(57)【要約】【課題】剛性に関連する複数の変形エレメントを共通に制御することにより、各変形エレメントの剛性を良好に制御できるようにする。【解決手段】この課題は、インタフェースを介して衝突情報が受信され、該衝突情報に基づいて、第１の変形エレメントの第１の剛性と、該第１の剛性より大きい、少なくとも１つの第２の変形エレメントの少なくとも１つの第２の剛性とが求められ、第１の変形エレメントを第１の剛性へ調整し、かつ、少なくとも１つの第２の変形エレメントを少なくとも１つの第２の剛性へ調整する調整信号が形成され、該調整信号がインタフェースへ出力されることにより解決される。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両衝突時のエネルギ吸収のための、第１の変形エレメント（１１０１）および少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）を有しており、ただし、少なくとも１つの変形エレメントの剛性は調整可能である、
乗員保護システムの制御方法であって、
インタフェースを介して衝突情報（１５０１）を受信するステップと、
該衝突情報に基づいて、前記第１の変形エレメント（１１０１）の第１の剛性（Ｋ１’）と、該第１の剛性より大きい、前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）の少なくとも１つの第２の剛性（Ｋ２’）とを求めるステップと、
前記第１の変形エレメントを前記第１の剛性へ調整し、かつ、前記少なくとも１つの第２の変形エレメントを前記少なくとも１つの第２の剛性へ調整する調整信号（１５０４，１５０５）を形成し、該調整信号をインタフェースへ出力するステップと
を含む
ことを特徴とする乗員保護システムを制御する方法。
【請求項２】
前記第１の剛性を前記第１の変形エレメントに対して予め定められた剛性領域から求め、前記少なくとも１つの第２の剛性を前記少なくとも１つの第２の変形エレメントに対して予め定められた剛性領域から求める、請求項１記載の乗員保護システムを制御する方法。
【請求項３】
前記衝突情報および前記第１の剛性に基づいて前記少なくとも１つの第２の剛性を求める、請求項１または２記載の乗員保護システムを制御する方法。
【請求項４】
前記衝突情報は、衝突タイプ、衝突速度、または、衝突構造に関する情報を含む、請求項３記載の乗員保護システムを制御する方法。
【請求項５】
インタフェースを介して乗員情報を受信し、該乗員情報に基づいて前記少なくとも１つの第２の剛性を求めるステップを有する、請求項１から４までのいずれか１項記載の乗員保護システムを制御する方法。
【請求項６】
前記乗員情報は、乗員の年齢、性別、身長、体重、骨密度に関する情報を含む、請求項５記載の乗員保護システムを制御する方法。
【請求項７】
インタフェースを介して、前記衝突情報よりも後に、第２の衝突情報（１７０１）を受信するステップと、
該第２の衝突情報に基づいて、前記第１の変形エレメント（１１０１）の別の第１の剛性（Ｋ１’）と、該別の第１の剛性より大きい、前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）の別の少なくとも１つの第２の剛性（Ｋ２’）とを求めるステップと、
前記第１の変形エレメント（１１０１）を前記別の第１の剛性へ調整し、かつ、前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）を前記別の少なくとも１つの第２の剛性へ調整する第２の調整信号（１５０４，１５０５）を形成し、該第２の調整信号をインタフェースへ出力するステップと
を含む、
請求項１から６までのいずれか１項記載の乗員保護システムを制御する方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）は、車両の外側から内側へ向かう方向で見て、前記第１の変形エレメント（１１０１）の後方に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項記載の乗員保護システムを制御する方法。
【請求項９】
前記乗員保護システムはさらに少なくとも１つの第３の変形エレメント（１１０３）を有しており、前記第２の剛性より大きい、該少なくとも１つの第３の変形エレメントの少なくとも１つの第３の剛性（Ｋ３’）を求め、該少なくとも１つの第３の変形エレメントを該少なくとも１つの第３の剛性へ調整する調整信号（１５０６）を形成するステップをさらに有する、請求項１から８までのいずれか１項記載の乗員保護システムを制御する方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの第３の変形エレメント（１１０３）は、車両の外側から内側へ向かう方向で見て、前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）の後方に配置されている、請求項９記載の乗員保護システムを制御する方法。
【請求項１１】
車両衝突時のエネルギ吸収のための、第１の変形エレメント（１１０１）および少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）を有しており、ただし、少なくとも１つの変形エレメントの剛性は調整可能である、
乗員保護システムの制御装置であって、
インタフェースを介して衝突情報（１５０１）を受信する手段と、
該衝突情報に基づいて、前記第１の変形エレメント（１１０１）の第１の剛性（Ｋ１’）と、該第１の剛性より大きい、前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）の少なくとも１つの第２の剛性（Ｋ２’）とを求める手段と、
前記第１の変形エレメント（１１０１）を前記第１の剛性（Ｋ１’）へ調整し、かつ、前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）を前記少なくとも１つの第２の剛性（Ｋ２’）へ調整する調整信号（１５０４，１５０５）を形成し、該調整信号をインタフェースへ出力する手段と
を含む
ことを特徴とする乗員保護システムの制御装置。
【請求項１２】
前記第１の剛性（Ｋ１’）を前記第１の変形エレメントに対して予め定められた剛性領域から求め、前記少なくとも１つの第２の剛性（Ｋ２’）を前記少なくとも１つの第２の変形エレメントに対して予め定められた剛性領域から求める手段を有する、請求項１１記載の乗員保護システムの制御装置。
【請求項１３】
前記衝突情報および前記第１の剛性に基づいて前記少なくとも１つの第２の剛性を求める手段をさらに有する、請求項１１または１２記載の乗員保護システムの制御装置。
【請求項１４】
インタフェースを介して乗員情報を受信し、該乗員情報に基づいて前記少なくとも１つの第２の剛性を求める手段をさらに有する、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の乗員保護システムの制御装置。
【請求項１５】
インタフェースを介して、前記衝突情報よりも後に、第２の衝突情報（１７０１）を受信する手段と、
該第２の衝突情報に基づいて、前記第１の変形エレメントの別の第１の剛性（Ｋ１’）と、該別の第１の剛性より大きい、前記少なくとも１つの第２の変形エレメントの別の少なくとも１つの第２の剛性（Ｋ２’）とを求める手段と、
前記第１の変形エレメントを前記別の第１の剛性へ調整し、かつ、前記少なくとも１つの第２の変形エレメントを前記別の少なくとも１つの第２の剛性へ調整する第２の調整信号（１５０４，１５０５）を形成し、該第２の調整信号をインタフェースへ出力する手段と
をさらに有する、
請求項１１から１４までのいずれか１項記載の乗員保護システムの制御装置。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）は、車両の外側から内側へ向かう方向で見て、前記第１の変形エレメント（１１０１）の後方に配置されている、請求項１１から１５までのいずれか１項記載の乗員保護システムの制御装置。
【請求項１７】
前記乗員保護システムはさらに少なくとも１つの第３の変形エレメント（１１０３）を有しており、前記第２の剛性より大きい、該少なくとも１つの第３の変形エレメントの少なくとも１つの第３の剛性（Ｋ３’）を求め、該少なくとも１つの第３の変形エレメントを該少なくとも１つの第３の剛性へ調整する調整信号（１５０６）を形成する手段をさらに有する、請求項１１から１６までのいずれか１項記載の乗員保護システムの制御装置。
【請求項１８】
前記少なくとも１つの第３の変形エレメント（１１０３）は、車両の外側から内側へ向かう方向で見て、前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）の後方に配置されている、請求項１７記載の乗員保護システムの制御装置。
【請求項１９】
車両衝突時のエネルギ吸収のための、第１の変形エレメント（１１０１）および少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）を有しており、ただし、少なくとも１つの変形エレメントの剛性は調整可能である、
乗員保護システムの制御装置に使用されるコンピュータのためのプログラムであって、
該プログラムは、前記コンピュータに、
インタフェースを介して衝突情報（１５０１）を受信するステップと、
該衝突情報に基づいて、前記第１の変形エレメント（１１０１）の第１の剛性（Ｋ１’）と、該第１の剛性より大きい、前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）の少なくとも１つの第２の剛性（Ｋ２’）とを求めるステップと、
前記第１の変形エレメントを前記第１の剛性へ調整し、かつ、前記少なくとも１つの第２の変形エレメントを前記少なくとも１つの第２の剛性へ調整する調整信号（１５０４，１５０５）を形成し、該調整信号をインタフェースへ出力するステップと
を実行させる
ことを特徴とするプログラム。
【請求項２０】
前記第１の剛性（Ｋ１’）を前記第１の変形エレメントに対して予め定められた剛性領域から求め、前記少なくとも１つの第２の剛性（Ｋ２’）を前記少なくとも１つの第２の変形エレメントに対して予め定められた剛性領域から求めるステップをさらに実行させる、請求項１９記載のプログラム。
【請求項２１】
前記衝突情報および前記第１の剛性に基づいて前記少なくとも１つの第２の剛性を求める手段をさらに実行させる、請求項１９または２０記載のプログラム。
【請求項２２】
インタフェースを介して乗員情報を受信し、該乗員情報に基づいて前記少なくとも１つの第２の剛性を求めるステップをさらに実行させる、請求項１９から２１までのいずれか１項記載のプログラム。
【請求項２３】
インタフェースを介して、前記衝突情報よりも後に、第２の衝突情報（１７０１）を受信するステップと、
該第２の衝突情報に基づいて、前記第１の変形エレメントの別の第１の剛性（Ｋ１’）と、該別の第１の剛性より大きい、前記少なくとも１つの第２の変形エレメントの別の少なくとも１つの第２の剛性（Ｋ２’）とを求めるステップと、
前記第１の変形エレメントを前記別の第１の剛性へ調整し、かつ、前記少なくとも１つの第２の変形エレメントを前記別の少なくとも１つの第２の剛性へ調整する第２の調整信号（１５０４，１５０５）を形成し、該第２の調整信号をインタフェースへ出力するステップと
をさらに実行させる、
請求項１９から２２までのいずれか１項記載のプログラム。
【請求項２４】
前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）は、車両の外側から内側へ向かう方向で見て、前記第１の変形エレメント（１１０１）の後方に配置されている、請求項１９から２３までのいずれか１項記載のプログラム。
【請求項２５】
前記乗員保護システムはさらに少なくとも１つの第３の変形エレメント（１１０３）を有しており、前記第２の剛性より大きい、該少なくとも１つの第３の変形エレメントの少なくとも１つの第３の剛性（Ｋ３’）を求め、該少なくとも１つの第３の変形エレメントを該少なくとも１つの第３の剛性へ調整する調整信号（１５０６）を形成するステップをさらに実行させる、請求項１９から２４までのいずれか１項記載のプログラム。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの第３の変形エレメント（１１０３）は、車両の外側から内側へ向かう方向で見て、前記少なくとも１つの第２の変形エレメント（１１０２）の後方に配置されている、請求項２５記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両衝突時のエネルギ吸収のための、第１の変形エレメントおよび少なくとも１つの第２の変形エレメントを有しており、ただし、少なくとも１つの変形エレメントの剛性は調整可能である、乗員保護システムの制御方法に関する。本発明はまた、この方法に対応する、乗員保護システムの制御装置、乗員保護システムの制御装置に使用されるコンピュータのためのプログラムにも関する。
【背景技術】
【０００２】
キャビンが導入されて以来、車両の安全性は著しく発展してきた。最近では、車両のアクティブセーフティおよびパッシブセーフティにおける重要な進歩が達成されている。ボディ構造の改善や乗員拘束システムの設置などの多くの措置が交通事故による死者数の低減に寄与している。
【０００３】
交通事故死傷の大部分は、死にいたるほどの重篤な怪我をともなう車両対車両の前面衝突に由来している。消費者保護試験の導入、および、１００％−４０％のオーバラップ率の前面衝突に関する法規制により、事故の結果に関する著しい改善が達成された。しかし、このことによって、他のタイプの衝突に関する課題が浮かび上がってきた。こうした課題の１つが相手方保護あるいは衝突コンパティビリティである。
【０００４】
パッシブセーフティの開発に関連して、自己保護も課題となっている。これは、自車両の乗員を対車両衝突においても対物衝突においても保護できるようにすることである。
【０００５】
これに対して、相手方保護とは、車両対車両衝突における相手車両の乗員への衝撃ができるだけ小さくなるように保護することである。
【０００６】
この２つの特性すなわち自己保護および相手方保護は、衝突コンパティビリティのコンセプトにおいて統合される。２つの特性が組み合わされると、高度の自己保護が達成され、さらに他の交通者に対する攻撃性も低減されて、自動車事故での危険全体が最小化される。なお、こうした衝突コンパティビリティの改善によって、個々の車両の自己保護に過大な負担がかかってはならない。
【０００７】
事故データによると、こんにちの衝突試験は自己保護の改善には寄与しているが、相手方保護の点では若干弱いことがわかる。こうした開発が続くと、将来的には、コンパティビリティを重視するために、前面衝突に対する新たな消費者保護試験を導入しなければならないかもしれない。
【０００８】
車両で実際に高いコンパティビリティを得るには、車両のフロント構造の見直しを行う必要がある。そのためのアプローチとして、車両にクラッシュボックスを組み込み、これを状況に応じて適合化してエネルギ吸収の改善を保証する手段も既に幾つか知られている。これらを次に従来技術として示す。
【０００９】
欧州公開第１７９２７８６号明細書には、従来のタイプのクラッシュボックスが記載されている。ここでは、バンパクロスメンバと車両縦メンバとが分岐する位置にクラッシュボックスが設けられている。当該のクラッシュボックスは、ケーシング状の変形体であって、金属板と縦メンバ側のフランジプレートとから成る折りたたみ構造による変形能を有している。ここでのフランジプレートは折りたたみ構造の要素である。
【００１０】
刊行物M.Deimel, J.Franke, S.Loefller, "Entwicklung eines Frontendmoduls eines Niedrig-Energie Verbrauch-Fahrzeug", 15.Symposium "Design for X", Oct.2004には、運動可能な２つのクラッシュチューブを幅広のクロスメンバを介して結合し、付加的に発泡部材を設けた、アダプティブフロント構造が提案されている。当該の構造の機能性はＦＥＭ計算によって検査されている。
【００１１】
ここで、衝突エネルギ変換の低コストなバリエーションでは、変形する発泡部材は設けられない。この場合、相応のクラッシュボックスは車両のクロスメンバと縦メンバとのあいだに配置される。
【００１２】
発泡変形部材を用いない、衝突エネルギ変換のハイエンドなバリエーションでは、クロスメンバとボディに固定されたクラッシュチューブとのあいだに運動可能な別のクラッシュチューブが配置される。
【００１３】
Autoliv社の刊行物によれば、アダプティブフロント構造の手段が既に公知である。ここでは、クラッシュボックスの剛性が適合化されることが着想の中心となっている。高いエネルギ吸収がフロント構造体で発生するよう、クラッシュボックスが衝突前に適合化されるのである。これは、例えば、歩行者との衝突ではソフトなフロント構造が準備され、他車両との衝突で自車両が破壊されるような場合にはハードなフロント構造が準備されることを意味する。
【００１４】
このように、コンパティビリティの課題からユーロＮＣＡＰの消費者保護試験が行われているという事実に基づき、予測センサシステムを用いたアダプティブフロント構造（アダプティブクラッシュボックス）の使用率が高まっている。
【００１５】
また、自己保護の観点から、車両の前面衝突において、車両キャビンの前方に位置する車両部分によってできるだけ多くの衝突エネルギを吸収することが目指されている。当該の吸収は所定のエレメントが変形することによって行われ、これにより乗員が良好に保護される。ここでの目的は、衝突が発生した場合、衝撃吸収部（特に力学的エネルギの無効化に用いられる構造空間）を最適に利用することに置かれる。通常、車両には、意図的な変形特性によって当該の目的を達成する"クラッシュボックス"が設けられる。
【００１６】
衝突事故における力学エネルギを吸収する従来の構造エレメントは、剛性および弾性に関して所定の材料特性を有する。したがって、その変形特性ひいては吸収能は可変ではない。
【００１７】
最近では、車両のパッシブセーフティにおける重要な進歩が達成されている。また、ボディ構造の改善や乗員拘束システムの設置などの多くの措置が、交通事故での死者数の低減に寄与している。
【００１８】
乗員を保護するために、標準的には、衝撃吸収部を設ける方式が採用されている。この場合、車両の衝突領域に、変形して衝突エネルギを低下させる役割を担った構造エレメントが設けられる。通常、種々の剛性を有する複数のエレメントが順に剛性が増大するように配置される。つまり、例えば、フロント構造として、種々のエレメントが、バンパ、バンパクロスメンバ、変形エレメント、縦メンバ、キャビンの順で配置されたシステムが利用されるのである。ここでは、バンパが最も小さい剛性を有するエレメントであり、キャビンは最も大きな剛性を有するエレメントである。このような構造とする理由は、歩行者保護の要求（高い剛性を有するエレメントすなわち硬いエレメントが車両最前部に存在しないこと）と、修理費用への要求（１５ｋｍ／ｈの衝突でフロント構造の全体が変形せず、簡単に交換できる唯一の低剛性のエレメントのみ変形するようにすること）と、乗員保護の要求（充分なエネルギ低下を達成してどんな場合にもキャビンの変形を回避すること）とのすべてを満たすためである。
【００１９】
パッシブセーフティの開発において、自己保護のほか、相手方保護（衝突コンパティビリティ）も重要である。衝突コンパティビリティは、車両対車両衝突において、高度な自己保護（衝突時の自車両の乗員保護）の達成に加え、相手方車両の乗員も保護することを目的としている。つまり、双方にとって乗員への負荷が最小でなければならない。
【００２０】
特に、重い車両と軽い車両とが衝突した場合、当該の目的の達成が大きな課題となってくる。軽い車両は構造空間の点で重い車両よりも制限が大きく、エネルギ吸収のための"衝撃吸収部"に利用できるスペースも僅かである。物理的理由から、こうした衝突では、軽い車両が重い車両よりも多くのエネルギを吸収してしまう。このため、しばしば用いられる方法として、このような場合には、重い車両に相対的に剛性の小さな衝撃吸収部、軽い車両に相対的に剛性の大きな衝撃吸収部を設け、軽い車両で変形が乗員の領域まで達しないようにすることを保証している。ただし、このようにすると、他のタイプの衝突において、重い車両が不利となる。例えば、重い車両が硬い障害物に衝突した場合、衝撃吸収部が相対的に軟らかく構成されているため、乗員保護が最適に達成されず、キャビンが侵害される危険が高くなるのである。また、こうした硬い障害物への衝突では、軽い車両においても問題点が回避されない。衝撃吸収部の高い剛性によって構造体の減速度の値が増大し、これにともなって乗員への負荷値が増大するからである。
【００２１】
車両衝突でのさらなる問題点は、そのつどオーバラップ率が異なるということである。通常、車両フロント構造は、平行して延在する２つの縦メンバとフロントに配置された付加的な変形エレメントとから成る。これらのコンポーネントの剛性は、部分オーバラップの衝突の場合、つまり、車両フロントの全域でなく縦メンバあるいは変形エレメントの一部のみ衝突に関与する場合に充分にエネルギを低下させるように構成されている。これに対して、オーバラップ率が高く２つのコンポーネントとも関与する衝突が発生すると、個々のコンポーネントの剛性の和である全剛性が不要に高くなり、乗員への負荷の値が適切でなくなる。
【００２２】
上述の欠点を補償する方法は、例えばAutoliv社によって提案されている。ここでは、負荷状況に応じて、変形エレメントの剛性が適合化される。これにより、例えば、重い車両が軽い車両に衝突したとき、重い車両の変形エレメントの剛性が低く維持されるということも、所定の限界内で可能である。対して、硬い障害物に衝突した場合には、変形エレメントに負圧がかかり、剛性が高められる。こうして、衝突状況への適合化が行われ、乗員保護の改善が達成される。
【００２３】
構造部の剛性を衝突状況に適合するように調整する手法は他のメーカからも提案されている。例えば、液圧式部材を組み込むことによって、剛性の変更を達成するアイデアが見られる（Vetter et al., Investigation of adaptive Vehicle Body Structure Concepts with Respect to different Crash Worthiness Requirements, 6th International Symposium Airbag 2002, Kahlsruhe 2002を参照）。ただし、当該の文献の重点は、種々の剛性の技術的実現に置かれている。
【００２４】
公知のノンアダプティブな剛性の調整手法の欠点は、変形しうるエレメントの剛性を、構造形状、すなわち、輪郭、材料特性、壁厚、変形特性のみによって定義しているということである。エレメントの機械的特性や第１のエレメントと第２のエレメントとの剛性の差（クラッシュボックスの剛性と縦メンバの剛性との差）などは構造に基づいて定義されるので、後で修正することはできない。このために乗員保護が適切でなくなって被害が重大となり、しばしば大きな修理費用が発生してしまう。
【００２５】
アダプティブ構造を用いた公知の手法の欠点は、変形しうるエレメントの剛性の有効調整範囲が隣接するコンポーネントの機械的負荷耐性によって制限されるということである。例えば、クラッシュボックスおよび縦メンバの２つのエレメントが用いられている場合、クラッシュボックスの剛性の増大方向の調整幅は縦メンバの剛性の増大方向の調整幅よりも小さい。クラッシュボックスの剛性を無理に高めると、縦メンバが相対的に低い剛性を有することになり、負荷によってクラッシュボックスよりも早く破壊され、結果として、著しく大きな損害が発生し、全体的な乗員保護作用が低下してしまうのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】欧州公開第１７９２７８６号明細書
【非特許文献】
【００２７】
【非特許文献１】M.Deimel, J.Franke, S.Loefller, "Entwicklung eines Frontendmoduls eines Niedrig-Energie Verbrauch-Fahrzeug", 15.Symposium "Design for X", Oct.2004
【非特許文献２】Vetter et al., Investigation of adaptive Vehicle Body Structure Concepts with Respect to different Crash Worthiness Requirements, 6th International Symposium Airbag 2002, Kahlsruhe 2002
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
本発明の基礎とする課題は、剛性に関連する複数の変形エレメントを共通に制御することにより、各変形エレメントの剛性を良好に制御できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
この課題は、インタフェースを介して衝突情報が受信され、該衝突情報に基づいて、第１の変形エレメントの第１の剛性と、該第１の剛性より大きい、少なくとも１つの第２の変形エレメントの少なくとも１つの第２の剛性とが求められ、第１の変形エレメントを第１の剛性へ調整し、かつ、少なくとも１つの第２の変形エレメントを少なくとも１つの第２の剛性へ調整する調整信号が形成され、該調整信号がインタフェースへ出力されることにより解決される。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の第１の実施例の変形エレメントを示す図である。
【図２】本発明の変形エレメントを別の方向から見た図である。
【図３】本発明の変形エレメントのホールプレートを示す図である。
【図４】本発明の変形エレメントのホールプレートの断面図である。
【図５】本発明の第２の実施例の変形エレメントを示す図である。
【図６】衝撃吸収部の剛性特性を示す図である。
【図７】従来の単純な適応制御によって割り当てられた変形エレメントの剛性領域を示す図である。
【図８】本発明の適応制御によって割り当てられた変形エレメントの剛性領域を示す図である。
【図９】本発明の変形エレメントの変形特性の制御方法の第１の実施例のフローチャートである。
【図１０】本発明の変形エレメントの変形特性の制御方法の第２の実施例のフローチャートである。
【図１１】本発明の変形エレメントの変形特性の制御方法の第３の実施例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
前述したような背景から、本発明では、各独立請求項に記載の、乗員保護システムを制御する方法、乗員保護システムの制御装置、乗員保護システムの制御装置に使用されるコンピュータのためのプログラムを提供しようとしている。有利な実施形態は従属請求項の対象となっており、次に説明する。
【００３２】
本発明は、事故の深刻性ひいては吸収しなければならない衝突エネルギの大きさに依存して変形特性を変化させることのできるアダプティブクラッシュボックスが有意であるという認識に基づいている。本発明によれば、クラッシュボックスの剛性を可変とした装置が提供される。
【００３３】
剛性を可変にすると、クラッシュボックスが移動した後にもきわめて大きなエネルギが残り、キャビンなどの他のエレメントによって吸収しなければならないような強い衝突の場合に有利である。
【００３４】
ただし、軽度の衝突の場合には、クラッシュボックスの移動のための距離、すなわち、クラッシュボックスが相互にオフセットできる距離が充分に利用されない。このため、運転者に強い減速度ないし制動力がかかり、怪我をしてしまうことがある。
【００３５】
有利には、吸収すべき衝突エネルギに合わせた剛性をダンパエレメントに形成する本発明のアプローチが利用される。本発明の装置では、衝突の硬度へ剛性が適合化されることが保証されたクラッシュボックスが実現される。ここでの目的は、自己保護および相手方保護の双方について最大の効果が得られるようにすることである。
【００３６】
この点から出発して、有利には、車両衝突時のエネルギ吸収のための変形エレメントは、少なくとも１つの開口を有し、エネルギ吸収のために変形可能な容器と、この容器内に配置され、容器の変形時に少なくとも１つの開口から流出する媒体と、調整信号に基づいて少なくとも１つの開口からの媒体の流出を制御する変調装置とを有することを特徴とする。
【００３７】
変形エレメントは車両の衝撃吸収部に配置されたクラッシュボックスである。当該の変形エレメントは、内部の容器が車両の衝突時に相互に押し合って移動することによって衝突エネルギを吸収するように配置されている。当該の容器は媒体を含む中空室を有する。媒体は液体であってよい。少なくとも１つの開口を除いて当該の容器は閉鎖されており、媒体は容器の変形時にのみ当該の少なくとも１つの開口を介して流出する。ここで、容器の変形特性は媒体の流出特性に依存して変化する。特に、当該の変形特性は、開口の大きさと当該の開口から流出する媒体の流速とに依存する。所定体積の媒体が容器から流出する速度が速くなればなるほど、容器ひいては変形エレメントの剛性は小さくなる。ここで、容器の変形時に媒体が流出する速度は、調整信号によって調整することができる。つまり、変形エレメントの変形特性を調整する調整信号が形成されるのである。特に、調整信号は変形エレメントの剛性を調整するように構成される。変形エレメントは調整信号を形成する制御装置に結合することができる。なお、調整信号は電気信号であってよい。
【００３８】
本発明の有利な実施形態では、容器は、変形時に相互に内側へ移動する少なくとも２つの部材を有する。当該の部材はそれぞれテレスコープ式の部分エレメントから成っており、これによって部材の相互の移動が可能となる。
【００３９】
本発明の有利な実施形態では、変調装置は媒体の粘性を調整するように構成される。粘性を変化させることにより、少なくとも１つの開口を通る媒体の流速を変化させることができる。
【００４０】
媒体が磁性流体であり、変調装置が磁場を形成するように構成されていると有利である。この場合、磁場の大きさおよび方向が調整信号によって制御される。つまり、磁場により、磁性流体の粘性を調整することができる。
【００４１】
本発明の有利な実施形態では、変形エレメントは、少なくとも１つの開口を容器の変形時まで閉鎖するように構成されたメンブレインを有する。これにより、衝突前の流体の流出が防止される。
【００４２】
有利には、車両衝突時のエネルギ吸収方法は、少なくとも１つの開口を有し、エネルギ吸収のために変形可能な容器を用意するステップと、容器内に、容器の変形時に少なくとも１つの開口から流出する媒体を配置するステップと、少なくとも１つの開口からの媒体の流出を制御する調整信号を形成するステップとを含むことを特徴とする。
【００４３】
本発明は、剛性に関連する複数の変形エレメントを共通に制御することにより、各変形エレメントの剛性の制御が改善されるという認識を基礎としている。このようにすれば、車両の衝撃吸収部に配置された複数の変形エレメントの変形特性を相互に調整することができる。
【００４４】
本発明によれば、車両に直列に取り付けられた少なくとも２つのアダプティブ変形エレメントの剛性を、制御装置内の命令評価ユニットを介して、相互に適応的に電子制御することができる。ここでは、衝突評価ユニットからの事故状況についての情報が利用される。
【００４５】
本発明は、エネルギ低下のために制御可能な複数のエレメントが車両内に組み込まれている場合、つねに適用可能である。本発明によれば、種々のエレメントの個々の剛性の制御は、一方で全剛性特性が所定のパターンに追従し、他方で技術的な実現可能性によって定められる剛性領域が最適に利用されるように行われる。この場合、剛性の制御は衝突のタイプに応じて乗員の最適な保護が達成されるように行われる。また、相手方保護（車両対車両事故および／または車両対歩行者事故）を考慮する場合には、制御によって良好なコンパティビリティ特性を達成しなければならない。こうして、乗員の全体的な保護作用が高められ、損害コストが小さく保持される。
【００４６】
ここから、本発明は、車両における変形エレメントの変形特性を制御する方法に関する。当該の方法は、インタフェースを介して衝突情報を受信するステップと、衝突情報に基づいて、第１の変形エレメントの第１の剛性と、この第１の剛性より大きい、少なくとも１つの第２の変形エレメントの少なくとも１つの第２の剛性とを求めるステップと、第１の変形エレメントを第１の剛性へ調整し、かつ、少なくとも１つの第２の変形エレメントを少なくとも１つの第２の剛性へ調整する調整信号を形成し、調整信号をインタフェースへ出力するステップとを含むことを特徴とする。
【００４７】
衝突情報は、例えば、衝突タイプまたは衝突構造に関する情報を含む。本発明の制御に対する出力量としての衝突タイプまたは衝突構造は、例えば、プレクラッシュセンサによって検出される。ここで、複数の変形エレメントは、第１の変形エレメントが第２の変形エレメントよりも時間的に早く衝突エネルギの吸収を開始するように、車両の衝撃吸収部に配置されている。例えば、第２の変形エレメントは、第１の変形エレメントとキャビンとのあいだに配置される。所定の衝撃吸収順序が保証されるためには、少なくとも、第１の剛性が第２の剛性以下に設定されていなければならない。個々の変形エレメントに必要な剛性は本発明の制御系で求められ、適切な系へ変換される。例えば、液圧系での圧力印加または電気系での調整電圧または調整電流の印加が利用される。各変形エレメントは本発明の変形エレメントを基礎としており、調整信号は変形エレメントの剛性を磁場によって制御することができる。
【００４８】
本発明によれば、第１の剛性が第１の変形エレメントに対して定められた所定の剛性領域から求められ、第２の剛性が第２の変形エレメントに対して定められた所定の剛性領域から求められる。第１の変形エレメントの剛性領域と第２の変形エレメントの剛性領域とは重なっていてもよい。このため、可能な最大の値領域からそれぞれの剛性が選択され、変形エレメントが事故状況に最適に適合するように調整される。
【００４９】
本発明の有利な実施形態では、衝突情報および第１の剛性に基づいて、第２の剛性が求められる。つまり、第２の剛性はアルゴリズムによって第１の剛性から求められるのである。こうした手法は低コストに実現可能である。
【００５０】
本発明の別の有利な実施形態では、インタフェースを介して第２の衝突情報が受信され、この第２の衝突情報に基づいて、第１の変形エレメントの別の剛性と、これより大きい第２の変形エレメントの別の剛性とが求められ、第１の変形エレメントを別の剛性へ調整し、かつ、第２の変形エレメントを別の剛性へ調整する第２の調整信号が形成され、この第２の調整信号がインタフェースへ出力される。このようにすれば、最新の衝突情報を考慮して連続的に剛性を調整することができる。
【００５１】
有利には、インタフェースを介して乗員情報を受信し、この乗員情報に基づいて第２の剛性を求めることができる。このようにすれば、乗員情報を用いて変形エレメントの剛性最大値を設定することができる。３つ以上の変形エレメントの剛性を適合化する場合には、特に、キャビンないしは乗員までの距離が最も小さい変形エレメントの剛性が乗員情報に基づいて調整される。
【００５２】
本発明の方法では、さらに、第２の変形エレメントの剛性より大きい、第３の変形エレメントの第３の剛性を求め、第３の変形エレメントを当該の第３の剛性へ調整する調整信号を形成することができる。このようにすれば、３つ以上の変形エレメントから成る衝撃吸収システムの制御に本発明を適用することができる。
【００５３】
本発明はさらに制御装置に関しており、この制御装置は、車両内の変形エレメントの変形特性を制御する方法の各ステップを実行する手段を有することを特徴とする。本発明の制御装置によれば、本発明の課題が迅速かつ効率的に解決される。
【００５４】
制御装置とは、センサ信号を処理し、これに基づいて制御信号を出力する電気的装置のことであると理解されたい。当該の制御装置はハードウェアおよび／またはソフトウェアとして構成されたインタフェースを含む。ハードウェアとして構成されるインタフェースは例えば制御装置の種々の機能を含むいわゆるシステムＡＳＩＣの一部であるが、固有の集積回路であってもよいし、または、少なくとも部分的に個別の回路素子から成っていてもよい。ソフトウェアとして構成されるインタフェースは、例えばマイクロコントローラ上に他のソフトウェアとともに設けられたソフトウェアモジュールであってよい。
【００５５】
本発明を、機械的に読み出し可能な担体、例えば半導体メモリ、ハードディスクメモリ、光学メモリなどに記憶され、前述した方法を制御装置上で実行するのに用いられるプログラムコードを含むコンピュータプログラム製品として実現しても有利である。
【実施例】
【００５６】
以下に、本発明を、図示の実施例に則して詳細に説明する。
【００５７】
図中、同じ要素または類似の要素に同じ参照番号を付し、当該の参照番号を以下の説明および特許請求の範囲においても用いる。また、図中の要素ないし以下に説明する要素は、明示されているか否かにかかわらず、単独でも、また、任意に組み合わせても、本発明の対象となりうる。
【００５８】
図１には、本発明の実施例のクラッシュボックスの形態の変形エレメントの横断面図が示されている。変形エレメントは容器１０１を有する。容器１０１は、頭部１０３，足部１０５，テレスコープ壁１０７によって形成されている。テレスコープ壁１０７は頭部１０３と足部１０５とのあいだに配置されている。図１の実施例では、テレスコープ壁１０７は相互に押し合って内側へ移動可能な５つのテレスコープエレメントを有している。頭部１０３はプレートとして構成することができる。矢印１１０は車両の衝突時に当該の変形エレメントに作用する力の方向を表している。この力によって、容器１０１は足部１０５の方向へ押される。容器１０１の内部には媒体１１２が配置されており、容器１０１が押されると、媒体１１２は少なくとも１つの開口を通って流出する。当該の少なくとも１つの開口は足部１０５に配置することができる。図１の実施例では、足部１０５は、複数の開口１１４を有するホールプレート１０５として構成されている。開口１１４は流体チャネルまたは孔であってよい。また、ホールプレート１０５の各開口１１４を閉鎖するためのメンブレイン１０６がホールプレート１０５の外側に配置されている。さらに、変形エレメントは、膨張可能な収容嚢１１８を備えた流出路１１６を有していてもよい。この場合、メンブレイン１０６をホールプレート１０５と流出路１１６とのあいだに配置することもできる。なお、メンブレイン１０６は、容器１０１の変形時に媒体１１２に対して透過性を有するかまたは破裂するように構成され、これにより容器内部から媒体１１２が開口１１４を通って流出路１１６へ流れることができる。
【００５９】
図２には、図１の変形エレメントの端面の部分図が示されている。ここに示されているのは、ホールプレート１０５を備えたテレスコープ式円筒１０７である。ホールプレート１０５はテレスコープ式円筒１０７の端面をなしている。当該のホールプレート１０５には複数の孔１１４が設けられている。ホールプレート１０５およびそこに設けられた複数の孔１１４はそれぞれ円形断面を有している。なお、図２には媒体は示されていない。
【００６０】
図３には、図１に示されている変形エレメントのホールプレート１０５の上面図が示されている。ホールプレート１０５には通電可能なコイル３２０が配置されている。各孔１１４に１つずつコイル３２０が対応しており、コイル３２０によって形成された磁場が少なくとも孔１１４内の媒体に作用する。図３の実施例では、孔１１４はそれぞれコイル３２０によって包囲されている。コイル３２０は電気線路３２２にコンタクト接続されており、電気線路３２２を通る電流によってコイル３２０の磁場が制御される。電気線路３２２は制御装置によって制御される。図３の実施例では、各コイル３２０は直列に接続されている。
【００６１】
図４には、図３に示されているホールプレート１０５の断面図が示されている。ホールプレート１０５の孔には媒体１１２が充填されており、孔の一方側はメンブレイン１０６によって閉鎖されている。コイル３２０の巻線はホールプレート１０５の内部に配置されており、各孔に沿って延在している。
【００６２】
図１−図４には、本発明の変形エレメントを円筒形にした実施例が示されている。相互に内側へ移動可能な複数の円筒１０７から成るクラッシュボックス１０１には、磁性流体１１２が充填されている。当該の磁性流体１１２はクラッシュボックス１０１とホールプレート１０５の流体チャネル１１４とを満たしている。通電がなされていないときに当該の磁性流体１１２がクラッシュボックスから"流出"してしまわないようにするため、"破裂可能な"メンブレイン１０６がホールプレート１０５の後方に固定されている。ホールプレート１０５は図示の形状とは異なる形状の開口を有していてもよい。同様に、各開口１１４の個数および直径も図示の実施例とは異なっていてよい。また、クラッシュボックス１０１の形状は、必ずしも円筒状でなくてよく、例えば三角柱状であってもよい。さらに、流出路１１６がポンプによって駆動され、媒体１１２を容器へ吸入する吸入装置の形態を有していてもよい。
【００６３】
本発明の装置では、クラッシュボックスの剛性が調整可能であり、特に、クラッシュボックスの変形特性を磁性流体１１２によって変調することができる。前述した実施例によれば当該の可変性は磁性流体１１２によって達成されるが、他の媒体が利用されてもよい。なお、クラッシュボックスの構造は、個々の部材１０７が相互に内側へ移動可能なテレスコープ式が有利である。
【００６４】
本発明の装置は、クラッシュボックスが衝突時に力の方向１１０へ押し込まれることで機能する。これにより、磁性流体１１２がホールプレート１０５の孔１１４を通って押し出される。その際、ホールプレート１０５に組み込まれているコイル３２０への通電によって、電流強度に応じてスケーリング可能な磁場が形成される。
【００６５】
通電によって磁場が形成され、この磁場が大きくなるにつれて、磁性流体１１２の粘性は増大し、当該の磁性流体１１２はホールプレート１０５の流体チャネル１１４を通り抜けにくくなる。こうして、クラッシュボックス全体の剛性が変化する。
【００６６】
本発明のアプローチは、クラッシュボックスを有するすべての車両に適用可能である。
【００６７】
図５には、衝突時にエネルギ低下に関与する複数の変形エレメントの概略図が示されている。各変形エレメントは複数の領域に分割されて車両前部に配置されている。
【００６８】
ここには、車両を上から見たときの各変形エレメントの領域が示されている。第１のエレメント１１０１は例えばクロスメンバであり、第１の剛性Ｋ１を有する。第２のエレメント１１０２は例えば一方側または対向する両側に配置されたクラッシュボックスであり、第２の剛性Ｋ２を有する。第３のエレメント１１０３は例えば一方側または対向する両側に配置された縦メンバであり、第３の剛性Ｋ３を有する。第４のエレメント１１０４は例えば隔壁であり、第４の剛性Ｋ４を有する。さらに別の第５のエレメント１１０５を設けることもできる。
【００６９】
個々のエレメントはそれぞれ異なる剛性を有し、それぞれの剛性の大きさは、車両前部から後部へ向かって、すなわち、キャビンへ近づくにしたがって、増大する。各エレメント１１０１−１１０４およびそれ以上の剛性については
Ｋ１＜Ｋ２＜Ｋ３＜Ｋ４＜Ｋそれ以上
が成り立つ。後部へ向かっての剛性比あるいは各剛性の段階的な増大幅は、衝突経過において全エレメントの変形特性が機械的に適切であるようにするための重要な前提条件である。
【００７０】
図６には、衝撃吸収部での典型的な剛性特性が概略的に示されている。横軸に変形の方向、縦軸にエレメントの剛性が表されている。第１のエレメント１１０１は第１の剛性Ｋ１を有し、第１のエレメント１１０１は第１の剛性Ｋ１を有し、第２のエレメント１１０２は第２の剛性Ｋ２を有し、第３のエレメント１１０３は第３の剛性Ｋ３を有し、第４のエレメント１１０４は第４の剛性Ｋ４を有する。
【００７１】
これは、前面衝突で、まずクロスメンバ１１０１が変形し、次にクラッシュボックス１１０２が折りたたまれてエネルギの一部が吸収され、さらに縦メンバ１１０３が曲がって残りのエネルギが低下することを意味する。
【００７２】
例えば、縦メンバ１１０３の剛性Ｋ３がクラッシュボックス１１０２の剛性Ｋ２よりも小さくＫ３＜Ｋ２であったとすると、衝突過程において、クラッシュボックス１１０２が折りたたまれる代わりに縦メンバ１１０３が先に曲がりはじめる。場合によっては、縦メンバは、比較的小さな剛性のために折れてしまう。すると、変形エレメントによって吸収されるエネルギが格段に小さくなり、キャビンへの大きな侵害が発生しうる。この場合、乗員がひどい怪我を負いかねないし、車両の損害や修理費用も高価となる。
【００７３】
図７には、簡単なアダプティブ制御において第２のエレメント１１０２に割り当てられる剛性領域１３２０が概略的に示されている。横軸には変形方向、縦軸にはエレメントの剛性が表されている。剛性領域１３２０は第１のエレメントの剛性Ｋ１と第２のエレメントの剛性最大値Ｋ２’とのあいだに位置する。第２のエレメント１１０２の剛性最大値Ｋ２’は第３のエレメント１１０３の剛性Ｋ３より大きくなってはならない。したがって、第２のエレメント１１０２の剛性領域１３２０は上方に向かって強く制限されている。
【００７４】
図８には、本発明のアダプティブ制御によって割り当てられる剛性領域が概略的に示されている。ここでも、横軸に変形方向、縦軸にエレメントの剛性が表されている。図８では特に、第２のエレメント１１０２の剛性領域１４２０および第３のエレメント１１０３の剛性領域１４２２が示されている。ここでは、第２のエレメント１１０２の剛性最大値Ｋ２’につき、格段に大きい剛性領域を利用可能である。なぜなら、第３のエレメント１１０３の剛性Ｋ３が、第２のエレメント１１０２の剛性最大値Ｋ２’と第３のエレメント１１０３の剛性最大値Ｋ３’とに基づいて制御されるからである。
【００７５】
本発明によれば、一方では、個々のエレメント１１０１−１１０４に対する適切な剛性が設定され、他方では、各エレメント間の剛性比が制御される。これにより、事故状況への適合化のために利用される第２のエレメント１１０２の剛性領域１４２０がいちじるしく拡大される。
【００７６】
衝突の開始は、エアバッグトリガ電子回路によって識別される。利用可能なデータから、エアバッグトリガ電子回路は適切なアルゴリズム（例えばクラシフィケーションプロセスまたはＡＩＤＡアルゴリズム）を用いて衝突タイプを求める。これは、例えば、衝突がフルラップで起こったかまたは小さなオーバラップ率で起こったかに関する情報や、衝突相手方の硬度に関する情報、または、衝突速度に関する情報などである。この場合、プレクラッシュセンサシステム（ＲＡＤＡＲ，ＬＩＤＡＲ）からの情報や、車両間通信装置から得られた情報などを供給してもよい。特に衝突相手方の重量が求められると有意である。
【００７７】
別の部分で、特に、各エレメントの剛性が求められる際には、本発明のシステムは種々の形態に変換される。
【００７８】
図９には、本発明のシステムの第１の実施例の動作が概略的に示されている。第１の実施例は、直接のフィードバックのない実施例である。
【００７９】
最初のステップ１５０１では、衝突情報が形成されるかまたは求められる。衝突情報は例えば衝突タイプまたは衝突速度に関する情報を含む。データベース１５０２でこうした衝突情報が形成されてもよいし、データベース１５０２に衝突情報とエレメントの適切な剛性との対応関係が格納されていてもよい。次のステップ１５０３では、衝突情報とデータベース１５０２からの情報とに基づいて、第１から第３のエレメントの剛性目標値Ｋ１’，Ｋ２’，Ｋ３’が条件Ｋ１’＜Ｋ２’＜Ｋ３’のもとで設定される。剛性目標値の設定は、データベース１５０２から値を読み出すことによって行ってもよいし、計算によって行ってもよい。続いて、ステップ１５０４で第１のエレメントが剛性目標値Ｋ１’へセットされ、ステップ１５０５で第２のエレメントが剛性目標値Ｋ２’へセットされ、ステップ１５０６で第３のエレメントが剛性目標値Ｋ３’へセットされる。各エレメントは相応の調整信号を形成することによってそれぞれの剛性目標値へセットされる。
【００８０】
図９の実施例では、ステップ１５０３において、電子回路がデータベース１５０２を介して衝突情報１５０１に有意に適合化された剛性Ｋ１’，Ｋ２’，Ｋ３’を求めることができる。衝突タイプとして、オーバラップ率５０％、きわめて重い障害物（例えばトラックまたは路面電車）との衝突が識別された場合、例えば、第１，第２，第３のエレメントが技術的に可能な剛性最大値Ｋ１’，Ｋ２’，Ｋ３’へ制御されると有意である。ここでは、剛性最大値Ｋ１’，Ｋ２’，Ｋ３’は固定に設定される。しかし、各エレメントの剛性は、負荷状況と、所望の剛性特性と、必要条件Ｋ１’＜Ｋ２’＜Ｋ３’とに基づいて、別様の設定値の組み合わせとすることもできる。本発明の方法では、第１から第３のエレメントの剛性を設定し、衝突に関与する車両構造全体を適合化するための値領域が大きいので、１つのコンポーネントしか制御できない従来技術の方法に比べてきわめて有利である。
【００８１】
図１０には、本発明のシステムの第２の実施例の動作が概略的に示されている。ここでは、第２のエレメントの剛性と第３のエレメントの剛性とが内部で計算されている。
【００８２】
この場合にも、最初のステップ１５０１で、衝突情報が形成されるかまたは求められる。衝突情報は例えば衝突タイプまたは衝突速度に関する情報を含む。データベース１５０２でこうした衝突情報を形成してもよい。ステップ１５０３では、衝突情報とデータベース１５０２からの情報とに基づいて、第１のエレメントの剛性目標値Ｋ１’が設定される。ただし、ステップ１５０４で第１のエレメントが剛性目標値Ｋ１’へ、ステップ１５０５で第２のエレメントが剛性目標値Ｋ２’へ、ステップ１５０６で第３のエレメントが剛性目標値Ｋ３’へ、それぞれセットされる前に、当該の実施例では、剛性目標値Ｋ２’，Ｋ３’を求める別のステップが実行される。
【００８３】
ステップ１６１１において、剛性目標値Ｋ１’と剛性値Ｋ１との比較が行われる。剛性目標値Ｋ１’が剛性値Ｋ１以下である場合には、ステップ１６１２で、第１のエレメントの剛性は変更されないままとされる。剛性目標値Ｋ１’が剛性値Ｋ１より大きい場合には、ステップ１５０４で、第１のエレメントが剛性目標値Ｋ１’へセットされる。
【００８４】
ステップ１６１３では、剛性目標値Ｋ１’と剛性値Ｋ２との比較が行われる。剛性目標値Ｋ１’が剛性値Ｋ２以下である場合には、ステップ１６１４で、第２のエレメントの剛性は変更されないままとされる。剛性目標値Ｋ１’が剛性値Ｋ２より大きい場合には、ステップ１６１５で、剛性目標値Ｋ２’がＫ２’＞Ｋ１’となるように計算される。ついで、ステップ１５０５で第２のエレメントが剛性目標値Ｋ２’へセットされる。
【００８５】
ステップ１６１６では、剛性目標値Ｋ２’と剛性値Ｋ３との比較が行われる。剛性目標値Ｋ２’が剛性値Ｋ３以下である場合には、ステップ１６１７で、第３のエレメントの剛性は変更されないままとされる。剛性目標値Ｋ２’が剛性値Ｋ３より大きい場合には、ステップ１６１８で、剛性目標値Ｋ３’がＫ３’＞Ｋ２’となるように計算される。ついで、ステップ１５０６で第３のエレメントが剛性目標値Ｋ３’へセットされる。
【００８６】
図１０の実施例では、データベース１５０２により、第１のエレメントの剛性目標値Ｋ１’のみが設定される。他のエレメントの剛性目標値Ｋ２’，Ｋ３’は前述した計算方式によって、剛性目標値Ｋ１’から計算される。
【００８７】
本発明の方法の利点は、アプリケーションコストが小さくて済むということである。第１から第３のエレメントの各剛性の組み合わせを具体的に設定する必要はなく、第１のエレメントに対する値のみを設定すればよい。第２のエレメントの剛性および第３のエレメントの剛性は第１のエレメントの剛性からアルゴリズムによって自動的に求められ、求められた値にしたがって第２のエレメントおよび第３のエレメントが駆動される。
【００８８】
図１１には、本発明のシステムの第３の実施例の動作が概略的に示されている。この場合、第２のエレメントの剛性および第３のエレメントの剛性は内部で動的な値として計算される。
【００８９】
図１０に示されている第２の実施例と同様に、最初のステップ１５０１では、衝突情報が形成されるかまたは求められる。衝突情報は例えば衝突タイプまたは衝突速度に関する情報を含む。データベース１５０２でこうした衝突情報が形成されてもよい。さらに、動的付加情報１７０１が形成される。動的付加情報１７０１は例えば衝突特性に関する情報、加速度に関する情報、速度低下に関する情報などを含む。次のステップ１６０３では、衝突情報とデータベース１５０２からの情報と動的付加情報１７０１とに基づいて、第１のエレメントの剛性目標値Ｋ１’が設定される。ただし、ステップ１５０４で第１のエレメントが剛性目標値Ｋ１’へ、ステップ１５０５で第２のエレメントが剛性目標値Ｋ２’へ、ステップ１５０６で第３のエレメントが剛性目標値Ｋ３’へ、それぞれセットされる前に、当該の第３の実施例では、剛性Ｋ２’，Ｋ３’を求める別のステップ１６１１−１６１８が実行される。
【００９０】
ステップ１７５０として図１１の囲みにまとめられたステップ１６０３，１６１１−１６１８，１５０４−１５０６，１７０１は、当該の第３の実施例ではそれぞれ計算サイクルとして実行される。個々の計算サイクルは、予め定められた時間間隔で、あるいは、予め定められたイベントに応じて、連続的に実行することができる。
【００９１】
図１１に示されている第３の実施例も、図１０に示されている第２の実施例と同様に構成されるが、２つの修正点が存在する。第１の修正点は、付加情報１７０１が用いられることである。この付加情報は、加速度の瞬時値、または、現時点までに生じた速度低下量、あるいは、時間的に大きく変化する他のパラメータ（動的パラメータ）を含む。第２の修正点は、第１のエレメントの剛性目標値Ｋ１’を設定する計算と、設定された剛性目標値Ｋ１’から他のエレメントの剛性目標値Ｋ２’，Ｋ３’を求める計算とが、それぞれ計算サイクルとして実行されることである。このため、システムの剛性をダイナミックに負荷状況へ適合化することができる。これは、例えば、衝突の開始時に完全な衝突情報を利用することができないケースで有利である。この場合、剛性Ｋ１’，Ｋ２’，Ｋ３’をダイナミックに衝突特性へ適合化することができる。
【００９２】
図９−図１１に示されている実施例は例示的に選択されたものであり、衝突に関与するエレメントの個数は３つに限定されない。エレメントの個数は少なくとも２つであって、それより多ければ幾つでもよい。
【００９３】
また、本発明のシステムは車両の側方および／または車両の後方にも同様に適用可能である。その場合、衝突に関与するコンポーネントは、下枠（シャシー）、Ａピラー、Ｂピラー、シート部材などである。
【００９４】
なお、前面衝突においては、左右の対で配置されたコンポーネントの剛性を意図的に非対称に調整することもできる。例えば、一方側に偏った衝突が起こった場合、衝突した側のコンポーネントのみを駆動することができる。前面衝突では、例えば、座席の占有状態に基づいて一方側を意図的に弱め、回避しきれないキャビンへの侵害が乗員のいない場所で起こるようにすることもできる。この手段によって付加的なエネルギ低下が生じ、他方側にいる乗員が良好に保護される。
【００９５】
別の実施例として、例えば、別の変形エレメントの剛性値を乗員の負荷耐性によって設定することができる。当該の別のエレメントはシートベルトテンショナーであり、剛性Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３は車両構造に関する剛性であってよい。ここで、力のレベルと剛性値とが適切な計算プロセスによって比較可能となれば、シートベルトテンショナーを制御して、一方では乗員に対する最大負荷値が超過されないように、他方では制御領域が最適に活用されるように、制御を行うことができる。この場合、付加的な剛性値は乗員の状態に依存して定められる。例えば、乗員の年齢、性別、身長、体重、骨密度などが考慮される。
【００９６】
なお、変形エレメントに対する評価駆動装置は、乗員拘束システムの制御装置などの制御装置内に収容されていると有利である。
【００９７】
本発明のアプローチは、複数のアダプティブエレメントによって形成された衝撃吸収部を備えている全ての車両に適用可能である。
【００９８】
図示の実施例は例示的に選択されたものであり、単独でも任意に組み合わせても本発明の対象となる。特に、本発明の、車両内の変形エレメントの変形特性を制御する方法と衝突時のエネルギ吸収のための変形エレメントとは、１つの乗員保護システムに統合することができる。さらに、本発明の方法による制御は、車両の構造コンポーネントに対してのみならず、乗員ないしは乗員拘束システムの特性に対しても適用可能である。
【符号の説明】
【００９９】
１１０１〜１１０５  変形エレメント、  Ｋ１〜Ｋ４，Ｋ１’〜Ｋ４’  剛性、  １５０４，１５０５  調整信号
【図１】
2012006592.tif 000003
【図２】
2012006592.tif 000004
【図３】
2012006592.tif 000005
【図４】
2012006592.tif 000006
【図５】
2012006592.tif 000007
【図６】
2012006592.tif 000008
【図７】
2012006592.tif 000009
【図８】
2012006592.tif 000010
【図９】
2012006592.tif 000011
【図１０】
2012006592.tif 000012
【図１１】
2012006592.tif 000013