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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur
Steuerung einer Kopfstütze,
um eine aktive Kopfstütze
zu steuern, welche den Insassen schützt, indem sie die Kopfstütze vor
einer Kollision mit einem nachfolgenden Fahrzeug nach vorn bewegt.
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2. Erörterung des Stands der Technik
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Bekannt
ist eine Vorrichtung zum Schutz eines Insassen bei einer Heckkollision,
die die Position des Kopfes des Insassen unter Verwendung eines Sensors
in der Kopfstütze
erfasst und die Kopfstütze zu
einer Position in der Nähe
des Kopfs des Insassen bewegt, wenn eine Kollision mit einem nachfolgenden
Fahrzeug vorhergesagt wird (siehe beispielsweise die
US 5,694,320 A der die
DE 603 01 591 T2 ).
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Eine
solche Steuerung zum Vorschieben der Kopfstütze (Bewegen der Kopfstütze nach
vorn) wird normalerweise vor dem Auftreten einer Kollision zwischen
dem eigenen Fahrzeug und einem nachfolgenden Fahrzeug durchgeführt, nachdem
vorhergesagt wurde, dass die Kollision unvermeidbar auftreten wird.
Wenn eine solche vorhergesagte Kollision vermieden wurde oder wenn
die Kopfstütze
unnötigerweise
bewegt wurde, stört
die Kopfstütze,
die vorwärts
bewegt wurde, den Fahrer. Keine der herkömmlichen Vorrichtungen zur
Steuerung einer Kopfstütze
beschäftigt
sich jedoch mit dem Problem, dass die Kopfstütze in ihre ursprüngliche
Position zurückkommen
muss (in ihre zurückgezogene
Position bewegt werden muss), wenn die Kopfstütze vorwärts bewegt wurde.
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Zudem
kann es in einem Zustand, in dem zwei oder mehrere Kollisionen aufeinander
folgend vorhergesagt werden, der Fall sein, dass eine Kollision
mit einem nachfolgenden Fahrzeug vorhergesagt wird, unmittelbar
nachdem eine Kollision mit einem anderen nachfolgenden Fahrzeug
vermieden wurde, die zuvor vorhergesagt wurde. In einem solchen
Fall kann die Kopfstütze
für nur
einen kurzen Zeitabschnitt während
der zweiten vorhergesagten Kollision in der vorderen Position gehalten
werden, wenn die Insassenschutzvorrichtung dazu angepasst ist, die
Kopfstütze
von der vorderen Position zu einem festgelegten Zeitpunkt zu der
ursprünglichen
Position zurückzuziehen,
oder die Kopfstütze
kann dabei versagen, vor der zweiten vorhergesagten Kollision in die
Nähe des
Kopfs des Insassen bewegt zu werden, was zu einer ungenügenden Ausführung der
Insassenschutzfunktion (der Funktion zur Verringerung von Schleudertraumaverletzungen)
der Vorrichtung zum Insassenschutz führt.
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KURZE ERLÄUTERUNG DER ERFINDUNG
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In
Anbetracht der vorstehenden Überlegungen
schafft die Erfindung eine Kopfstützensteuervorrichtung und ein
Verfahren zum Steuern einer aktiven Kopfstütze, die die Haltezeit der
Kopfstütze
geeignet so festlegen, dass sie mit den Stößen umgehen kann, die während oder
in Beziehung mit der neu vorhergesagten Kollision auftreten können, wenn
eine neue Kollision vorhergesagt wird, während die Kopfstütze in einer
gegebenen vorderen Position gehalten wird.
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Der
erste Aspekt der Erfindung bezieht sich auf eine Kopfstützensteuervorrichtung,
die Folgendes aufweist: eine Einrichtung zur Erfassung des Zustandes
hinter dem Fahrzeug, um ein nachfolgendes Fahrzeug zu erfassen;
eine Kollisionsbestimmungseinrichtung, um auf der Grundlage der
Erfassung durch die Einrichtung zur Bestimmung des Zustands am Heck
zu bestimmen, ob die Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen
dem nachfolgenden Fahrzeug und einem eigenen Fahrzeug hoch ist und
ein Startsignal auszugeben, wenn die Wahrscheinlichkeit für die Kollision
hoch ist; einen Kopfstützenantriebsmechanismus,
der eine Kopfstütze
hält und
die Kopfstütze
relativ zu dem eigenen Fahrzeug in der Längsrichtung des eigenen Fahrzeugs
bewegt; einen Motor, der eine Kraft erzeugt, um die Kopfstütze in der Längsrichtung
zu bewegen; eine Einrichtung zur Erfassung einer Kopfposition, um
die Position des Kopfes eines Insassen relativ zu der Kopfstütze zu erfassen;
und eine Kopfstützensteuereinrichtung,
um die Längsposition
der Kopfstütze
durch Aktivieren des Motors in Übereinstimmung
mit der Ausgabe der Einrichtung zur Bestimmung der Kollision zu
steuern. Diese Kopfstützensteuervorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstützensteuereinrichtung eine
Vorwärtsbewegungssteuerung
durchführt,
die damit beginnt, die Kopfstütze
durch Aktivieren des Motors als Antwort auf das Startsignal von
der Kollisionsbestimmungseinrichtung nach vorne zu bewegen und dann
die Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze durch
Stoppen des Motors beendet, wenn sie aus den Signalen von der Einrichtung
zur Erfassung der Kopfposition erfasst, dass die Positionsbeziehung zwischen
dem Kopf des Insassen und der Kopfstütze eine vorab bestimmte Positionsbeziehung
erreicht hat; dass die Kopfstützensteuereinrichtung
nach der Vorwärtsbewegungssteuerung
eine Haltesteuerung ausführt,
welche den Motor für
eine vorab bestimmte Haltezeit in einem gestoppten Zustand hält; und
dass die Kopfstützensteuereinrichtung
nach der Haltesteuerung eine Rückzugsbewegungssteuerung durchführt, welche
die Kopfstütze
durch Aktivieren des Motors so, dass er in einer Rückwärtsrichtung dreht,
zurückbewegt.
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Die
Kopfstützensteuervorrichtung
nach dem ersten Aspekt der Erfindung kann so aufgebaut sein, dass
bestimmt wird, dass die Positionsbeziehung zwischen dem Kopf des
Insassen und der Kopfstütze eine
vorab bestimmte Positionsbeziehung erreicht hat und der Motor dann
gestoppt wird, um die Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze
zu beenden, wenn die Kopfpositionserfassungseinrichtung erfasst
hat, dass der Kopf des Insassen in einer vorab bestimmten Position
relativ zum Kopf bzw. zur Kopfstütze
ist oder wenn die Dauerbetriebszeit des Motors eine erste Referenzzeit
erreicht hat. Zudem kann die Kopfstützensteuervorrichtung nach
dem ersten Aspekt der Erfindung so aufgebaut sein, dass der Motor gestoppt
wird, um die Rückzugsbewegung
der Kopfstütze
zu beenden, wenn die kontinuierliche Rückzugsbetriebszeit des Motors
eine zweite Referenzzeit während
der Rückzugsbewegungssteuerung
erreicht hat.
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Der
zweite Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Kopfstützensteuervorrichtung
nach dem ersten Aspekt der Erfindung, wobei die Einrichtung zur Steuerung
der Kopfstütze
die Haltesteuerung fortsetzt, indem sie die vorab bestimmte Haltezeit
verlängert,
wenn während
der Haltesteuerung für
die Kopfstütze
erneut das Startsignal von der Kollisionsbestimmungseinrichtung
empfangen wird. Nach diesem Aufbau kann selbst dann, wenn eine Kollision
während
der Haltesteuerung für
die Kopfstütze
neu vorhergesagt wird, die Haltezeit der Kopfstütze geeignet festgelegt werden,
um mit den Stößen fertig
zu werden, die während
oder in Beziehung zu der neu vorhergesagten Kollision auftreten
können.
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Der
dritte Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Kopfstützensteuervorrichtung
nach dem zweiten Aspekt der Erfindung, wobei die Kopfstützensteuereinrichtung
den Zähler
der derzeitigen Haltezeit zurücksetzt
und mit dem Zählen
einer neuen Haltezeit beginnt, wenn sie während der Haltesteuerung erneut
das Startsignal von der Kollisionsbestimmungseinrichtung erhält.
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Der
vierte Aspekt der Erfindung bezieht sich auf die Kopfstützensteuervorrichtung
nach einem der ersten bis dritten Aspekte der Erfindung, wobei die Kopfstützensteuereinrichtung
die Rückzugsbewegungssteuerung
unterbricht und die Vorwärtsbewegungssteuerung
startet, wenn sie während
der Rückzugsbewegungssteuerung
erneut das Startsignal von der Kollisionsbestimmungseinrichtung
erhält. Nach
diesem Aufbau kann die Kopfstütze
selbst dann unmittelbar zu einer gegebenen vorderen Position zurückbewegt
werden, wenn eine Kollision neu während der Rückwärtsbewegungssteuerung für die Kopfstütze vorhergesagt
wird, um mit den Stößen zurecht
zu kommen, die während
oder in Beziehung zu der neu vorhergesagten Kollision auftreten
können.
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Der
fünfte
Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern
einer aktiven Kopfstütze,
die einen Kopfstützenantriebsmechanismus aufweist,
der eine Kopfstütze
lagert und die Kopfstütze
relativ zu einem eigenen Fahrzeug in der Längsrichtung des eigenen Fahrzeugs
bewegt, und einen Motor, der eine Kraft zum Bewegen einer Kopfstütze in der
Längsrichtung
erzeugt. Das Verfahren weist Folgendes auf: einen Schritt des Erfassens
des Zustands hinter dem Fahrzeug, in dem ein nachfolgendes Fahrzeug
erfasst wird; einen Kollisionsbestimmungsschritt, in dem auf der
Grundlage der Erfassung in dem Schritt der Erfassung des Zustands
hinter dem Fahrzeug bestimmt wird, ob die Wahrscheinlichkeit einer
Kollision zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug und dem eigenen Fahrzeug
hoch ist, und in dem ein Startsignal ausgeben wird, wenn die Wahrscheinlichkeit
der Kollision hoch ist; einen Vorwärtsbewegungsschritt, in dem
als Antwort auf das Startsignal von dem Kollisionsbestimmungsschritt
der Motor aktiviert wird, um die Kopfstütze vorwärts zu bewegen, bis die Positionsbeziehung
zwischen dem Kopf eines Insassen und der Kopf stütze eine vorab bestimmte Positionsbeziehung
erreicht; einem Halteschritt, in dem nach dem Vorwärtsbewegungsschritt der
Motor für
eine vorab bestimmte Haltezeit in einem gestoppten Zustand gehalten
wird; und einen Rückzugsbewegungsschritt,
in dem der Motor nach dem Halteschritt in einer Rückwärtsrichtung
gedreht wird, um die Kopfstütze
zurück
zu bewegen.
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KURZE ERLÄUTERUNG DER FIGUREN
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Die
vorstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
aus der nachstehenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen
mit Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen deutlicher, in denen ähnliche Bezugszeichen verwendet
werden, um ähnliche
Elemente wiederzugeben, und in denen:
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1 eine
Ansicht ist, die den Aufbau einer Kopfstützensteuervorrichtung nach
einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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2A eine
Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, in dem eine Kopfstütze 5 in
der normalen Position ist und 2B eine
Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, in welchem die Kopfstütze 5 in
eine vordere Position bewegt wurde;
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3 eine
perspektivische Ansicht eines Kopfstützenantriebsmechanismus für die Kopfstütze 5 ist;
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4 ein
Ablaufplan ist, der ein beispielhaftes Steuerprogramm zeigt, das
von einer Kopfstützensteuer-ECU 10 durchgeführt wird;
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5 ein
Zeitschaubild ist, das sich auf die Steuerung bezieht, die in 4 veranschaulicht
ist;
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6 ein
Ablaufplan ist, der ein anderes beispielhaftes Steuerprogramm zeigt,
das von einer Kopfstützensteuer-ECU 10 durchgeführt wird;
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7 ein
Zeitschaubild ist, das sich auf die in 6 veranschaulichte
Steuerung bezieht;
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8 ein
Ablaufplan ist, der ein noch anderes beispielhaftes Steuerprogramm
zeigt, das von einer Kopfstützensteuer-ECU 10 durchgeführt wird; und
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9 ein
Zeitschaubild ist, das sich auf die in 8 veranschaulichte
Steuerung bezieht.
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GENAUE ERLÄUTERUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachstehend
werden beispielhafte Ausführungsformen
der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Figuren beschrieben.
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1 ist
eine Ansicht, die den Aufbau einer Kopfstützensteuervorrichtung nach
einer beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung zeigt. In 1 werden die Hauptkomponenten
der Kopfstützensteuervorrichtung
in einer Seitenansicht des Fahrzeugs gezeigt. 2A ist
eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welcher eine Kopfstütze 5 in
der Normalposition (in der zurückgezogenen
Position) ist, und 2B ist eine Ansicht, die einen
Zustand zeigt, in dem die Kopfstütze 5 in
eine vorgegebene vordere Position bewegt wurde. 3 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kopfstützenantriebsmechanismus 50 einer
aktiven Kopfstützeneinheit 70.
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Die
Kopfstützensteuervorrichtung
dieser beispielhaften Ausführungsform
weist als ihre zentrale Komponente eine elektronische Steuereinheit 10 (die nachstehend
als „Kopfstützensteuer-ECU 10” bezeichnet
wird) auf, welche den Betrieb der aktiven Kopfstützeneinheit 70 steuert.
Wie andere ECUs besteht die Kopfstützensteuer-ECU 10 aus
einem Mikrocomputer, der eine CPU (Hauptprozessoreinheit), einen
ROM (Nur-Lese-Speicher), einen RAM (Speicher mit wahlfreiem Zugriff)
und andere Komponenten aufweist, die alle miteinander über nicht
in den Figuren gezeigte Kommunikationsbusse verbunden sind.
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Die
aktive Kopfstützeneinheit 70 ist
mit der Kopfstütze 5 und
dem Kopfstützenantriebsmechanismus 50 versehen
(siehe 3). Wie herkömmliche Kopfstützen wird
die Kopfstütze 5 auf
dem Sitz eingebaut und in einer Höhe eingestellt, die zu der
Rückseite
des Kopfes des Insassen passt, so dass der Kopf des Insassen durch
die Kopfstütze 5 von
hinten gestützt
wird. Die Kopfstütze 5 der
aktiven Kopfstützenein heit 70 ist
in der Längsrichtung
des Fahrzeugs bewegbar, wie in den 2A und 2B gezeigt. Noch
genauer bewegt sich die Kopfstütze 5 relativ
zu dem Fahrzeug in dessen Längsrichtung
nach vorne und hinten, wobei sie durch einen Kopfstützenmotor 54 angetrieben
wird, der sich sowohl in einer Vorwärts- als auch in einer Rückwärtsrichtung
dreht. Man bemerke, dass ein anderes reversibles Stelleglied anstelle
des Kopfstützenmotors 54 verwendbar ist.
Obwohl die Kopfstütze 5 so
aufgebaut ist, dass sie sich in dem in 2A und 2B gezeigtem
Beispiel schräg
zu der Längsrichtung
des Fahrzeugs bewegt, kann die Kopfstütze 5 alternativ so
aufgebaut sein, dass sie sich beispielsweise in der Längsrichtung
des Fahrzeugs geradeaus bewegt.
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In
dem in 3 veranschaulichten Beispiel umfasst der Kopfstützenantriebsmechanismus 50 der
aktiven Kopfstützeneinheit 70 eine
Strebe 60, ein feststehendes Lagerteil 58, das über die
Strebe 60 an der Rückseite
des Sitzes befestigt ist, ein Paar von linken und rechten X-Armen
(X-Verbindungen bzw. Kreuzverbindungen) 52, ein bewegliches
Unterstützungsteil 56,
das von dem stationären
Unterstützungsteil 58 über die
X-Arme 52 so gehalten wird, dass das bewegliche Unterstützungsteil 56 in
der Längsrichtung
des Fahrzeugs bewegbar ist. Wie in 2A und 2B gezeigt
ist ein Polster, das direkt mit der Rückseite des Kopfes des Insassen
in Kontakt steht, an dem beweglichen Unterstützungsteil 56 angebracht,
wodurch die Kopfstütze 5 gebildet
wird. Die X-Arme 52 sind mit der Abtriebswelle des Kopfstützenmotors 54 über Zahnräder, die
nicht in der Figur gezeigt sind, verbunden, so dass sich die X-Arme 52 vorstrecken
und zurückziehen,
wenn sie von dem Kopfstützenmotor 54 angetrieben
werden. Noch genauer strecken sich die X-Arme 52 nach vorn
aus und ziehen sich zurück,
wenn der Kopfstützenmotor 54 in die
Richtungen nach vorne und hinten dreht, wodurch sich die Kopfstütze 5 relativ
zu dem Fahrzeug in ihrer Längsrichtung
bewegt. Die Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze 5 kann
durch Steuern des Betätigungsbetrags
des Kopfstützenmotors 54 verändert werden, und
die Geschwindigkeit, mit der die Kopfstütze 5 vorwärts bewegbar
ist, kann durch Steuern der Betriebsgeschwindigkeit (d. h., der
Drehzahl) des Kopfstützenmotors 54 verändert werden.
Man bemerke, dass andere Kopfstützenantriebsmechanismen
wie solche mit einem Zahnrad-/Zahnstangenmechanismus, einem Kugelschrauben-und-Mutternme chanismus,
usw. anstelle des in den Figuren gezeigten Armmechanismus als die
Kopfstützenantriebsmechanismen
verwendbar sind.
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Wieder
mit Bezug zur 1 wird ein kapazitiver Sensor 14 mit
der Kopfstützensteuer-ECU 10 verbunden.
Der kapazitive Sensor 14 ist in der Kopfstütze 5 eingebettet.
Genauer gesagt ist der kapazitive Sensor 14 in einem vorab
bestimmten Abschnitt in der Kopfstütze 5 angeordnet.
Beispielsweise kann der kapazitive Sensor 14 in der Kopfstütze 5 so
angeordnet sein, dass der abgetastete Bereich den effektiven Unterstützungsabschnitt
der Kopfstütze 5 abdeckt
(d. h. den Abschnitt der Kopfstütze 5 abdeckt, der
normalerweise mit der Rückseite
des Kopfes des Insassen in Kontakt kommt, wenn die Kopfstütze 5 die
Rückseite
des Kopfes des Insassen stützt).
Der kapazitive Sensor 14 gibt elektrische Signale aus, welche
der Kapazität
zwischen dem Abschnitt in der Kopfstütze 5 in dem effektiven
Unterstützungsabschnitt
und dem Abschnitt des Kopfes des Insassen entsprechen. Die Ausgabesignale
des kapazitiven Sensors 14 werden der Kopfstützensteuer-ECU 10 bereitgestellt.
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Eine
PCS-ECU (Pre-Crash-System-ECU) 40 ist mit der Kopfstützensteuer-ECU 10 über einen
bekannten Kommunikationsbus wie ein CAN (Controller Area Network)
verbunden. Die PCS-ECU 40 bestimmt, ob das nachfolgende
Fahrzeug unabwendbar mit dem eigenen Fahrzeug von hinten kollidiert.
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Ein
Heckradarsensor bzw. hinterer Radarsensor 42 ist mit der
PCS-ECU 40 verbunden. Der Heckradarsensor 42 erfasst
den Zustand des nachfolgenden Fahrzeugs unter Verwendung von Erfassungswellen
wie elektrischen Wellen (beispielsweise Millimeterwellen), Lichtwellen
(beispielsweise Laser) oder Ultraschallwellen. D. h., der Heckradarsensor 42 fährt damit
fort, in vorab bestimmten Zeitintervallen die Informationen bezüglich der
Beziehung zwischen dem nachfolgenden Fahrzeug und dem eigenen Fahrzeug
zu erhalten, zu der die Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs
relativ zum eigenen Fahrzeug und der relative Abstand von dem eigenen
Fahrzeug zum nachfolgenden Fahrzeug gehören. Wenn der Heckradarsensor 42 ein
Millimeterradarsensor ist, kann der Heckradarsensor 42 beispielsweise
so angepasst sein, dass er die Zwei-Frequenz-CW-(Continuous Wave)Technik
verwendet, um die Relativgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs
und den relativen Abstand zum nachfolgenden Fahrzeug zu erfassen.
In diesem Fall erfasst der Heckradarsensor 42 beispielsweise
die Relativgeschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs unter Verwendung
von Dopplerfrequenzen von elektrischen Wellen und erfasst den relativen
Abstand zum nachfolgenden Fahrzeug aus der Information bezüglich der
Phasen der zwei Frequenzen. Zudem kann der Heckradarsensor 42 dazu
angepasst sein, den Azimut des nachfolgenden Fahrzeugs durch Ausstrahlen
von Strahlen in einer Richtung oder zweidimensional zu erfassen.
Solche Erfassungsdaten werden alle in gegebenen Zeitintervallen
an die PCS-ECU 40 übertragen.
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Unter
Verwendung der Information, die von dem Heckradarsensor 42 erhalten
wird, bestimmt die PCS-ECU 40 die Beziehung (Relativgeschwindigkeit, Abstand,
Azimut usw.) zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem nachfolgenden
Fahrzeug, und die PCS-ECU 40 bestimmt dann auf der Grundlage
des Ergebnisses der Bestimmung, ob das nachfolgende Fahrzeug mit
dem eigenen Fahrzeug unabwendbar zusammenstoßen wird. Bezüglich der
Art dieses Bestimmungsverfahrens wurden verschiedene Verfahren im
Gebiet der Erfindung für
die Erfassung einer Frontalkollision vorgeschlagen, und daher können solche
verwandten Bestimmungslogiken und Algorithmen verwendet werden,
falls nötig.
Beispielsweise kann eine Erfassungstechnik verwendet werden, die
die Zeit bis zu einer Kollision zwischen dem eigenen Fahrzeug und
dem nachfolgenden Fahrzeug (= relativer Abstand/relative Geschwindigkeit)
abschätzt und
die Kollision mit dem nachfolgenden Fahrzeug als unabwendbar bestimmt,
wenn die abgeschätzte Zeit
bis zur Kollision einen vorab bestimmten Wert erreicht.
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Wenn
die PCS-ECU 40 bestimmt, dass das nachfolgende Fahrzeug
unabwendbar mit dem eigenen Fahrzeug zusammenstoßen wird, schaltet die PCS-ECU 40 ein
Erfassungsflag für
eine Heckkollision von „falsch
(AUS)” auf „wahr (EIN)” (d. h.,
schaltet das Heckkollisionserfassungsflag ein). Dann fährt die PCS-ECU 40 damit
fort, die Beziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und dem nachfolgenden Fahrzeug
zu überwachen.
Wenn die vorhergesagte Kollision vermieden wurde, schaltet die PCS-ECU 40 das
Heckkollisionserfassungsflag aus.
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Die
Kopfstützensteuer-ECU 10 ist
so angepasst, dass sie als Antwort auf ein Startsignal von der PCS-ECU 40 (dem
Signal, das den Zustand des Heckkollisions erfassungsflags anzeigt)
eine Steuerung zur Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze
durchführt.
In der Steuerung zur Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze
aktiviert die Kopfstützensteuer-ECU 10 den
Kopfstützenmotor 54 als
Antwort auf das Startsignal der PCS-ECU 40 so, dass die
Kopfstütze 5 damit
beginnt, sich vorwärts
zu bewegen, und die Kopfstützensteuer-ECU 10 stoppt
den Kopfstützenmotor 54,
wenn die Kopfstützensteuer-ECU 10 aus
den Erfassungssignalen von dem kapazitiven Sensor 14 bestimmt,
dass die Positionsbeziehung zwischen dem Kopf des Insassen und der
Kopfstütze 5 eine vorab
bestimmte Positionsbeziehung erreicht werden. Weiterhin ist die
Kopfstützensteuer-ECU 10 dazu
angepasst, nach der Vorwärtsantriebssteuerung
für die
Kopfstütze
eine Kopfstützenhaltesteuerung
durchzuführen,
in welcher der Kopfstützenmotor 54 für eine Zeit
T2 (sek) gestoppt wird. Weiterhin ist die
Kopfstützensteuer-ECU 10 dazu
angepasst, nach der Kopfstützenhaltesteuerung
eine Steuerung der Rückzugsbewegung
der Kopfstütze
durchzuführen, in
welcher der Kopfstützenmotor 54 in
der Rückwärtsrichtung
gedreht wird, so dass sich die Kopfstütze 5 zurückbewegt.
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Die
von der Kopfstützensteuer-ECU 10 durchgeführte Steuerung
wird mit Bezug auf verschiedene Beispiele beschrieben.
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(Erste beispielhafte Steuerung)
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4 ist
ein Ablaufplan, der ein beispielhaftes Steuerungsprogramm zeigt,
das von der Kopfstützensteuer-ECU 10 ausgeführt wird.
Dieses Steuerprogramm kann wiederholt in gegebenen Zeitintervallen
während
des Zeitabschnitts von dem Einschalten der Zündung des Fahrzeugs bis zum
Ausschalten derselben durchgeführt
werden.
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In
Schritt 1 bestimmt die Kopfstützensteuer-ECU 10,
ob das Heckkollisionserfassungsflag EIN ist. Wie vorstehend beschrieben,
wird das Heckkollisionserfassungsflag eingeschaltet, wenn die PCS-ECU 40 bestimmt,
dass die Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen dem eigenen
Fahrzeug und einem nachfolgenden Fahrzeug hoch ist. Wenn das Heckkollisionserfassungsflag
EIN ist, geht die Kopfstützensteuer-ECU 10 zum
Schritt 2 weiter. Wenn das Heckkollisionserfassungsflag AUS ist,
wiederholt die Kopfstützensteuer-ECU 10 dagegen
den Vorgang in Schritt 1, bis das Heckkollisionserfassungsflag eingeschaltet
wird.
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Im
Schritt 2 aktiviert die Kopfstützensteuer-ECU 10 den
Kopfstützenmotor 54,
so dass die Kopfstütze 5 damit
beginnt, sich vorwärts
zu bewegen (d. h., der Start der Steuerung zur Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze).
D. h., als Antwort auf das Einschalten des Heckkollisionserfassungsflags
aktiviert die Kopfstützensteuer-ECU 10 den
Kopfstützenmotor 54,
damit er in der Vorwärtsrichtung
dreht, so dass die Kopfstütze 5 damit
beginnt, sich aus ihrer zurückgezogenen
Position (siehe in 2A) zu einer gegebenen vorderen
Position (siehe 2B) zu bewegen.
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Während der
Steuerung zur Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze überwacht
die Kopfstützensteuer-ECU 10 die
Signale von dem kapazitiven Sensor 14 und bestimmt, ob
der kapazitive Sensor 14 den Kopf des Insassen erfasst
hat, d. h., ob die Kopfstütze 5 eine
geeignete Position relativ zu dem Kopf des Insassen erreicht hat
(Schritt 3). Beispielsweise kann auf der Grundlage dessen, ob die
Kapazität
(absolute Kapazität
oder relative Kapazität)
des kapazitiven Sensors einen Wert erreicht hat, der der Position
der Kopfstütze 5 entspricht,
die am nächsten
am Kopf des Insassen liegt, bestimmt werden, ob der kapazitive Sensor 14 den
Kopf des Insassen erfasst hat. Beispielsweise kann ein Bestimmungsverfahren
verwendet werden, in dem bestimmt wird, dass die Kopfstütze 5 die
geeignete Position relativ zum Kopf des Insassen erreicht hat, wenn
die kapazitive Messzahl N des kapazitiven Sensors 14 einen
vorab bestimmten Wert übersteigt.
Man bemerke, dass die kapazitive Messzahl N das Verhältnis des
Ausgabewertes C0 des kapazitiven Sensors 14 zu
einer Referenzkapazität
CS ist. Zudem kann ein Bestimmungsverfahren verwendet
werden, in dem der Gradient B der Änderung der Kapazität des kapazitiven
Sensors 14 (B = dN/dt) aus den Signalen von dem kapazitiven
Sensor 14 berechnet wird, und bestimmt wird, dass die Kopfstütze 5 die
geeignete Position relativ zum Kopf des Insassen erreicht hat, wenn
der Gradient B der Änderung
der kapazitiven Messung einen vorab bestimmten Schwellenwert überschreitet.
Weiterhin kann ein Bestimmungsverfahren verwendet werden, in dem ein
Berührungssensor
zum Erfassen eines Kontakts zwischen der Kopfstütze 5 und dem Kopf
des Insassen anstelle oder zusätzlich
zu dem kapazitiven Sensor 14 verwendet wird, und bestimmt
werden, dass die Kopfstütze 5 die
geeignete Position relativ zum Kopf des Insassen erreicht hat, wenn
der Berührungssensor
einen Kontakt zwischen der Kopfstütze 5 und dem Kopf
des Insassen erfasst.
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Wenn
im Schritt 3 bestimmt wird, dass der kapazitive Sensor 14 den
Kopf des Insassen erfasst hat, geht die Kopfstützensteuer-ECU 10 zum
Schritt 5. Wenn nicht, geht die Kopfstützensteuer-ECU 10 zum
Schritt 4.
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Im
Schritt 4 bestimmt die Kopfstützensteuer-ECU 10,
ob die Zeit der Vorwärtsbewegungssteuerung
für die
Kopfstütze,
d. h., die Zeit, in welcher der Kopfstützenmotor 54 im Dauerbetrieb
gelaufen ist, um die Kopfstütze 5 vorwärts zu bewegen,
eine Zeit T1 (sek) überschritten hat. Dieser Bestimmungsvorgang
dient als ein Zeitgeber, um die Dauerbetriebszeit des Kopfstützenmotors 54 zu überwachen.
Die Zeit T1 wird auf einen Wert festgelegt,
der verhindert, dass die Kopfstütze 5 sich
zu stark nach vorne bewegt. Beispielsweise kann die Zeit T1 auf eine Sekunde festgelegt werden. In
dem Fall, in dem die Vorwärtsbewegungsgeschwindigkeit
der Kopfstütze 5 variabel
ist, kann die Zeit T1 abhängig von
der Bewegungsgeschwindigkeit der Kopfstütze 5 veränderlich sein,
beispielsweise so, dass die Zeit T1 kürzer wird, je
schneller sich die Kopfstütze 5 sich
nach vorne bewegt. Wenn es im Schritt 4 bestimmt wird, dass die Dauerbetriebszeit
des Kopfstützenmotors 54 die
Zeit T1 überschritten
hat, geht die Kopfstützensteuer-ECU 10 zum
Schritt 5 weiter.
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Im
Schritt 5 stoppt die Kopfstützensteuer-ECU 10 die
Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze 5 durch
Stoppen des Kopfstützenmotors 54 (beendet die
Steuerung der Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze).
D. h., in diesem Schritt stoppt die Kopfstützensteuer-ECU 10 die
Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze 5 in
Richtung der vorderen Position (siehe 2B). Die
Steuerung der Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze
wird spätestens
vor dem Beginn der Kollision beendet. Zur Zeit des Stoppens des
Kopfstützenmotors 54 beginnt
die Kopfstützensteuer-ECU 10 damit,
die Zeit ab diesem Punkt zu zählen.
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In
Schritt 6 bestimmt die Kopfstützensteuer-ECU 10,
ob die Zeit seit dem Stopp des Kopfstützenmotors 54, d.
h., die Zeit, in der der Kopfstützenmotor 54 gestoppt
ist, eine Haltezeit T2 (sek) erreicht hat
(Kopfstützenhaltesteuerung).
Die Haltezeit T2 ist lange genug, damit
die Kopfstütze 5,
die in einer festgelegten vorderen Position gehalten wird, die Rückwärtsbewegung
des Kopfes des Insassen für
eine vorab bestimmte Zeitdauer während
der beginnenden Kollision beschränkt.
Wenn die vorhergesagte Kollision vermieden wurde, würde jedoch
der Fahrer, der seine oder ihre geeignete Fahrposition beibehalten
will, die Position der vorn stehenden Kopfstütze 5 als ungeeignet
empfinden, und daher sollte die Referenzzeit T2 nicht
zu lange sein. In dem Fall beispielsweise, in dem die Kopfstützensteuer-ECU 10 dazu angepasst
ist, die Vorwärtsbewegungssteuerung
der Kopfstütze
unmittelbar vor dem Beginnen der vorhergesagten Kollision zu beenden,
kann die Haltezeit T2 auf ungefähr zwei
Sekunden festgelegt sein. Wenn die Haltezeit T2 auf
ungefähr
zwei Sekunden festgelegt ist, kann der Zeitunterschied absorbiert
werden, selbst wenn es eine Zeitdifferenz zwischen dem Ende der
tatsächlichen
Vorwärtsbewegungssteuerung
der Kopfstütze
und dem Beginn der Kollision gibt, so dass die Rückwärtsbewegung des Kopfes des
Insassen durch die Kopfstütze 5 für einen
bestimmten Zeitabschnitt eingeschränkt werden kann. In dem Fall,
in dem die Kopfstützensteuer-ECU 10 andererseits
dazu angepasst ist, die Vorwärtsantriebssteuerung
für die
Kopfstütze
weit vor dem Beginn der vorhergesagten Kollision zu beenden, kann die
Haltezeit T2 entsprechend lange gewählt werden.
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Wenn
es im Schritt 6 bestimmt wird, dass der Kopfstützenmotor 54 für die Dauer
der Haltezeit T2 oder länger gestoppt wurde, geht die
Kopfstützensteuer-ECU 10 dann
zum Schritt 7 weiter.
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Im
Schritt 7 steuert die Kopfstützensteuer-ECU 10 den
Kopfstützenmotor 54 so,
dass er in der Rückwärtsrichtung
dreht, so dass die Kopfstütze 5 sich
zu der zurückgezogenen
Position zurückbewegt
(Rückzugsbewegungssteuerung
für die
Kopfstütze).
D. h., die Kopfstützensteuer-ECU 10 steuert den
Kopfstützenmotor 54 so,
dass er in der Rückwärtsrichtung
dreht, so dass sich die Kopfstütze 5 von
der vorderen Position (siehe in 2B) zu
der zurückgezogenen
Position (siehe 2A) bewegt, die die ursprüngliche
Position der Kopfstütze 5 ist.
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Während der
vorstehend beschriebenen Rückwärtsbewegungssteuerung
für die
Kopfstütze überwacht
die Kopfstützensteuer-ECU 10 die
Dauerbetriebszeit des Kopfstützenmotors 54 und
bestimmt, ob die Dauerbetriebszeit des Kopfstützenmotors 54 eine
Zeit T3 (sek) überschritten hat (Schritt 8).
Dieser Bestimmungsvorgang dient als ein Zeitgeber zum Überwachen
der Dauerbetriebszeit des Kopfstützenmotors 54.
Die Zeit T3 ist lang genug, damit die Kopfstütze 5 in
die zurückgezogene
Position zurückkehren
kann, nachdem sie sich zum vorderen Ende bewegt hat. Beispielsweise
kann die Zeit T3 auf zwei Sekunden festgelegt
sein. Wenn es im Schritt 8 bestimmt wird, dass die Dauerbetriebszeit
des Kopfstützenmotors 54 die
Zeit T3 überschritten
hat, geht die Kopfstützensteuer-ECU 10 zum
Schritt 9 weiter.
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Im
Schritt 9 stoppt die Kopfstützensteuer-ECU 10 den
Kopfstützenmotor 54,
so dass die Kopfstütze 5 damit
aufhört,
sich zurück
zu bewegen. D. h., die Kopfstützensteuer-ECU 10 stoppt
die Rückzugsbewegung
der Kopfstütze 5 hin
zur zurückgezogenen
Position (siehe 2A), welche die ursprüngliche
Position der Kopfstütze 5 ist.
Nach dem Stoppen des Kopfstützenmotors 54 beendet
die Kopfstützensteuer-ECU 10 das
Steuerprogramm für
das vorliegende Ereignis (das Ereignis, für welches das Kollisionserfassungsflag
eingeschaltet wurde).
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5 zeigt
Zeitschaubilder bezüglich
der in 4 veranschaulichten Steuerung. Das obere Schaubild
veranschaulicht den Zustand (EIN oder AUS) des Heckkollisionserfassungsflags.
Das mittlere Schaubild veranschaulicht den Betriebszustand des Kopfstützenmotors 54.
Das untere Schaubild veranschaulicht den Zustand der Erfassung des
Kopfes des Insassen durch den kapazitiven Sensor 14 (EIN
oder AUS). Das in 5 veranschaulichte Beispiel
zeigt einen Fall, in dem das Heckkollisionserfassungsflag einmal
als Antwort auf eine Vorhersage einer nicht vermeidbaren Kollision
eingeschaltet wird und dann als Antwort auf die Vermeidung der vorhergesagten
Kollision ausgeschaltet wird, d. h., dass keine Kollision auftritt.
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Wie
in 5 gezeigt beginnt die Kopfstützenvorwärtsbewegungssteuerung der Kopfstütze 5 als
Antwort auf das Einschalten des Heckkollisionserfassungsflags, und
die Kopfstützenvorwärtsbewegungssteuerung
wird als Antwort auf die Erfassung des Kopfes des Insassen durch
den kapazitiven Sensor 14 beendet, und dann wird die Kopfstützenhaltesteuerung
für die
Kopfstütze 5 während der
Haltezeit T2 durchgeführt, und die Rückzugsbewegungssteuerung
für die
Kopfstütze
wird dann nach dem Verstreichen der Haltezeit T2 durchgeführt. Man
bemerke, dass das Steuerprogramm weiterläuft (nicht unterbrochen wird)
wenn das Heckkollisionserfassungsflag einge schaltet wird, selbst
wenn das Heckkollisionserfassungsflag später vor dem Ende des Steuerprogramms
ausgeschaltet wird.
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Nach
der ersten beispielhaften Steuerung werden wie vorstehend beschrieben
die Kopfstützenvorwärtsbewegungssteuerung,
die Kopfstützenhaltesteuerung
und die Kopfstützenrückzugsbewegungssteuerung
zu geeigneten Zeitpunkten ausgeführt, nachdem
das Heckkollisionserfassungsflag als Antwort auf die Erfassung einer
nicht vermeidbaren Kollision eingeschaltet wurde. In dem Fall, in
dem die vorhergesagte Kollision im Gegensatz zu dem in 5 veranschaulichten
Beispiel tatsächlich
auftritt, kann der Kopf des Insassen auf Grund der Kopfstützenhaltesteuerung
als solcher geeignet geschützt werden,
in welcher die Kopfstütze 5 für einen
geeigneten Zeitabschnitt in einer festgelegten vorderen Position
gehalten wird. Weiterhin wird die Kopfstütze 5 nicht für lange
Zeit in der vorderen Position gehalten, welche der Fahrer irgendwann
als ungeeignet empfinden würde,
weil die Kopfstütze 5 selbst
dann, wenn die vorhergesagte Kollision vermieden wurde, durch die
zu einem geeigneten Zeitpunkt nach der Kopfstützenhaltesteuerung durchgeführte Kopfstützenrückzugsbewegungssteuerung
in die der ursprünglichen
Position der Kopfstütze 5 entsprechende
zurückgezogene
Position gebracht wird. Man bemerke, dass eine nicht vermeidbare
Kollision, die von der PCS-ECU 4 vorhergesehen wird, beispielsweise auf
Grund von nicht vorhergesehenen Änderungen der
Umgebungsbedingungen vermieden werden kann, wie der Bewegung des
nachfolgenden Fahrzeugs zum Vermeiden der Kollision mit dem eigenen Fahrzeug
(beispielsweise scharfes Bremen, scharfe Kurven).
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In
dem in 4 gezeigten beispielhaften Steuerprogramm wird
der Zeitpunkt zum Starten der Rückzugsbewegungssteuerung
für die
Kopfstütze,
d. h., der Zeitpunkt zum Beenden der Kopfstützenhaltesteuerung, in welcher
die Kopfstütze 5 in
einer gegebenen vorderen Position gehalten wird, auf der Grundlage
der Zeit bestimmt, die ab den Stoppen des Kopfstützenmotors 54 gezählt wird.
Sie kann jedoch alternativ auf der Grundlage des Zeitpunkts bestimmt werden,
zu der das Heckkollisionserfassungsflag eingeschaltet wurde (zu
der eine Kollision vorhergesagt wurde). In diesem Fall verlängert sich
die Haltezeit T2 um einen Betrag, welcher
der Zeit entspricht, die benötigt
wird, um die Steuerung der Vorwärtsbewegung der
Kopfstütze
durchzuführen,
oder um einen Betrag, welcher der Zeit T1 entspricht.
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(Zweite beispielhafte Steuerung)
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6 ist
ein Ablaufplan, der ein anderes beispielhaftes Steuerprogramm zeigt,
das von der Kopfstützensteuer-ECU 10 durchgeführt wird.
Dieses Steuerprogramm wird beispielsweise wiederholt in gegebenen
Zeitintervallen während
des Zeitabschnitts von dem Einschalten des Zündschalters des Fahrzeugs bis
zu seinem Ausschalten durchgeführt. Man
bemerke, dass die Vorgänge
in den Schritten 11, 12, 13, 14, 15, 17, 18, 19 des Steuerprogramms
in 6 die selben wie in den Schritten 1, 2, 3, 4,
5, 7, 8, 9, des Steuerprogramms in 4 sind,
und daher ihre Beschreibung ausgelassen wird.
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In
Schritt 16 bestimmt die Kopfstützensteuer-ECU 10,
ob der Kopfstützenmotor 54 für die Zeitdauer
von T2 (sek) oder länger gestoppt wurde (die Kopfstützenhaltesteuerung).
Wenn im Schritt 16 bestimmt wird, dass der Kopfstützenmotor 54 für die Zeitdauer
T2 oder länger gestoppt wurde, geht die Kopfstützensteuer-ECU 10 dann
zum Schritt 17 weiter. Wenn andererseits in Schritt 16 bestimmt
wird, dass der Kopfstützenmotor 54 noch
nicht für
die Zeitdauer T2 oder länger gestoppt wurde, geht die
Kopfstützensteuer-ECU 10 dann
zum Schritt 20.
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In
Schritt 20 erfasst die Kopfstützensteuer-ECU 10 den
Zustand des Heckkollisionserfassungsflags und bestimmt, ob das Heckkollisionserfassungsflag
erneut eingeschaltet wurde. Man bemerke, dass das Heckkollisionserfassungsflag
beispielsweise in einem Zustand mehrfacher Auffahrunfälle mehrmals
nacheinander eingeschaltet wird. Ein typisches Beispiel des Falls,
in dem das Heckkollisionserfassungsflag mehrmals nacheinander eingeschaltet
wird, ist es, dass das Heckkollisionserfassungsflag das erste Mal
als Antwort auf die Vorhersage einer nicht vermeidbaren Kollision
mit einem nachfolgenden Fahrzeug eingeschaltet wird, diese vorhergesagte
Kollision dennoch vermieden wird, und dann eine nicht vermeidbare
Kollision mit einem anderen nachfolgenden Fahrzeug vorhergesagt
wird.
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Wenn
es im Schritt 20 bestimmt wird, dass das Heckkollisionserfassungsflag
erneut eingeschaltet wurde, geht die Kopfstützensteuer-ECU 10 zum Schritt
21. Wenn nicht, geht die Kopfstützensteuer-ECU 10 zum
Schritt 16 zurück.
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Im
Schritt 21 setzt die Kopfstützensteuer-ECU 10 die
derzeitige Haltezeit, die bis jetzt gezählt wurde, als Antwort auf
das erneute Einschalten des Heckkollisionserfassungsflags (auf Null)
zurück und
startet erneut mit dem Zählen
einer neuen Haltezeit. Dadurch verlängert die Kopfstützensteuer-ECU 10 die
Ausführungszeit
der Kopfstützenhaltesteuerung.
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7 zeigt
Zeitdiagramme bezogen auf das in 6 veranschaulichte
Steuerprogramm. Das obere Zeitdiagramm veranschaulicht den Zustand des
Heckkollisionserfassungsflags (EIN oder AUS). Das mittlere Zeitdiagramm
veranschaulicht den Betriebszustand des Kopfstützenmotors 54. Das
untere Zeitdiagramm veranschaulicht den Zustand der Erfassung des
Kopfes des Insassens durch den Kapazitätssensor 14. Das in 7 veranschaulichte
Beispiel zeigt einen Fall, in dem das Heckkollisionserfassungsflag
als Antwort auf die Vorhersage einer Kollision eingeschaltet wurde
und dann als Antwort auf die Vermeidung der vorhergesagten Kollision
ausgeschaltet wurde, und das Heckkollisionserfassungsflag erneut
als Antwort auf die Vorhersage einer anderen Kollision eingeschaltet
wurde und dann als Antwort auf die Vermeidung der vorhergesagten
Kollision ausgeschaltet wurde, d. h. dass keine Kollision auftritt.
-
In
dem in 7 veranschaulichten Beispiel wird genauer gesagt
die Kopfstütze 5 zunächst als Antwort
auf das Einschalten des Heckkollisionserfassungsflag zum ersten
Mal nach vorne bewegt, und das Heckkollisionserfassungsflag wird
während
der Kopfstützenhaltesteuerung
für die
Kopfstütze 5 erneut
eingeschaltet (wenn eine Haltezeit T5 verstrichen
ist, die kürzer
als die Haltezeit T2 ist) und als Antwort
(zweiter Trigger bzw. Auslöser)
darauf verlängert
sich der Haltezeitabschnitt (man vergleiche dazu auch 5).
D. h., dass die Haltezeit folglich von der ursprünglichen Festlegung T2 auf T5 + T2 verlängert
wird. Die Kopfstütze 5 wird
indessen für
die Haltezeit T5 + T2 in
der vorderen Position gehalten und dann nach dem Verstreichen der
Haltezeit T5 + T2 in
die ursprüngliche
Position zurückgezogen,
weil das Heckkollisionserfassungsflag in dem in 7 veranschaulichten
Beispiel nicht zum dritten Mal eingeschaltet wird.
-
In
einem Zustand, in dem zwei oder mehr Heckkollisionen nacheinander
folgend auftreten, minimiert die zweite beispielhafte Steuerung
als solche die Möglichkeit,
das die Haltezeit zum Halten der Kopfstütze 5 in einem solchen
Ausmaß verkürzt wird, dass
die Unterstützung
des Kopfes des Insassen ungenügend
wird. D. h., in dem Fall, in dem die Haltezeit nicht übereinstimmend
mit dem nachfolgenden Zustand des Heckkollisionserfassungsflag verändert wird,
wird die Haltezeit der Kopfstütze 5 für die zweite vorhergesagte
Kollision knapp, wenn die zweite vorhergesagte Kollision im Gegensatz
zu dem in 7 veranschaulichten Beispiel
tatsächlich
auftritt. Andererseits wird die Haltezeit nach der zweiten beispielhaften
Steuerung selbst dann, wenn die zweite vorhergesagte Kollision entgegen
dem in 7 veranschaulichten Beispiel tatsächlich auftritt,
so verlängert,
dass der Kopf des Insassen geeignet geschützt werden kann. Außerdem ist
es wie in dem vorstehend beschriebenen Fall der ersten beispielhaften Steuerung
durch geeignetes Verlängern
der Haltezeit T2 möglich, die Wahrscheinlichkeit
zu minimieren oder zu eliminieren, dass die Kopfstütze 5 für eine lange
Zeit in der vorderen Position gehalten würde, die der Fahrer zu dieser
Zeit sicher als ungeeignet empfinden würde, wenn eine vorhergesagte
Kollision vermieden wurde.
-
In
der in 7 gezeigten beispielhaften Steuerung ist der Startzeitpunkt
für das
Zählen
der Haltezeit als Antwort auf das Einschalten des Heckkollisionserfassungsflag
zum ersten Mal dann gekommen, wenn der Kopfstützenmotor 54 gestoppt ist.
Alternativ kann das Zählen
der Haltezeit ab dem Zeitpunkt gestartet werden, zu dem das Heckkollisionserfassungsflag
zum ersten Mal eingeschaltet wurde (wenn eine Kollision vorhergesagt
wird). In diesem Fall wird die Haltezeit T2 auf
einen Wert festgelegt, welcher die Änderung der Zeitdauer bis zum Starten
der Zeitzählung
wiedergibt.
-
In
der zweiten vorstehend beschriebenen beispielhaften Steuerung wird
weiterhin die zweite Haltezeit festgelegt, nachdem die erste Haltezeit
T2 als Antwort auf das zweite Einschalten
des Heckkollisionserfassungsflags länger als die erste Haltezeit T2 festgelegt sein kann, die als Antwort auf
das erstmalige Einschalten des Heckkollisionserfassungsflags festgelegt
wurde. D. h., wenn die erste Haltezeit, die als Antwort auf das
Einschalten des Heckkollisionserfassungsflags zum ersten Mal festgelegt wurde,
zurückgesetzt
wird, wird auch die Zeit, die für das
Vorwärtsbewegen
der Kopfstütze 5 festgelegt wurde,
gelöscht,
weil die erste Haltezeit T2 für die erste
vorhergesagte Kollision im Bezug auf den Zeitpunkt festgelegt wird,
zu dem das Heckkollisionserfassungsflag zum ersten Mal eingeschaltet
wurde, und wobei die Zeit ein bezogen wurde, die zum Vorwärtsbewegen
der Kopfstütze 5 benötigt wird
(siehe 5). Daher muss die zweite Haltezeit um einen Betrag
größer als
die erste Haltezeit werden, der der Zeit für die Vorwärtsbewegung der Kopfstütze 5 entspricht.
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(Dritte beispielhafte Steuerung)
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8 ist
ein Ablaufplan, der ein anderes beispielhaftes Steuerprogramm veranschaulicht,
das von der Kopfstützensteuer-ECU 10 durchgeführt wird.
Dieses Steuerprogramm wird beispielsweise wiederholt in gegebenen
Zeitabständen
während
des Zeitabschnitts zwischen dem Einschalten des Zündschalters
des Fahrzeugs und dessen Ausschalten durchgeführt.
-
Man
bemerke, dass die Vorgänge
in den Schritten 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39 des Steuerprogramms
in 8 die selben wie jene in den Schritten 1, 2, 3,
4, 5, 6, 7, 8, 9, des Steuerprogramms in 4 sind,
und daher werden ihre Beschreibungen ausgelassen.
-
Die
Kopstützensteuer-ECU 10 überwacht den
Zustand des Heckkollisionserfassungsflags während der Rückzugssteuerung für die Kopfstütze. In Schritt
40 bestimmt die Kopfstützensteuer-ECU 10, ob
das Heckkollisionserfassungsflag während der Rückzugssteuerung für die Kopfstütze erneut
eingeschaltet wurde. Man bemerke, dass das Heckkollisionserfassungsflag
beispielsweise in einem Zustand mehrerer Auffahrunfälle wiederholt
eingeschaltet wird.
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Wenn
es in Schritt 40 bestimmt wird, dass das Heckkollisionserfassungsflag
erneut eingeschaltet wurde, geht die Kopfstützensteuer-ECU 10 dann zum
Schritt 32 weiter. Wenn nicht, geht die Kopfstützensteuer-ECU 10 dagegen
zum Schritt 38 zurück.
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In
Schritt 32, der nach dem Schritt 40 durchgeführt wird, stoppt die Kopfstützensteuer-ECU
sofort die Rückzugsbewegungssteuerung
des Kopfstützenmotors 54 und
startet die Vorwärtsantriebssteuerung
für die
Kopfstütze.
D. h., wenn das Heckkollisionserfassungsflag während der Rückzugsbewegungssteuerung der
Kopfstütze
erneut eingeschaltet wurde, startet die Kopfstützensteuer-ECU 10 sofort die
Steue rung für
den Vorwärtsantrieb
der Kopfstütze durch
Umschalten der Drehrichtung des Kopfstützenmotors 54.
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9 zeigt
Zeitdiagramme, die zu dem in 8 veranschaulichten
Steuerprogramm passen. Das obere Zeitdiagramm veranschaulicht den
Zustand des Heckkollisionserfassungsflags (EIN oder AUS). Das mittlere
Zeitdiagramm veranschaulicht den Betriebszustand des Kopfstützenmotors 54.
Das untere Zeitdiagramm veranschaulicht den Zustand der Erfassung
des Kopfs des Insassens durch den Kapazitätssensor 14. Das in 9 veranschaulichte Beispiel
zeigt einen Fall, in dem das Heckkollisionserfassungsflag als Antwort
auf eine vorhergesagte Kollision eingeschaltet wurde und als Antwort
auf die Vermeidung der vorhergesagten Kollision ausgeschaltet wurde,
und in dem das Heckkollisionserfassungsflag als Antwort auf die
Vorhersage einer anderen Kollision erneut eingeschaltet wurde und
dann in Antwort auf die Vermeidung der vorhergesagten Kollision
ausgeschaltet wurde, d. h., in dem keine Kollision auftritt.
-
In
dem in 9 veranschaulichten Beispiel wird genauer gesagt
die Kopfstütze 5 zunächst als Antwort
auf das erstmalige Einschalten des Heckkollisionserfassungsflags
nach vorne bewegt und die Kopfstütze 5 wird
für die
Haltezeit T2 in einer gegebenen vorderen
Position gehalten, und die Kopfstütze 5 wird nach dem
Verstreichen der Haltezeit T2 in ihre ursprüngliche
Position zurückgezogen,
und das Heckkollisionserfassungsflag wird erneut eingeschaltet,
während
die Kopfstütze 5 in
die ursprüngliche
Position zurückgezogen
wird (nach dem Verstreichen einer Zeit T4,
die kürzer
als die Zeit T3 ist) und als Antwort darauf
(zweiter Trigger) wird die Vorwärtsbewegung
der Kopfstütze 5 (die
Vorwärtsantriebssteuerung
der Kopfstütze)
erneut gestartet (siehe auch 5 zum Vergleich).
Weil das Heckkollisionserfassungsflag in dem in 9 veranschaulichten
Beispiel nicht zum dritten Mal eingeschaltet wird, wird die Kopfstütze 5 nebenbei
gesagt für
die Haltezeit T2 nach der zweiten Vorwärtsbewegung
in der vorderen Position gehalten und beginnt dann nach dem Verstreichen
der Zeit T2 damit, zur ursprünglichen
Position zurückgezogen
zu werden, und das Zurückziehen
wird nach dem Verstreichen der Zeit T3 abgeschlossen.
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In
einem Zustand, in dem zwei oder mehrere Heckkollisionen aufeinander
folgend auftreten, eliminiert die dritte beispielhafte Steuerung
die Möglichkeit,
dass die Kopfstütze 5 nicht
in einer gegebenen vorderen Position ist (d. h., die Kopfstütze 5 in
die zurückgezogene
Position zurückgekehrt
ist) wenn die nachfolgend vorhergesagte Kollision tatsächlich auftritt.
D. h., in dem Fall, in dem die zweite vorhergesagte Kollision tatsächlich im
Gegensatz zu dem in 9 gezeigten Beispiel auftritt,
wird die Kopfstützenvorwärtsantriebssteuerung
erneut gestartet, um die Kopfstütze 5 in
die vordere Position zurückzubringen,
und daher kann der Kopf des Insassen geeignet von der Kopfstütze 5 geschützt werden.
Außerdem ist
es wie in dem Fall der ersten beispielhaften Steuerung, die vorstehend
beschrieben wurde, durch geeignetes Festlegen der Haltezeit T2 möglich,
die Wahrscheinlichkeit zu minimieren oder zu eliminieren, dass die
Kopfstütze 5 für eine lange
Zeit in der vorderen Position gehalten wurde, wenn eine vorhergesagte
Kollision vermieden wurde, was der Fahrer zu der Zeit sicherlich
als unpassend empfinden würde.
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Nach
der dritten beispielhaften Steuerung wird der Fall, in dem das Heckkollisionserfassungsflag
erneut eingeschaltet wurde, nachdem die Kopfstütze 5 in ihre ursprüngliche
Position zurückgekehrt ist,
im Schritt 31 im nächsten
Zyklus des Steuerprogramms behandelt, der von den vorstehend in
Schritt 32 usw. beschriebenen Vorgängen gefolgt wird.
-
Man
bemerke, dass die dritte beispielhafte Steuerung in Kombination
mit der zweiten beispielhaften Steuerung implementiert werden kann.
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Während die
Erfindung mit Bezug auf die beispielhaften Ausführungsformen derselben beschrieben
wurde, ist es verständlich,
dass die Erfindung nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen begrenzt
ist. Im Gegensatz dazu ist beabsichtigt, dass die Erfindung verschiedene
Modifizierungen und äquivalente
Anordnungen abdeckt. Während
die verschiedenen Elemente der beispielhaften Ausführungsformen
in verschiedenen Kombinationen und Aufbauten gezeigt wurden, die
beispielhaft sind, liegen zudem auch andere Kombinationen und Aufbauten
im Gebiet der Erfindung.
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Während die
Kopfstützensteuer-ECU 10 in den
beispielhaften vorhergehenden Ausführungsformen dazu angepasst
ist, die Startsignale von der PCS-ECU 40 indirekt zu empfangen,
indem sie sich auf den Zustand des Heckkollisionserfassungs flags bezieht,
kann die Kopfstützensteuer-ECU 10 alternativ
so angepasst sein, dass sie die Startsignale direkt von der PCS-ECU 40 empfängt.
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Während die
vorstehenden beispielhaften Ausführungsformen
annehmen, dass der Fahrer direkt nach vorne sieht, kann zusätzlich ein
anderer Aufbau zum Bestimmen der Stoppposition der Kopfstütze 5 genutzt
werden, wie ein Aufbau, der die Orientierung des Gesichts des Fahrers
beispielsweise unter Verwendung einer Kamera im Fahrzeug identifiziert
und die Stoppposition der Kopfstütze 5 durch Ändern der
entsprechenden Schwellenwerte in Übereinstimmung mit der Orientierung
des Gesichts des Fahrers ändert.
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Zudem
kann der Zustand am Heck des eigenen Fahrzeugs alternativ auf der
Grundlage der Information bezüglich
der Beziehung zwischen dem eigenen Fahrzeug und einem anderen Fahrzeug
erhalten werden, die man von dem anderen Fahrzeug durch eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation
erhält, während der
Zustand hinter dem eigenen Fahrzeug in den vorstehenden beispielhaften
Ausführungsformen
unter Verwendung des Heckradarsensors 42 erfasst wurde.
Außerdem
kann auch ein Aufbau verwendet werden, der Bildinformation von einer
Stereokamera zum Aufnehmen der Ansicht vom Heck des eigenen Fahrzeugs
aufnimmt und aus dieser Bildinformation die Geschwindigkeit des
eigenen Fahrzeugs relativ zum nachfolgenden Fahrzeug, den Abstand
vom eigenen Fahrzeug zum nachfolgenden Fahrzeug, den Azimut des
eigenen Fahrzeugs bezüglich
des nachfolgenden Fahrzeugs usw. erfasst, und der auf der Grundlage
der Erfassungsergebnisse bestimmt, ob das eigenen Fahrzeug mit dem
nachfolgenden Fahrzeug unabwendbar kollidieren wird. Man bemerke,
dass die Bestimmung bezüglich
der Kollision mit dem nachfolgenden Fahrzeug nicht notwendigerweise
eine „JA”-„NEIN”-Bestimmung
ist. Beispielsweise kann die Wahrscheinlichkeit der Kollision in
mehreren Stufen evaluiert werden.