DE60308593T2

DE60308593T2 - Fahrzeugbremssystem

Info

Publication number: DE60308593T2
Application number: DE60308593T
Authority: DE
Inventors: Ltd. Ryozo c/o Honda R&D Co. Wako-shi Yoshizawa; Ltd. Isamu c/o Honda R&D Co. Wako-shi Nakanishi
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2002-06-06
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2007-02-01
Anticipated expiration: 2023-05-22
Also published as: DE60308593D1; JP3895641B2; US6971727B2; US20030227217A1; JP2004009892A; EP1369327B1; EP1369327A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug-Bremssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zum Abbremsen eines betreffenden Fahrzeugs, wenn eine potentielle Kollision eines nachfolgenden Fahrzeugs mit dem betreffenden Fahrzeug erwartet wird.
Ein allgemeines Fahrzeug-Bremssystem ist beispielsweise aus der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-355273 mit dem Titel "Vehicle passenger protection system" (Fahrzeuginsassenschutzsystem) bekannt. Dieses Schutzsystem wird kurz unter Bezugnahme auf 12 hierin beschrieben.
Ein herkömmliches Fahrzeug-Bremssystem 100, das in 12 gezeigt ist, weist ein Kollisionsvorhersagemittel 101 auf, um vorherzusagen, dass ein Objekt wahrscheinlich von hinten mit einem betreffenden Fahrzeug kollidieren wird, ein vorderes Hinderniserfassungsmittel 102 zum Erfassen der Anwesenheit eines Hindernisses vor dem betreffenden Fahrzeug, ein Fahrzustandserfassungsmittel 103 zum Erfassen des Fahrzustands des betreffenden Fahrzeugs, ein Bremsenbetätigungs-Erfassungsmittel 104 zum Erfassen des Betätigungszustands der Bremsen durch einen Fahrer, ein Rücksitz-Insassenerfassungsmittel 105 zum Erfassen der Anwesenheit eines Insassen auf einem Rücksitz des betreffenden Fahrzeugs, ein Annäherungsgeschwindigkeits-Erfassungsmittel 106 zum Erfassen der Annäherungsgeschwindigkeit eines Hindernisses, das sich dem hinteren Bereich des betreffenden Fahrzeugs nähert, und ein automatisches Bremsen-Steuer-/Regelmittel 108 zum Steuern eines Bremsmechanismus 107, um diesen automatisch in Antwort auf ein Kollisionsvorhersagesignal oder ähnliches von dem Kollisionsvorhersagemittel 101 zu betätigen.
Wenn das Kollisionsvorhersagemittel 101 eine potentielle Kollision eines Objekts von hinten mit dem betreffenden Fahrzeug erwartet und ein Kollisionsvorhersagesignal überträgt, steuert das Steuer-/Regelmittel den Bremsmechanismus 107 des Fahrzeugs derart an, dass dieser automatisch betätigt wird. Wenn das Objekt mit dem betreffenden Fahrzeug von hinten kollidiert, wird daher verhindert, dass sich das betreffende Fahrzeug nach vorne bewegt, und die Insassen werden davor geschützt, dass ihre Oberkörper stark gegen die Rückenlehne gedrückt werden.
Das obige herkömmliche Schutzsystem ist wirksam zum Schutz von Insassen und zur Verhinderung einer Vorwärtsbewegung eines betreffenden Fahrzeugs, wobei der Bremsmechanismus 107 wirksam betrieben wird, wenn ein Objekt mit dem betreffenden Fahrzeug direkt von hinten kollidiert.
Ein nachfolgendes Fahrzeug als ein kollidierendes Objekt kollidiert allerdings mit einem vorausfahrenden betreffenden Fahrzeug oft schräg von hinten oder von einer hinteren, relativ zu dem betreffenden Fahrzeug seitlich versetzten Position (versetzte Kollision). Bei einer schrägen Kollision von hinten oder einer versetzten Kollision dreht sich das betreffende Fahrzeug aufgrund der Aufprallenergie. Die Beschleunigung zu Beginn der Drehbewegung ist an einem weiter weg vom Drehpunkt gelegenen Abschnitt größer. Demzufolge variiert die Beschleunigung in der Drehrichtung, die auf die Insassen des betreffenden Fahrzeugs ausgeübt wird, stark in Abhängigkeit von den Sitzorten der Insassen. Um den Insassenschutz zu verbessern, sollte die auf die Insassen wirkende Beschleunigung in der Drehrichtung berücksichtigt werden, was nicht einfach ist.
Ferner ist das Verhalten des betreffenden Fahrzeugs bei einer Drehbewegung kompliziert. Es ist nicht einfach für das betreffende Fahrzeug, umgebende Hindernisse zu vermeiden, wenn welche vorhanden sind.
Es ist daher gewünscht, den Insassenschutz eines betreffenden Fahrzeugs zu verbessern, selbst wenn ein nachfolgendes Fahrzeug mit dem betreffenden Fahrzeug direkt von hinten, schräg von hinten oder von einer hinteren, seitlich versetzten Position kollidiert, und ebenfalls das Vermeiden von Hindernissen um das betreffende Fahrzeug herum zu vereinfachen.
US 6,364,433 offenbart ein Fahrzeug-Bremssystem, wobei Sensoren an der hinteren Stoßstange eines Fahrzeugs einen Aufprall von hinten erfassen, und ein Beschleunigungssensor im Fahrzeug den Betrag und die Richtung der Beschleunigung des Fahrzeugs aufgrund des Aufpralls von hinten erfasst. Die Bremsen werden dann individuell an beiden Seiten des Fahrzeugs betätigt, um ein Drehen des Fahrzeugs zu verhindern.
Das Dokument EP 1 010 596 offenbart ein Bremssystem für ein Fahrzeug, wobei ein Beschleunigungssensor eine Beschleunigung eines Fahrzeugs in Längsrichtung misst und die Bremsen betätigt, wenn die Beschleunigung größer ist als ein vorbestimmter oder berechneter Schwellenwert, welcher eine Aufprallkollision von hinten anzeigt. Die Richtung der Kollision wird nicht berücksichtigt.
JP-09142284 offenbart ein Bremssystem, wobei eine Kollision aus den Signalen eines Gierratensensors und eines Sensors für eine laterale Beschleunigung erfasst wird, und wobei die linke und die rechte Seite des Fahrzeugs dann entsprechend abgebremst werden, um ein Drehen eines Fahrzeugs während einer Kollision zu verhindern.
Das Dokument DE 198 28 693 A offenbart ein Fahrzeug-Bremssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei die einzelnen Räder des Fahrzeugs abgebremst werden, um eine ideale Geschwindigkeitsverringerung und einen günstigen Aufprallwinkel für den Fall zu erreichen, dass ein Fahrzeug mit einem sich vor dem Fahrzeug befindlichen Hindernis kollidiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug-Bremssystem gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, wobei eine Ausführungsform desselben umfasst: einen Bremsmechanismus zum individuellen Abbremsen von Rädern eines Fahrzeugs; und eine Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung, um den Bremsmechanismus für einen automatischen Betrieb anzuweisen, wobei die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung umfasst: ein Kollisionsvorhersagemittel zur Vorhersage, dass ein kollidierendes Objekt mit dem Fahrzeug bei einer Geschwindigkeit kollidiert, welche kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert oder gleich diesem ist; ein Kollisionsrichtungserfassungsmittel zur Vorhersage einer relativen Kollisionsrichtung, wie beispielsweise eines seitlichen Versatzbetrags oder eines Kollisionswinkels, des kollidierenden Objekts bezogen auf das Fahrzeug; und ein Kollisionsobjektgeschwindigkeitserfassungsmittel zum Erfassen der Geschwindigkeit des kollidierenden Objekts, wobei die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung den Bremsmechanismus nach Maßgabe eines Vorhersagesignals von dem Kollisionsvorhersagemittel, eines Vorhersagesignals von dem Kollisionsrichtungserfassungsmittel und eines Erfassungssignals von dem Kollisionsobjektgeschwindigkeitserfassungsmittel anweist, um Bremskräfte zu den jeweiligen Rädern derart zuzuordnen, dass eine Drehung des Fahrzeugs bei einer Kollision verhindert wird.
Gemäß einem von dem Kollisionsvorhersagemittel übertragenen Kollisionsvorhersagesignal, einem von dem Kollisionsrichtungsenfassungsmittel übertragenen Erfassungssignal und einem von dem Kollisionsobjektgeschwindigkeitserfassungsmittel übertragenen Erfassungssignal steuert/regelt die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung die Betätigung des Bremsmechanismus, um Bremskräfte zu den jeweiligen Rädern derart zuzuordnen, dass eine Drehung des betreffenden Fahrzeugs bei einer Kollision verhindert wird. Selbst wenn ein kollidierendes Objekt mit dem betreffenden Fahrzeug von hinten schräg oder von einer hinteren, seitlich versetzten Position kollidiert, können Bremskräfte entsprechend dem Kollisionstyp und der Geschwindigkeit des kollidierenden Objekts zugeordnet werden, um die Drehbewegung des betreffenden Fahrzeugs zu begrenzen.
Demzufolge kann eine auf die Insassen in dem betreffenden Fahrzeug in der Drehrichtung ausgeübte Beschleunigung begrenzt werden, was zu einem weiter verbesserten Insassenschutz führt. Da zum Beispiel verhindert wird, dass der Körper eines in einem Sitz sitzenden Insassen zur Seite schwingt, kann der Hals des Insassen an einer Kopfstütze des Sitzes abgestützt werden, und eine auf den Hals des Insassen wirkende Last kann zuverlässiger verringert werden.
Da ferner die Drehbewegung des betreffenden Fahrzeugs begrenzt wird, kann das Verhalten des betreffenden Fahrzeugs in einer Kollision stabilisiert werden, wodurch Hindernisse um das betreffende Fahrzeug herum, falls sie vorhanden sind, einfach vermieden werden.
Bei der vorliegenden Erfindung umfasst der obige Ausdruck "eine Geschwindigkeit, welche kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert oder gleich diesem ist" das Fahrzeug, wenn es geparkt ist.
Bei der vorliegenden Erfindung umfasst der Bremsmechanismus vorzugsweise eine linke vordere Bremse zum Abbremsen eines linken Vorderrads, eine rechte vordere Bremse zum Abbremsen eines rechten Vorderrads, eine linke hintere Bremse zum Abbremsen eines linken Hinterrads und eine rechte hintere Bremse zum Abbremsen eines rechten Hinterrads, und eine Hauptbremse zum Zuordnen von Bremskräften zu den jeweiligen Bremsen.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unten rein exemplarisch detailliert beschrieben, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
1 eine Draufsicht auf ein Fahrzeug ist, welches ein Bremssystem gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;
2 ein Blockdiagramm des erfindungsgemäßen Fahrzeug-Bremssystems ist;
3A, 3B, 3C, 3D und 3E Diagramme sind, welche Beispiele von Kollisionstypen eines nachfolgenden Fahrzeugs mit einem be treffenden Fahrzeug sind;
4 ein Diagramm ist, das Kollisionstypen von seitlich versetzten Kollisionen und einer Kollision direkt von hinten eines nachfolgenden Fahrzeugs mit dem betreffenden Fahrzeug illustriert;
5 ein Diagramm ist, dass einen Zustand eines nachfolgenden Fahrzeugs illustriert, welches schräg von links hinten mit dem betreffenden Fahrzeug kollidiert;
6 ein Diagramm ist, dass einen Zustand eines nachfolgenden Fahrzeugs illustriert, welches schräg von rechts hinten mit dem betreffenden Fahrzeug kollidiert;
7 eine perspektivische Ansicht ist, die den Aufbau eines Fahrzeugsitzes zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung illustriert;
8A und 8B Diagramme sind, welche die Beziehung zwischen der Reaktion eines Insassen auf eine Kollision von hinten und einem Sitz illustriert;
9A bis 9D Flussdiagramme sind, welche den Steuer-/Regelbetrieb einer Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung illustrieren;
10 ein Kennfeld ist, das Bremskoeffizienten der jeweiligen Räder für jeden Kollisionsmodus illustriert;
11 ein Kennfeld ist, das einen Koeffizienten der Geschwindigkeit relativ zu der Geschwindigkeit eines nachfolgenden Fahrzeugs illustriert; und
12 ein Blockdiagramm des herkömmlichen Fahrzeug-Bremssystems ist.
Die folgende Beschreibung ist rein exemplarischer Natur und es ist in keiner Weise beabsichtigt, dass diese die Erfindung, ihre Anwendung oder Verwendungen begrenzt.
Wie in 1 gezeigt, ist ein Fahrzeug 10 mit einem Fahrzeug-Bremssystem 20 ausgestattet. Das betreffende Fahrzeug 10 weist einen Bremsmechanismus 27 zum individuellen Bremsen eines linken Vorderrads 11FL, eines rechten Vorderrads 11FR, eines linken Hinterrads 11RL und eines rechten Hinterrads 11RR, eine Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung 26 zum Steuern/Regeln des Betriebs des Bremsmechanismus 27, ein Gaspedal 12, ein Lenkrad 13 und eine Mehrzahl von (z. B. vier) Abstandssensoren 21A bis 21D auf.
Der Bremsmechanismus 27 ist ein hydraulischer Bremsmechanismus, welcher durch ein Bremspedal 31 betätigt werden kann. Der Bremsmechanismus 27 weist eine linke vordere Bremse 32FL zum Bremsen des linken Vorderrads 11FL, eine rechte vordere Bremse 32FR zum Bremsen des rechten Vorderrads 11FR, eine linke hintere Bremse 32RL zum Bremsen des linken Hinterrads 11RL und eine rechte hintere Bremse 32RR zum Bremsen des rechten Hinterrads 11RR auf, sowie eine Hauptbremse 33 (wie beispielsweise einen Bremskraftverstärker) zum Zuordnen einer Bremskraft zu jeder der Bremsen 32FL, 32FR, 32RL und 32RR.
Die Abstandssensoren 21A bis 21D sind Sensoren zum Messen des Abstands zwischen dem betreffenden Fahrzeug 10 und einem nachfolgenden Fahrzeug 40 (siehe 3A) und sind hinten am Fahrzeug 10 in Querrichtung ausgerichtet.
Die Abstandssensoren 21A bis 21D sind beispielsweise Ultraschallsensoren, Infrarotsensoren, Ultraviolettsensoren, Sensoren für sichtbares Licht, Lasersensoren, Radarsensoren oder Abbildungssysteme, wie beispielsweise CCDs, bei welchen ein kleiner Strahlausbreitungswinkel eingestellt ist.
Das nachfolgende Fahrzeug 40 ist ein Objekt, das mit dem betreffenden Fahrzeug 10 von hinten kollidieren wird.
Wie in 2 gezeigt, weist das Fahrzeug-Bremssystem 20 die vier Abstandssensoren 21A bis 21D, einen Detektor 22 für die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs, einen Gaspedaldetektor 23, einen Rückenlehnendeformationsdetektor 24, einen Lenkwinkeldetektor 26, die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung 26 und den Bremsmechanismus 27 auf.
Der Detektor 22 für die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs ist ein Geschwindigkeitssensor. Der Gaspedaldetektor 23 ist ein Erfassungsschalter zum Erfassen des Niederdrückens des Gaspedals 12 (siehe 1). Der Lenkwinkeldetektor 25 ist ein Sensor zum Erfassen des Lenkwinkels des Lenkrads 13 (siehe 1). Der Rückenlehnendeformationsdetektor 24 wird unten detailliert beschrieben.
3A bis 3E illustrieren beispielhafte Kollisionstypen des nachfolgenden Fahrzeugs 40 mit dem betreffenden Fahrzeug 10, wobei die relative Kollisionsrichtung des Fahrzeugs 40 bezogen auf das betreffende Fahrzeug 10 illustriert ist.
3A stellt ein Beispiel dar, bei dem das nachfolgende Fahrzeug 40 als ein kollidierendes Objekt mit dem betreffenden Fahrzeug 10 direkt von hinten kollidiert.
3B stellt ein Beispiel dar, bei dem das nachfolgende Fahrzeug 40, das um einen Versatzbetrag f1 nach links versetzt ist, mit dem betreffenden Fahrzeug 10 von hinten kollidiert (nach links versetzte Kollision).
3C stellt ein Beispiel dar, bei dem das nachfolgende Fahrzeug 40, das um einen Versatzbetrag f1 nach rechts versetzt ist, mit dem betreffenden Fahrzeug 10 von hinten kollidiert (nach rechts versetzte Kollision).
3D stellt ein Beispiel dar, bei dem das nachfolgende Fahrzeug 40 von links hinten schräg mit dem betreffenden Fahrzeug 10 unter einem Kollisionswinkel θ kollidiert (schräge Kollision von links hinten).
3E stellt ein Beispiel dar, bei dem das nachfolgende Fahrzeug 40 von rechts hinten schräg mit dem betreffenden Fahrzeug 10 unter einem Kollisionswinkel θ kollidiert (schräge Kollision von rechts hinten).
Nun wird unter Bezugnahme auf 4, 5 und 6 das Prinzip der Identifikation der Kollisionstypen des nachfolgenden Fahrzeugs 40 mit dem betreffenden Fahrzeug 10 beschrieben. Die vier Abstandssensoren 21A bis 21D werden jeweils durch Anhängen der Ordnungszahlen "erster, zweiter, dritter, vierter" an diese unterschieden.
Wie in 4 gezeigt, sind die vier Abstandssensoren 21A, 21B, 21C und 21D in Querrichtung mit gleichen Abständen von links nach rechts hinten am betreffenden Fahrzeug 10 ausgerichtet, und zwar in der Reihenfolge: erster Abstandssensor 21A, zweiter Abstandssensor 21B, dritter Abstandssensor 21C und vierter Abstandssensor 21D. Die Zwischenräume zwischen den Abstandssensoren 21A bis 21D betragen X1. In 4 sind zur Unterscheidung Bezugszeichen A, B, C, D, E, F und G an das nachfolgende Fahrzeug 40 angehängt, um das Verständnis der Kollisionstypen zu erleichtern.
Wenn nur der am weitesten links angeordnete erste Abstandssensor 21A das nachfolgende Fahrzeug 40A erfasst, wird dies als eine versetzte Kollision identifiziert, bei der das nachfolgende Fahrzeug 40A, das weit nach links versetzt ist (großer Versatz nach links), mit dem betreffenden Fahrzeug 10 kollidiert. Dies ist ein Beispiel des in 3B gezeigten Kollisionstyps.
Wenn nur der erste und der zweite Abstandssensor 21A und 21B das nachfolgende Fahrzeug 40B erfassen, wird dies als eine versetzte Kollision identifiziert, bei der das nachfolgende Fahrzeug 40B, das mäßig nach links versetzt ist (mittlerer Versatz nach links), mit dem betreffenden Fahrzeug 10 kollidiert. Dies ist ebenfalls ein Beispiel des in 3B gezeigten Kollisionstyps.
Wenn nur der erste, der zweite und der dritte Abstandssensor 21A, 21B und 21C das nachfolgende Fahrzeug 40C erfassen, wird dies als eine versetzte Kollision identifiziert, bei der das nachfolgende Fahrzeug 40C, das leicht nach links versetzt ist (kleiner Versatz nach links), mit dem betreffenden Fahrzeug 10 kollidiert. Dies ist ebenfalls ein Beispiel des in 3B gezeig ten Kollisionstyps.
Wenn der erste, der zweite, der dritte und der vierte Abstandssensor 21A, 21B, 21C und 21D das Fahrzeug 40D alle erfassen, wird dies als eine Kollision des Fahrzeugs 40D direkt von hinten mit dem betreffenden Fahrzeug 10 identifiziert. Dies ist der in 3A gezeigte Kollisionstyp.
Wenn nur der zweite, der dritte und der vierte Abstandssensor 21B, 21C und 21D das nachfolgende Fahrzeug 40E erfassen, wird dies als eine versetzte Kollision identifiziert, bei der das nachfolgende Fahrzeug 40E, das leicht nach rechts versetzt ist (kleiner Versatz nach rechts), mit dem betreffenden Fahrzeug 10 kollidiert. Dies ist ein Beispiel des in 3C gezeigten Kollisionstyps.
Wenn nur der dritte und der vierte Abstandssensor 21C und 21D das nachfolgende Fahrzeug 40F erfassen, wird dies als eine versetzte Kollision identifiziert, bei der das nachfolgende Fahrzeug 40F, das mäßig nach rechts versetzt ist (mittlerer Versatz nach rechts), mit dem betreffenden Fahrzeug 10 kollidiert. Dies ist ebenfalls ein Beispiel des in 3C gezeigten Kollisionstyps.
Wenn nur der am weitesten rechts angeordnete vierte Abstandssensor 21D das nachfolgende Fahrzeug 40G erfasst, wird dies als eine versetzte Kollision identifiziert, bei der das nachfolgende Fahrzeug 40G, das weit nach rechts versetzt ist (großer Versatz nach rechts), mit dem betreffenden Fahrzeug 10 kollidiert. Dies ist ebenfalls ein Beispiel des in 3C gezeigten Kollisionstyps.
5 illustriert einen Kollisionstyp, bei dem das nachfolgende Fahrzeug 40 von links hinten schräg unter einem Kollisionswinkel θ mit dem betreffenden Fahrzeug 10 kollidiert. Dies ist ein Beispiel des in 3D gezeigten Kollisionstyps.
Zu diesem Zeitpunkt beträgt der zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 von dem am weitesten links angeordneten ersten Abstandssensor 21A gemessene Abstand La2, und der von dem zweiten Abstandssensor 21B gemessene Abstand zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 beträgt Lb2. Der Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandssensor 21A und 21B beträgt X1. Der Kollisionswinkel θ kann von dem Beziehungsausdruck (1) unten bestimmt werden: θ = tan–1{(Lb2 – La2)/X1} (1)
Das heisst, die Größe des Kollisionswinkels θ wird durch die Abstände La2 und Lb2 zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 bestimmt.
6 illustriert einen Kollisionstyp, bei dem das nachfolgende Fahrzeug 40 von rechts hinten schräg unter einem Kollisionswinkel θ mit dem betreffenden Fahrzeug 10 kollidiert. Dies ist ein Beispiel des in 3E gezeigten Kollisionstyps.
Zu diesem Zeitpunkt beträgt der zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 von dem dritten Abstandssensor 21C gemessene Abstand Lc2, und der von dem am weitesten rechts angeordneten vierten Abstandssensor 21D gemessene Abstand zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 beträgt Ld2. Der Zwischenraum zwischen dem dritten und dem vierten Abstandssensor 21C und 21D beträgt X1. Der Kollisionswinkel θ kann von dem Beziehungsausdruck (2) unten bestimmt werden: θ = tan–1{(Lc2 – Ld2)/X1} (2)
Das heisst, die Größe des Kollisionswinkels θ wird durch die Abstände Lc2 und Ld2 zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 bestimmt.
Wie oben beschrieben, erfassen die vier Abstandssensoren 21A bis 21D das nachfolgende Fahrzeug 40, mit anderen Worten, messen Abstände zwischen dem betreffenden Fahrzeug 10 und dem nachfolgenden Fahrzeug 40, wodurch die Identifikation des Kollisionstyps des nachfolgenden Fahrzeugs 40 mit dem betreffenden Fahrzeug 10 erleichtert wird.
7 illustriert einen Sitz 50 zur Verwendung bei dem Fahrzeug-Bremssystem gemäß der vorliegenden Erfindung. Der Sitz 50 umfasst eine Sitzstütze 51, welche auf dem in 1 gezeigten Fahrzeugboden angeordnet ist, ein Sitzkissen 53 und eine Rückenlehne 56, welche an der Sitzstütze 51 vorgesehen sind, und eine Kopfstütze 57, welche oben an der Rückenlehne 56 vorgesehen ist.
Das Sitzkissen 53 ist an der Sitzstütze 51 mittels eines Sitzkissenrahmens 52 angebracht. Ein Rückenlehnenrahmen 55 ist mittels eines Scharniers 54 derart an der Sitzstütze 51 angebracht, dass er nach vorne und nach hinten bewegbar ist. Die Rückenlehne 56 ist an dem Rückenlehnenrahmen 55 angebracht. Die Kopfstütze 57 ist oben an dem Rückenlehnenrahmen 55 angebracht.
Der Sitz 50 weist den Rückenlehnendeformationsbetragdetektor 24 zum Erfassen des Deformationsbetrags der Rückenlehne 56 auf. Wenn eine nach hinten weisende externe Kraft auf die Rückenlehne 56 wirkt, tritt in dem Scharnier 54 und der Rückenlehne 56 eine Deformation entsprechend des Betrags der externen Kraft auf. Der in dem Scharnier 54 bewirkte Deformationsbetrag wird von dem Rückenlehnendeformationsbetragdetektor 24 als der Deformationsbetrag der Rückenlehne 56 erfasst.
Wie in 8A gezeigt, bewegt sich bei einer Kollision von hinten der Oberkörper eines in dem Sitz 50 sitzenden Insassen Ma als Reaktion nach hinten, und eine externe Kraft wird von dem Oberkörper auf die Rückenlehne 56 ausgeübt. Die externe Kraft bewirkt, dass sich die Rückenlehne 56 nach hinten bewegt. Die Rückenlehne 56 verformt sich entsprechend des Betrags der nach hinten weisenden externen Kraft. Ein erster Deformationsbetrag δ1 wird von dem Rückenlehnendeformationsbetragdetektor 24 erfasst.
Die Reaktion dagegen, dass der Oberkörper des Insassen Ma gegen die Rückenlehne 56 drückt, bewirkt, dass sich der Oberkörper des Insassen Ma wieder nach vorne bewegt (zurückprallt), wie in 8B gezeigt. Demzufolge ist die auf die Rückenlehne 56 wirkende externe Kraft verringert, was zu einem verringerten Deformationsbetrag δ2 der Rückenlehne 56 führt. Der verringerte Deformationsbetrag δ2 wird von dem Rückenlehnendeformationsbetragdetektor 24 erfasst.
Auf Grundlage des Deformationsbetrags δ1 bei der in 8A gezeigten Hin-Bewegung bestimmt die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung 26 die Verringerung zu dem Deformationsbetrag δ2 bei dem in 8B gezeigten Zurückprallen, und steuert/regelt den Bremsmechanismus 27 (siehe 2), um die Bremskraft zu verringern. Demzufolge kann die auf den Insassen Ma beim Zurückprallen wirkende Reaktion verringert werden, was den Schutz des Insassen Ma bewirkt.
Nun wird der Steuer-/Regelbetrieb der in 2 gezeigten Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung 26 unter Bezugnahme auf 10 und 11 und den in 9A bis 9D gezeigten Flussdiagrammen beschrieben.
Schritt (im Folgenden als ST abgekürzt) 01: Die Geschwindigkeit V1 des betreffenden Fahrzeugs wird bestimmt. Die Geschwindigkeit V1 ist eine Ist-Geschwindigkeit V1, welche von dem in 2 gezeigten Detektor 22 für die Geschwindigkeit des betreffenden Fahrzeugs bestimmt ist.
ST02: Es wird bestimmt, ob die Geschwindigkeit V1 des betreffenden Fahrzeugs kleiner ist als ein vorbestimmter Stopp-Schwellenwert V0. Wenn die Antwort JA ist, geht das Programm bei ST03 weiter, und wenn sie NEIN ist, kehrt es zu ST01 zurück. Der "Stopp-Schwellenwert V0" ist ein Referenzwert, um zu bestimmen, ob das betreffende Fahrzeug 10 angehalten ist. Wenn die Antwort JA ist, wird bestimmt, dass das Fahrzeug 10 angehalten ist.
ST03: Erste Abstände La1, Lb1, Lc1 und Ld1 zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 werden gemessen. Die ersten Abstände La1, Lb1, Lc1 und Ld1 sind Ist-Abstände La1, Lb1, Lc1 und Ld1 zwischen den Fahrzeugen 10 und 40, die von den in 2 gezeigten Abstandssensoren 21A bis 21D gemessen sind.
ST04: Ein in der Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung 26 (siehe 2) eingebauter Zeitzähler wird zurückgesetzt und dann gestartet.
ST05: Dieser Schritt wird wiederholt, bis die Zählzeit t1 des Zeitzählers eine vorbestimmte, sehr kurze Zeitspanne t0 erreicht. Beim Erreichen geht das Programm bei ST06 weiter.
ST06: Zweite Abstände La2, Lb2, Lc2 und Ld2 zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 werden gemessen. Die zweiten Abstände La2, Lb2, Lc2 und Ld2 sind Ist-Abstände La2, Lb2, Lc2 und Ld2 zwischen den Fahrzeugen 10 und 40, welche wie in ST03 gemessen sind.
Auf diese Art und Weise werden in ST03 bis ST06 die Abstände zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 zweimal gemessen, um die Änderung des Abstands zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 während der vorbestimmten Zeitspanne t0 zu bestimmen.
Die Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 4 fortgesetzt. La1 und La2 sind von dem ersten Abstandssensor 21A gemessene Abstände. Lb1 und Lb2 sind von dem zweiten Abstandssensor 21B gemessene Abstände. Lc1 und Lc2 sind von dem dritten Abstandssensor 21C gemessene Abstände. Ld1 und Ld2 sind von dem vierten Abstandssensor 21D gemessene Abstände.
ST07 (siehe 9B): Es wird überprüft, ob der zweite Abstand La2 kleiner ist als ein vorbestimmter Schwellenwert L0 für eine größtmögliche Annäherung. Wenn die Antwort JA ist, geht das Programm bei ST08 weiter, und wenn sie NEIN ist, geht es bei ST11 weiter. Der "Schwellenwert L0 für eine größtmögliche Annäherung" ist ein Referenzwert, um zu bestimmen, ob es wahrscheinlich ist, dass das nachfolgende Fahrzeug 40 mit dem betreffenden Fahrzeug 10 kollidiert.
ST08: Es wird überprüft, ob der zweite Abstand Lb2 kleiner ist als der Schwellenwert L0 für die größtmögliche Annäherung. Wenn die Antwort JA ist, geht das Programm bei ST09 weiter, und wenn sie NEIN ist, geht es bei ST20 weiter.
ST09: Es wird überprüft, ob der zweite Abstand Lc2 kleiner ist als der Schwellenwert L0 für die größtmögliche Annäherung. Wenn die Antwort JA ist, geht das Programm bei ST10 weiter, und wenn sie NEIN ist, geht es bei ST14 weiter.
ST10: Es wird überprüft, ob der zweite Abstand Ld2 kleiner ist als der Schwellenwert L0 für die größtmögliche Annäherung. Wenn die Antwort JA ist, wird bestimmt, dass eine Kollision direkt von hinten stattfinden wird, und das Programm geht bei ST26 weiter, und wenn sie NEIN ist, geht es bei ST25 weiter.
ST11: Es wird überprüft, ob der zweite Abstand Ld2 kleiner ist als der Schwellenwert L0 für die größtmögliche Annäherung. Wenn die Antwort JA ist, geht das Programm bei ST12 weiter. Wenn sie NEIN ist, wird bestimmt, dass keine Möglichkeit einer Kollision mit dem betreffenden Fahrzeug 10 besteht, und das Programm kehrt zu dem in 9A gezeigten ST01 zurück.
ST12: Es wird überprüft, ob der zweite Abstand Lc2 kleiner ist als der Schwellenwert L0 für die größtmögliche Annäherung. Wenn die Antwort JA ist, geht das Programm bei ST13 weiter, und wenn sie NEIN ist, geht es bei ST32 weiter.
ST13: Es wird überprüft, ob der zweite Abstand Lb2 kleiner ist als der Schwellenwert L0 für die größtmögliche Annäherung. Wenn die Antwort JA ist, geht das Programm bei ST27 weiter, und wenn sie NEIN ist, geht es bei ST17 weiter.
ST14: Es wird überprüft, ob der zweite Abstand La2 kleiner ist als der zweite Abstand Lb2. Wenn die Antwort JA ist, wird bestimmt, dass eine "schräge Kollision von links hinten" stattfinden wird, und das Programm geht bei ST15 weiter. Wenn sie NEIN ist, geht das Programm bei ST21 weiter.
ST15: Aus den Abständen La2 und Lb2 zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 und dem Zwischenraum (Abstand zwischen den Sensoren) X1 zwischen dem ersten und dem zweiten Abstandssensor 21A und 21E wird der Kollisionswinkel θ des nachfolgenden Fahrzeugs 40 aus dem obigen Ausdruck (1) bestimmt (siehe 5). θ = tan–1{(Lb2 – La2)/X1} (1)
ST16: Der Kollisionswinkel θ wird mit einem vorbestimmten ersten Referenzkollisionswinkel α1 und einem zweiten Referenzkollisionswinkel α2 verglichen. α1 ist kleiner als α2. Wenn der Kollisionswinkel θ kleiner ist als der erste Referenzkollisionswinkel α1 (θ < α1), wird bestimmt, dass der Winkel θ der schrägen Kollision von links hinten klein ist, und das Programm geht weiter zu ST22. Wenn der Kollisionswinkel θ größer als der erste Referenzkollisionswinkel α1 oder gleich diesem ist, und kleiner als der zweite Referenzkollisionswinkel α2 oder gleich diesem ist (α1 ≤ θ ≤ α2), wird bestimmt, dass der Winkel θ der schrägen Kollision von links hinten mittelgroß ist, und das Programm geht weiter zu ST23. Wenn der Kollisionswinkel θ größer ist als der zweite Referenzkollisionswinkel α2 (α2 < θ), wird bestimmt, dass der Winkel θ der schrägen Kollision von links hinten groß ist, und das Programm geht weiter zu ST24.
ST17: Es wird überprüft, ob der zweite Abstand Lc2 größer ist als der zweite Abstand Ld2. Wenn die Antwort JA ist, wird bestimmt, dass eine "schräge Kollision von rechts hinten" stattfinden wird, und das Programm geht bei ST18 weiter. Wenn sie NEIN ist, geht das Programm bei ST31 weiter.
ST18: Aus den Abständen Lc2 und Ld2 zwischen den Fahrzeugen 10 und 40 und dem Zwischenraum X1 zwischen dem dritten und dem vierten Abstandssensor 21C und 21D wird der Kollisionswinkel θ des nachfolgenden Fahrzeugs 40 aus dem obigen Ausdruck (2) bestimmt (siehe 6). θ = tan–1{(Lc2 – Ld2)/X1} (2)
ST19: Der Kollisionswinkel θ wird mit dem vorbestimmten ersten Referenzkollisionswinkel α1 und dem zweiten Referenzkollisionswinkel α2 verglichen. Wenn der Kollisionswinkel θ kleiner ist als der erste Referenzkollisionswinkel α1 (θ < α1), wird bestimmt, dass der Winkel θ der schrägen Kollision von rechts hinten klein ist, und das Programm geht weiter zu ST28. Wenn der Kollisionswinkel θ größer als der erste Referenzkollisionswinkel α1 oder gleich diesem ist, und kleiner als der zweite Referenzkollisionswinkel α2 oder gleich diesem ist (α1 ≤ θ ≤ α2), wird bestimmt, dass der Winkel θ der schrägen Kollision von rechts hinten mittelgroß ist, und das Programm geht weiter zu ST29. Wenn der Kollisionswinkel θ größer ist als der zweite Referenzkollisionswinkel α2 (α2 < θ), wird bestimmt, dass der Winkel θ der schrägen Kollision von rechts hinten groß ist, und das Programm geht weiter zu ST30.
ST20: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 2 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST21: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 3 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST22: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 10 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST23: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 9 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST24: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 8 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST25: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 4 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST26: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 1 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST27: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 7 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST28: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 13 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST29: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 12 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST30: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 11 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST31: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 6 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST32: Ein Kollisionsmoduskoeffizient S wird auf 5 gesetzt und dann geht das Programm weiter zu dem in 9C gezeigten ST33.
ST33 (siehe 9C): Aus dem Kollisionsmoduskoeffizienten S werden die Bremskoeffizienten Rfl, Rfr; Rrl und Rrr der jeweiligen Räder des betreffenden Fahrzeugs 10 bestimmt. Insbesondere werden sie auf Grundlage eines in 10 gezeigten Kennfelds bestimmt. Das Kennfeld bestimmt den Kollisionsmoduskoeffizienten S und die zugeordneten Kollisionsmodi und Bremskoeffizienten Rfl, Rfr, Rrl und Rrr der Räder. Die Bremskoeffizienten Rfl, Rfr, Rrl und Rrr werden geeignet festgesetzt, um die Drehbewegung des betreffenden Fahrzeugs 10 zu beschränken, mit dem das nachfolgende Fahrzeug 40 in irgendeinem der Kollisionsmodi kollidiert.
ST34: Es wird bestimmt, ob der zweite Abstand La2 größer ist als der zweite Abstand Ld2. Wenn die Antwort JA ist, wird bestimmt, dass es kein Erfassungssignal von dem vierten Abstandssensor 21D gibt (siehe 5) (das heisst, dass der vierte Abstandssensor 21D kein kollidierendes Fahrzeug von hinten erfasst), und das Programm geht weiter zu ST35. Wenn die Antwort NEIN ist, geht das Programm weiter zu ST36.
ST35: Die Geschwindigkeit V2 des nachfolgenden Fahrzeugs 40 wird durch Berechnung bestimmt. Die Geschwindigkeit V2 ist ein Wert, der durch Subtrahieren des zweiten Abstands La2 von dem ersten Abstand La1, der von dem ersten Abstandssensor 21A gemessen ist (siehe 5), und Dividieren des resultierenden Werts durch die Zählzeit t1 bestimmt ist (V2 = (La1 – La2)/t1).
ST36: Die Geschwindigkeit V2 des nachfolgenden Fahrzeugs 40 wird bestimmt. Die Geschwindigkeit V2 ist ein Wert, der durch Subtrahieren des zweiten Abstands Ld2 von dem ersten Abstand Ld1, der von dem vierten Abstandssensor 21D gemessen ist (siehe 6), und Dividieren des resultierenden Werts durch die Zählzeit t1 bestimmt ist (V2 = (Ld1 – Ld2)/t1).
ST37: Aus der Geschwindigkeit V2 des nachfolgenden Fahrzeugs 40 wird ein Geschwindigkeitskoeffizient μ bestimmt. Der Geschwindigkeitskoeffizient μ ist ein numerischer Wert, mit dem die Bremskraft jedes Rades entsprechend der Geschwindigkeit V2 zu korrigieren ist. Insbesondere wird er auf Grundlage eines in 11 gezeigten Kennfelds bestimmt. Aus dem Kennfeld mit der horizontalen Achse als die Geschwindigkeit V2 eines nachfolgenden Fahrzeugs und der vertikalen Achse als der Geschwindigkeitskoeffizient μ, wird der Geschwindigkeitskoeffizient μ bestimmt, der der Geschwindigkeit V2 des nachfolgenden Fahrzeugs ent spricht. Gemäß dem Kennfeld ist der Geschwindigkeitskoeffizient μ gleich 0, wenn die Geschwindigkeit V2 des nachfolgenden Fahrzeugs gleich 0 ist, und erhöht sich, wenn sich die Geschwindigkeit V2 des nachfolgenden Fahrzeugs erhöht.
ST38: Benötigte Bremskräfte Wfl, Wfr, Wrl und Wrr für die jeweiligen Räder werden durch Berechnung bestimmt. Eine Referenzbremskraft, um die benötigten Bremskräfte Wfl, Wfr, Wrl und Wrr für die Räder zu bestimmen, ist W0.
Die benötigte Bremskraft Wfl für das linke Vorderrad 11FL ist ein Wert, der von einer Multiplikation der Referenzbremskraft W0 mit dem Bremskoeffizienten Rfl des linken Vorderrads 11FL und dem Geschwindigkeitskoeffizienten μ resultiert. Die benötigte Bremskraft Wfr für das rechte Vorderrad 11FR ist ein Wert, der von einer Multiplikation der Referenzbremskraft W0 mit dem Bremskoeffizienten Rfr des rechten Vorderrads 11FR und dem Geschwindigkeitskoeffizienten μ resultiert. Die benötigte Bremskraft Wfr für das linke Hinterrad 11RL ist ein Wert, der von einer Multiplikation der Referenzbremskraft W0 mit dem Bremskoeffizienten Rrl des linken Hinterrads 11RL und dem Geschwindigkeitskoeffizienten μ resultiert. Die benötigte Bremskraft Wrr für das rechte Hinterrad 11RR ist ein Wert, der von einer Multiplikation der Referenzbremskraft W0 mit dem Bremskoeffizienten Rrr des rechten Hinterrads 11RR und dem Geschwindigkeitskoeffizienten μ resultiert.
ST39: Es wird bestimmt, ob das Gaspedal 12 ausgeschaltet ist oder nicht. Wenn die Antwort JA ist, wird bestimmt, dass das Pedal 12 nicht niedergedrückt ist, und das Programm geht weiter zu ST40. Wenn die Antwort NEIN ist, wird bestimmt, dass der Fahrer das Gaspedal 12 niederdrückt, um eine Kollision zu vermeiden, und die Steuerung/Regelung wird beendet. Ob das Gaspedal 12 ausgeschaltet ist oder nicht, kann auf Grundlage eines Erfassungssignals des Gaspedaldetektors 23 (siehe 2) bestimmt werden.
ST40: Ein Steuer-/Regelsignal wird an den Bremsmechanismus 27 (siehe 2) übertragen, um die Räder individuell mit den benötigten Kräften Wfl, Wfr, Wrl und Wrr zu bremsen, und dann geht das Programm weiter zu ST41, in 9D gezeigt.
ST41 (siehe 9D): Ein erster Deformationsbetrag δ1 der Rückenlehne 56 wird gemessen. Der erste Deformationsbetrag δ1 ist ein Ist-Deformationsbetrag δ1, der von dem Rückenlehnendeformationsbetragdetektor 24 (siehe 2) gemessen ist.
ST42: Ein zweiter Deformationsbetrag δ2 der Rückenlehne 56 wird gemessen. Der zweite Deformationsbetrag δ2 ist ein Ist-Deformationsbetrag δ2, der wie in ST41 gemessen ist.
ST43: Es wird überprüft, ob der zweite Deformationsbetrag δ2 kleiner ist als der erste Deformationsbetrag δ2. Wenn die Antwort JA ist, wird bestimmt, dass der Oberkörper des Insassen Ma sich nach der Kollision nach vorne bewegt (zurückprallt), und das Programm geht weiter zu ST44. Wenn die Antwort NEIN ist, geht das Programm weiter zu ST45.
ST44: Die benötigten Bremskräfte Wfl, Wfr, Wrl und Wrr für die jeweiligen Räder werden mit einem Bremskraftkorrekturkoeffizienten Δ1 korrigiert. Insbesondere werden die benötigten Bremskräfte Wfl, Wfr, Wrl und Wrr individuell mit dem Bremskraftkorrekturkoeffizienten Δ1 multipliziert. Der Bremskraftkorrekturkoeffizient Δ1 ist ein vorbestimmter Wert kleiner als 1,0.
ST45: Ein Lenkwinkel St des Lenkrads 13 wird gemessen. Der Lenkwinkel St ist ein Ist-Lenkwinkel St, der von dem Lenkwinkeldetektor 25 (siehe 2) gemessen ist.
ST46: Der Lenkwinkel St wird mit einem vorbestimmten Linkslenkungs-Referenzwert S1 und einem Rechtslenkungs-Referenzwert Sr verglichen. Wenn der Lenkwinkel St größer ist als der Linkslenkungs-Referenzwert S1 (St > S1), wird bestimmt, dass das Lenkrad 13 nach links gelenkt wird, und das Pro gramm geht weiter zu ST47. Wenn der Lenkwinkel St größer als der Linkslenkungs-Referenzwert S1 oder gleich diesem ist, und kleiner als der Rechtslenkungs-Referenzwert Sr oder gleich diesem ist (S1 ≤ St ≤ Sr), wird bestimmt, dass das Lenkrad 13 nicht gelenkt wird, und das Programm kehrt zu dem in 9C gezeigten ST39 zurück. Wenn der Lenkwinkel St größer ist als der Rechtslenkungs-Referenzwert Sr (Sr < St), wird bestimmt, dass das Lenkrad 13 nach rechts gelenkt wird, und das Programm geht weiter zu ST48.
ST47: Die benötigte Bremskraft Wfl für das linke Vorderrad 11FL und die benötigte Bremskraft Wrl für das linke Hinterrad 11RL werden mit dem Bremskraftkorrekturkoeffizienten ΔS korrigiert, und dann kehrt das Programm zu dem in 9C gezeigten ST39 zurück. Insbesondere werden die benötigten Bremskräfte Wfl und Wrl individuell mit dem Bremskraftkorrekturkoeffizienten ΔS multipliziert. Der Bremskraftkorrekturkoeffizient ΔS ist ein vorbestimmter Wert größer als 1,0.
ST48: Die benötigte Bremskraft Wfr für das rechte Vorderrad 11FR und die benötigte Bremskraft Wrr für das rechte Hinterrad 11RR werden mit dem Bremskraftkorrekturkoeffizienten ΔS korrigiert, und dann kehrt das Programm zu dem in 9C gezeigten ST39 zurück. Insbesondere werden die benötigten Bremskräfte Wfr und Wrr individuell mit dem Bremskraftkorrekturkoeffizienten ΔS multipliziert.
Wenn der Fahrer das Lenkrad 13 bei einer Kollision von hinten nach links lenkt und sich dabei nach links bewegt, um das betreffende Fahrzeug 10 umgebende Hindernisse zu vermeiden, werden die benötigte Bremskraft Wfl für das linke Vorderrad 11FL und die benötigte Bremskraft Wrl für das linke Hinterrad 11RL erhöht, um die Linkswendung des betreffenden Fahrzeugs 10 zu verstärken.
Wenn weiterhin der Fahrer das Lenkrad 13 bei einer Kollision von hinten nach rechts lenkt und sich dabei nach rechts bewegt, um das betreffende Fahrzeug 10 umgebende Hindernisse zu vermeiden, werden die benötigte Bremskraft Wfr für das rechte Vorderrad 11FR und die benötigte Bremskraft Wrr für das rechte Hinterrad 11RR erhöht, um die Rechtswendung des betreffenden Fahrzeugs 10 zu verstärken.
Die obige Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 3 zusammengefasst. Das Fahrzeug-Bremssystem 20 umfasst den Bremsmechanismus 27 zum Bremsen der Räder 11FL, 11FR, 11RL und 11RR des Fahrzeugs 10, ein Kollisionsvorhersagemittel 61 zum Vorhersagen, dass das nachfolgende Fahrzeug (kollidierende Objekt) 40 von hinten mit dem Fahrzeug bei einer Geschwindigkeit kollidiert, welche niedriger als ein vorbestimmter Wert oder gleich diesem ist, ein Kollisionsrichtungserfassungsmittel 62 zum Erfassen eines Versatzbetrags f1 oder einer relativen Kollisionsrichtung, wie beispielsweise eines Kollisionswinkels θ des nachfolgenden Fahrzeugs 40 bezogen auf das vorausfahrende Fahrzeug 10, ein Kollisionsobjektgeschwindigkeitserfassungsmittel 63 zum Erfassen der Geschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) V2 des nachfolgenden Fahrzeugs 40, und die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung 26 zum Übertragen eines Steuer-/Regelsignals zu dem Bremsmechanismus 27 auf Grundlage eines Vorhersagesignals von dem Kollisionsvorhersagemittel 61, eines Erfassungssignals von dem Kollisionsrichtungserfassungsmittel 62 und eines Erfassungssignals von dem Kollisionsobjektgeschwindigkeitserfassungsmittel 63, um den jeweiligen Rädern 11FL, 11FR, 11RL und 11RR Bremskräfte zuzuordnen, um eine Drehung des Fahrzeugs 10 bei einer Kollision zu verhindern.
Die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung 26 umfasst das Kollisionsvorhersagemittel 61, das Kollisionsrichtungserfassungsmittel 62 und das Kollisionsobjektgeschwindigkeitserfassungsmittel 63. Das heisst, die Schritte ST07 bis ST13 in 9B bilden das Kollisionsrichtungsvorhersagemittel 61. Die Schritte ST07 bis ST19 in 9B bilden das Kollisionsrichtungserfassungsmittel 62. Die Schritte ST34 bis ST36 in 9C bilden das Kollisionsobjektgeschwindigkeitserfassungsmittel 63.
Gemäß einem von dem Kollisionsvorhersagemittel 61 übertragenen Vorhersagesignal, einem von dem Kollisionsrichtungserfassungsmittel 62 übertragenen Erfassungssignal und einem von dem Kollisionsobjektgeschwindigkeitserfassungsmittel 63 übertragenen Erfassungssignal, steuert/regelt die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung 26 den Bremsmechanismus 27, um Bremskräfte zu den jeweiligen Rädern 11FL, 11FR, 11RL und 11RR zuzuordnen, um ein Drehen des betreffenden Fahrzeugs 10 bei einer Kollision zu verhindern.
Bei einem Kollisionstyp, bei dem das nachfolgende Fahrzeug 40 mit dem betreffenden Fahrzeug 10 direkt von hinten kollidiert, wie beispielsweise in 3A, werden den in 1 gezeigten Rädern 11FL, 11FR, 11RL und 11RR gleiche Bremskräfte zugeordnet.
Bei einem Kollisionstyp, bei dem das nachfolgende Fahrzeug 40 nach links versetzt mit dem betreffenden Fahrzeug 10 kollidiert, wie in 3B, tritt in dem betreffenden Fahrzeug 10 ein Moment im Uhrzeigersinn auf. Zu diesem Zeitpunkt werden Bremskräfte mit einer derartigen Beziehung zugeordnet, dass die Bremskraft am linken Hinterrad 11RL maximal ist, die Bremskraft am linken Vorderrad 11FL groß ist, die Bremskraft am rechten Vorderrad 11FR mittelgroß ist, und die Bremskraft am rechten Hinterrad 11RR klein ist, wodurch ein Moment im Gegenuhrzeigersinn erzeugt wird. Demzufolge wird das von der Kollision verursachte Moment im Uhrzeigersinn für eine Steuerung/Regelung des Kräftegleichgewichts in der Steuer-/Regelrichtung aufgehoben, wodurch die Drehbewegung des betreffenden Fahrzeugs 10 begrenzt wird.
Bei einem Beispiel eines Kollisionstyps, bei dem das nachfolgende Fahrzeug 40 mit dem betreffenden Fahrzeug 10 schräg von links hinten kollidiert, wie in 3D, tritt in dem betreffenden Fahrzeug 10 ein Moment im Gegenuhrzeigersinn auf. Zu diesem Zeitpunkt werden Bremskräfte mit einer derartigen Beziehung zugeordnet, dass die Bremskraft am rechten Hinterrad 11RR ma ximal ist, die Bremskraft am rechten Vorderrad 11FR groß ist, die Bremskraft am linken Vorderrad 11FL mittelgroß ist und die Bremskraft am linken Hinterrad 11RL klein ist, wodurch ein Moment im Uhrzeigersinn erzeugt wird. Demzufolge wird das von der Kollision verursachte Moment im Gegenuhrzeigersinn für eine Steuerung/Regelung des Kräftegleichgewichts in der Steuer-/Regelrichtung aufgehoben, wodurch die Drehbewegung des betreffenden Fahrzeugs 10 begrenzt wird.
Selbst wenn das nachfolgende Fahrzeug 40 mit dem betreffenden Fahrzeug 10 schräg oder von einer seitlich versetzten Position von hinten kollidiert, können Bremskräfte entsprechend des Kollisionstyps und der Geschwindigkeit V2 des nachfolgenden Fahrzeugs 40 zugeordnet werden, um die Drehbewegung des betreffenden Fahrzeugs 10 zu begrenzen.
Demzufolge kann die auf die Insassen in dem betreffenden Fahrzeug 10 ausgeübte Beschleunigung in der Drehrichtung begrenzt werden. Daher kann der Insassenschutz weiter verbessert werden. Zum Beispiel wird verhindert, dass der Körper des im Sitz 50 sitzenden Insassen Ma zur Seite schwingt, wie in 8A und 8B gezeigt, wobei der Hals Ne des Insassen Ma durch die Kopfstütze von der Kopfstütze 57 des Sitzes 50 sicher abgestützt werden kann. Das heisst, dass die Kopfstütze 57 effektiv genutzt werden kann. Die Belastung des Halses Ne des Insassen Ma kann daher zuverlässiger verringert werden.
Da ferner die Drehbewegung des betreffenden Fahrzeugs 10 begrenzt wird, kann das Verhalten des betreffenden Fahrzeugs 10 nach einer Kollision stabilisiert werden. Das betreffende Fahrzeug 10 kann daher umgebende Hindernisse, falls diese vorhanden sind, einfach vermeiden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Anzahl der Abstandssensoren 21A bis 21D nicht auf vier begrenzt. Beispielsweise kann der Abstand zwischen Fahrzeugen, die relative Kollisionsrichtung und die Geschwindigkeit eines nachfolgenden Fahrzeugs mit zwei Abstandssensoren gemessen werden, indem der Strahlausbreitungswinkel der Abstandssensoren, wie beispielsweise Radarsensoren, größer eingestellt wird.
Die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung 26 ist nicht auf den Aufbau begrenzt, um den Bremsmechanismus 27 entsprechend einem Erfassungssignal von dem Rückenlehnendeformationsbetragdetektor 24 anzuweisen, um die Bremskraft zu verringern. Zum Beispiel kann anstelle des Rückenlehnendeformationsbetragdetektors 24 ein Beschleunigungssensor an dem Fahrzeug 10 angebracht sein. Ein Beschleunigungssensor kann ebenfalls erfassen, dass, nachdem sich der Oberkörper des Insassen Ma in Reaktion auf eine Kollision nach hinten bewegt, sich der Oberkörper des Insassen Ma in Reaktion auf den Druck auf die Rückenlehne 56 durch den Oberkörper des Insassen Ma wieder nach vorne bewegt. Es ist daher möglich, die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung 26 derart aufzubauen, dass sie den Bremsmechanismus 27 entsprechend einer von dem Beschleunigungssensor gemessenen Änderung der Beschleunigung steuert, um die Bremskraft zu verringern.
Ferner kann der Bremsmechanismus 27 anstelle eines hydraulischen Antriebs elektrisch angetrieben sein. Ein elektrischer Antrieb vereinfacht weiterhin die Steuerung/Regelung des Abbremsens.
Das Kollisionsvorhersagemittel 61, das Kollisionsrichtungserfassungsmittel 62 und das Kollisionsobjektgeschwindigkeitserfassungsmittel 63 sind nicht auf derartige Konfigurationen begrenzt, bei denen sie in die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung 26 eingebaut sind, sondern können separat und unabhängig aufgebaut sein.
Ein Fahrzeug-Bremssystem (20) umfasst einen Bremsmechanismus (27) zum individuellen Abbremsen von Rädern (11FL, 11FR, 11RL und 11RR), und eine Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung (26) zum Steuern/Regeln des Bremsmechanismus gegen eine schräge Kollision von hinten oder eine versetzte Kollision mit einem betreffenden Fahrzeug. Die Steuer-/Regelvorrichtung umfasst eine Kollisionsvorhersagevorrichtung (61), einen Kollisionsrichtungsdetektor (62) und einen Detektor (63) für die Geschwindigkeit des kollidierenden Objekts. Gemäß einem von der Kollisionsvorhersagevorrichtung übertragenen Vorhersagesignal, einem von dem Kollisionsrichtungsdetektor übertragenen Erfassungssignal und einem von dem Detektor für die Geschwindigkeit des kollidierenden Objekts übertragenen Erfassungssignal steuert/regelt die Steuer-/Regelvorrichtung die Betätigung des Bremsmechanismus, um Bremskräfte derart zu den jeweiligen Rädern zuzuordnen, dass ein Drehen des betreffenden Fahrzeugs bei einer Kollision verhindert wird.

Claims

Fahrzeug-Bremssystem, umfassend: einen Bremsmechanismus (27) zum individuellen Abbremsen von Rädern (11FL, 11FR, 11RL, 11RR) eines Fahrzeugs; und eine Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung (26), um den Bremsmechanismus für einen automatischen Betrieb anzuweisen, wobei die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung umfasst: ein Kollisionsvorhersagemittel (61) zur Vorhersage, dass ein kollidierendes Objekt (40) mit dem Fahrzeug (10) bei einer Geschwindigkeit kollidiert, welcher kleiner als ein vorbestimmter Schwellenwert oder gleich diesem ist; ein Kollisionsrichtungserfassungsmittel zur Vorhersage einer relativen Kollisionsrichtung des kollidierenden Objekts bezogen auf das Fahrzeug (10); und ein Kollisionsobjektgeschwindigkeitserfassungsmittel (63) zum Erfassen der Geschwindigkeit des kollidierenden Objekts bevor eine Kollision auftritt, wobei die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung den Bremsmechanismus nach Maßgabe eines Vorhersagesignals von dem Kollisionsvorhersagemittel, eines Vorhersagesignals von dem Kollisionsrichtungserfassungsmittel und eines Erfassungssignals von dem Kollisionsobjektgeschwindigkeitserfassungsmittel anweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kollisionsvorhersagemittel (61) eine Kollision eines kollidierenden Objekts (40) mit dem Fahrzeug von hinten vorhersagt, dass die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung Bremskräfte zu den jeweiligen Rädern derart zuordnet, dass eine Drehung des Fahrzeugs bei einer Kollision verhindert wird, und dass die Vorhersage einer Relativkollision auf den von einer Mehrzahl von Abstandssensoren (21A bis 21D) erfassten Signalen basiert, wobei die-Abstandssensoren (21A bis 21D) hinten am Fahrzeug (10) quer angeordnet sind, um den Abstand zwischen dem betreffenden Fahrzeug (10) und einem nachfolgenden Fahrzeug (40) zu messen.
Bremssystem nach Anspruch 1, wobei das Fahrzeug ein geparktes Fahrzeug ist.
Bremssystem nach Anspruch 1, wobei der Bremsmechanismus (27) eine linke vordere Bremse (32FL) zum Bremsen eines linken Vorderrads (11FL), eine rechte vordere Bremse (32FR) zum Bremsen eines rechten Vorderrads (11FR), eine linke hintere Bremse (32RL) zum Bremsen eines linken Hinterrads (11RL), eine rechte hintere Bremse (32RR) zum Bremsen eines rechten Hinterrads (11RR) und eine Hauptbremse (33) zum Zuordnen von Bremskräften zu den jeweiligen Bremsen umfasst.
Bremssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Kollisionsrichtungserfassungsmittel (62) derart aufgebaut ist, dass es einen Mittelpunktsversatzbetrag oder einen Kollisionswinkel des kollidierenden Objekts (40) bezogen auf das Fahrzeug erfasst.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kollisionsrichtungserfassungsmittel (62) derart aufgebaut ist, dass es eine gegenüber der Mitte versetzte Kollision durch eine Erfassung des kollidierenden Objekts durch wenigstens einen Abstandssensor und eine Nicht-Erfassung des kollidierenden Objekts durch einen zweiten Abstandssensor erfasst.
Bremssystem nach Anspruch 5, wobei das Kollisionsrichtungserfassungsmittel (62) derart aufgebaut ist, dass es einen Versatzbetrag auf Grundlage der Erfassung des kollidierenden Objekts durch wenigstens einen Abstandssensor und eine Nicht-Erfassung des kollidierenden Objekts durch wenigstens einen Abstandssensor erfasst.
Bremssystem nach Anspruch 5, wobei das Kollisionsrichtungserfassungsmittel (62) derart aufgebaut ist, dass es einen Kollisionswinkel des kollidierenden Objekts bezogen auf das Fahrzeug auf Grundlage der Abstandssignale von den Abstandssensoren erfasst.
Bremssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung (60) ferner ein Lenkwinkelerfassungsmittel (25) zum Erfassen eines Lenkwinkels des Fahrzeugs und zum Erzeugen eines Lenkwinkelsignals umfasst, wobei die Bremsen-Steuer-/Regelvorrichtung den Bremsmechanismus nach Maßgabe des Lenkwinkelsignals von dem Lenkwinkelerfassungsmittel anweist.