WO2003080400A1 - Verfahren und anordnung zur ansteuerung von rückhaltemitteln - Google Patents

Verfahren und anordnung zur ansteuerung von rückhaltemitteln Download PDF

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WO2003080400A1
WO2003080400A1 PCT/DE2002/003623 DE0203623W WO03080400A1 WO 2003080400 A1 WO2003080400 A1 WO 2003080400A1 DE 0203623 W DE0203623 W DE 0203623W WO 03080400 A1 WO03080400 A1 WO 03080400A1
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collision
vehicle
distance
expected
restraint means
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Michael Schlick
Juergen Hoetzel
Thorsten Sohnke
Dirk Weber
Alfred Kuttenberger
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Robert Bosch GmbH
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    • B60R21/0134—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting collisions, impending collisions or roll-over responsive to imminent contact with an obstacle, e.g. using radar systems

Definitions

  • the invention relates to a method and an arrangement for
  • Vehicle in the detection of a situation in which a collision between the vehicle and an object is to be expected.
  • pre-crash sensors so-called pre-crash sensors. It is essential that triggering the irreversibly controllable Restraint devices in the event of a collision with a high risk of injury must be ensured, but their incorrect triggering must be avoided. Thus, the use of a sensor system that only determines the accident severity based on accident statistics or disregards important variables such as mass is out of the question as too unsafe.
  • the safest means is the provision of at least one electromechanically or electrically acting acceleration sensor which is attached to the vehicle and has an inert or seismic mass which is under a certain preload.
  • the preload is determined so that even during emergency braking, the mass does not move significantly, while in the event of an actual and dangerous collision, the mass moves against the preload force, actuates a switch and sends a corresponding signal to the control or triggering device of the irreversible controls controllable restraint (cf. e.g. Bosch, Automotive Pocket Book, 20th ed., 1987, pp. 628/629).
  • a common procedure for pre-crash sensor technology is to estimate a measure of the severity of the accident to be expected from a large number of different variables to be recorded separately, and to control and trigger the restraint means accordingly. This is obviously cumbersome and highly error-prone, so that the protective function of the restraining means cannot be guaranteed in the actual case of a dangerous collision.
  • the invention is based on the insight that a single simple measurement ll regardless of the acceleration measurement for the actual Kollisionsf met even if continuously or out by on-board • Evaluation is virtually continuously derivable • whether objects exist outside of the vehicle and whether the risk of a collision is to be expected with such objects.
  • the invention achieves this by a simple, continuous distance measurement to one or each object present in a detection range of a distance meter. From this continuous measurement of the distance, as well as from stored, statistically determined or processed data, it can be derived in a simple manner by simply comparing whether and, if so, what possible accident severity must be expected in the event of an actual collision.
  • the restraint means can thus be controlled and prepared appropriately and, if necessary, differently for each seat.
  • all variables can be derived from the continuous measurement of the distance, on the basis of which it can be assessed whether and when a collision is to be expected and, if appropriate, at which point of the vehicle and from which direction.
  • Fig. 2 shows schematically the processes in the mutual
  • FIG. 3 schematically shows an enlargement of Fig. 2 for
  • At least one seat (not shown) in a vehicle 1 is assigned a series of restraint devices, some of which can generally be controlled irreversibly, for example by pyrotechnic ignition, and some of which can be reversibly controlled, for example by means of electric motors.
  • An airbag 2 and a pyrotechnically ignitable belt tensioner 3 are provided as examples of an irreversibly controllable restraint.
  • a motor-driven restraint system such as a belt tensioner 4 and a seat adjustment system 5, are provided as an example of reversibly controllable restraint means, by means of which the seat surface, backrest and / or headrest and / or armrests can be adjusted into a predetermined position.
  • an acceleration sensor 6 of a type known per se is also provided in the vehicle 1, which, due to its type, symbolized by an evaluation arrangement 7, continuously determines whether a collision has occurred.
  • a corresponding trigger signal is emitted via a network 8 to all restraining means 2 to 5 for triggering them in such a way that the " irreversibly controllable restraining means 2, 3 can only be triggered on the basis of this signal and the reversibly controllable restraining means 4, 5 at least at the latest Presence of this signal can be controlled.
  • at least one range finder or distance sensor 9 is also provided, which is capable of measuring the distance to one or each object 0 located in its detection area (FIGS. 2 and 3).
  • Such a sensor is, for example, a radar device, such as a 24 GHz short-range radar sensor or a video sensor. It is essential that the distance measurement to at least one object 0 takes place continuously or guasi-continuously in the detection area, that is to say continuously with only very small time intervals between each measurement. This measurement or detection signal is also continuously examined in an evaluation circuit 10 to determine whether there are certain criteria on the basis of which a collision can or must be expected, as will be explained further below.
  • the evaluation circuit 10 determines that an accident (crash) for the person in the seat concerned due to an expected collision between the vehicle 1 and the object O must be expected, corresponding signals to the aforementioned will become irreversible via a network 11 controllable and reversibly controllable restraint means 2 to 5 transmitted. For the various restraint devices 2 to 5, different signals can be transmitted at different times if necessary, especially after assessing the expected collision.
  • Restraint means 2 to 5 ' has an associated one
  • Control circuit which in any case puts the restraining means 2,... 5 itself in a preparatory state
  • the evaluation circuit 10 is assigned a memory 14.
  • the memory 14 which can have a structural unit with the evaluation circuit 10, statistically evaluated or processed data are stored, by means of which, based on a determined distance or at least a change in the distance over time, in the event of a collision to an expected severity of the Accident can be closed.
  • the seat adjustment system 5 can be triggered before the collision is detected by means of the acceleration sensor 6, in such a way that the parts of the seat are in the expected range.
  • Accident optimal position can be adjusted. For example, if a severe side impact is expected, side airbags and / or window airbags of the seat directly affected can be actuated in a different way than that of another seat.
  • the evaluation circuit 10 also determines a change in the size with time, at least from the size corresponding to the distance between the vehicle 1 and the object 0. This can be used to determine whether the distance between vehicle 1 and object 0 is increasing or decreasing. In the latter case, it can be assumed that there is at least a latent risk of a collision. This can also be used to calculate when a collision must be regarded as unavoidable, in particular depending on the relative speed between vehicle 1 and object 0 and the actually measured distance.
  • the evaluation circuit 10 also determines a change in size over time from the size corresponding to the distance between vehicle 1 and object O. 'From this it can be determined whether the distance between the vehicle 1 and the object 0 enlarged or reduced. In the latter case, it can be assumed that there is at least a latent risk of a collision.
  • the presumable collision point between vehicle 1 and object O on the vehicle 1 can be determined by its distance from the reference axis and its angle by ongoing calculation Reference axis can be determined fairly precisely.
  • the restraint means which are assigned to different seats of the vehicle can be controlled or prepared in different ways, so that the person in the respective seat can be optimally protected in the event of the actual collision detected by the acceleration sensor 6.
  • the signals of the evaluation circuit 10 fed to the network 11 can be used not only to prepare the restraining means 2 to 5, but also to trigger the or some of the reversibly controllable ones Restraint means 4, 5 if the evaluation circuit 10 determines that a collision must be regarded as inevitable.
  • This assessment can be faulty, for example, because the observed object 0 is not suitable to trigger a dangerous collision, making it useful, then, when the time determined by the 'evaluation circuit 10 has elapsed for the arrival of the collision by a predetermined amount , the corresponding signal in the network 11 is deleted.
  • Fig. 2 shows the different stages A, B and C of the mutual approach of the vehicle 1 and an object 0, it only depends on the 'Relatiwer ratios.
  • Fig. 2 A is initially 'assumed that the distance sensor 9 of the vehicle 1 is not yet in a position to detect the object O.
  • the distance sensor 9 has detected the object O and continuously measures the mutual distance.
  • the evaluation circuit 10 determines the relative speed and also determines further collision-specific data from the direction of the approach, and then, when the evaluation circuit 10 determines a collision between the vehicle 1 and the object O as unavoidable or in any case as to be expected, emits corresponding signals via the network 11 to the various restraint devices 2 to 5.
  • Fig. 3 shows an example of the situation such as that shown in FIG. 2 C is shown.
  • the reference axis 12 of the vehicle 1 is shown. It expediently corresponds to a vehicle center axis in the vehicle longitudinal direction. If only one distance sensor 9 is provided, it is expedient to lay this reference axis 12 so that it passes through the distance sensor 9. It is advantageous if the distance sensor 9 is further configured such that the object O is in relation to the position (direction R) Reference axis 12 can be determined.
  • a possible impact point 13 between the vehicle 1 and the object 0 can be determined continuously from the measured distance (distance) and the positional relationship, with regard to the distance dy to the reference axis 12 and with regard to the angle ⁇ to the reference axis 12.
  • the continuous (or quasi-continuous) constant detection of the distance between vehicle 1 and object O and the change in this distance can be determined even without the aforementioned measure in a purely arithmetical manner whether and if so at which point of impact 13 with a collision at what angle ⁇ is to be expected. Since the continuous or quasi-continuous measurement of the distance can also determine the relative speed V between the vehicle 1 and the object O, it can be determined very precisely whether a collision is to be expected.
  • Object 0 largely determined, it can be determined from this using known prediction methods (prediction method) whether a collision is imminent.
  • the detection ranges of different distance sensors 9 expediently overlap.
  • the position of the object 0 with respect to the vehicle 1 can be detected very precisely, in particular if it moves (relatively) through such an overlap area, this detection then being able to be taken into account in the analysis.
  • a single evaluation circuit ⁇ 10 can be provided for respective restraint means assigned to several seats of the vehicle 1, which is indicated, for example, by belt tensioners 3a and 3b. It must be taken into account that the different seats of a vehicle, driver seat, front passenger seat, rear seats, in different ways with restraint devices. can be equipped and their control should be very different depending on the location but also the time and severity of the collision (impact location 13).
  • each restraining means has its own control circuit. Furthermore, the arrangement was explained in such a way that a separate evaluation circuit 10 is assigned to the distance sensor 9 for measuring the distance, and that a separate evaluation arrangement 7 is assigned to the acceleration sensor 6.
  • a separate evaluation circuit 10 is assigned to the distance sensor 9 for measuring the distance
  • a separate evaluation arrangement 7 is assigned to the acceleration sensor 6.
  • the evaluation arrangement 7 can also be included in such an integrated arrangement.
  • the invention is also fundamentally applicable if a restraining means can be activated in several stages, possibly even adaptively, for example an airbag or the like which can be activated in several stages.

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Abstract

Verfahren und Anordnung zur Ansteuerung von ansteuerbaren Rückhaltemitteln wobei der Abstand des Fahrzeuges (1) von einem Objekt (O) kontinuierlich erfasst wird, der erfasste Abstand und Unfalldaten miteinander verglichen werden, abhängig von dem Vergleichsergebnis auf die Unfallschwere geschlossen wird, abhängig davon Voransteuersignale für Ansteuereinrichtungen und/oder Auslöseeinrichtungen der Rückhaltemittel erzeugt und diesen zur Verfüugung gestellt werden, wobei die reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (4, 5) im Falle der Ermittlung einer unvermeidbar oder tatsächlich bevorstehenden Kollision entsprechend angesteuert bzw. ausgelöst werden, wäAhrend die irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (2, 3) nur im Fall einer sicher vorliegenden Kollision mit Verletzungsrisiko auslösbar (6,7,8) sind.

Description

VERFAHREN UND ANORDNUNG ZUR ANSTEUERUNG VON RÜCKHALTEMITTELN
Besch.reibuncτ
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur
■ Ansteuerung von insbesondere reversibel ansteuerbaren
Rückhaltemitteln für Personen in einem Sitz in einem
Fahrzeug bei der Erfassung einer Situation, bei der mit einer Kollision zwischen dem Fahrzeug und einem Objekt zu rechnen ist.
In zunehmenden Masse werden nicht nur Fahrzeuge der gehobenen Klasse zum Schutz der Insassen im Falle eines Unfalles serienmäßig mit irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemitteln wie pyrotechnisch zündbaren Airbags und pyrotechnisch zündbaren Gurtstraffern ausgerüstet , sondern auch mit reversibel ansteuerbaren Rückhaltemitteln, wie motorisch arbeitenden Gurtstrammern, um zur Vorbereitung auf eine unmittelbar bevorstehende Kollision die jeweilige Person in dem Sitz in eine besonders günstige Position zu bringen bzw. in dieser zu fixieren (DE 44 11 184 C2) . Dabei ist es durchaus auch üblich, den Sitz im gegebenen Fall zu verstellen, beispielsweise die Lehne steil zu stellen und die Kopfstütze nach vorne zu neigen. Wesentliche Bedeutung kommt nicht nur der Erfassung der tatsächlichen Kollision sondern auch der Beurteilung zu, ob aufgrund von
Umgebungsbedingungen eine Kollision zu erwarten ist
(sogenannte Precrash-Sensorik) . Von wesentlicher Bedeutung ist dabei, dass ein Auslösen der irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel im Kollisionsfall mit hohem Verletzungsrisiko sichergestellt sein muss, deren fehlerhaftes Auslösen jedoch unbedingt zu vermeiden ist. Somit kommt die Verwendung eines Sensorsystems, das lediglich die Unfallschwere aufgrund Unfallstatistiken ermittelt oder wichtige Größen wie Masse, außer Acht lässt, als zu unsicher nicht in Frage.
Für die Ansteuerung bzw. Auslösung der irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel darf daher nur das tatsächliche Vorliegen einer gefährlichen Kollision herangezogen werden. Als sicherstes Mittel wird das Vorsehen mindestens eines elektromechanisch oder elektrisch wirkenden Beschleunigungssensors angesehen, der am Fahrzeug befestigt ist und eine unter einer bestimmten Vorbelastung stehende träge oder seismische Masse aufweist. Die Vorbelastung ist dabei so bestimmt, dass selbst bei Notbremsvorgängen die Masse sich nicht wesentlich bewegt, während im Fall einer tatsächlichen und gefährlichen Kollision sich die Masse entgegen der Vorbelastungskraft bewegt, einen Schalter betätigt und ein entsprechendes Signal an die Ansteuer- bzw. Auslδseeinrichtung der irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel abgibt (vgl. z. B. Bosch, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, 20. Aufl., 1987, S. 628/629) .
Eine übliche Vorgehensweise bei der Precrash-Sensorik ist es, aus einer großen Anzahl verschiedener getrennt zu erfassender Größen ein Maß für die Unfallschwere der zu erwartenden Kollision abzuschätzen und die Rückhaltemittel entsprechend anzusteuern und auch auszulösen. Dies ist offensichtlich umständlich und stark fehlerbehaftet, so dass im tatsächlichen Fall einer gefährlichen Kollision die schützende Funktion der Rückhaltemittel nicht gewährleistet werden kann.
Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Precrash-Sensorik dahingehend weiter zu entwickeln, dass bei einfachem Aufbau eine sichere, d. h. rechtzeitige und weitgehend fehlerfreie Ansteuerung der reversiblen Rückhaltemittel möglich ist .
Vorteile der Erfindung
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst .
Die Erfindung wird durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche weitergebildet.
Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass eine einzige einfache Messung unabhängig von der Beschleunigungsmessung für den tatsächlichen Kollisionsf ll dann genügt, wenn aus ihr durch fahrzeugseitige • Auswertung kontinuierlich oder quasi kontinuierlich ableitbar • ist , ob Objekte außerhalb des Fahrzeuges vorhanden sind und ob bei solchen Objekten die Gefahr einer Kollision zu erwarten ist. Die Erfindung erreicht dies durch eine einfache kontinuierliche Abstandsmessung zu einem oder jedem in einem Erfassungsbereich eines Abstandsmessers vorhandenen Objekt. Aus dieser kontinuierlichen Messung des Abstandes -sowie aus gespeicherten statistisch ermittelten bzw. aufbereiteten Daten lässt sich in einfacher Weise durch lediglich Vergleichen ableiten, ob und gegebenenfalls mit welcher möglichen Unfallschwere im Falle einer tatsächlichen Kollision gerechnet werden muss. Somit können die Rückhaltemittel entsprechend optimal und gegebenenfalls für jeden Sitz unterschiedlich angesteuert oder vorbereitet werden .
Ferner lassen sich aus der kontinuierlichen Messung des Abstandes alle Größen ableiten, aufgrund deren beurteilt werden kann, ob und wann eine Kollision zu erwarten ist und gegebenenfalls an welcher Stelle des Fahrzeuges und aus welcher Richtung.
Zeichnung Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Anordnung,
Fig. 2 schematisch die Vorgänge bei der gegenseitigen
Annäherung zwischen einem Fahrzeug und einem Objekt,
Fig. 3 'schematisch eine Vergrößerung aus Fig. 2 zur
Darstellung der Ermittelbarkeit kollisionsrelevanter Größen .
Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
Mindestens einem Sitz (nicht dargestellt) in einem Fahrzeug 1 sind eine Reihe von Rückhaltemittel zugeordnet, von denen im allgemeinen ein Teil irreversibel ansteuerbar ist, etwa durch pyrotechnische Zündung und von denen ein Teil reversibel ansteuerbar ist, etwa mittels Elektromotoren. Beispielhaft für ein irreversibel ansteuerbares Rückhaltemittel sind ein Airbag 2 und ein pyrotechnisch zündbarer Gurtstraffer 3 vorgesehen. Als Beispiel reversibel ansteuerbarer Rückhaltemittel sind ein motorisch angetriebenes Rückhaltesystem, wie ein Gurtstrammer 4 und- ein Sitzverstellsystem 5 vorgesehen, mittels dem Sitzfläche, Rücklehne und/oder Kopfstütze und/oder Armlehnen in eine vorgegebene Position verstellbar sind. In dem Fahrzeug 1 ist ferner insbesondere ein Beschleunigungssensor 6 an sich bekannter Bauart vorgesehen, der aufgrund seiner Bauart, durch ' eine Auswerteanordnung 7 symbolisiert, laufend feststellt, ob eine Kollision stattgefunden hat. Im gegebenen Fall wird ein entsprechendes Auslösesignal über ein Netzwerk 8 an alle Rückhaltemittel 2 bis 5 zu deren Auslösung abgegeben, derart, dass die "irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel 2 , 3 nur aufgrund dieses Signals auslösbar sind und die reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel 4, 5 jedenfalls spätestens bei Vorliegen dieses Signals angesteuert werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ferner mindestens ein Entfernungsmesser oder Abstandssensor 9 vorgesehen, der in der Lage ist, den Abstand zu einem oder jedem in seinem Erfassungsbereich befindlichen Objekt 0 (Fig. 2 und Fig. 3) zu messen. Ein solcher Sensor ist beispielsweise ein Radargerät, wie ein 24GHz-Short-Range-Radar-Sensor oder ein Video-Sensor . Wesentlich ist, dass die Abstandsmessung zu mindestens einem Objekt 0 im Erfassungsbereich kontinuierlich oder guasi-kontinuierlich, d. h., ständig mit nur sehr geringen Zeitabständen zwischen jeder Messung, erfolgt. Dieses Mess- oder Erfassungssignal wird in einer Auswerteschaltung 10 ebenfalls laufend daraufhin untersucht, ob bestimmte Kriterien vorliegen, aufgrund deren mit einer Kollision gerechnet werden kann oder muss, wie dies weiter unten erläutert wird.
Wenn die Auswerteschaltung 10 ermittelt, dass mit einer für den in dem betroffenen Sitz befindlichen Person gefährlichen Unfall (Crash) aufgrund einer zu erwartenden Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt O gerechnet werden muss, werden über ein Netzwerk 11 entsprechende Signale an die genannten irreversibel ansteuerbaren und reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel 2 bis 5 übermittelt . Für die verschiedenen Rückhaltemittel 2 bis 5 können dabei insbesondere nach Beurteilung der zu erwartenden Kollision unterschiedliche Signale gegebenenfalls auch zu unterschiedlichen Zeiten übermittelt werden.
Jedes der in Fig. 1 schematisch dargestellten
Rückhaltemittel 2 bis 5 'weist eine zugeordnete
Ansteuerschaltung auf, die das Rückhaltemittel 2, ... 5 selbst jedenfalls in einen vorbereitenden Zustand versetzt
(voransteuert) und sogar, bei Vorliegen bzw. Beurteilen des Vorliegens entsprechender Kriterien, jedenfalls die reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel 4, 5, jedoch nicht die irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel 2, 3, auszulösen vermag. Fig. 1 zeigt ferner, dass der Auswerteschaltung 10 ein Speicher 14 zugeordnet ist. In dem Speicher 14, der eine bauliche Einheit mit der Auswerteschaltung 10 besitzen kann, sind statistisch ausgewertete bzw. aufbereitete Daten abgespeichert, mittels denen aufgrund eines festgestellten Abstandes oder zumindest einer Änderung des Abstandes über die Zeit für den Fall einer Kollision auf eine voraussichtliche Schwere des Unfalles geschlossen werden kann. Aufgrund der durch die Auswerteschaltung 10 ermittelten Abschätzung der Gefahr einer bevorstehenden Kollision und den aus dem Speicher 14 abgerufenen Daten über eine mögliche Unfallschwere können daher die von der Auswerteschaltung 10 in das Netzwerk 11 eingegebenen und damit den Rückhaltemitteln 2, ... 5 zugeführten Signale daraufhin angepasst werden, mit welcher Unfallschwere im. Fall der tatsächlichen Kollision, die mittels . des- Beschleunigungssensors 6 ermittelt wird, gerechnet werden muss. Hierdurch kann eine geeignete Voransteuerung der Rückhaltemittel in jeweils an die zu erwartende Unfallschwere angepasster Weise erfolgen. Beispielsweise kann, wenn mit einem schweren Unfall gerechnet werden muss, bereits vor der Erfassung der Kollision mittels -des Beschleunigungssensors 6 das Sitzverstellsystem 5 ausgelöst werden, derart, dass die Teile des Sitzes in die für den zu erwartenden. Unfall optimale Position verstellt werden. Beispielsweise kann ferner, wenn mit einem eher seitlich erfolgenden schweren Aufprall gerechnet werden muss, eine Voransteuerung von Seitenairbags und/oder Fensterairbags des unmittelbar betroffenen Sitzes in anderer Weise erfolgen, als die eines anderen Sitzes.
Die Auswerteschaltung 10 ermittelt zumindest aus der dem Abstand zwischen Fahrzeug 1 und dem Objekt 0 entsprechenden Größe auch eine Änderung der Größe mit der Zeit . Hieraus kann ermittelt werden, ob sich der Abstand zwischen Fahrzeug 1 und Objekt 0 vergrößert oder verkleinert. Im letzteren Fall kann davon ausgegangen werden, dass zumindest latent die Gefahr einer Kollision gegeben ist. Daraus lässt sich ferner berechnen, wann eine Kollision als unvermeidbar angesehen werden muss, und zwar insbesondere abhängig von der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 0 und dem tatsächlich vorliegenden, gemessenen Abstand.
Zweckmäßig und vorteilhaft ermittelt die Auswerteschaltung 10 ferner aus der dem Abstand zwischen Fahrzeug 1 und dem Objekt O entsprechenden Größe auch eine Änderung der Größe mit der Zeit.' Hieraus kann ermittelt werden, ob sich der Abstand zwischen Fahrzeug 1 und Objekt 0 vergrößert oder verkleinert. Im letzteren Fall kann davon ausgegangen werden, dass zumindest latent die Gefahr einer Kollision gegeben ist .
Daraus lässt 'sich ferner berechnen, wann eine Kollision als unvermeidbar angesehen werden muss, und zwar insbesondere abhängig von der Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 0 und dem tatsächlich vorliegenden, gemessenen Abstand.
Da die Lage des Objektes 0 gegenüber dem Fahrzeug 1, jedenfalls bezüglich einer Referenzachse des Fahrzeuges 1, erfassbar oder berechenbar ist, kann durch laufende Berechnung der vermutliche Kollisionspunkt zwischen Fahrzeug 1 und Objekt O an dem Fahrzeug 1 in seinem Abstand zur Referenzachse und seinem Winkel zur Referenzachse ziemlich genau bestimmt werden. Abhängig davon können die Rückhaltemittel, die verschiedenen Sitzen des Fahrzeuges zugeordnet sind, in unterschiedlicher Weise angesteuert bzw. vorbereitet werden, so dass die Person in dem jeweiligen Sitz im Falle der durch den Beschleunigungssensor 6 erfassten tatsächlichen Kollision in jeweils optimaler Weise geschützt werden kann.
Wie erwähnt, können die dem Netzwerk 11 zugeführten Signale der Auswerteschaltung 10 nicht nur zur Vorbereitung der Rückhaltemittel 2 bis 5 verwendet werden, sondern auch zur Auslösung der oder einiger der reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel 4, 5, falls die Auswerteschaltung 10 ermittelt, dass eine Kollision als unvermeidbar angesehen werden muss. Diese Einschätzung kann fehlerhaft sein, beispielsweise, weil das betrachtete Objekt 0 nicht geeignet ist, eine gefährliche Kollision auszulösen, so dass es zweckmäßig ist, dann, wenn die von der' Auswerteschaltung 10 ermittelte Zeit für das Eintreffen der Kollision um ein vorgegebenes Maß verstrichen ist, das entsprechende Signal in dem Netzwerk 11 gelöscht wird.
Im folgenden sei die grundsätzliche Wirkungsweise näher erläutet. Fig. 2 zeigt die verschiedene Stufen A, B und C der gegenseitigen Annäherung des Fahrzeuges 1 und eines Objektes 0, wobei es nur auf die' Relatiwerhältnisse ankommt .
Im Falle von Fig. 2 A ist zunächst' davon auszugehen, dass der Abstandssensor 9 des Fahrzeuges 1 noch nicht in der Lage ist, das Objekt O zu erfassen. Im Falle der Fig. 2 B hat der Abstandssensor 9 das Objekt O erfasst und misst kontinuierlich den gegenseitigen Abstand. Die Auswerteschaltung 10 ermittelt dann die Relativgeschwindigkeit und ermittelt ferner aus der Richtung der Annäherung weitere kollisionsspezifische Daten, und veranlasst dann, wenn die Auswerteschaltung 10 eine Kollision zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt O als unvermeidbar oder jedenfalls als zu erwarten ermittelt, die Abgabe entsprechender Signale über das Netzwerk 11 an die verschiedenen Rückhaltemittel 2 bis 5.
Fig . 3 zeigt beispielhaft die Situation, wie sie etwa in Fig . 2 C dargestellt ist . In Fig . 3 ist die Referenzachse 12 des Fahrzeuges 1 dargestellt . Zweckmäßig entspricht sie einer Fahrzeugmittenachse in Fahrzeuglängsrichtung . Falls nur ein Abstandssensor 9 vorgesehen ist , ist es zweckmäßig diese Referenzachse 12 so zu legen, dass sie durch den Abstandssensor 9 hindurchgeht . Es ist von Vorteil , wenn der Abstandssensor 9 ferner so ausgebildet ist , dass das Obj ekt O hinsichtlich der Lage (Richtung R) gegenüber der Referenzachse 12 bestimmbar ist. Dann kann in einfacher Weise aus dem gemessenen Abstand (Entfernung) und der Lagebeziehung laufend ein möglicher AufpralIpunkt 13 zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt 0 bestimmt werden, und zwar hinsichtlich des Abstandes dy zur Referenzachse 12 und hinsichtlich des Winkels α zur Referenzachse 12. Durch die kontinuierliche (oder quasi-kontinuierliche) ständige Erfassung des Abstandes zwischen Fahrzeug 1 und Objekt O und der Änderung dieses Abstandes lässt sich auch ohne die vorgenannte Maßnahme auf rein rechnerische Weise feststellen, ob und gegebenenfalls an welchem Aufprallpunkt 13 mit einer Kollision unter welchem Winkel α zu rechnen ist. Da sich aus der kontinuierlich bzw. quasi- kontinuierliche Messung des Abstandes auch die Relativgeschwindigkeit V zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt O ermitteln lässt, kann sehr präzise ermittelt werden, ob mit einer Kollision zu rechnen ist.
D. h., dass mit Hilfe der erfindungsgemäß vorgesehenen Abstandsmessung (Entfernungsmessung) und der laufenden Auswertung hinsichtlich statistischen Daten eine den tatsächlichen Verhältnissen sehr nahe kommende Analyse hinsichtlich der zu erwartenden Unfallschwere erfolgen kann. Gemäß der Weiterbildung ist ferner eine den tatsächlichen Verhältnisses sehr nahe kommende Situationsanalyse und beschreibung möglich. Diese Situationsanalyse und Situationsbeschreibung wird um so genauer, je genauer das Verhalten des Objektes 0 erfasst werden kann. Bei auf Radarsystemen beruhenden Entfernungsmessungen können rechnerische Verfahren, wie sie bei der SpurVerfolgung
(Tracking) an sich bekannt sind, herangezogen werden, wobei das Eigenverhalten des Fahrzeuges 1 darüber hinaus mit zusätzlich berücksichtigt werden kann. Ist das Verhalten des
Objektes 0 weitgehend ermittelt, so lässt sich daraus mittels bekannter Vorhersageverfahren (Prädiktionsverfahren) ermitteln, ob eine Kollision unmittelbar bevorsteht .
Die Erfindung wurde anhand einer Annäherung erläutet, bei dem sich das Objekt 0 dem Fahrzeug 1 im wesentlichen an deren Front (relativ) annähert, wobei der Abstandssensor 9
(gemäß Fig. 1) in dem Frontbereich angeordnet ist. Abhängig von dem Erfassungsbereich des Abstandssensors 9 , der als etwa keulenartig betrachtet werden kann, kann es zweckmäßig sein, im Frontbereich des Fahrzeuges 1 mehr als einen
Abstandssensor 9 oder über das Fahrzeug 1 verteilt mehrere
Abstandssensoren 9 vorzusehen. Zweckmäßig überlappen sich die Erfassungsbereiche verschiedener Abstandssensoren 9.
Dann kann, jedenfalls in gewissem Umfang, die Lage des Objektes 0 gegenüber dem Fahrzeug 1 insbesondere wenn es sich (relativ) durch einen solchen Überlappungsbereich bewegt, sehr genau erfasst werden, wobei diese Erfassung dann bei der Analyse berücksichtigt werden kann.
In Fig. 1 ist ferner angedeutet, dass eine einzige Auswerteschaltung ■ 10 für mehreren Sitzen des Fahrzeuges 1 zugeordneten jeweiligen Rückhaltemitteln vorgesehen sein kann, was beispielsweise durch Gurtstraffer 3a und 3b angedeutet ist. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die unterschiedlichen Sitze eines Fahrzeuges, Fahrersitz, Beifahrersitz, Rücksitze, in unterschiedlicher Weise mit Rückhaltemitteln. ausgerüstet sein können und deren Ansteuerung je nach Ort aber auch Zeit und Schwere der Kollision (Aufprallort 13) sehr unterschiedlich sein sollte.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand einer Anordnung erläutert, bei der jedes Rückhaltemittel eine eigene AnsteuerSchaltung aufweist. Ferner wurde die Anordnung so erläutert, dass dem Abstandssensor 9 zur Abstandsmessung eine eigene Auswerteschaltung 10 zugeordnet ist, und dass dem Beschleunigungssensor 6 eine eigene Auswerteanordnung 7 zugeordnet ist. Selbstverständlich ist es möglich, einerseits die Auswerteschaltung 10 und den Abstandssensor 9 baulich zu vereinigen oder andererseits die Auswerteschaltung 10 und die jeweiligen Ansteuerschaltung der Rückhaltemittel zu integrieren. Auch kann die Auswerteanordnung 7 in eine solche integrierte Anordnung mit einbezogen sein. Ferner ist die Erfindung grundsätzlich auch dann anwendbar, wenn ein Rückhaltemittel in mehreren Stufen, gegebenenfalls sogar adaptiv, ansteuerbar ist, etwa ein mehrstufig ansteuerbarer Airbag oder dergleichen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Ansteuerung von insbesondere reversibel ansteuerbaren Rückhaltemitteln für Personen in einem Sitz in einem Fahrzeug bei der Erfassung einer Situation, bei der mit einer Kollision zwischen dem Fahrzeug (1) und einem Objekt (0) zu rechnen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand des Fahrzeuges (1) von dem Objekt (O) kontinuierlich erfasst wird, dass der erfasste Abstand und statistisch ermittelte und hinsichtlich der jeweiligen Unfallschwere klassifizierte entsprechende Unfalldaten miteinander verglichen werden, dass abhängig vom dem Vergleichsergebnis auf die Unfallschwere einer möglichen bevorstehenden Kollision zwischen dem Fahrzeug (1) und dem Objekt (O) geschlossen wird, abhängig davon Voransteuersignale für Ansteuereinrichtungen und/oder Auslöseeinrichtungen der Rückhaltemittel erzeugt und diesen zur Verfügung gestellt
• werden, wobei die reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel
(4, 5) im Falle der Ermittlung einer unvermeidbar oder tatsächlich bevorstehenden Kollision entsprechend angesteuert bzw. ausgelöst werden, während die irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (2, 3) "nur im Fall einer sicher vorliegenden Kollision mit Verletzungsrisiko auslösbar (6, 7, 8) sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ermitteln einer unvermeidbar bevorstehenden Kollision die reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (4, 5) entsprechend der zu ermittelnden erwartenden Unfallschwere angesteuert und ausgelöst werden und die irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (2, 3) in einen Vorbereitungszustand versetzt werden und diese irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (2, 3) erst bei Festellen (6, 7, 8) einer tatsächlichen Kollision unter Berücksichtigung der Parameter hinsichtlich der Unfallschwere ausgelöst werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erfasste Abstand und dessen Änderung über die Zeit kontinuierlich daraufhin untersucht werden, ob mit einer Kollision zu. rechnen ist und im gegebenen Fall abhängig davon entsprechende Voransteuer- und Ansteuersignale zur Verfügung gestellt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand erfasst wird, sobald das Objekt (O) sich in einem vorgegebenen Umgebungsbereich des Fahrzeuges (1) befindet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , dadurch gekennzeichnet, dass ' auf der Grundlage des erfassten Abstandes und anderer _ Kriterien wie der Änderung des erfassten Abstandes über die Zeit zumindest eines ermittelt wird von - Relativgeschwindigkeit (V) zwischen Objekt (O) und Fahrzeug (1) ,
- Zeit bis zur zu erwartenden Kollision zwischen Objekt (0) und Fahrzeug (1) ,
- Ort (13) am Fahrzeug (1) der zu erwartenden Kollision zwischen Objekt (O) und Fahrzeug (1),
Winkel (α) gegenüber einer Referensachse (12) des Fahrzeuges (1) der zu erwartenden Kollision zwischen Objekt (O) und Fahrzeug (1) .
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Zeit, zu der die erwartete Kollision erfolgen sollte, um ein vorgegebenes Maß überschritten ist und eine tatsächliche Kollision nicht stattgefunden hat, die Auslösesignale für die reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (4, 5) und die Voransteuersignale für die irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (2, 3) aufgehoben werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn als Ergebnis der Untersuchung das unmittelbare Bevorstehen einer Kollision ermittelt wird, Ansteuer- bzw. Auslösesignale an die Ansteuer- bzw. Auslöseeinrichtung der reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (4, 5) übertragen werden', um diese anzusteuern bzw. auszulösen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ansteuern der reversiblen Rückhaltemittel das Verstellen des Sitzes in eine für die zu erwartende Kollision günstige Position umfasst.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass auch ein Voransteuersignal an die Ansteuereinrichtungen für die irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (2, 3) abgegeben wird, um bei Erfassen einer tatsächlichen gefährlichen Kollision. diese irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (2, 3) optimal situationsangepasst und ohne Zeitverzögerung ansteuern bzw. auslösen zu können.
10. Verfahren nach 'einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von dem ermittelten Ort (13) der zu erwartenden Kollision und/oder dem ermittelten Winkel (α) der' zu erwartenden Kollision die einem betrachteten Sitz des Fahrzeuges (1) zugeordneten Rückhaltemittel (2, ... 5) nach Maßgabe zumindest der Unfallschwere der zu erwartenden Kollision jeweils optimal angesteuert werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zum Objekt (O) innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches erfasst wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zum Objekt (O) innerhalb verschiedener vorgegebener Winkelbereiche getrennt erfasst wird, wobei sich die Winkelbereiche überlappen können.
13. Anordnung zur Ansteuerung von insbesondere reversibel ansteuerbaren Rückhaltemitteln für Personen in einem Sitz in einem Fahrzeug bei der Erfassung einer Situation, bei der mit einer Kollision zwischen dem Fahrzeug (1) und einem Objekt (0) zu rechnen ist, gekennzeichnet durch mindestens einen Abstandssensor (9) , der am Fahrzeug (1) befestigt ist und den Abstand zu dem Objekt (O) erfasst, eine Auswerteschaltung (10) , die in einem zugeordneten Speicher (14) statistisch ermittelte und hinsichtlich der jeweiligen Unfallschwere klassifizierte entsprechende Unfalldaten enthält und den erfassten Abstand und die zugeordneten statistisch ermittelten Unfalldaten vergleicht, wobei die Auswerteschaltung (10) abhängig von der durch den Vergleich ermittelten Unfallschwere einer möglichen bevorstehenden Kollision zwischen dem Fahrzeug (1) und dem Objekt (O) Voransteuersignale für Ansteuer- und/oder Auslöseeinrichtungen der Rückhaltemittel (2, ... 5) erzeugt und diesen zur Verfügung stellt, wobei die reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (4, 5) im Falle einer der Ermittlung unvermeidbar oder tatsächlich bevorstehenden Kollision entsprechend ansteuerbar bzw. auslösbar sind, während die irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (2, 3) erst bei Feststellen (6, 7, 8) einer tatsächlichen Kollision auslösbar sind.
14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (10) an die Ansteuereinrichtungen der irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (2, 3) entsprechend der ermittelten zu erwartenden Unfallschwere Voransteuersignale übermittelt, um diese in einen Vorbereitungszustand zu versetzen.
15. Anordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (10) ferner aus dem Abstand und dessen Änderung über die Zeit kontinuierlich ermittelt, ob mit einer Kollision zu rechnen ist und im gegebenen Fall ebenfalls entsprechende Voransteuersignale für die Ansteuereinrichtungen der Rückhaltemittel (2, ... 5) zur Verfügung stellt.
16. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (10) , wenn sie ermittelt, dass eine Kollision unmittelbar bzw. unvermeidbar bevorsteht, Ansteuer- bzw. ' Auslösesignale an die Ansteuereinrichtungen der reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (4, 5) überträgt, um diese anzusteuern bzw. auszulösen.
17. Anordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (10) im gegebenen Fall Ansteuersignale an Versteileinrichtungen des Sitzes abgibt, um diesen in eine für die zu erwartende Kollision günstige Position zu verstellen.
18. Anordnung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung (10) Voransteuersignale an die Ansteuereinrichtungen für irreversibel ansteuerbare Rückhaltemittel (2, 3) abgibt, um diese derart vorzubereiten, dass bei Erfassen (6, 7, 8) einer tatsächlichen Kollision die irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (4, 5) ohne Zeitverzögerung ansteuerbar sind.
19. Anordnung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteschaltung die Ansteuerbzw. Auslösesignale für die reversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (4, 5) und die Voransteuersignale für die irreversibel ansteuerbaren Rückhaltemittel (2, 3) aufhebt, wenn die Zeit, zu der die zu erwartende Kollision erfolgen sollte, um ein vorgegebene Maß überschritten ist und eine tatsächliche Kollision nicht stattgefunden hat.
20. Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung abhängig von dem ermittelten Ort (13) der zu erwartenden Kollision und/oder dem ermittelten Winkel (α) der zu erwartenden Kollision die einem Sitz des Fahrzeuges (1) jeweils zugeordneten Rückhaltemittel (2, ... 5) nach Maßgeben der zu erwartende Kollision jeweils optimal ansteuert.
21. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandssensor (9) so ausgebildet ist, dass er den Abstand zum Objekt (0) nur innerhalb .eines vorgegebenen Winkelbereiches erfasst .
22. Anordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Abstandssensoren (9) vorgesehen sind, die den Abstand zu dem Objekt (O) innerhalb verschiedener vorgegebener Winkelbereiche getrennt erfassen, wobei die Winkelbereiche sich überlappen können.
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