DE102020207721A1

DE102020207721A1 - Insassenschutzvorrichtung

Info

Publication number: DE102020207721A1
Application number: DE102020207721.5A
Authority: DE
Inventors: Shota KANEGAE; Toru Yamashita
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2019-07-22
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2021-01-28
Also published as: CN112277863A; JP2021017166A; JP7235615B2; US11603014B2; US20210023966A1

Abstract

Eine Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst: eine Zusammenstoßvorhersageeinrichtung, die konfiguriert ist, um einen Zusammenstoß des Fahrzeugs vorherzusagen; einen Hauptairbag, der konfiguriert ist, um sich von einer Vorderseite des Fahrzeugs in Richtung eines Insassen zu entfalten, wenn die Zusammenstoßvorhersageeinrichtung einen Zusammenstoß des Fahrzeugs vorhersagt; eine Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Position eines Schwerpunkts des Insassen zu erfassen; eine Armstützen-Bewegungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Armstütze zu bewegen; und eine Entfaltungssteuerung, die konfiguriert ist, um, wenn die Zusammenstoßvorhersagevorrichtung einen Zusammenstoß des Fahrzeugs erfasst, zu bewirken, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung die Armstütze nach oben bewegt, um den Schwerpunkt des Insassen basierend auf der Position des Schwerpunkts des Insassen, der von der Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung erfasst wird, in einen geeigneten Bereich zu führen, anschließend zu bewirken, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung die Armstütze entfernt, und danach zu bewirken, dass sich der Hauptairbag entfaltet.

Description

Die Offenbarung betrifft eine Insassenschutzvorrichtung.
Um einen Insassen vor einem Zusammenstoß und so weiter zu schützen, ist ein Fahrzeug, wie etwa ein Auto, mit einer Airbagvorrichtung als eine Insassenschutzvorrichtung versehen.
Die Airbagvorrichtung wird typischerweise durch einen Aufprallsensor, einen Gasgenerator, einen Airbag, eine Steuervorrichtung und so weiter gebildet. Wenn der Aufprallsensor in der Airbagvorrichtung zum Beispiel den Aufprall eines vorderen Zusammenstoßes erfasst, gibt der Aufprallsensor ein Erfassungssignal an die Steuervorrichtung aus, die Steuervorrichtung sendet ein Aktivierungssignal an den Gasgenerator und der Gasgenerator erzeugt Gas und schickt das Gas zu dem Airbag. Der Airbag wird sofort mit dem von dem Gasgenerator geschickten Gas aufgeblasen und entfaltet sich vor dem Insassen. Folglich hält der Airbag mit seinem inneren Gasdruck den Körper des Insassen, der sich aufgrund des Aufpralls nach vorn bewegt, und entleert sich, während er die kinetische Energie absorbiert. Folglich wird die abrupte Vorwärtsbewegung des Insassen, die durch den Aufprall bewirkt wird, der zum Beispiel durch den vorderen Zusammenstoß des Autos ausgeübt wird, durch den Airbag verlangsamt, und die Sicherheit des Insassen wird sichergestellt.
Gegenwärtig wird die autonome Fahrtechnologie untersucht. In einem Fahrzeug, das derartiges autonomes Fahren verwendet, wird der Fahrzustand des Fahrzeugs ungeachtet der Absicht eines Insassen, wie etwa des Fahrers, gesteuert. Folglich wird eine Insassenschutzvorrichtung für ein derartiges autonom fahrendes Fahrzeug vorgeschlagen. Diese Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung umfasst einen vorderen Airbag, der sich vor dem Oberkörper des Insassen entfaltet. Der vordere Airbag hat eine Schulterstützenaussparung in einem Teil, mit dem die Schulter in dem Oberkörper des Insassen, der sich von der Sitzposition vorwärts bewegt, in Kontakt kommt, so dass die Schulter in die Schulterstützenaussparung passt. Selbst wenn folglich der Oberkörper des Insassen, der auf dem Sitz sitzt, sich vor einem Zusammenstoß während des autonomen Fahrens des Fahrzeugs von der Sitzposition vorwärts bewegt, wird die Schulter in dem Oberkörper von der Schulterstützenaussparung unterstützt, um den Insassen zu schützen. In der Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung hat der vordere Airbag eine geneigte Oberfläche, die sich von der Schulterstützenaussparung in Richtung einer Seite in der Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt, so dass die geneigte Oberfläche auf der einen Seite relativ zu der geneigten Oberfläche auf der anderen Seite weiter hinten angeordnet ist. Folglich kann der gesamte Oberkörper, der sich in einer diagonalen Haltung, in welcher die Schulter auf der anderen Seite relativ zu der Schulter auf der einen Seite vorwärts angeordnet ist, durch die geneigte Oberfläche des vorderen Airbags gehalten und unterstützt werden, der gesamte Oberkörper kann in einem stabilen Zustand unterstützt werden, und der Aufprall kann in dem stabilen Zustand absorbiert werden (siehe ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2018-052441).
Ein Aspekt der Offenbarung stellt eine Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug bereit. Die Insassenschutzvorrichtung umfasst eine Zusammenstoßvorhersageeinrichtung, einen Hauptairbag, eine Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung, eine Armstützen-Bewegungsvorrichtung und eine Entfaltungssteuerung. Die Zusammenstoßvorhersageeinrichtung ist konfiguriert, um einen Zusammenstoß des Fahrzeugs vorherzusagen. Der Hauptairbag ist konfiguriert, um sich von einer Vorderseite des Fahrzeugs in Richtung eines Insassen zu entfalten, wenn die Zusammenstoßvorhersageeinrichtung einen Zusammenstoß des Fahrzeugs vorhersagt. Die Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung ist konfiguriert, um eine Position eines Schwerpunkts des Insassen zu erfassen. Die Armstützen-Bewegungsvorrichtung ist konfiguriert, um eine Armstütze zu bewegen. Die Entfaltungssteuerung ist konfiguriert, um, wenn die Zusammenstoßvorhersageeinrichtung einen Zusammenstoß des Fahrzeugs erfasst, zu bewirken, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung die Armstütze nach oben bewegt, um den Schwerpunkt des Insassen basierend auf der Position des Schwerpunkts des Insassen, der von der Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung erfasst wird, in einen geeigneten Bereich zu führen, anschließend zu bewirken, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung die Armstütze entfernt, und danach zu bewirken, dass sich der Hauptairbag entfaltet.
Die begleitenden Zeichnungen sind enthalten, um ein weiteres Verständnis der Offenbarung bereitzustellen und sind in diese Spezifikation eingearbeitet und bilden einen Teil von ihr. Die Zeichnungen stellen Beispielausführungsformen dar und dienen zusammen mit der Spezifikation dazu, die Prinzipien der Offenbarung zu erklären.

1A und 1B sind Querschnittansichten und stellen einen Teil eines Fahrzeugs dar, das mit einer Insassenschutzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung versehen ist;
2 ist ein schematisches Blockdiagramm der Insassenschutzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der Offenbarung;
3A-1 bis 3C-2 stellen die Bewegung einer Armstütze und die Entfaltung eines Airbagkörpers dar, wobei 3A-1 bis 3C-1 Seitenansichten sind und 3A-2 bis 3C-2 Vorderansichten sind;
4 ist ein Flussdiagramm, das die Gesamtbetriebe der Insassenschutzvorrichtung darstellt; und
5A-1 bis 5C-2 sind Diagramme, welche die Bewegung der Armstütze und die Entfaltung des Airbagkörpers in einem Fall darstellen, in dem die Haltung nicht korrigiert wird, wobei 5A-1 bis 5C-1 Seitenansichten sind und 5A2- bis 5C-2 Vorderansichten sind.

Mit der weitverbreiteten und umfassenden Verwendung des autonomen Fahrens wird der Fahrzustand eines Insassen flexibler. Selbst wenn der Insasse folglich zum Beispiel auf dem Fahrersitz sitzt, kann der Insasse während des Fahrens des Fahrzeugs ein tragbares Endgerät oder Ähnliches in seiner Hand halten. Gegenwärtig kann ein Insasse, der auf einem anderen Sitz als dem Fahrersitz sitzt, während des Fahrens des Fahrzeugs ein tragbares Endgerät oder Ähnliches in seiner Hand halten. Ferner kann ein Insasse seinen Arm auf der Armstütze aufliegen haben.
In einem Fall, in dem ein Insasse zum Beispiel ein tragbares Endgerät oder Ähnliches hält oder seinen Arm auf eine Armstütze auflegt, wenn sich der vordere Airbag in Richtung des Insassen entfaltet, wird der Arm des Insassen zwischen dem vorderen Airbag und dem Oberkörper des Insassen eingeklemmt und es ist schwierig, einen optimalen Insassenschutz bereitzustellen.
Wenn die Armstütze in einem Fall, in dem das Gewicht des Insassen auf die Armstütze aufgelegt wird, fahrlässig nach unten gezogen wird, kann die Haltung des Insassen aus dem Gleichgewicht kommen, und es kann eine unerwartete Situation, in welcher der Insasse von dem Sitz fällt, auftreten.
Folglich ist es wünschenswert, eine Insassenschutzvorrichtung bereitzustellen, die selbst in einem Fall, in dem ein Insasse seinen Arm auf eine Armstütze auflegt, einen optimalen Insassenschutz bereitstellen kann.
Im Folgenden wird eine Ausführungsform der Offenbarung unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. Beachten Sie, dass die folgende Beschreibung auf ein veranschaulichendes Beispiel der Offenbarung ausgerichtet ist und nicht als die Offenbarung beschränkend ausgelegt werden darf. Faktoren, die ohne Einschränkung numerische Werte, Formen, Materialien, Komponenten, Positionen der Komponenten und, wie die Komponenten miteinander gekoppelt sind, umfassen, sind lediglich veranschaulichend und sollen nicht als die Offenbarung beschränkend ausgelegt werden. Ferner sind Elemente in der folgenden Beispielausführungsform, die in dem generischsten unabhängigen Anspruch der Offenbarung nicht angeführt werden, optional und können auf einer bedarfsweisen Basis bereitgestellt werden. Die Zeichnungen sind schematisch und sollen nicht maßstabsgerecht gezeichnet sein. Über die vorliegende Spezifikation und die Zeichnungen hinweg werden Elemente mit im Wesentlichen der gleichen Funktion und Konfiguration mit den gleichen Zahlen bezeichnet, um jegliche redundante Beschreibung zu vermeiden. 1A und 1B sind Querschnittansichten und stellen einen Teil eines Fahrzeugs dar, das mit einer Insassenschutzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung versehen ist. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm der Insassenschutzvorrichtung gemäß der Ausführungsform der Offenbarung. 3A-1 bis 3C-2 stellen die Bewegung einer Armstütze und die Entfaltung eines Airbagkörpers in einem Fall dar, in dem die Insassenschutzvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform aktiviert wird, wobei 3A-1 bis 3C-1 Seitenansichten sind und 3A-2 bis 3C-2 Vorderansichten sind. 4 ist ein Flussdiagramm, das die Gesamtbetriebe der Insassenschutzvorrichtung darstellt. 5A-1 bis 5C-2 stellen die Bewegung der Armstütze und die Entfaltung des Airbagkörpers in einem Fall dar, in dem die Haltung des Insassen nicht korrigiert wird, obwohl die Armstütze bewegt wird, wobei 5A-1 bis 5C-1 Seitenansichten sind und 5A2- bis 5C-2 Vorderansichten sind.
Konfiguration des Fahrzeugs 1
Wie in 1A und 1B dargestellt, ist in dem Fahrgastraum eines Fahrzeugs 1 ein Boden 3 in dem unteren Teil bereitgestellt und ein Dach 4 ist in dem oberen Teil bereitgestellt. Auf dem Boden 3 ist ein Sitz 10 angeordnet. Das Fahrzeug 1 ist ferner mit einer nachstehend beschriebenen Insassenschutzvorrichtung 101 versehen.
Der Sitz 10 ist ein Sitz für einen Insassen P, der sitzen soll, während der Insasse P in dem Fahrzeug 1 fährt. Der Sitz 10 umfasst ein Sitzpolster 11 (Sitz), welches das Gesäß bis zu dem Oberschenkelbereich des Insassen P trägt, eine Sitzlehne 12 (Rückenlehne), die derart bereitgestellt ist, dass sie zurücklehnbar ist, eine Kopfstütze 13 (Kopfteil), die den Kopf des Insassen P stützt, und eine Armstütze 14 (Armstützteil), der die Unterarme und Ellbogen des Insassen P stützt. Die Armstütze 14 umfasst ein Paar rechter und linker Armstützen, das heißt, eine linke Armstütze 14L, die oberhalb und links von dem Sitzpolster 11 angeordnet ist, und eine rechte Armstütze 14R, die oberhalb und rechts von dem Sitzpolster 11 angeordnet ist.
Die Armstütze 14 ist auf einer Höhe angeordnet, die im Wesentlichen der Position des Ellbogens entspricht, wenn der Insasse P auf dem Sitzposter 11 sitzt, und erstreckt sich in Richtung der Vorderseite des Fahrzeugs 1 im Wesentlichen horizontal von jeder Außenseite der Sitzlehne 12. Wie nachstehend beschrieben, kann die Armstütze 14 um die Befestigungsposition, in der die Armstütze 14 an der Sitzlehne 12 befestigt ist, nach oben und nach unten gedreht werden.
Konfiguration der Insassenschutzvorrichtung 101
Wie in 2 dargestellt, umfasst die Insassenschutzvorrichtung 101 eine Bordkamera 31, ein Radar 32, einen Lastsensor 33, einen Drucksensor 34, eine Hauptairbagvorrichtung 50, eine Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 und eine Steuerung 110. Die Hauptairbagvorrichtung 50 ist in einem Armaturenbrett 5 bereitgestellt.
Wie nachstehend beschrieben, hat die Steuerung 110 Funktionen einer Airbag-Entfaltungssteuerungseinheit (auf die auch als „Airbagsteuereinheit (ACU)“ Bezug genommen wird), die einen Zusammenstoß und eine Zusammenstoßvorhersage des Fahrzeugs 1 auf der Basis von Informationen, die von der Bordkamera 31 und dem Radar 32 eingespeist werden, erfasst und die Entfaltung eines Airbagkörpers, der in der Hauptairbagvorrichtung 50 bereitgestellt ist, steuert. Die Steuerung 110 kann als Teil einer Fahrzeugsteuervorrichtung (auf die hier nachstehend als „elektronisches Steuergerät (ESG)“ Bezug genommen wird), die das Fahrzeug 1 als Ganzes steuert, bereitgestellt sein.
Bordkamera 31
Die Bordkamera 31 ist fähig, Bilder von Szenen außerhalb und innerhalb des Fahrzeugs 1 aufzunehmen. Zum Beispiel nimmt die Bordkamera 31 Bilder der Umgebung um das Fahrzeug 1 herum, zum Beispiel etwa Szenen vor, hinter und auf den Seiten des Fahrzeugs 1, auf. Die Bordkamera 31 nimmt ein Bild des Inneren des Fahrzeugs auf, so dass der Sitzzustand des Insassen P, der auf dem Sitz 10 sitzt, zum Beispiel die Position des Arms oder der Hand des Insassen P, bekannt ist. Bildinformationen über das aufgenommene Bild werden in die Steuerung 110 eingegeben, in einem Direktzugriffspeicher (RAM) der Steuerung 110 gespeichert und durch die Steuerung 110 analysiert. Folglich kann die Steuerung 110 die Situation um das Fahrzeug 1 herum (die Situation außerhalb des Fahrzeugs) in Echtzeit oder in einer nachverfolgenden Weise erkennen. Die Steuerung 110 kann die Situation im Inneren des Fahrzeugs, zum Beispiel den Zustand des Insassen P, in Echtzeit oder in einer nachverfolgenden Weise erkennen. Als der Zustand des Insassen P wird zum Beispiel die Position des Arms oder der Hand des Insassen P angenommen. Die Steuerung 110 kann die Position des Schwerpunkts des Insassen P auf der Basis der erhaltenen Bildinformationen bestimmen.
Radar 32
Das Radar 32 emittiert eine Funkwelle, um ein Objekt, wie etwa ein Hindernis, zu erfassen und den Abstand zu dem und die Richtung des Objekts zu messen. Das Radar 32 ist auf dem vorderen Stoßfänger und dem hinteren Stoßfänger des Fahrzeugs 1 installiert, um zum Beispiel die vordere Überwachung, die seitliche Überwachung und die hintere Überwachung für das Fahrzeug 1 zu ermöglichen. Überwachungsinformationen werden in die Steuerung 110 eingegeben, in dem RAM der Steuerung 110 aufgezeichnet und durch die Steuerung 110 analysiert. Folglich kann die Steuerung 110 die Situation um das Fahrzeug 1 herum in Echtzeit oder in einer nachverfolgenden Weise erkennen.
In dieser Ausführungsform werden die Bordkamera 31 und das Radar 32 bereitgestellt und Informationen sowohl von der Bordkamera 31 als auch dem Radar 32 werden verwendet, um einen Zusammenstoß vorherzusagen; diese Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt, und eine/s der Bordkamera 31 und des Radars 32 kann verwendet werden, oder eine andere Vorrichtung kann verwendet werden. In dieser Ausführungsform wird die Situation im Inneren des Fahrzeugs, das heißt, Informationen über den Zustand des Insassen P, unter Verwendung von Bildinformationen, die durch die Bordkamera 31 gewonnen werden, gewonnen; diese Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt und ein menschlicher Erfassungssensor oder Ähnliches kann verwendet werden.
Lastsensor 33
Der Lastsensor 33 ist an mehreren Stellen in dem Sitzpolster 11 und der Armstütze 14 des Sitzes 10 bereitgestellt, um Lasten zu erfassen, die den jeweiligen Stellen auferlegt werden. Zum Beispiel erfassen die Lastsensoren 33 Lasten auf insgesamt neun jeweiligen Stellen, nämlich fünf Stellen, welche eine linke vordere Stelle, eine rechte vordere Stelle, eine linke hintere Stelle, eine rechte hintere Stelle und eine mittlere Stelle in dem Sitzpolster 11 umfassen, zwei Stellen, welche vordere und hintere Stellen in der linken Armstütze 14L umfassen, und zwei Stellen, welche die vordere und hintere Stelle in der rechten Armstütze 14R umfassen.
Die erfassten Werte werden in die Steuerung 110 eingespeist und in dem RAM der Steuerung 110 aufgezeichnet, und Lastinformationen werden durch die Steuerung 110 analysiert. Folglich kann die Steuerung 110 den Sitzzustand des Insassen P, zum Beispiel die Position des Schwerpunkts des Insassen P, bestimmen.
Drucksensor 34
Der Drucksensor 34 ist an mehreren Stellen in dem Sitzpolster 11, der Sitzlehne 12 und der Armstütze 14 des Sitzes 10 bereitgestellt, um Drücke zu erfassen, die den jeweiligen Stellen auferlegt werden. Zum Beispiel erfassen die Drucksensoren 34 Drücke, die insgesamt jeweils 24 Stellen auferlegt werden, nämlich neun Stellen in drei Vorn-Hinten-Reihen und drei Rechts-Links-Reihen in dem Sitzpolster 11, neun Stellen in drei Oben-Unten-Reihen und drei Rechts-Links-Reihen in der Sitzlehne 12 und sechs Stellen, welche drei Vorn-Hinten-Stellen in jeder der linken Armstütze 14L und der rechten Armstütze 14R umfassen.
Die erfassten Werte werden in die Steuerung 110 eingespeist und in dem RAM der Steuerung 110 aufgezeichnet, und Druckinformationen werden durch die Steuerung 110 analysiert. Folglich kann die Steuerung 110 den Sitzzustand des Insassen P, zum Beispiel die Position des Schwerpunkts des Insassen P, bestimmen.
In dieser Ausführungsform werden die Bordkamera 31, der Lastsensor 33 und der Drucksensor 34 bereitgestellt, und die Position des Schwerpunkts des Insassen P kann durch jede dieser Vorrichtungen bestimmt werden; jedoch könnten alle die Vorrichtungen nicht bereitgestellt werden. Jede der Vorrichtungen kann verwendet werden, oder eine andere Vorrichtung kann verwendet werden. In dieser Ausführungsform wird eine große Anzahl von Lastsensoren 33 und Drucksensoren 34 verwendet; diese Ausführungsform ist jedoch nicht auf dieses beschränkt. Jede Anzahl von Sensoren kann verwendet werden, solange wenigstens erfasst werden kann, ob der Schwerpunkt des Insassen P sich nach rechts oder links verschiebt.
Hauptairbagvorrichtung 50
Die Hauptairbagvorrichtung 50 wird durch die Steuerung 110 gesteuert, um den Insassen P vor dem Aufprall eines Zusammenstoßes zu schützen. Die Hauptairbagvorrichtung 50 umfasst einen Hauptgasgenerator 51 und einen Hauptairbagkörper 52 (siehe zum Beispiel 3A-1 bis 3C-1).
Hauptgasgenerator 51
Der Hauptgasgenerator 51 zündet ansprechend auf ein Aktivierungssignal basierend auf einer Zusammenstoßerfassung oder Zusammenstoßvorhersage des Fahrzeugs 1 durch die Steuerung 110 Schießpulver, um aus einer durch Verbrennung bewirkten chemischen Reaktion Gas zu erzeugen. Das durch den Hauptgasgenerator 51 erzeugte Gas wird in den Hauptairbagkörper 52 eingeblasen.
Hauptairbagkörper 52
Der Hauptairbagkörper 52 ist ein Sackkörper, in den durch den Hauptgasgenerator 51 Gas eingeblasen wird. Der Hauptairbagkörper 52 ist klein zusammengefaltet, wenn er nicht aktiviert ist. Wenn von dem Hauptgasgenerator 51 Gas eingeblasen wird, bläst sich der Hauptairbagkörper 52 auf und entfaltet sich von dem Armaturenbrett 5 in Richtung des Sitzes 10, um den Aufprall des Zusammenstoßes des Fahrzeugs 1 auf dem Kopf, der Brust und so weiter des Insassen P zu verringern. Das heißt, wenn von der Steuerung 110 ein Zusammenstoß des Fahrzeugs 1 vorhergesagt wird, entfaltet sich der Hauptairbagkörper 52 von der Vorderseite des Fahrzeugs 1 in Richtung des Insassen P.
Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80
Die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 wird von der Steuerung 110 gesteuert, um die Armstütze 14 zu bewegen. Zum Beispiel wird die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 durch die Steuerung 110 gesteuert, so dass sie beide, die linke Armstütze 14L und die rechte Armstütze 14R, um den Befestigungspunkt dreht, wo die Armstütze 14 an der Sitzlehne 12 befestigt ist, so dass ihr distaler Endteil nach oben zeigt (worauf hier nachstehend als Aufwärtsdrehung Bezug genommen wird). Die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 wird von der Steuerung 110 gesteuert, so dass sie sowohl die linke Armstütze 14L als auch die rechte Armstütze 14R um die jeweiligen Befestigungspunkte dreht, wo die linke Armstütze 14L und die rechte Armstütze 14R jeweils an der Sitzlehne 12 befestigt sind, so dass ihre distalen Endteile nach unten zeigen (worauf hier auch als eine Abwärtsdrehung Bezug genommen wird).
Wenn die Zusammenstoßvorhersage des Fahrzeugs 1 erfasst wird, bewirkt die Steuerung 110, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 die linke Armstütze 14L oder die rechte Armstütze 14R, über welche sich der Schwerpunkt des Insassen P verschiebt, nach oben dreht. Wenn die Positionsverschiebung des Schwerpunkts des Insassen P beseitigt wird, bewirkt die Steuerung 110, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 sowohl die linke Armstütze 14L als auch die rechte Armstütze 14R nach unten dreht.
Steuerung 110
Die Steuerung 110 steuert Betriebe der Insassenschutzvorrichtung 101. Die Steuerung 110 umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), der ein von der CPU ausgeführtes Steuerprogramm, eine Datentabelle, Befehle, Daten und so weiter speichert, den RAM, der vorübergehend Daten speichert, einen elektrisch löschbaren und programmierbaren Nur-Lese-Speicher (EEPROM), der aus einem wiederbeschreibbaren nicht-flüchtigen Speicher ausgebildet ist, und eine Eingangs-Ausgangsschnittstellenschaltung. Die Steuerung 110 steuert die Insassenschutzvorrichtung 101 zentral.
Die Steuerung 110 ist über die Eingangs-Ausgangs-Schnittstellenschaltung mit der Bordkamera 31, dem Radar 32, dem Lastsensor 33, dem Drucksensor 34, der Hauptairbagvorrichtung 50, der Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 und dem nicht dargestellten ESG gekoppelt.
Die Steuerung 110 führt auf der Basis von Informationen, die von der Bordkamera 31 und dem Radar 32 eingespeist werden, die Zusammenstoßvorhersage und Zusammenstoßbestimmung für das Fahrzeug 1 durch.
Ein Beschleunigungssensor (G-Sensor), ein Abstandssensor, ein Aufprallsensor (Drucksensor) und Ähnliche können verwendet werden, und die Steuerung 110 kann die Zusammenstoßvorhersage und Zusammenstoßbestimmung auf der Basis von Informationen, die von diesen Vorrichtungen eingespeist werden, anstelle der Informationen, die von der Bordkamera 31 und dem Radar 32 eingespeist werden, durchführen.
Die Steuerung 110 bestimmt den Zustand des Insassen P, zum Beispiel die Position des Arms des Insassen P, auf der Basis der von der Bordkamera 31 eingespeisten Informationen. Die Steuerung 110 bestimmt die Position des Schwerpunkts des Insassen P auf der Basis der von der Bordkamera 31, dem Lastsensor 33 oder dem Drucksensor 34 eingespeisten Informationen.
Wenn ein Zusammenstoß des Fahrzeugs 1 vorhergesagt wird, aktiviert die Steuerung 110 die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80, um die Armstütze 14 nach oben und nach unten zu drehen, um die Arme des Insassen P wegzustoßen, und bewirkt danach, dass sich der Hauptairbagkörper 52 entfaltet.
Betriebe der Insassenschutzvorrichtung 101
Nun werden Betriebe der derart konfigurierten Insassenschutzvorrichtung 101 beschrieben.
3A-1 bis 3C-2 stellen die Bewegung der Armstütze und die Entfaltung des Hauptairbagkörpers 52 dar, wobei 3A-1 bis 3C-1 Seitenansichten sind und 3A-2 bis 3C-2 Vorderansichten sind. 4 ist ein Flussdiagramm, das die Gesamtbetriebe der Insassenschutzvorrichtung 101 darstellt.
In der Insassenschutzvorrichtung 101 wird durch die Steuerung 110 in vorgegebenen Zeitabständen regelmäßig ein in 4 dargestelltes Steuerungsverfahren durchgeführt.
In dem Steuerungsverfahren führt die Steuerung 110 zuerst ein Zusammenstoßvorhersageverfahren durch (Schritt S101). Zum Beispiel sagt die Steuerung 110 auf der Basis von Informationen, die von der Bordkamera 31 und dem Radar 32 eingespeist werden, einen Zusammenstoß des Fahrzeugs 1 voraus. Neben dieser Zusammenstoßvorhersage führt die Steuerung 110 auch ein Zusammenstoßbestimmungsverfahren für das Fahrzeug 1 durch. In einem Fall, in dem die Steuerung 110 einen Zusammenstoß des Fahrzeugs 1 erfasst, kann die Steuerung 110 ein Verfahren durchführen, das ähnlich einem nachstehend beschriebenen Verfahren ist, das zu der Zeit durchgeführt wird, wenn ein Zusammenstoß vorhergesagt wird; es ist jedoch wünschenswert, ein Verfahren durchzuführen, das zur Zeit des Zusammenstoßes durchgeführt wird. In dem Verfahren, das beispielsweise zur Zeit des Zusammenstoßes durchgeführt wird, bewirkt die Steuerung 110 nicht, dass sich die Armstütze 14 bewegt, sondern bewirkt, dass sich der Hauptairbagkörper 52 entfaltet.
Als Nächstes bestimmt die Steuerung 110, ob die Zusammenstoßvorhersage des Fahrzeugs 1 erfasst wird (Schritt S102). Das heißt, die Steuerung 110 bestimmt in dem Zusammenstoßvorhersageverfahren, ob ein Zusammenstoß des Fahrzeugs 1 vorhergesagt wird.
In einem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass ein Zusammenstoß vorhergesagt wird (Ja in Schritt S102), geht der Fluss weiter zu Schritt S103. In einem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass kein Zusammenstoß vorhergesagt wird (Nein in Schritt S102), endet das Steuerungsverfahren.
Wenn die Zusammenstoßvorhersage des Fahrzeugs 1 erfasst wird, führt die Steuerung 110 ein Verfahren durch, um den Schwerpunkt des Insassen P zu bestimmen (Schritt S103). Zum Beispiel erfasst die Steuerung 110 die Position des Schwerpunkts des Insassen P, der auf dem Sitz 10 sitzt, basierend auf Informationen, die von dem Lastsensor 33 eingespeist werden. Wie vorstehend beschrieben, kann die Steuerung 110 die Position des Schwerpunkts des Insassen P, der auf dem Sitz 10 sitzt, auf der Basis von Informationen erfassen, die von der Bordkamera 31 oder dem Drucksensor 34 eingespeist werden.
Als Nächstes bestimmt die Steuerung 110, ob der Schwerpunkt des Insassen P sich verschiebt (Schritt S104). Zum Beispiel bestimmt die Steuerung 110, ob die erfasste Position des Schwerpunkts des Insassen P innerhalb eines vorgegebene Bereichs von der Mitte des Sitzes 10 in der Rechts-Links-Richtung ist.
In einem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass der Schwerpunkt des Insassen P sich verschiebt (Ja in Schritt S 104), geht der Fluss weiter zu Schritt S105. In einem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass der Schwerpunkt des Insassen P sich nicht verschiebt (Nein in Schritt S104), geht der Fluss weiter zu Schritt S108.
In dem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass der Schwerpunkt des Insassen P sich verschiebt, bewirkt die Steuerung 110, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 die linke Armstütze 14L oder die rechte Armstütze 14R, über welche sich der Schwerpunkt verschiebt, nach oben dreht (Schritt S105). Zum Beispiel wählt die Steuerung 110 die linke Armstütze 14L oder die rechte Armstütze 14R, die bewegt werden soll, auf der Basis der Richtung aus, in welcher sich der Schwerpunkt des Insassen P verschiebt, und überträgt ein Aktivierungssignal zum Drehen der ausgewählten linken Armstütze 14L oder rechten Armstütze 14R nach oben an die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80. Entsprechend ist es möglich, den Insassen P, der auf eine Seite lehnt, aufrecht sitzen zu lassen, um den Schwerpunkt des Insassen P in einen angemessenen Bereich zu führen.
Als Nächstes bestimmt die Steuerung 110, ob der Schwerpunkt des Insassen P in den angemessenen Bereich bewegt wird (Schritt S106). Zum Beispiel erhält die Steuerung 110 nach der Aufwärtsbewegung der Armstütze 14 erneut ein Erfassungssignal von dem Lastsensor 33, erfasst die Position des Schwerpunkts des Insassen P und bestimmt, ob die erfasste Position des Schwerpunkts des Insassen P innerhalb des vorgegebenen Bereichs von der Mitte des Sitzes 10 in der Rechts-Links-Richtung ist. In diesem Fall könnte kein Erfassungssignal, das die Position des Schwerpunkts anzeigt, von dem Lastsensor 33 erhalten werden, und ein Erfassungssignal von der Bordkamera 31 oder dem Drucksensor 34 kann erhalten werden.
In einem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass der Schwerpunkt des Insassen P in den angemessenen Bereich bewegt wird (Ja in Schritt S106), geht der Fluss weiter zu Schritt S108. In einem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass der Schwerpunkt des Insassen P nicht in den angemessenen Bereich bewegt wird (Nein in Schritt S106) geht der Fluss weiter zu Schritt S107.
In dem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass der Schwerpunkt des Insassen P nicht in den angemessenen Bereich bewegt wird, bestimmt die Steuerung 110, ob seit der Bewegung der Armstütze 14 eine vorgegebene Zeit vergangen ist (Schritt S107). In einem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass die vorgegebene Zeit vergangen ist (Ja in Schritt S107), geht der Fluss weiter zu Schritt S109. In einem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass die vorgegebene Zeit nicht vergangen ist (Nein in Schritt S107), kehrt der Fluss zu Schritt S105 zurück, und das vorstehend beschriebene Verfahren wird wiederholt.
In dem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass der Schwerpunkt des Insassen P sich seit dem Anfang nicht verschiebt (Nein in Schritt S104), oder in dem Fall, in dem die Steuerung 110 bestimmt, dass der Schwerpunkt des Insassen P in den angemessenen Bereich bewegt wird (Ja in Schritt S106), führt die Steuerung 110 ein Verfahren zum Entfernen der Armstütze 14 durch (Schritt S108). Zum Beispiel überträgt die Steuerung 110 ein Aktivierungssignal zum Drehen sowohl der linken Armstütze 14L als auch der rechten Armstütze 14R nach unten an die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80. Folglich können die Arme des Insassen P, die auf der Armstütze 14 ruhen, abgesenkt werden.
Als Nächstes führt die Steuerung 110 ein Verfahren durch, um zu bewirken, dass der Hauptairbag 52 sich entfaltet (Schritt S109). Zum Beispiel überträgt die Steuerung 110 ein Aktivierungssignal an den Hauptgasgenerator 51 der Hauptairbagvorrichtung 50, um zu bewirken, dass die Zündung stattfindet, und um Gas zu erzeugen. Wenn der Hauptgasgenerator 51 in der Hauptairbagvorrichtung 50 Gas erzeugt, wird das Gas in den Hauptairbagkörper 52 eingespritzt, und der Hauptairbagkörper 52 entfaltet sich nach hinten in Richtung des Oberkörpers des Insassen P.
Andererseits wird, wie in 5A-1 bis 5C-2 dargestellt, in einem Fall, in dem die Haltung des Insassen P nicht korrigiert wird, keine Abwärtsdrehung der Armstütze 14 durchgeführt.
Zum Beispiel bewirkt die Steuerung 110 zuerst, dass die Armstütz-Bewegungsrichtung 80 die Armstütze 14 auf der Seite, über welche sich der Schwerpunkt verschiebt, nach oben dreht (Schritt S105). Danach bewirkt die Steuerung 110 in einem Fall, in dem der Schwerpunkt des Insassen P sich selbst nach dem Verlauf der vorgegebenen Zeit nicht in den angemessenen Bereich bewegt (Nein in Schritt S106 und Ja in Schritt S107), nicht, dass die Armstütze 14 sich nach unten dreht (nicht das Verfahren in Schritt S108 durchführt), sondern bewirkt, dass der Hauptairbagkörper 52 sich entfaltet (Schritt S109).
In dieser Ausführungsform wird die Armstütze 14 in einem Fall, in dem der Schwerpunkt des Insassen P nicht in den geeigneten Bereich bewegt wird, obwohl die Armstütze 14 nach oben gedreht wird, nach links gedreht wie sie ist; diese Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt, und die Armstütze 14 kann in ihre ursprüngliche Position zurückgebracht werden. Selbst wenn zum Beispiel in einem Fall, in dem die Hand des Insassen P sich aufgrund der Aufwärtsdrehung der Armstütze 14 seinem Gesicht nähert, wird folglich die Armstütze 14 in ihre ursprüngliche Position zurückgebracht, so dass die Position der Hand von dem Gesicht wegbewegt werden kann. Daher ist es zur Zeit der Entfaltung des Hauptairbagkörpers 52 möglich, zu verhindern, dass die Hand oder ein Objekt (zum Beispiel ein tragbares Endgerät), das in der Hand gehalten wird, in Kontakt mit dem Gesicht oder dem Kopf kommt, und der Insasse P kann geeignet geschützt werden.
In dieser Ausführungsform dreht die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 die Armstütze 14 nach oben und nach unten; diese Ausführungsform ist jedoch nicht auf dieses beschränkt, und die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 kann die Armstütze 14 in der Vertikalrichtung nach oben und unten verrücken. Die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 kann die Armstütze 14 nach oben in Richtung des Inneren und nach unten in Richtung des Äußeren bewegen. Die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 kann die Armstütze 14 in der Rechts-Linksrichtung nach außen drehen oder bewegen.
In dieser Ausführungsform bewegt oder dreht die Armstützen-Bewegungsvorrichtung 80 die Armstütze 14; diese Ausführungsform ist jedoch nicht auf dieses beschränkt. Es kann bewirkt werden, dass ein Airbag oder Ähnliches sich von der Armstütze 14 entfaltet, um zum Beispiel die Haltung des Insassen P zu korrigieren oder ihre Arme nach unten zu stoßen.
Wie vorstehend beschrieben, bewirkt die Insassenschutzvorrichtung 101 gemäß dieser Ausführungsform, dass die Armstütze 14 sich nach oben dreht und anschließend nach unten dreht, um die Arme des Insassen P nach unten zu stoßen, und bewirkt danach, dass der Hauptairbagkörper 52 sich in Richtung des Oberkörpers des Insassen P entfaltet. Das heißt, die Haltung des Insassen P kann korrigiert werden, bevor die Arme nach unten gedrückt werden. Daher ist es zu der Zeit, wenn die Arme des Insassen P nach unten gedrückt werden, möglich, zu verhindern, dass die Haltung des Insassen P aus dem Gleichgewicht kommt und der Insasse P von dem Sitz 10 fällt, und der Insasse P kann angemessen geschützt werden.
In der Insassenschutzvorrichtung 101 gemäß dieser Ausführungsform bewirkt die Insassenschutzvorrichtung 101 in einem Fall, in dem die Haltung des Insassen P nicht korrigiert wird, obwohl die Armstütze 14 nach oben gedreht wird, nicht, dass die Armstütze 14 sich nach unten dreht, sondern bewirkt, dass sich der Hauptairbagkörper 52 entfaltet. Daher kann der Insasse P geeignet geschützt werden, ohne, dass die Haltung des Insassen P gründlich aus dem Gleichgewicht kommt.
In einer Ausführungsform können die Bordkamera 31, der Lastsensor 33 und der Drucksensor 34 als eine „Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung“ dienen.
In einer Ausführungsform kann die Steuerung 110 als eine „Zusammenstoßvorhersageeinrichtung und eine Entfaltungssteuerung“ dienen.
In einer Ausführungsform kann der Hauptairbagkörper 52 als ein „Hauptairbagkörper“ dienen.
Gemäß Ausführungsformen der Offenbarung ist es möglich, eine Insassenschutzvorrichtung bereitzustellen, die selbst in einem Fall, in dem ein Insasse seinen Arm auf einer Armstütze auflegt, einen optimalen Insassenschutz bereitstellen kann.
Die in 2 dargestellte Steuerung 110 kann durch Schaltungen implementiert werden, die wenigstens eine integrierte Halbleiterschaltung, wie etwa wenigstens einen Prozessor (z.B. eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU)), wenigstens eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC) und/oder wenigstens eine feldprogrammierbare Gatteranordnung (FPGA), umfassen. Wenigstens ein Prozessor kann durch Lesen von Anweisungen von wenigstens einem maschinenlesbaren materiellen Medium konfiguriert werden, um alle oder einen Teil der Funktionen der Steuerung 110 durchzuführen. Ein derartiges Medium kann viele Formen annehmen, die jede Art von magnetischem Medium, wie etwa eine Festplatte, jede Art von optischem Medium, wie etwa eine CD und eine DVD, jede Art von Halbleiterspeicher (d.h. Halbleiterschaltung), wie etwa einen flüchtigen Speicher und einen nicht-flüchtigen Speicher, umfassen, aber nicht darauf beschränkt sind. Der flüchtige Speicher kann einen DRAM und einen SRAM umfassen, und der nicht-flüchtige Speicher kann einen ROM und einen NVRAM umfassen. Die ASIC ist eine integrierte Schaltung (IC), die für die Leistung kundenspezifisch angepasst ist, und die FPGA ist eine integrierte Schaltung, die konstruiert ist, um die gesamten oder einen Teil der Funktionen der in 2 dargestellten Module durchzuführen.

Claims

Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug, wobei die Insassenschutzvorrichtung aufweist: eine Zusammenstoßvorhersageeinrichtung, die konfiguriert ist, um einen Zusammenstoß des Fahrzeugs vorherzusagen; einen Hauptairbag, der konfiguriert ist, um sich von einer Vorderseite des Fahrzeugs in Richtung eines Insassen zu entfalten, wenn die Zusammenstoßvorhersageeinrichtung einen Zusammenstoß des Fahrzeugs vorhersagt; eine Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Position eines Schwerpunkts des Insassen zu erfassen; eine Armstützen-Bewegungsvorrichtung, die konfiguriert ist, um eine Armstütze zu bewegen; und eine Entfaltungssteuerung, die konfiguriert ist, um, wenn die Zusammenstoßvorhersageeinrichtung einen Zusammenstoß des Fahrzeugs erfasst, zu bewirken, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung die Armstütze nach oben bewegt, um den Schwerpunkt des Insassen basierend auf der Position des Schwerpunkts des Insassen, der von der Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung erfasst wird, in einen geeigneten Bereich zu führen, anschließend zu bewirken, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung die Armstütze entfernt, und danach zu bewirken, dass sich der Hauptairbag entfaltet.
Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Armstütze ein Paar rechter und linker Armstützen aufweist, und die Entfaltungssteuerung konfiguriert ist, um zu bewirken, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung nur eine Armstütze von dem Paar rechter und linker Armstützen nach oben bewegt, über welche die Schwerpunkterfassungsvorrichtung bestimmt wird, dass der Schwerpunkt des Insassen sich verschiebt, um den Schwerpunkt des Insassen in den geeigneten Bereich zu führen.
Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Entfaltungssteuerung konfiguriert ist, um zu bewirken, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung die Armstütze nach oben bewegt, und anschließend zu bewirken, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung die Armstütze entfernt, nachdem von der Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung die Bewegung des Schwerpunkts des Insassen in den geeigneten Bereich erfasst wird.
Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Entfaltungssteuerung konfiguriert ist, um in einem Fall, in dem von der Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung die Bewegung des Schwerpunkts des Insassen in den geeigneten Bereich nicht in einer vorgegebenen Zeit nach der Aufwärtsbewegung der Armstütze erfasst wird, nicht zu bewirken, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung die Armstütze entfernt.
Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung eine Kamera, einen Lastsensor oder einen Drucksensor aufweist.
Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Entfaltungssteuerung konfiguriert ist, um in einem Fall, in dem die von der Insassenschwerpunkt-Erfassungsvorrichtung erfasste Position des Schwerpunkts des Insassen in einer vorgegebenen Position angeordnet ist, nicht zu bewirken, dass die Armstützen-Bewegungsvorrichtung die Armstütze bewegt, sondern zu bewirken, dass der Hauptairbag sich entfaltet.