを示し、すなわちこの方法が図１におけるプロセッサ４においてどのように実行されるかを示す。入力量はずれ４０１、衝突角度４０２、衝突速度４０３および衝突時点４０４である。オフセットおよび衝突角度ではなく、車両縦方向および車両横方向における速度が入力量である場合には、入力量を変換するための付加的なユニットを使用する必要がある。以下では、角度およびずれが与えられていることを前提とする。全体の方法の出力量はベルト力４０５である。ベルト力を表すために考えられる複数の変形が存在する。考えられる２つの変形は例えば、出力信号が力を直接規定することであるか、信号が力の増大または低減の値を表すことである。両変形は付加的なモジュールによって相互に変換することができる。以下では、出力信号が直接的に力を表すことが前提とされる。この場合方法は図４に示されているような非常に抽象化したステップでは３つのブロック４０６、４０７および４０８から構成されている。モジュール４０６は衝突速度を閾値と比較し、つまり衝突速度に基づきシートベルトテンショナがそもそも起動されるべきか否かを計算する。モジュール４０７はずれおよび角度から力特性曲線に基づきシートベルトテンショナの力を算出する。モジュール４０８においては、目下の時点および過去の期間において収集されているずれおよび角度のデータから、モジュール４０７において計算されたベルト力を低減できるか否かを計算する。過去の期間の長さをパラメータ化できる。
【００２４】
図５にはブロック４０７の機能がより詳細に示されている。入力パラメータはずれ５０１、角度５０２および速度５０３であり、出力５０４は起こりうる低減は考慮されていない力である。モジュール５０５においては速度に依存して最小限遵守すべき距離５０６が計算され、その結果衝突を確実に排除することができる。図６に示されているように、ずれおよび角度から規定された点に対して、格子内の４つの隣接点が計算される。この４つの隣接点に対して、それぞれのベルト力がパラメータ化すべきベルト力テーブルから読み出され、５０８を介してモジュール５０９に供給される。
【００２５】
ベルト力を低減するための図４のモジュール４０８の詳細な構造を図７に見ることができる。入力は低減されていない力７０１、ずれ７０２および角度７０３である。出力は必要に応じて低減されたベルト力７０４である。先ずモジュール７０５において、ずれおよび角度に関する目下の値が過去の期間からの値と比較される。過去の値は例えばリングメモリに格納することができる。比較が終わると目下の値が過去の値のリストに加えられ、最も過去の値がこの目下の値に置換される。個別の比較によって信号列が生じ、この信号列は目下の値が過去において収集された値の組と一致するか否かを表す。ブロック７０６においては、目下の測定（値）が過去に繰り返されているか、また規則的な間隔で生じているか否かが検査される。肯定の場合には、モジュール７０７においてベルト力が低減される。このことは単段または多段で行うことができ、また低減の割合は適応させることができる。比較的高い危険の潜在性を表す対象が現れている場合には、低減は即座に解除され、ベルト力は危険の潜在性に応じて増大される。このことはモジュール７０８において行われる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による装置のブロック図を示す。
【図２ａ】車両縦軸と衝突角度の関係を示す。
【図２ｂ】車両縦軸とオフセットの関係を示す。
【図３】ずれとベルト力の関数を示す。
【図４】本発明による方法のダイアグラフを示す。
【図５】本発明による方法のダイアグラフを示す。
【図６】ずれおよび角度から規定される点および隣接点を示す。
【図７】本発明による方法のダイアグラフを示す。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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