(57)【要約】本発明は、拘束力レベルがコントロール信号によって調整される、安全ベルトおよびベルト引締力制限装置を備えた、自動車内の乗員拘束装置に関する。本発明によれば、ベルト引締力制限装置（１６）は、乗員の前に位置する自動車内部の構成要素との乗員の予想される衝突の危険に乗員をさらす危険度が決定（１２）されると、コントロール信号によって低拘束レベルから高拘束レベルに切り換えられる。
2004521014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
拘束力レベルをコントロール信号によって変更でき、ベルト引締力制限装置（１６）は、危険決定ステージ（１２）が、乗員の前に位置する自動車内装要素に対する乗員の予想される衝突の形態での乗員への危険があることを決定すると低拘束力レベルから高拘束力レベルにコントロール信号によって切り換えられる、シートベルトおよびベルト引締力制限装置（１６）を有する、自動車内の乗員拘束装置であって、
エアバッグの解放状態はその危険性を決定するために使用されることを特徴とする乗員拘束装置。
【請求項２】
前記危険決定ステージ（１２）は、エアバッグの起動停止を示す信号を検出すると危険があることを特徴とする請求項１に記載の乗員拘束装置。
【請求項３】
危険を決定するために衝突強度の使用が追加的に行われることを特徴とする請求項１に記載の乗員拘束装置。
【請求項４】
危険を決定するために乗員の前方移動の使用が追加的に行われることを特徴とする請求項１あるいは３に記載の乗員拘束装置。
【請求項５】
危険を決定するために乗員の体重の使用が追加的に行われることを特徴とする請求項３あるいは４に記載の乗員拘束装置。
【請求項６】
衝突の強度、乗員の前方移動および乗員の体重が所定しきい値より上であり、多段階エアバッグの少なくとも１つの段階が未だ点火されていないと危険があることを特徴する請求項５に記載の乗員拘束装置。
【請求項７】
衝突の強度、乗員の前方移動および乗員の体重が所定しきい値より上であり、２段階エアバッグの第２のエアバッグ段階が未だ点火されていないと危険があることを特徴する請求項６に記載の乗員拘束装置。
【請求項８】
スイッチは、該スイッチが事故の経過中に低拘束力レベルに前もって切り換えられた後に高拘束力レベルに切り換えられることを特徴とする請求項１に記載の乗員拘束装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文による、ベルト引締力制限装置を備えた自動車内の乗員拘束装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ほとんどの自動車のシートには今や乗員拘束装置が装備されている。自動車事故が起こった場合、それらは乗員への損傷が可能な限り軽微となるように使用される。今日ではシートベルトおよび「エアバッグ」を備えた乗員拘束装置が使用される。
【０００３】
実際に一般に知られているエアバッグは、事故の際に自動的に膨らまされるガス袋であり、不使用時には、収容空間内、例えば、自動車内装のトリムパネルの背後、シート内またはドアー内に横方向に一緒に折りたたまれた状態で装填される。危機的な運転状況で、ガス袋は、膨らまされることによってこの収容空間から出て来る。この構造で、ガス袋は、センサ制御形ガスジェネレータによって短時間に膨らまされ、バルーン状保護クッションが形成されて乗員を守ることとなる。
【０００４】
さらに、シートベルトも既に、乗員を守るために自動車に長い間採用されている。このようなシートベルトの多数の異なるタイプもゆえに公知である。従って、多くの自動車が、例えば、市販されている、自動車内の２カ所または３カ所のいずれかの締結点に配備され、障害物に対する自動車の突然の急制動または衝突の場合に生じる慣性力が自動車内の人体を前方に移動させるのを防ぐようにしたベルトを備えている。
【０００５】
自動車が障害物に、特に高速度で、衝突した場合、乗員が慣性力によって前方に強く投げ出される。安全装置が無かった場合、この種の事故は、一般的に自動車内の人に重症を負わせ、ときには致命傷に至らせる。その一方、自動車が、とりわけ、シートベルトを装備している場合、乗員は、一般的に生存の可能性はあるが、ベルトによって加えられた拘束力が、ある状況下では、乗員にとって非常に強いものとなる。
【０００６】
乗員拘束装置内のベルトを介して乗員に加えられる拘束力を制限する方法が、例えば、特許文献１で記載されている。この場合、シートベルトおよび膨張式拘束要素を有する拘束装置では、ベルトによって乗員に加えられる拘束力が、設定できかつ自動車の乗員の身長または体重に適合できるレベルまで引締力リミッタによって制限される。引締力のレベルは、セクション内で前方移動の経路にわたって力を描く特性曲線では、その移動後、ベルトウエブと膨張式拘束要素の間に接触が予想されるように設定され、その特性曲線は下降傾向を有する。引締力リミッタそれ自体は、ここでは、拘束力が素材のプラスチック変形によって制限され、素材の変形の過酷度を乗員の身長または体重を表すパラメータの関数として変更できるように設計される。
【０００７】
特許文献２は、測定センサに接続されたコントロール装置が、人間の忍耐範囲の限度内で自動車内の乗員に対する、シートベルトを有する安全装置の拘束特性に制御された影響を与えるように提供される、自動車用安全装置を記載している。前記安全装置は、最良の予想される拘束特性に関して設定されることを目的としている。この目的で、制御装置は、ベルトウエブのブロッキング装置に結合され、そのブロッキング装置は、引締力制限装置から生じる力プロフィールおよび／またはベルトの伸長の完全なブロックまでのベルトの許容可能伸長範囲が監視され、コントロール装置によって検出された乗員の身体データ、乗員室に関するシート位置データおよび／または事故条件に関するデータの関数として制御され、制限されるようにベルトウエブの限定的伸長を可能にする引締力制限装置を有する。
【０００８】
この安全装置の場合、自動車内の他の安全拘束装置の影響が考慮されないため不都合であることが分かった。
【０００９】
引締力リミッタの構造的実装は、特許文献３に記載されている。自動車に反応および／またはベルトウエブに反応するように作動されるブロッキング装置を有し、ベルト巻き上げ軸に作用し、駆動装置を備えている締め付け装置を有するこの自動ロック式シートベルトリトラクタの場合、ベルトリトラクタは、ベルトウエブの限定伸長用の引締力制限装置を備えており、その意図するところは、シートベルトリトラクタの通常動作中、引締力制限装置がいかなる圧力も受けないようにすることである。この点に関して、引締力制限装置が、ベルトリトラクタおよび／または締め付け装置の機能状態の関数として、中間に接続された連結器を介してオンおよびオフに切り換えられるようにできる対策がとられる。
【００１０】
このベルト引締力リミッタでは、他の乗員拘束装置も同じように、加えられる引締力レベルにいかなる影響も与えない。
【００１１】
特許文献２は、引締力制限プロセスにおける引締力プロフィールを制御し、制限するベルト引締力制限装置を記載している。この目的で、乗員のシート位置および身体データ、および事故条件に関するデータが検出され、評価される。初期の引締力制限レベルは、その評価の結果に従って設定され、逓減プロフィールを有するその引締力レベルは、ベルトウエブの伸長の測定によって再調節される。
【００１２】
ベルト引締力リミッタを備えたシートベルト装置を記載する特許文献４は、最も近い先行技術であると考えられる。ここで記載されているシートベルト装置は、所定の事故過酷度を上回る場合に反応し、シートベルトの繰り出しが続くのを防ぐ係止装置をさらに具備する。
【００１３】
事故発生時にベルト引締力リミッタの力レベルを事故の過酷度の関数として調整することも特許文献５から公知である。
【００１４】
さらに、特許文献６は、ベルト引締力制限装置が、ベルトウエブによって乗員に加わる負荷を低減するために拘束力レベルを高から低に変更するベルト装置を開示している。
【００１５】
特許文献７は、事故の際に連続的にベルト引締力を減少させることについて記載しており、体重や位置のような乗員のパラメータが、ベルト引締力の逓減プロフィールを定義する入力パラメータとして使用される。
【００１６】
【特許文献１】欧州特許出願公開０７３４９２２号明細書
【特許文献２】独国特許発明第１９６０４４８３  Ｃ１号明細書
【特許文献３】独国特許発明第４３３１０２７  Ｃ２号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１９９０７３９５  Ａ１号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１９７３１６８９  Ａ１号明細書
【特許文献６】独国特許出願公開第１９５１７４４０  Ａ１号明細書
【特許文献７】独国特許出願公開第１９９５１６５５  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、ベルトによって乗員に加えられる拘束力を制限した乗員拘束装置を提供する目的に基づいており、前記装置は事故の際に乗員への負荷をさらに減少させることができる。
【００１８】
この目的は、請求項１の特徴により達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
自動車内の本発明による乗員拘束装置は、拘束力レベルを変更できるベルト引締力制限装置を備えたシートベルトを具備する。ベルト引締力制限装置は、危険決定ステージが乗員への危険があると決定した場合にスイッチが低拘束力レベルから高拘束力レベルに切り換えられる、少なくとも２段階の拘束力レベルを有する。決定された乗員への危険は、危険決定ステージが、検出されたパラメータによって、事故の際に、自動車内装要素に乗員が衝突することによる乗員への危険があること、例えば自動車内装の前部ソフトトリムに、表示または操作要素に、またはハンドルに乗員の頭が衝突する可能性が所定しきい値を上回ることを決定することを意味する。基本状態での、拘束力レベルは、乗員が追加的にエアバッグによって拘束された状態で、ベルトウエブによって乗員に加えられる負荷ができるだけ小さくなるように設定される。例えば特に過酷な事故が起こったかまたはエアバッグが点火しなかったので、自動車内部での衝突を防ぐのに必要な場合に限り、乗員はベルトウエブによって乗員に作用する高拘束力を受ける。エアバッグの解放状態は、自動車内装要素との衝突に関する乗員への危険を決定するために使用される。例えば、多段階エアバッグの場合、どのエアバッグ段階が点火されているかが検出される。ベルト引締力レベルは、解放エアバッグ段階と併せた元の拘束力レベルが自動車内部での衝突に対し乗員を守るのに十分でない場合に上昇される拘束力レベルによって事故過酷度およびエアバッグの解放状態に適合される。
【００２０】
乗員保護装置の一改良例では、危険決定ステージが、エアバッグの起動停止を示す信号を検出する。例えば、エアバッグ警告灯の信号またはエアバッグ待機信号はデータバス上で問い合わされる。この信号は、乗員への危険があるかを決定するために危険決定ステージによって使用され、危険がある場合、スイッチが高拘束力レベルに切り換えられる。特に、エアバッグの起動停止を示す信号が検出されるときには危険についての結論が既に出されている。この改良例の１つの利点は、エアバッグの起動停止を示す信号の検出が非常に簡単であり、保護効果が簡単な評価によって著しく増加されることである。
【００２１】
代替改良例では、危険決定ステージが衝突の強度および／または乗員の前方移動および／または乗員の体重および／または危険を決定するエアバッグの点火される点火段階数を検出するか、または決定する。この代替改良例の１つの利点は使用されるパラメータが拘束力レベルを低減するため、および／または乗員保護手段の解放へのさらなる適合にも使用され、ゆえに、多目的の使用を可能にし、および／または他の機能に対し既に検出され、自動車内で利用できることにある。
【００２２】
時間の関数である乗員の前方移動は、理論的値として計算され、例えば、自動車の実軌跡曲線と自動車内部での自由飛行体の理論的軌跡曲線の間の差として生成される。理論的計算の代わりに、ベルトウエブの伸長も検出されるので、乗員の前方移動についての結論が導き出される。
【００２３】
簡単な例では、自動車と衝突物との間の速度差は、衝突の強度または事故の過酷度と見なすことができる。衝突の強度についてのより信頼できるステートメントは、衝突物の質量および衝突位置を考慮することで得られる。事故過酷度は、検出される自動車加速度プロフィールから決定できる。
【００２４】
さらなる改良例では、危険決定ステージは、衝突の強度、乗員の前方移動および乗員の体重が所定しきい値よりも上にあり、多段階エアバッグの少なくとも１段階、特に２段階エアバッグの第２のエアバッグ段階が点火されていないとき乗員への危険があると決定する。
【００２５】
乗員保護装置の他の改良例では、事故の過程中に高拘束力レベルにスイッチが切り換えられる。この切換は、特にスイッチが既に前もって低拘束力レベルに切り換えられた後、および／またはベルト引締力制限装置が既に有効となっている後に行われる。例えば、事故過酷度が所定しきい値より下にあり、第１のエアバッグ段階が既に解放されていることが事故中に決定される。拘束力レベルは、それで拘束装置によって乗員に加えられた負荷を低減するために低減される。事故のさらなる過程中に、事故過酷度が元々決定された事故過酷度よりも大きく、乗員がさらなるエアバッグ段階の点火をもはやできない位置に既に居ると決定された場合、拘束力レベルは、元の拘束力レベルまで、またはそれよりも高いレベルまで上昇される。誤った決定を行うという危険性が増す早期の決定は、エラーの場合には補正され、それによって自動車内部での乗員の衝突が防止されるので、これによって拘束力レベルの設定について行われるべき早期の決定およびベルト引締力制限装置の早期の作動が可能となる。
【００２６】
本発明による乗員保護装置の１つの有利な実施形態を図を参照して以下で詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、エアバッグの起動停止が検出される本発明による乗員保護装置の１つの有利な実施形態のブロック図を示す。シート占有検出手段３は、どの自動車シートが占有されているかを検出し、この情報をエアバッグ起動停止ステージ８に送る。エラー検査ステージ４が乗員拘束装置の誤動作を決定した場合、エラー信号はエラー検査ステージ４によってエアバッグ起動停止ステージ８に送られる。エアバッグ起動停止ステージ８は、シート占有検出手段３の、およびエラー検査ステージ４の信号を検出し、それらからエアバッグが事故の際に解放されることがないシートを決定し、この情報をエアバッグ制御装置１０、および事故の際に自動車の内部の構成要素に乗員が衝突する危険性を決定する危険決定ステージ１２に送る。エアバッグが起動停止された場合、危険は所与のものと見なされ、この事実はベルト引締力制御ステージ１４に送られる。事故の際、ベルト引締力制御ステージ１４は、危険が決定されているシート上のベルト引締力制限装置１６の拘束力を増加させる。
【００２８】
図２は、事故の過程中に拘束力レベルを上昇させる本発明による乗員保護装置の他の実施形態のブロック図を示す。図１の実施形態の場合のように、シート占有検出手段３は、どの車両シートが占有されているかを検出し、この情報をエアバッグ起動停止ステージ８に送る。さらに、シート占有検出手段３は、乗員の体重をも検出し、その体重についての情報を危険決定ステージ１２に送る。ベルトウエブの伸長は、ベルトウエブ伸長検出ステージ１８によって検出され、衝突中の乗員の前方移動が決定される。これに代わるものとして、または補完するものとして、衝突中の乗員の前方移動は、自動車の減速度から乗員前方移動計算ステージ１９において計算され、危険決定ステージ１２に送られる。エアバッグ起動停止ステージ８は、シート占有検出手段３の信号を検出し、それらから、エアバッグが解放されるべきでないシートを決定する。起動停止ステージ８は、どのエアバッグが起動停止され、ゆえに衝突の際に解放されないかをエアバッグ制御装置１０に伝える。事故過酷度検出装置２０は、衝突の事故過酷度／強度の決定を可能にする信号、例えば衝突直前の車速または自動車内の１つまたはそれ以上の加速度センサからの加速度信号を検出する。事故過酷度決定装置２０は、検出された信号から事故過酷度を決定し、この事実を危険決定ステージ１２およびエアバッグ制御装置１０に送る。エアバッグ制御装置１０は、活動化されたエアバッグについて、特にエアバッグが点火される点火段階についての情報を、危険決定ステージ１２に送る。危険決定ステージ１２は、衝突の事故過酷度／強度が所定しきい値よりも上にあるかどうか、および乗員の体重が所定しきい値よりも大きいかどうか、および乗員の前方移動が所定しきい値よりも大きいかどうか、および多段階エアバッグの場合、第１の段階だけが点火されているか、または少なくとも段階の全てが点火されているわけではないかどうかを検査することによって乗員への危険を決定する。これらの４つの条件が満たされる場合、危険性があり、対応する信号がベルト引締力制御ステージ１４に送られる。ベルト引締力制御ステージ１４は、危機下にあるシート上のベルト引締力制限装置１６の拘束力レベルを増加させる。全てのベルト引締力制限装置が作動されるのではなく、むしろシートベルトが装着されているシートに属するこれらの装置のみが作動されるのが好ましい。特に、拘束力レベルの増加が、深刻でないという事故の早期評価後に行われ、検出された加速度プロフィールが過酷な事故を示すので、ベルト引締力レベルの関連低減は、結果的に事故の継続中に誤ったものとなることが分かる。
【００２９】
図２の実施形態の代替例では、事故過酷度、乗員の前方移動、乗員の体重およびエアバッグ作動段階の４つのパラメータのうち１つだけまたは幾つかを検出し、対応する試験条件をリスク決定ステージ１２によって検査することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】エアバッグの起動停止が検出される、本発明による乗員保護装置の１つの有利な実施形態のブロック図を示す。
【図２】事故の経過中に拘束力レベルを上昇させる、本発明による乗員保護装置の代替実施形態のブロック図を示す。
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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2004521014.tif 000006
2004521014.tif 000007
2004521014.tif 000008
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【国際調査報告】
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