DE102004017066A1 - Motor vehicle with positioning means for vehicle occupants - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit Positionierungsmitteln für Fahrzeuginsassen, welche in Abhängigkeit von in einer Auswerteeinrichtung ausgewerteten Sensorsignalen einer Sensoreinrichtung betätigbar sind. Die Sensorsignale umfassen dabei Fahrzeugaufbaubeschleunigungen repräsentierende Signale, welche als Indikatorsignale für eine Insassenverlagerung ausgewertet werden.The invention relates to a motor vehicle with positioning means for vehicle occupants, which can be actuated as a function of sensor signals of a sensor device evaluated in an evaluation device. The sensor signals comprise signals representing vehicle body accelerations, which are evaluated as indicator signals for an occupant shift.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit Positionierungsmitteln für Fahrzeuginsassen, welche in Abhängigkeit von in einer Auswerteeinrichtung ausgewerteten Sensorsignalen einer Sensoreinrichtung betätigbar sind.The The invention relates to a motor vehicle with positioning means for vehicle occupants, which depending of evaluated in an evaluation sensor sensor signals a Sensor device actuated are.

Moderne Kraftfahrzeuge weisen zum Rückhalten von Insassen gegen eine Vorverlagerung in einer Unfallsituation oder sicherheitskritischen Situation ansteuerbare Positionierungsmittel auf, welche wenigstens einen Sicherheitsgurt und meist einen Airbag umfassen, um Umfallfolgen für einen Fahrzeuginsassen zu mildern.modern Motor vehicles point to the retention of inmates against a forward displacement in an accident situation or safety-critical situation controllable positioning means on which at least one safety belt and usually an airbag include order for consequences for to mitigate a vehicle occupant.

Bei der Ansteuerung von Schutzmitteln zur Verminderung der Unfallfolgen im Straßenverkehr wird zwischen vorbeugenden Maßnahmen, so genannten Pre-Crash-Maßnahmen, welche vor einem Unfall ergriffen werden, und akuten Maßnahmen, welche nach einem erkannten Unfall ergriffen werden, unterschieden. Präventive Pre-Crash-Insassenschutzeinrichtungen haben das Ziel, die Fahrzeuginsassen in potentiellen Unfallsituationen auf einen möglichen Aufprall hin bestmöglich vorzubereiten. Eine wesentliche Maßnahme ist dabei z. B., die Insassen im Sitz zu fixieren.at the activation of protective equipment to reduce the consequences of accidents in traffic becomes between preventive measures, so-called pre-crash measures, which are taken before an accident, and acute measures, which after a detected accident are made, distinguished. preventive Pre-crash occupant protection devices have the goal of the vehicle occupants to prepare in the best possible way for possible crashes in potential accident situations. A essential measure is z. B. to fix the occupants in the seat.

In der Praxis werden präventiv wirkende Rückhaltemittel für Fahrzeuginsassen in der Regel bei Erkennen einer entsprechenden fahrdynamischen Grenzsituation ausgelöst und dabei z. B. ein elektrischer Gurtstraffer betätigt, welcher den Sicherheitsgurt des betreffenden Insassen strafft. Dadurch sollen unerwünschte Insassenbewegungen weitestgehend vermieden werden, da crash-aktive Rückhaltesysteme, wie Gurtsysteme und Airbags, eine optimale Schutzwirkung nur in definierten Insassenpositionen entfalten können.In The practice becomes preventative acting retention means for vehicle occupants usually when recognizing a corresponding driving dynamic limit situation triggered and thereby z. B. an electric belt tensioner is operated, which tightens the seat belt of the occupant concerned. This should undesirable Inmate movements are largely avoided, as crash-active Restraint systems, such as belt systems and airbags, an optimal protective effect only in Defined occupant positions can develop.

Die Auslösung von Rückhaltesystemen erfolgt in der Praxis durch Auswertung von Sensoren fahrdynamischer Regelsysteme, wie z. B. eines Bremsassistenten, eines elektronischen Stabilisierungsprogrammes oder weiterer Fahrzustandsdaten erfassender Einrichtungen. Wenn diese Systeme einen fahrdynamisch kritischen Zustand erkennen lassen, werden die Rückhaltemittel für Fahrzeuginsassen angesteuert, um eine unerwünschte Insassenverlagerung im Fahrzeuginnenraum zu verhindern.The release of restraint systems takes place in practice by evaluation of sensors driving dynamics Control systems, such. B. a brake assistant, an electronic Stabilization program or other driving condition data grasping Institutions. If these systems have a driving dynamics critical Become aware condition, the restraining means for vehicle occupants driven to an undesirable To prevent occupant displacement in the vehicle interior.

Aus der DE 101 21 386 C1 ist beispielsweise ein derartiges Verfahren zum Ansteuern eines reversiblen Insassenschutzmittels in einem Kraftfahrzeug bekannt. Hierbei werden Fahrzustandsdaten hinsichtlich eines Zustands Notbremsung überwacht, und bei ermitteltem Zustand Notbremsung wird das Insassenschutzsystem ausgelöst, wobei die Fahrzustandsdaten zusätzlich hinsichtlich eines Zustands Übersteuern und eines Zustands Untersteuern überwacht werden, um bei ermitteltem Zustand Notbremsung und/oder Übersteuern und/oder Untersteuern das Insassenschutzsystem auszulösen. Die Ansteuerung erfolgt dabei in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, eines einen Eingriff eines Bremsassistenzsystems in das Bremssystem anzeigenden Signals, eines Steuersignals eines Bremslichtschalters und des Erkennens des Zustandes Untersteuern oder Übersteuern mittels einer Bewertung der Dif ferenz aus einem Winkel, welcher eine Veränderung der tatsächlichen Fahrtrichtung beschreibt, und dem Lenkwinkel. Der Zustand des Übersteuerns kann dabei alternativ auch mittels einer Bewertung des Schwimmwinkels ermittelt werden.From the DE 101 21 386 C1 For example, such a method for driving a reversible occupant protection device in a motor vehicle is known. In this case, driving status data are monitored with respect to a state emergency braking, and in the detected state emergency braking the occupant protection system is triggered, the Fahrzustandsdaten are additionally monitored for a condition oversteer and a state understeer to trigger the occupant protection system in the detected state emergency braking and / or oversteer and / or understeer , The control takes place as a function of the speed of the motor vehicle, an intervention of a brake assist system in the brake system indicating signal, a control signal of a brake light switch and the detection of the state understeer or oversteer by means of an evaluation of the Dif ference from an angle which a change in the actual direction of travel describes, and the steering angle. The state of the oversteer can alternatively be determined by means of an assessment of the slip angle.

Weiterhin ist aus der DE 100 29 061 A1 eine Rückhaltevorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Sicherheitsgurt und einem Gurtstraffer bekannt, der in Abhängigkeit von einem in einer Auswerteeinrichtung ausgewerteten Sensorsignal einer Sensoreinrichtung betätigbar ist, wobei die Sensoreinrichtung jeweilige fahrdynamische Zustände erfassende Sensoren aufweist, die elektrische, den jeweiligen Fahrzuständen proportionale Indikatorsignale an die Auswerteeinrichtung liefern, in welcher durch Vergleich mit zugeordneten Schwellenwerten ermittelt wird, ob eine potentielle Unfallsituation vorliegt oder nicht. Im Falle des Vorliegens einer potentiellen Unfallsituation wird der elektrische Gurtstraffer entsprechend angesteuert.Furthermore, from the DE 100 29 061 A1 a restraining device for a motor vehicle with a safety belt and a belt tensioner, which can be actuated as a function of a sensor signal of a sensor device evaluated in an evaluation device, wherein the sensor device has respective driving dynamic conditions detecting sensors that deliver electrical, proportional to the respective driving conditions indicator signals to the evaluation in which it is determined by comparison with associated threshold values whether a potential accident situation exists or not. In the case of a potential accident situation, the electric belt tensioner is controlled accordingly.

Bei jeder Umsetzung einer Situationsbewertung fahrdynamischer Regelsysteme treten jedoch zahlreiche Probleme auf, die zu einer äußerst komplexen Auslösealgorithmik für die Insassenpositionierungsmittel führen. So müssen beispielsweise für unterschiedliche Fahrzeugbaureihen unterschiedliche Abstimmungen der Regelsysteme berücksichtigt werden. Weiterhin sind nachteilhafterweise unterschiedliche Abstimmungen für verschiedene Reibwerte sowie spezielle Abstimmungen für den abgeschalteten Zustand eines elektronischen Stabilitätsprogrammes notwendig. Bei abgeschaltetem elektronischen Stabilitätsprogramm muss nämlich berücksichtigt werden, dass der Fahrer insbesondere auf einem Untergrund mit niedrigem Reibwert das Fahrzeug über das Antriebsmoment bzw. Bremsmoment steuern kann.at each implementation of a situation evaluation of dynamic driving control systems However, there are many problems that can be extremely complex Auslösealgorithmik for the Lead occupant positioning means. So have to for example different vehicle series different polls the control systems are taken into account. Furthermore, disadvantageously different votes for different Friction values as well as special settings for the switched-off state an electronic stability program necessary. With the electronic stability program switched off must be considered be that the driver especially on a low ground Frictional value of the vehicle over can control the drive torque or braking torque.

Auch sind spezielle Abstimmungen für synthetische Fahrmanöver, wie z. B. einen Spurwechsel, ein Slalomfahren, etc., erforderlich, wobei Sonderfälle wie eine Steilkurve, welche in der Fahrdynamik zu Fehlinterpretationen führen können, berücksichtigt werden müssen.Also are special votes for synthetic driving maneuvers, such as As a lane change, slalom, etc., required, being special cases like a steep curve, which in driving dynamics to misinterpretations to lead can, be taken into account have to.

Weiterhin ist stets eine gesonderte Abstimmung für sehr sportliche Fahrweisen erforderlich.Furthermore, there is always a separate vote required for very sporty driving styles.

Eine generelle Problematik bei der Auswertung fahrdynamischer Regelsysteme zur Ansteuerung von Insassenschutzsystemen besteht darin, dass fahrdynamische Manöver grundsätzlich einer subjektiven Bewertung unterliegen und damit auch die Auslösephilosophie von daraus abgeleiteten Insassenschutzmaßnahmen von dieser subjektiven Bewertung abhängig ist. Es müssen daher umfangreiche Plausibilitätsprüfungen durchgeführt werden, um ein unnötiges Auslösen oder ein verspätetes Auslösen der Insassenschutzsysteme zu vermeiden. Dabei ist es bedeutsam, so genannte "Misuse-Fälle" zu erkennen und zu unterdrücken, wozu beispielsweise ein nur kurzzeitiges Antippen des Bremspedals mit einer Bremsassistenten-Auslösung zählt.A general problem in the evaluation of vehicle dynamics control systems to control occupant protection systems is that driving dynamics maneuver in principle Subject to a subjective evaluation and thus the triggering philosophy derived from occupant protection measures of this subjective rating dependent is. To have to Therefore, extensive plausibility checks are carried out to an unnecessary one Trigger or a late one Trigger to avoid the occupant protection systems. It is important to recognize so-called "misuse cases" and to suppress, including, for example, a brief tapping of the brake pedal with a brake assistant release counts.

Weitere Gründe für Ungenauigkeiten bei der Ansteuerung von Insassenschutzsystemen sind Rechenungenauigkeiten oder besondere Straßenprofile, die ein Untersteuern bzw. Übersteuern suggerieren, ohne dass das Fahrzeug tatsächlich schleudert. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit Positionierungsmitteln für Fahrzeuginsassen zu schaffen, wobei die Ansteuerung der Positionierungsmittel im Hinblick auf eine Erhöhung der Sicherheit der Fahrzeuginsassen in einer sicherheitskritischen Situation verbessert wird.Further reasons for inaccuracies In the control of occupant protection systems are computing inaccuracies or special road profiles, the one understeer or oversteer suggest without the vehicle actually flinging. It is therefore Object of the present invention, a motor vehicle with positioning means for vehicle occupants to create, with the control of the positioning means in the With regard to an increase the safety of the vehicle occupants in a safety-critical Situation is improved.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit Positionierungsmitteln für Fahrzeuginsassen gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.According to the invention this Task by a motor vehicle with positioning means for vehicle occupants according to the characterizing ones Characteristics of claim 1 solved.

Bei einem Kraftfahrzeug mit Positionierungsmitteln für Fahrzeuginsassen, welche in Abhängigkeit von in einer Auswerteeinheit ausgewerteten Sensorsignalen einer Sensoreinrichtung betätigbar sind, wobei die Sensorsignale Fahrzeugaufbaubeschleunigungen repräsentierende Signale umfassen, welche als Indikatorsignale für eine Insassenverlagerung ausgewertet werden, werden vorteilhafterweise die für eine Insassenverlagerung verantwortlichen Fahrzeugaufbaubeschleunigungen direkt bewertet, womit eine höhere Genauigkeit bei der Ansteuerung gegenüber der Auswertung von Sensordaten fahrdynamischer Regelsysteme gegeben ist.at a motor vehicle with positioning means for vehicle occupants, which dependent on of evaluated in an evaluation unit sensor signals a Sensor device actuated wherein the sensor signals represent vehicle body accelerations Include signals indicative of occupant displacement be evaluated, are advantageously the for occupant relocation responsible vehicle body accelerations directly evaluated, thus a higher one Accuracy of control compared to the evaluation of sensor data driving dynamic control systems is given.

Die erhöhte Genauigkeit gegenüber der Regelsysteminterpretation liegt darin begründet, dass eine mögliche Insassenverlagerung zeitlich und in der Amplitude immer äquivalent zu Aufbaubeschleunigungen ist, so dass die Zielsetzung, eine unerwünschte Insassenbewegung zu unterbinden, sehr viel zuverlässiger als auch plausibler und nachvollziehbarer erreicht wird.The increased Accuracy over the rule system interpretation is based on the fact that a possible occupant relocation in time and in amplitude always equivalent to body accelerations is, so the objective, an unwanted occupant movement too stop, much more reliable as well as plausible and comprehensible is achieved.

Die Erfindung ermöglicht somit einen extrem einfachen, aber sehr zuverlässigen Auslösealgorithmus für die Positionierungsmittel für Fahrzeuginsassen, wobei vorteilhafterweise eine Unabhängigkeit von vorhandenen Regelsystemen gegeben ist.The Invention allows thus an extremely simple but very reliable triggering algorithm for the positioning means for vehicle occupants, where advantageously an independence from existing control systems given is.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Ansteuerung von Positionierungsmitteln für Fahrzeuginsassen besteht in der Möglichkeit einer einfachen Integration in vorhandene Steuergeräte sowie der Baureihenunabhängigkeit der Auslösealgo rithmik. Letzteres ermöglicht vorteilhafterweise auch einen sehr geringen Abstimmungs- und Erprobungsaufwand.One Another advantage of the inventive control of positioning means for vehicle occupants exists in the possibility a simple integration into existing ECUs and the series independence the triggering algorithm rithmik. The latter allows advantageously also a very low voting and testing effort.

Für die Bereitstellung der zur Ansteuerung der Positionierungsmittel erforderlichen Signale ist vorteilhafterweise lediglich eine einfache Sensorik mit einer Sensoreinrichtung zur Messung von Fahrzeuglängsbeschleunigungen und einer Sensoreinrichtung zur Messung der Querdynamik bzw. von Fahrzeugquerbeschleunigungen erforderlich. Derartige Sensoreinrichtungen sind häufig bereits vorhanden, beispielsweise als Teil einer aktiven Fahrwerkregelung, bei der Sensoren z. B. die Beschleunigungen entlang der Fahrzeughochachse am Rad und an der Karosserie ermitteln.For the provision the signals required to drive the positioning means is advantageously only a simple sensor with a Sensor device for measuring vehicle longitudinal acceleration and a Sensor device for measuring the lateral dynamics or vehicle lateral acceleration required. Such sensor devices are often already present, for example as part of an active suspension control, at the sensors z. B. the accelerations along the vehicle's vertical axis determine the wheel and the body.

Die Ansteuerung der Positionierungsmittel bei einem erfindungsgemäß ausgestatteten Kraftfahrzeug bietet zwar bereits bei einer Ermittlung der Fahrzeuglängsbeschleunigung aus der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeugs ein relativ stabiles und plausibles Auslöseverhalten der Positionierungsmittel, jedoch ist eine weitere Verbesserung des Auslöseverhaltens erzielbar, wenn die Fahrzeuglängsbeschleunigung analog zur Fahrzeugquerbeschleunigung direkt gemessen und verarbeitet wird.The Control of the positioning means in an inventively equipped Motor vehicle already offers a determination of the vehicle longitudinal acceleration from the airspeed of the vehicle a relatively stable and plausible triggering behavior the positioning means, however, is a further improvement the triggering behavior achievable if the vehicle longitudinal acceleration measured and processed directly analogous to the vehicle lateral acceleration becomes.

Wenn die Fahrzeuglängsbeschleunigung und die Fahrzeugquerbescheunigung durch eine lokale Sensorik, welche auch einem fahrdynamischen Regelsystem zugeordnet sein können, erfasst und auf ein CAN geschrieben werden, kann ein zusätzliche Beschleunigungssensorik zur Aufbereitung der Daten, beispielsweise mit einer Offset-Korrektur, entfallen.If the vehicle longitudinal acceleration and the Fahrzeugquerbescheunigung by a local sensors, which can also be assigned to a vehicle dynamics control system detected and written to a CAN, can be an additional acceleration sensor for preparing the data, for example with an offset correction, omitted.

Die Positionierungsmittel für Fahrzeuginsassen im Sinne der vorliegenden Erfindung umfassen allgemein als Rückhaltemittel bezeichnete Einrichtungen, wie einen Sicherheitsgurt, einen Sicherheitsgurtstraffer und einen Airbag sowie weitere auf die Position des Fahrzeuginsassen einwirkende und diesen für einen Crash in einer optimalen Position konditionierende Mittel, welche eine Rückhaltewirkung und/oder eine energieabsorbierende Wirkung zum Schutze des Insassen bei einer Kollision entfalten. Weitere Beispiele für solche Positionierungsmittel sind verfahrbare Prallkörper, Kissen und Kopfstützen, welche mittels einer Ansteuerung in Größe, Härte, Form und Lage verändert werden können. Auch eine Sitzverstellung in Fahrzeuglängsrichtung zählt neben den aufgezählten Einrichtungen zu Positionierungsmitteln im Sinne der Erfindung, welche die Unfallfolgen für einen Fahrzeuginsassen vermindern, indem der Insasse positioniert, d. h. in eine für einen Unfall günstige Stellung gebracht wird.The vehicle occupant positioning means according to the present invention include means generally referred to as restraint means such as a seatbelt, a seatbelt pretensioner and an airbag and other means acting on the position of the vehicle occupant and conditioning for a crash in an optimal position which has a restraining action and / or or exert an energy absorbing effect to protect the occupant in a collision. Other examples of such positioning means are movable baffles, pillows and Kopfstüt zen, which can be changed by means of a control in size, hardness, shape and position. A seat adjustment in the vehicle longitudinal direction is in addition to the listed facilities to positioning means in the meaning of the invention, which reduce the consequences of an accident for a vehicle occupant by the occupant positioned, that is brought into a favorable position for an accident.

Eine optimale Positionierung bzw. Konditionierung von Fahrzeuginsassen durch die Positionierungsmittel gemäß der Erfindung ist dann möglich, wenn die Ansteuerung der Positionierungsmittel in Abhängigkeit einer morphologische bzw. biometrische Daten von Fahrzeuginsassen ermittelnden Sensorik erfolgt. Biometrische Daten erfassende Sensoreinrichtungen, welche beispielsweise die Größe von Fahrzeuginsassen und die Position von bestimmten Körperteilen, wie eines Kopfes oder eines Knies, erfassen, sind bekannt und können beispielsweise als optoelektronische Sensoren oder kapazitive Sensoren ausgebildet sein. Beispiele für die Erkennung einer Knieposition durch berührungslose Ultraschallsensoren sind in der US 4,951,963 und der EP 0 421 572 B1 beschrieben, wobei derartige Sensoren auch bei entsprechender Anpassung für die Ermittlung einer Kopfposition verwendbar sind.An optimal positioning or conditioning of vehicle occupants by the positioning means according to the invention is possible when the actuation of the positioning means takes place as a function of morphological or biometric data of vehicle occupant-determining sensors. Biometric data-sensing sensor devices that detect, for example, the size of vehicle occupants and the position of certain body parts, such as a head or a knee, are known and may be configured, for example, as opto-electronic sensors or capacitive sensors. Examples of the detection of a knee position by non-contact ultrasonic sensors are in US 4,951,963 and the EP 0 421 572 B1 described, with such sensors can also be used with appropriate adjustment for the determination of a head position.

Zur Ansteuerung der Positionierungsmittel gemäß der Erfindung können vorliegend auch Daten einer Sitzbelegungseinrichtung herangezogen werden, welche neben der grundsätzlichen Aussage einer Sitzbelegung auch das Gewicht von Fahrzeuginsassen er mittelt und somit eine Größenabschätzung ermöglicht. Kombiniert mit möglichen weiteren optischen oder akustischen Sensoren, Ultraschall- oder Infrarotsensoren, welche den Fußbereich und/oder den Oberkörperbereich und/oder den Kopfbereich des Insassen überwachen, kann eine hochpräzise Auslösealgorithmik zur Ansteuerung der Positionierungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellt werden.to Control of the positioning means according to the invention can be present also data of a seat occupancy device are used, which in addition to the fundamental Statement of a seat occupancy also the weight of vehicle occupants he averages and thus allows a size estimate. Combined with possible other optical or acoustic sensors, ultrasonic or infrared sensors, which the foot area and / or the upper body area and / or monitor the occupant's head area, can provide high-precision triggering algorithms for driving the positioning means according to the present invention to be provided.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen eines Kraftfahrzeuges mit Positionierungsmitteln für Fahrzeuginsassen nach der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen.Further Advantages and advantageous embodiments of a motor vehicle with positioning means for Vehicle occupants according to the invention will become apparent from the description, the drawing and the claims.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestatteten Kraftfahrzeuges ist in der Zeichnung schematisch vereinfacht dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One preferred embodiment an inventively equipped Motor vehicle is shown schematically simplified in the drawing and will be explained in more detail in the following description.

In der einzigen Figur der Zeichnung ist prinzipmäßig ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestatteten Kraftfahrzeuges mit Positionierungsmitteln für einen Fahrzeuginsassen dargestellt, welches in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert wird.In the single figure of the drawing is in principle an embodiment an inventively equipped Motor vehicle shown with positioning means for a vehicle occupant, which will be explained in more detail in the following description.

Die Figur der Zeichnung zeigt in einer schematisierten, ausschnittsweisen Seitenansicht einen Fahrzeugführerbereich eines Kraftfahrzeuges 1, wobei ein Fahrzeuginsasse 2, hier ein Fahrzeugführer, auf einem Fahrzeugsitz 3 vor einer Lenkeinrichtung 4 sitzt.The figure of the drawing shows a schematic, fragmentary side view of a vehicle driver area of a motor vehicle 1 , being a vehicle occupant 2 , here a driver, on a vehicle seat 3 in front of a steering device 4 sitting.

Von der Lenkeinrichtung 4 ist schematisch ein Lenkrad 5 und teilweise eine Lenksäule 6 sowie eine Einrichtung 7 zur Verstellung der Lenksäule 6 bzw. des Lenkrades 5 dargestellt. Mittels der Einrichtung 7 zur Verstellung der Lenksäule 6 ist vorliegend sowohl deren Axialverstellung gemäß einem Pfeil 8 in der Figur, eine Höhenverstellung gemäß einem Pfeil 9 in der Figur sowie eine Verschwenkung durchführbar.From the steering device 4 is schematically a steering wheel 5 and partly a steering column 6 as well as a facility 7 for adjusting the steering column 6 or the steering wheel 5 shown. By means of the device 7 for adjusting the steering column 6 is present both their axial adjustment according to an arrow 8th in the figure, a height adjustment according to an arrow 9 in the figure and a pivoting feasible.

Als Positionierungsmittel für den Fahrzeuginsassen 2 ist in der Lenksäule 6 und zentral bezüglich des Lenkrades 5 ein Airbag 10 angeordnet, dessen Austrittsklappe 11 im Wesentlichen mittig des Lenkrades 5 angeordnet ist. Als weitere Positionierungsmittel für den Fahrzeuginsassen 2 sind vorliegend ein Sicherheitsgurt 19 mit einem elektrischen Gurtstraffer 26, eine motorische Sitzverstelleinrichtung 20 und ein verfahrbares Kniepolster 12 vorgesehen.As a positioning means for the vehicle occupant 2 is in the steering column 6 and centrally with respect to the steering wheel 5 an airbag 10 arranged, the exit flap 11 essentially in the center of the steering wheel 5 is arranged. As a further positioning means for the vehicle occupant 2 are present a safety belt 19 with an electric belt tensioner 26 , a motorized seat adjustment 20 and a movable knee pad 12 intended.

Der Fahrzeugsitz 3 weist als Hauptbestandteile ein Sitzunterteil 13, eine Rückenlehne 14 und eine Kopfstütze 15 auf, wobei das Sitzunterteil 13 in an sich bekannter Art auf Sitzschienen 16 axial gemäß einem Pfeil 17 in der Figur längsverstellbar ist. Die hierzu vorgesehene motorische Sitzverstelleinrichtung 20 ermöglicht es des Weiteren, den Fahrersitz 3 bzw. das Sitzunterteil 13 und die hiermit durch eine Gelenkeinrichtung neigungswinkelverstellbar verbundene Rückenlehne 14 in der Höhe gemäß Pfeil 18 zu verstellen.The vehicle seat 3 has as main components a seat bottom 13 , a backrest 14 and a headrest 15 on, with the seat bottom 13 in a conventional manner on seat rails 16 axially according to an arrow 17 is longitudinally adjustable in the figure. The purpose provided for this motor seat adjustment 20 it also allows the driver's seat 3 or the seat bottom 13 and the hereby by a hinge device tilt angle adjustable connected backrest 14 in height according to arrow 18 to adjust.

Die axiale Position des Fahrzeugsitzes 3 wird über wenigstens einen Sensor 21 an der Sitzschiene 16 ermittelt, während die Höhenposition über einen an einer Sitzschale angeordneten Sensor 22 und die Winkelposition der Rückenlehne 14 durch einen Gelenksensor 24 detektiert wird. Weiterhin wird die Position der Kopfstütze 15 durch einen Sensor 23 ermittelt.The axial position of the vehicle seat 3 is via at least one sensor 21 on the seat rail 16 determined while the height position via a arranged on a seat pan sensor 22 and the angular position of the backrest 14 through a joint sensor 24 is detected. Furthermore, the position of the headrest 15 through a sensor 23 determined.

Zur Erfassung eines Abstandes D1 des Fahrzeuginsassen 2 von dem Lenkrad 5 ist bei der gezeigten Ausführung ein Sensor 31 vorgesehen, welcher in der Figur vergrößert darstellt ist und darin an der Austrittsklappe 11 des Airbag 10 angeordnet ist.For detecting a distance D1 of the vehicle occupant 2 from the steering wheel 5 is a sensor in the embodiment shown 31 provided, which is shown enlarged in the figure and therein on the outlet flap 11 the airbag 10 is arranged.

Der Sensor 31 kann in jeder bekannten Bauart eines Abstandsermittlungssensors ausgebildet sein, jedoch ist es besonders vorteilhaft, wenn der Sensor 31 als ein kapazitiver Sensor ausgebildet ist.The sensor 31 can be formed in any known type of distance detection sensor However, it is particularly advantageous if the sensor 31 is designed as a capacitive sensor.

Sämtliche Daten einer diese Sensoren umfassenden Innenraumsensorik gehen in ein Steuergerät 25 ein, welches neben Verbindungen z. B. zu den Sensoren 21, 22, 23, 24 zur Erkennung einer Sitzstellung auch eine Verbindung mit der elektromotorischen Sitzverstelleinrichtung 20, mit der Verstelleinrichtung 7 der Lenkeinrichtung 4, mit dem Gurtstraffer 26, mit einer mit einer Sensoreinrichtung 41 zur Erfassung von Fahrzeugaufbaubeschleunigungen verbundenen Auswerteeinrichtung 28 sowie mit einem zentralen Crash-Detektionssensor 27 aufweist.All data of an interior sensor system comprising these sensors go into a control unit 25 a, which in addition to compounds z. B. to the sensors 21 . 22 . 23 . 24 for detecting a sitting position and a connection with the electromotive seat adjustment 20 , with the adjusting device 7 the steering device 4 , with the belt tensioner 26 , with one with a sensor device 41 for the detection of vehicle body acceleration associated evaluation 28 as well as with a central crash detection sensor 27 having.

Über das Steuergerät 25 kann bei Erkennen einer bevorstehenden Crash-Situation eine optimale Positionierung von Lenkeinrichtung 4 und Fahrzeugsitz 3 bezüglich eines Abstandes D1 des Fahrzeuginsassen 2 zu dem Lenkrad 5 bzw. der Airbag-Austrittsklappe 11 unter Einbeziehung einer abgestimmten Ansteuerung weiterer Schutzeinrichtungen, insbesondere des Gurtstraffers 26, und eine optimale Positionierung bzw. Konditionierung des Fahrzeuginsassen 2 eingestellt werden.About the control unit 25 can be an optimal positioning of steering device when detecting an imminent crash situation 4 and vehicle seat 3 with respect to a distance D1 of the vehicle occupant 2 to the steering wheel 5 or the airbag exit flap 11 including a coordinated activation of other protective devices, in particular the belt tensioner 26 , and optimal positioning or conditioning of the vehicle occupant 2 be set.

Zur Ansteuerung der Positionierungsmittel 12, 19, 20, 26 werden Signale, welche die Fahrzeugaufbaubeschleunigungen repräsentieren, als Indikatorsignale für eine Verlagerung des Fahrzeuginsassen 2 ausgewertet.For controlling the positioning means 12 . 19 . 20 . 26 For example, signals representing the vehicle body accelerations are indicative of displacement of the vehicle occupant 2 evaluated.

Die Indikatorsignale sind dabei Fahrzeuglängsbeschleunigungen ax und Fahrzeugquerbeschleunigungen ay repräsentierende Signale, welche von entsprechenden Sensoreinrichtungen 37, 38 am Fahrzeugaufbau 39 an die Auswerteeinrichtung 28 ausgegeben werden.In this case, the indicator signals are vehicle longitudinal accelerations ax and vehicle lateral accelerations ay representing signals which are produced by corresponding sensor devices 37 . 38 on the vehicle body 39 to the evaluation device 28 be issued.

Im vorliegenden Fall wird die Fahrzeugquerbeschleunigung ay direkt aus der zugeordneten Sensoreinrichtung 38 eingelesen. Die Berechnung eines Fensterintegrals in der Auswerteeinrichtung 28 ergibt eine Änderung der Quergeschwindigkeit in einem definierten betrachteten Zeitfenster. Wenn der Betrag der Änderung der Quergeschwindigkeit und somit die Querbeschleunigung ay einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, wird dies als ein Indikator für eine Insassenverlagerung mit einer erforderlichen Aktivierung der Positionierungsmittel 12, 19, 20 und 26 für den Fahrzeuginsassen 2 gewertet.In the present case, the vehicle lateral acceleration ay directly from the associated sensor device 38 read. The calculation of a window integral in the evaluation device 28 results in a change of the lateral velocity in a defined considered time window. If the amount of change in the lateral velocity and thus the lateral acceleration ay exceeds a predetermined threshold, this will be considered as an indicator of occupant displacement with a required activation of the positioning means 12 . 19 . 20 and 26 for the vehicle occupants 2 scored.

Ebenso wird im vorliegenden Fall die Fahrzeuglängsbeschleunigung ax als ein Fahrzeugaufbaubeschleunigungen repräsentierendes Signal überwacht, wobei analog der Ermittlung der Fahrzeugquerbeschleunigung ay eine direkte Messung durch die zugeordnete Sensoreinrichtung 37 am Fahrzeugaufbau 39 möglich ist.Likewise, in the present case, the vehicle longitudinal acceleration ax is monitored as a signal representing a vehicle body acceleration, analogous to the determination of the vehicle lateral acceleration ay, a direct measurement by the associated sensor device 37 on the vehicle body 39 is possible.

Eine weitere Möglichkeit der Ermittlung der Fahrzeuglängsbeschleunigung ax besteht darin, die Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs 1 einzulesen und aus der Differenz aus dem vorhergehenden Eigengeschwindigkeitswert und dem aktuellen Eigengeschwindigkeitswert die Änderung der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges 1 abzuleiten.Another possibility of determining the vehicle longitudinal acceleration ax is the intrinsic speed of the motor vehicle 1 read in and from the difference of the previous airspeed value and the current airspeed value, the change in the airspeed of the motor vehicle 1 derive.

Wenn die Änderung der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges 1 einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet, wird dies wiederum als Indikator für eine Insassenverlagerung und eine erforderliche Aktivierung wenigstens einer Auswahl der Positionierungsmittel 12, 19, 20, 26 gewertet.If the change in the airspeed of the motor vehicle 1 exceeds a predetermined threshold, this, in turn, as an indicator of occupant displacement and a required activation of at least one selection of the positioning means 12 . 19 . 20 . 26 scored.

Eine Auslösung bzw. Ansteuerung wenigstens eines der Positionierungsmittel 12, 19, 20, 26 erfolgt somit, wenn der Betrag der Änderung der Fahrzeugquergeschwindigkeit und/oder der Betrag der Änderung der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und/oder der Betrag der Änderung der Fahrzeugeigengeschwindigkeit einen vordefinierten Schwellwert überschreitet.A triggering or control of at least one of the positioning means 12 . 19 . 20 . 26 Thus, it takes place when the amount of change in the vehicle lateral velocity and / or the amount of change in the vehicle longitudinal speed and / or the amount of change in the vehicle's own speed exceeds a predefined threshold value.

Dabei ist es nützlich, dass eine Sensorik 40 zur Erfassung morphologischer bzw. biometrischer Daten des Fahrzeuginsassen 2 vorgesehen ist, welche zur Erkennung des Gewichts des Fahrzeuginsassen 2 vorliegend in den Fahrzeugsitz 3 integrierte Gewichtssensoren 33, 34 aufweist, welche zugleich Bestandteil einer Sitzbelegungserkennung sind.It is useful that a sensor 40 for recording morphological or biometric data of the vehicle occupant 2 is provided, which for detecting the weight of the vehicle occupant 2 present in the vehicle seat 3 integrated weight sensors 33 . 34 which are also part of a seat occupancy detection.

Des Weiteren weist die Sensorik 40 zur Erfassung morphologischer Daten des Fahrzeuginsassen 2 einen die Körpergröße des Fahrzeuginsassen 2 ermittelnden Sensor 32 auf, welcher bei der gezeigten Ausführung eine Position des Kopfes 2A des Fahrzeuginsassen 2 sensiert. Der Sensor 32 zur Ermittlung der Position des Kopfes 2A kann wie gezeigt im Bereich eines Fahrzeughimmels 35 angeordnet sein oder aber beispielsweise in einen mittigen Rückspiegel, eine Sonnenblende 36 oder die Kopfstütze 15 integriert sein. Der zur Kopfpositionsbestimmung verwendete Sensor 32 kann auch hier vorteilhaft als kapazitiver Sensor ausgebildet sein.Furthermore, the sensor system 40 for acquiring morphological data of the vehicle occupant 2 a body size of the vehicle occupant 2 detecting sensor 32 on, which in the embodiment shown a position of the head 2A of the vehicle occupant 2 sensed. The sensor 32 to determine the position of the head 2A As shown in the area of a car sky 35 be arranged or, for example, in a central rearview mirror, a sun visor 36 or the headrest 15 be integrated. The sensor used for head positioning 32 can also be advantageously designed as a capacitive sensor.

Die so gewonnenen morphologischen Informationen über den Fahrzeuginsassen 2 stellen nicht nur wichtige Kenngrößen für die Positionierung von Lenkeinrichtung 4 und Fahrzeugsitz 3 dar, sondern sie sind auch bedeutend für die Wahl einer in der Steuereinheit 25 für verschiedenste Typen an Fahrzeuginsassen, Fahrzuständen und Unfallsituationen abgelegte Ansteuerung, wie z. B. eine Entfaltungscharakteristik des Airbag 10, wozu neben der Entfaltungsgeschwindigkeit und Entfaltungskraft gegebenenfalls die Wahl und die zeitliche Auslöseabfolge von Airbagstufen und eine Entfaltungsform zählen.The thus obtained morphological information about the vehicle occupants 2 not only provide important parameters for the positioning of steering device 4 and vehicle seat 3 but they are also significant for choosing one in the control unit 25 for various types of vehicle occupants, driving conditions and accident situations stored control, such. B. a deployment characteristic of the airbag 10 which includes, in addition to the deployment speed and deployment force, optionally the choice and timing sequence of airbag stages and a deployment form.

Es versteht sich, dass die beschriebenen Funktionen der Steuereinheit 25 nicht sämtlich in einem zentralen Steuergerät vereint sein müssen, sondern auch in dezentralen Steuermodulen abgearbeitet werden können.It is understood that the described Functions of the control unit 25 not all have to be united in a central control unit, but can also be processed in decentralized control modules.

Claims (9)

Kraftfahrzeug mit Positionierungsmitteln (12, 19, 20, 26) für Fahrzeuginsassen (2), welche in Abhängigkeit von in einer Auswerteeinrichtung (28) ausgewerteten Sensorsignalen einer Sensoreinrichtung (41) betätigbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorsignale Fahrzeugaufbaubeschleunigungen repräsentierende Signale (ax, ay) umfassen, welche als Indikatorsignale für eine Insassenverlagerung ausgewertet werden.Motor vehicle with positioning means ( 12 . 19 . 20 . 26 ) for vehicle occupants ( 2 ), which depend on in an evaluation device ( 28 ) evaluated sensor signals of a sensor device ( 41 ) are actuated, characterized in that the sensor signals comprise vehicle body accelerations representing signals (ax, ay), which are evaluated as indicator signals for a passenger displacement. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensoreinrichtung (37) zur Messung von Fahrzeuglängsbeschleunigungen (ax) und eine Sensoreinrichtung (38) zur Messung von Fahrzeugquerbeschleunigungen (ay) Quellen der die Fahrzeugaufbaubeschleunigungen repräsentierenden Signale sind.Motor vehicle according to claim 1, characterized in that a sensor device ( 37 ) for measuring vehicle longitudinal accelerations (ax) and a sensor device ( 38 ) for measuring vehicle lateral accelerations (ay) are sources of the signals representing the vehicle body accelerations. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuglängsbeschleunigung (ax) direkt am Fahrzeugaufbau (39) gemessen wird.Motor vehicle according to claim 2, characterized in that the vehicle longitudinal acceleration (ax) directly on the vehicle body ( 39 ) is measured. Kraftfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuglängsbeschleunigung (ax) aus der Eigengeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird.Motor vehicle according to claim 2, characterized in that the vehicle longitudinal acceleration (ax) from the own speed of the motor vehicle ( 1 ) is determined. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeugquerbeschleunigung (ay) direkt am Fahrzeugaufbau (39) gemessen wird.Motor vehicle according to one of claims 2 to 4, characterized in that the vehicle lateral acceleration (ay) directly on the vehicle body ( 39 ) is measured. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung (28) ein Auslösesignal zur Aktivierung der Positionierungsmittel (12, 19, 20, 26) ausgibt, wenn der Betrag der Änderung der Fahrzeugquergeschwindigkeit und/oder der Betrag der Änderung der Fahrzeuglängsgeschwindigkeit und/oder der Betrag der Änderung der Fahrzeugeigengeschwindigkeit einen vordefinierten Schwellwert überschreitet.Motor vehicle according to one of claims 1 to 5, characterized in that the evaluation device ( 28 ) a trigger signal for activating the positioning means ( 12 . 19 . 20 . 26 ) outputs when the amount of change in the vehicle lateral velocity and / or the amount of change in the vehicle longitudinal speed and / or the amount of change in the vehicle's own speed exceeds a predefined threshold value. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Positionierungsmittel (12, 19, 20, 26) in Abhängigkeit der Position eines betreffenden Fahrzeugsitzes (3) erfolgt.Motor vehicle according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control of the positioning means ( 12 . 19 . 20 . 26 ) depending on the position of a respective vehicle seat ( 3 ) he follows. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Positionierungsmittel (12, 19, 20, 26) in Abhängigkeit einer morphologische Daten von Fahrzeuginsassen (2) ermittelnden Sensorik (40) erfolgt.Motor vehicle according to one of claims 1 to 7, characterized in that the control of the positioning means ( 12 . 19 . 20 . 26 ) as a function of morphological data of vehicle occupants ( 2 ) detecting sensors ( 40 ) he follows. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionierungsmittel (12, 19, 20, 26) wenigstens einen Gurtstraffer (26) umfassen.Motor vehicle according to one of claims 1 to 8, characterized in that the positioning means ( 12 . 19 . 20 . 26 ) at least one belt tensioner ( 26 ).
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