CN111918796A - 用于动态固定的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于动态固定被安全带(4)束缚在车辆座椅(3)上的乘员(2)的方法。车辆(1)的横向加速度以及在车辆(1)前方的道路走向被确定。根据本发明，在驶入具有一定曲率的弯道之前的预定期间内，安全带(4)以预定的安全带拉力被拉紧。

Description

用于动态固定的方法

技术领域

本发明涉及一种用于动态固定被安全带束缚/扣紧在车辆座椅上的乘员的方法，在此，车辆横向加速度以及在车辆前方的道路走向被确定。

背景技术

DE 10 2008 050 316 A1公开了一种用于动态固定被安全带束缚在车辆座椅上的车辆乘员的方法和装置。在此，所述方法规定要确定车辆横向动态。在超出横向动态特性的阈值上限且前方道路走向的弯道半径保持恒定或减小时，安全带的带松弛部分借助安全带卷收器至少部分被卷起/缩回。

还由DE 10 2008 050 317 A1公开一种用于动态固定被安全带束缚在车辆座椅中的车辆乘员的方法。该方法在此规定要确定车辆横向动态。在超出横向动态特性的阈值上限时，安全带的带松弛部分借助安全带卷收器至少部分被卷起。

另外，在DE 10 2009 056 990 A1中描述了一种用于乘员固定的行驶动态调整的方法，所述乘员固定通过启动至少一个乘员固定机构进行，在这里，通过所述方法来确定启动时刻。在此，关于导航***中未来道路走向的信息以及当前车辆数据被考虑。在第一步骤中，依据道路走向数据和当前车辆位置来首先粗略确定弯道的弯道走向和弯道走向的弯道起点。在第二步骤中，针对准确弯道起点和进而弯道走向执行更精确的确定，其中，准确的弯道起点或距准确弯道起点的距离通过图像分析式摄像***或光束测量来确定。启动乘员固定的时刻还与推测在车辆位置到达准确弯道起点前所需的时间相关。

DE 10 2010 053 352 A1还公开了一种用于乘员固定的行驶动态调整的方法，所述乘员固定通过启动至少一个乘员固定机构进行，在这里，所述方法在考虑到当前车辆数据情况下确定启动时刻。该方法还规定，弯道起点和弯道走向的确定通过图像分析式摄像***或光束测量来确定。启动乘员固定的时刻与推测在车辆到达弯道起点前所需的时间相关。

另外，DE 10 2009 033 689 A1公开了一种车辆安全带***，其包括可逆式带拉紧器，并且在识别出前方弯道时，控制装置促使提前增大安全带拉力至针对弯道最大曲率的最佳值，从而在最大曲率之前不久达到最大安全带拉力，接着在经过最大曲率后又可被降低，或被保持用于进一步过弯。安全带拉力的任何变化都稳定缓慢地进行，从而其几乎不会让车辆乘员感觉到并且在任何情况下都令人感到舒适。

还补充地指出US 2007 0 102 915 A1，其公开了一种车辆安全带***，它通过振动让驾驶员注意到可能有的行驶危险状况。

发明内容

本发明基于以下任务，指出一种相比于现有技术有所改进的、用于动态固定被安全带束缚在车辆座椅上的乘员的方法。

根据本发明，该任务通过如权利要求1所述的特征完成。

本发明的有利设计是从属权利要求的主题。

根据本发明提出一种用于动态固定被安全带束缚在车辆座椅上的乘员的方法，其中，车辆的横向加速度以及在车辆前方的道路走向被确定，该方法规定，在驶入具有预定曲率的弯道之前的预定期间内，安全带以预定的安全带拉力被拉紧。

由于安全带在驶入弯道前被拉紧，故使车辆座椅上的乘员注意到弯道行驶，在这里，所述拉紧可以表示在弯道前对乘员的触觉式警告，在所述弯道中预期有更高的作用于乘员的横向加速度。乘员(尤其是车辆驾驶员)因此可以进行制动和进而减慢车辆当前行驶速度，由此可以至少显著降低可能存在的事故危险。

在此，所述方法用于行驶适应性乘员固定，由此，乘员被固定在车辆座椅中且因而阻止乘员在车辆座椅中向弯道外侧横向位移。

在该方法的一个实施方式中，在驶过位于车辆前方的弯道时出现的最大横向加速度被预测，在这里，当超出横向加速度的预定阈值时，在达到所预测的最大横向加速度之前的预定期间内，安全带以该预定的安全带拉力被拉紧。

如果在弯道走向中预期的位于弯道最大曲率点之处的最大横向加速度超出预定阈值，则规定安全带事先在弯道开始时、即在可测量的或乘员可明显感受到的横向加速度和进而乘员横向位移出现前被拉紧。此时如此拉紧该安全带，即，它比较近地贴靠乘员身体。如果车辆驶过弯道且一定的横向加速度作用于车辆，则按照标准所规定的带锁紧机构卡锁，从而安全带长度不会变化且安全带拉力被动地视乘员因横向作用的惯性力而被安全带勒紧的程度而定。因此不需要主动再调节、尤其是无需以预定安全带拉力主动拉紧安全带。

该方法的另一个实施方式规定，在预测的横向加速度超出预定阈值的情况下，安全带以预定的安全带拉力被拉紧，在这里，当驶过弯道时超出更高的预定的另一阈值时，安全带以更大的预定安全带拉力被拉紧。

在预测的横向加速度超出预定阈值的情况下，安全带以预定安全带拉力被拉紧，在这里，当在驶过弯道时超出更高的另一预定阈值时，安全带以更大的预定安全带拉力被拉紧。当超出该另一阈值时，安全带因此以显然更大的安全带拉力被拉紧，由此使乘员注意到横向加速度增大。

即，乘员被警告，在此，所述警告通过安全带拉紧以两级形式进行。作为其替代方式，作为警告的安全带拉紧也能以多级、即多于两级的形式进行。

在预测的临界横向加速度的情况下，在一个改进方案中规定，安全带拉紧以脉冲形式进行。通过脉冲式拉紧安全带，乘员(即车辆驾驶员)被较明显地警告有弯道并且被促请减慢当前行驶速度。

在一个可能实施方式中，过弯时的最大横向加速度依据所采集的曲率数据和所采集的车辆当前行驶速度和/或依据驾驶员类型来确定。

在此要确定车辆过弯时的动态程度和推测的预期最大横向加速度。就是说，依据车辆固有速度和/或驾驶员类型和弯道即路程的曲率来确定预期在要驶过的弯道走向中会有的横向加速度。

在另一个可能实施方式中，在确定最大横向加速度时考虑车辆当前加速度，因而可以比较准确地确定最大横向加速度。在此，正加速度和负加速度(即车辆减速度)都要被考虑进来。

该阈值和/或该另一阈值在一个可能的改进方案中依据速度被预先设定，从而阈值与当前行驶速度和弯道曲率相关地被调整。

该方法的一个设计规定，道路走向依据由至少一个车载的图像采集单元采集的图像数据和/或依据存在于中央计算单元中的和/或车载的地图数据来确定。

优选地，道路走向不仅结合所采集的图像数据、也结合地图数据来确定，从而可以提高与道路走向确定相关的精度。由此又可以尽量准确地确定作为安全带拉紧基础的横向加速度，以便或许以相应预定的安全带拉力拉紧安全带。

尤其优选地，在按预测达到关于所预测横向加速度的预定阈值之前的2秒至3秒期间内，安全带以预定安全带拉力被拉紧。通过在达到阈值前、即在显著出现横向加速度之前拉紧安全带，可以将所述拉紧视为触觉式弯道警告手段。

即，安全带拉紧总是在出现实际可感觉到的横向加速度之前的恒定准备期间内进行，从而安全带的拉紧被认为是比较可信的。

如果乘员(即车辆驾驶员)知道该功能且驾驶员在驶向弯道时感觉到安全带拉紧，则乘员直观地知晓在接下来几秒钟后预期会有比较显著的横向加速度。当乘员(即驾驶员)在未知路程中行驶且不会知道在其后续走向中的下一弯道时，该功能是特别有意义的。

优选地，所述至少一个图像采集单元所采集的图像数据借助所确定的地图数据来验证可信性，和/或所确定的地图数据借助由至少一个图像采集单元所采集的图像数据来验证可信性。由此，与道路走向确定相关的精度可被提高，由此又可以提高在确定横向加速度时的精度。

附图说明

以下，结合附图来详述本发明的实施例。在此：

图1示意性示出车辆的局部连同坐在车辆座椅上的乘员和所系的安全带。

具体实施方式

在唯一的图中示出了车辆1的局部连同坐在车辆座椅3上的乘员2和所系的安全带4。乘员2是车辆1的驾驶员，其以下被称为驾驶员2。

安全带4是三点式安全带，因此，驾驶员2在系上安全带4时通过车身的三个固定点B1-B3被束缚。

在此，能供可移动地布置在安全带4上的带锁舌6***的带锁扣5形成第一固定点B1。末端配件7形成第二固定点B2，第三固定点B3由安全带4的偏转件8或安全带卷收器9构成。在本实施例中，第三固定点B3通过安全带卷收器9构成。

在本实施例中，安全带卷收器9与可逆式安全带收紧器10相连，在这里，替代地或附加地，末端配件7和/或带锁扣5能与这种可逆式安全带收紧器10相连。

如果乘员2系上其安全带4且带锁舌6被***带锁扣5中，则安全带收紧器10被如此控制，即，安全带4被收紧且带松弛部分减少。安全带4在收紧之后基本上勒紧在驾驶员2身体上。

安全带收紧器10被电机驱动并因此是可逆的、即可多次启动，在这里，收紧路径基本不受限制，因为电动驱动装置作用于安全带卷收器9的轴线。

除了减少安全带4系上时的带松弛部分外，安全带收紧器10还被用作预防性乘员保护装置。

如果依据由环境传感器装置采集的信号确定车辆1即将发生碰撞或甚至已检测到碰撞，则安全带收紧器10被控制以减少带松弛部分，使得安全带4勒紧在驾驶员2身体上，从而驾驶员相对提前地意识到由碰撞造成的车辆1整体减速。

另外，安全带收紧器10如从现有技术中知道的那样被用于行驶适应性乘员固定。在此，安全带4优选在动态过弯时被收紧，以便将驾驶员2固定在其车辆座椅3中并且阻止驾驶员相应向弯道外侧横向位移。

车辆1具备至少一个未被详细示出的图像采集单元，其采集范围对准车辆1前方并且在车辆1行驶运行中连续采集图像数据。

另外，在车辆1内例如作为导航***的组成部分存储地图数据，其中，地图数据也可借助用无线电通信与车辆1相连的中央计算单元来提供。

在所述实施例中规定，地图数据存在于车辆1中并已经且将继续被定期更新。

为了改善与车辆1的弯道行驶相关的乘员固定，规定了以下所述的方法。

借助地图数据和由车辆1的至少一个图像采集单元采集的图像数据，确定在车辆1前方的道路走向。就是说，知道了车辆1何时驶向道路走向中的弯道。

依据地图数据和/或所采集的图像数据，涉及下一弯道的曲率数据可被确定。

该曲率数据被如此分析，即，车辆1距弯道顶点有多远。

另外，所确定的曲率数据与车辆1的当前行驶速度被组合用来估算过弯动态程度和推测在驶过弯道时的预期最大横向加速度。替代地或附加地，可以依据驾驶员类型来确定过弯动态程度和由此起作用的最大横向加速度。

当在确定最大横向加速度时考虑车辆1的当前加速度时，预测精度可因此被提高。

换言之，依据车辆1的固有速度和在车辆1前方的路程曲率来确定预期在要驶过的弯道走向中会有的横向加速度。即，完成横向加速度预测。

如果在弯道走向中预期的横向加速度以其最大值、即在弯道的最大曲率点处高于预定阈值，则安全带4可以事先在弯道起点之前以预定的安全带拉力被拉紧。即，在出现可测量的或驾驶员2可明显感觉到的横向加速度和进而出现车辆座椅3中的驾驶员2的横向位移之前，安全带4被拉紧。

尤其是该阈值与速度相关，从而该阈值在较高的当前行驶速度情况下被设定得比车辆1较缓慢行驶时更低。

如果超出该阈值，则作用于安全带4的安全带拉力被适度增大，从而带松弛部分被减少且安全带4比较紧地勒在驾驶员2身体上。

因为一种有利的且令人感到可信的关于安全带4拉紧的设计规定了高于0.3G作为阈值，故在弯道走向中总是启动按照标准的带锁紧机构，从而安全带4的抽出长度不会被改变，即安全带4不再松垂。此时，安全带拉力只被动地视驾驶员2因横向作用的惯性力被安全带4勒紧的程度而定。因此在道路走向中不需要与安全带拉力相关地主动再调节。

尤其是当地图数据沿由通信***计算出的所谓“最可能路径”即几率最高路径被分析时，关于在车辆1前方的道路走向的精度被提高，因为随后可以确定长达8公里的在车辆1前方的道路走向。

在一个可能实施方式中规定，在评估与横向加速度相关的预定阈值是否将被超出时，并未考虑在车辆1前方的弯道的整个走向，而是仅关注固定的准备时间。

对整个弯道的考虑可能在长弯(其曲率极缓慢地增大且其顶点在好几秒后才到达)情况下导致以下后果，即，安全带4的拉紧在达到显著横向加速度前的较长时间内就已进行。如此进行的安全带4拉紧可能让乘员2感到不可信。

但如果仅针对随后2秒或3秒的行驶而与曲率和进而与推测的预期横向加速度相关地分析道路走向，则安全带4拉紧总是在横向加速度实际可被察觉前的恒定准备期间内进行。一般，如此执行的安全带4拉紧让人感到可信。

如果安全带4在按预测达到横向加速度阈值之前的至少2-3秒的准备期间内被拉紧，则所述拉紧是触觉式弯道警告手段。

如果驾驶员2知晓用于动态乘员固定的安全带收紧器10的功能并且驾驶员2在驶向弯道时察觉安全带4收紧，则驾驶员2直观地知晓在接下来几秒钟之后预期有基本明显的横向加速度。

当驾驶员2在未知路程上行驶且驾驶员2无法清楚知晓在其后续走向中的后续弯道时，所述功能被证明是特别有用的。

此外，用于动态乘员固定的方法规定了，通过拉紧安全带4的触觉式弯道警告以两级或多级形式进行。

如果在后面的弯道中预期有其作用高出预定阈值的横向加速度，则安全带4的拉紧以比较小的安全带拉力进行。在确定了因车辆1的有效当前行驶速度和位于前方的弯道曲率而超出高于该预定阈值的另一个预定阈值的情况下，安全带4的拉紧以更大的安全带拉力进行，因此明显更强劲地进行拉紧。

如果依据车辆1的当前行驶速度和位于前方的弯道曲率确定横向加速度超出临界阈值，则规定安全带4作为触觉警告被脉冲式收紧。通过脉冲式警告，驾驶员2关于下一弯道被警告并要求其减速过弯。

借助安全带4拉紧的弯道警告只能在以下情况中进行，即，关于道路走向的曲率数据因地图数据和/或由车辆1的至少一个图像采集单元采集的图像数据而存在。

依据来自地图数据和所采集图像数据的曲率数据的质量和可用性，可进行呈双向可信性验证形式的曲率数据关联。为此，当根据地图数据和图像数据所确定的曲率数据具有不同值时，例如可执行求平均值或求加权平均值。

在该方法的另一个实施方式中规定，行驶适应性乘员固定动用道路走向预测以及如下曲率数据，其已合并到例如车辆1的和/或中央计算单元的另一模块中和/或经过可信度验证。在此，关于所述合并和/或可信度验证，也可以包含其它的来源和/或传感器数据，因此，在车辆1前方的道路走向、尤其是道路走向几何结构可被尽量可靠精确地描绘以便收紧安全带4。

为了执行使安全带4依据所预测的横向加速度在出现横向加速度之前被拉紧的方法而要考虑，安全带收紧器10需要多长时间以在收紧时产生期望的安全带拉力。在一定行驶速度下，安全带收紧器10的启动时间可被换算成路程。由此可以如此提前启动安全带4的拉紧，即，使得其作用在弯道开始时已出现。

另外，该方法还规定，在所确定的道路走向表明随后已又跟着下一弯道的情况下，依据所确定的在车辆1前方的道路走向，在驶过弯道之后不取消安全带4拉紧。

尤其是，道路走向的确定基于：识别在所采集图像数据中的车道标记和计算在车辆1前方的局部路程的回旋曲线参数、还有根据现有道路地图提供准确的地图几何数据。

但是，因为在执行用于在过弯时行驶适应性、即动态乘员固定的所述方法时基本上只涉及道路走向中约100米至200米的路程，而该路段只能在比较有利的路况下借助所述至少一个图像采集单元来测得，故地图数据的使用在大多数情况下是该方法的主要组成部分。

附图标记列表

1 车辆

2 乘员/驾驶员

3 车辆座椅

4 安全带

5 带锁扣

6 带锁舌

7 末端配件

8 偏转件

9 安全带卷收器

10 安全带收紧器

B1 第一固定点

B2 第二固定点

B3 第三固定点

Claims (8)

1.一种用于动态固定被安全带(4)束缚在车辆座椅(3)上的乘员(2)的方法，其中，车辆(1)的横向加速度以及在车辆(1)前方的道路走向被确定，并且在驶入具有预定曲率的弯道前的预定期间内，安全带(4)以预定的安全带拉力被拉紧，

其中，在驶过在车辆(1)前方的弯道时出现的最大横向加速度被预测，并且在超出横向加速度的预定的阈值时，在达到所预测的最大横向加速度之前的所述预定期间内，安全带(4)以所述预定的安全带拉力被拉紧，

其特征是，在驶过所述弯道时，当超出横向加速度的更高的另一预定的阈值时，安全带(4)以更大的预定安全带拉力被拉紧。

2.根据前述权利要求之一的方法，其特征是，在预测的临界横向加速度的情况下，安全带(4)的拉紧以脉冲形式进行。

3.根据前述权利要求之一的方法，其特征是，驶过弯道时的最大横向加速度依据所采集的曲率数据和所采集的车辆(1)的当前行驶速度和/或依据驾驶员类型而被确定。

4.根据前述权利要求之一的方法，其特征是，在确定最大横向加速度时考虑车辆(1)的当前加速度。

5.根据前述权利要求之一的方法，其特征是，所述阈值和/或所述另一阈值根据速度被预先设定。

6.根据前述权利要求之一的方法，其特征是，所述道路走向依据由车载的至少一个图像采集单元采集的图像数据和/或依据存在于中央计算单元和/或车载的地图数据而被确定。

7.根据前述权利要求之一的方法，其特征是，在按预测达到与所预测的横向加速度相关的预定阈值之前的2秒至3秒期间内，安全带(4)以所述预定的安全带拉力被拉紧。

8.根据权利要求6或7的方法，其特征是，借助所确定的地图数据来验证所述至少一个图像采集单元所采集的图像数据是否可信，和/或借助由所述至少一个图像采集单元所采集的图像数据来验证所确定的地图数据是否可信。

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