DE102004046514B4 - Inmate comfort system for a vehicle - Google Patents

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Abstract

Zur Erhöhung des Insassenkomforts bei Geländefahrten, insbesondere bei Fahrten auf einer Böschung, bei der das Fahrzeugsenkrecht zu seiner Längsachse geneigt ist, sieht die Erfindung eine zur Erhöhung des Insassenkomforts ausgebildete Insassenrückhalteeinrichtung vor, die den Insassen in seinem Sitz zurückhält und eingreift, wenn ein definierter Neigungswinkel überschritten wird, der vom Insassen als unangenehm empfunden wird. Der Neigungswinkel liegt unterhalb einem kritischen Neigungswinkel, ab dem ein Überschlagen des Fahrzeugs droht. Die Insassenrückhalteeinrichtung enthält einen Dreipunktsicherheitsgurt, der über einen reversiblen Gurtstraffer angesteuert wird.To increase occupant comfort in off-road driving, especially when driving on a slope where the vehicle is perpendicularly inclined to its longitudinal axis, the invention provides an occupant restraint configured to increase occupant comfort which retains the occupant in his seat and engages when a defined angle of inclination is exceeded, which is perceived by the occupant as unpleasant. The angle of inclination is below a critical angle of inclination, from which a rollover of the vehicle threatens. The occupant restraint device includes a three-point seat belt, which is controlled via a reversible belt tensioner.

Description

Die Erfindung betrifft ein Insassenkomfortsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an occupant comfort system according to the preamble of patent claim 1.

Ein derartiges Komfortsystem kann einen allgemein bekannten Sicherheitsgurt beinhalten, der über einen elektromotorischen Gurtstraffer ansteuerbar ist. Elektromotorische Gurtstraffer sind in der Patentliteratur hinlänglich bekannt. Die DE 199 05 703 C1 sieht zum Vorstraffen des Sicherheitsgurtes einen Elektromotor vor, der eine Triebfeder aufwickelt, die die Kräfte auf eine Gurtspule überträgt. Weitere reversible Gurtstraffer sind aus der DE 199 40 034 C2 und DE 100 27 599 C1 bekannt.Such a comfort system may include a well-known seat belt, which is controlled by an electromotive belt tensioner. Electromotive belt tensioners are well known in the patent literature. The DE 199 05 703 C1 provides for Vorstraffen the safety belt before an electric motor, which winds a mainspring, which transmits the forces on a belt reel. Further reversible belt tensioners are from the DE 199 40 034 C2 and DE 100 27 599 C1 known.

Weiterhin ist bekannt, diese reversiblen Gurtstraffer frühzeitig in einer kritischen Fahrsituation und bereits vor dem eigentlichen Unfall auszulösen. Die DE 199 27 731 C2 sieht vor, den reversiblen Gurtstraffer unterhalb der Auslöseschwelle eines pyrotechnischen Leistungs-Gurtstraffers auszulösen, um dem Insassen ein Sicherheitsgefühl bei einer starken Verzögerung durch Bremsen und in unfallträchtigen Fahrsituationen zu geben. Die DE 199 27 731 C2 sieht weiterhin vor, den reversiblen Gurtstraffer zur Erhöhung des Gurtbandtragekomforts einzusetzen.Furthermore, it is known to trigger these reversible belt tensioners early in a critical driving situation and before the actual accident. The DE 199 27 731 C2 provides for triggering the reversible seat belt pretensioner below the firing threshold of a pyrotechnic performance belt tensioner to give the occupant a sense of security with heavy deceleration through braking and in accident-prone driving situations. The DE 199 27 731 C2 also provides to use the reversible belt tensioner to increase the Gurtbandtragekomforts.

Ebenso beschreibt die gattungsbildende EP 1 104 721 A2 zur Erhöhung des Komforts und der Insassensicherheit ein Insassen-Rückhaltesystem mit einem reversiblen Gurtstraffer, der in Abhängigkeit von erfassten Isassendaten, des Fahrzustandes und der Fahrzeugumgebung ansteuerbar ist. Die Vorstraffung kann bei einer sogenannten „Out of Position” oder bei einer Einschlafneigung des Insassen erfolgen. Weiterhin kann die reversible Gurtstraffung bei fahrkritischen Zuständen, wie z. B. einem Rollover einsetzen.Likewise describes the generic EP 1 104 721 A2 To increase comfort and occupant safety, an occupant restraint system with a reversible belt tensioner which can be controlled as a function of recorded vehicle data, the driving condition and the vehicle environment. The pre-tightening can be done in the case of a so-called "out of position" or if the occupant is asleep. Furthermore, the reversible belt tightening in driving critical conditions, such. B. use a rollover.

Aus der EP 1 276 641 B1 ist ein Auslösealgorithmus zur Bewertung von kritischen Fahrsituationen bekannt. Die Patentschrift unterscheidet zwischen einer kritischen Beschleunigung in Fahrzeuglängsrichtung, z. B. bei einer Rampenüberfahrt und einer seitlichen Beschleunigung bei einer Böschungsfahrt, um eine Rückhaltevorrichtung anzusteuern.From the EP 1 276 641 B1 is a tripping algorithm for the evaluation of critical driving situations known. The patent distinguishes between a critical acceleration in the vehicle longitudinal direction, z. B. at a ramp crossing and a lateral acceleration at a slope drive to control a restraint device.

Des Weiteren offenbart die DE 199 61 799 A1 ein passives Sicherheitssystem eines Kraftfahrzeuges, welches Sicherheitseinrichtungen mit zugehörigen Antrieben aufweist, die aus einem Normalzustand in einen unfallbedingten Sicherheitszustand bewegbar sind. In Abhängigkeit von Precrash-Signalen, können die Sicherheitseinrichtungen reversibel kurzzeitig betätigt werden.Furthermore, the DE 199 61 799 A1 a passive safety system of a motor vehicle, which has safety devices with associated drives, which are movable from a normal state into an accident-related safety state. Depending on precrash signals, the safety devices can be operated reversibly for a short time.

Aus der DE 34 12 858 C2 ist ferner ein Verfahren beziehungsweise eine Vorrichtung bekannt die eine Einstellung der Gurtlose ermöglicht, wobei ein Sicherheitsgurt in Abhängigkeit des Signals eines Trägheitssensors in Fahrsituationen wie bei starken Abbremsungen, scharfen Kurven oder Fahrbahnunebenheiten sich eng um den Fahrzeugbenutzer legt.From the DE 34 12 858 C2 Furthermore, a method or a device is known which allows an adjustment of the belt slack, wherein a seat belt in response to the signal of an inertial sensor in driving situations such as strong deceleration, sharp bends or bumps in the road tightly around the vehicle user.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Insassenkomfortsystem, insbesondere ein Insassenrückhaltesystem, zur Erhöhung des Insassenkomforts weiter zu verbessern. Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des Anspruchs 1, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.The object of the invention is to further improve an occupant comfort system, in particular an occupant restraint system, for increasing occupant comfort. The achievement of this object is the features of claim 1, advantageous embodiments of the invention describe the dependent claims.

Die Auslösung des Insassenkomfortsystems zur Rückhaltung des Insassen in seiner Position erfolgt oberhalb eines Schwellwertes, ab der der Insasse die Position als unangenehm empfindet. Üblicherweise sitzt der Insasse im Fahrzeug und wird durch einen Rückhalteeinrichtung gesichert. Die Rückhalteeinrichtung ist normalerweise als Sicherheitsgurt ausgebildet, sie kann aber auch durch einen in der DE 43 20 147 A1 beschriebenen Stützairbag erfolgen, der reversibel aufblasbar ist. Ebenso sind aber auch andere reversibel ansteuerbare Rückhalteeinrichtungen, wie z. B. sitzintegrierte Polster und ausfahrbare Stützen denkbar.The release of the occupant comfort system for restraining the occupant in position is above a threshold above which the occupant perceives the position as unpleasant. Usually, the occupant sits in the vehicle and is secured by a retaining device. The restraint device is normally designed as a safety belt, but it can also by a in the DE 43 20 147 A1 described support airbag made reversible inflatable. Likewise, however, other reversible controllable retaining devices, such. B. seat-integrated upholstery and extendable supports conceivable.

Üblicherweise empfindet der Insasse seine Position dann als unkomfortabel, wenn er zusätzliche Kräfte aufwenden muss, um seine aktuelle Position beizubehalten. Um nicht aus seiner derzeitigen Position verlagert zu werden, muss der Insasse aktiv weitere Muskeln anspannen. Die Insassenposition wird also dann als unangenehm empfunden, wenn Verlagerungskräfte ein für den Insassen bekanntes Maß im normalen Fahrbetrieb übersteigen und der Insasse erhöhte Muskelkräfte aufwenden muss.Typically, the occupant then finds his position uncomfortable when he has to expend additional forces to maintain his current position. In order not to be relocated from its present position, the occupant must actively harness more muscle. The occupant position is therefore perceived as unpleasant when displacement forces exceed a known for the occupant measure in normal driving and the occupant must spend increased muscle forces.

Die Auslösung des Insassenkomfortsystems erfolgt unterhalb eines Schwellwertes bei dem üblicherweise Insassenrückhalteeinrichtungen ausgelöst werden. Diese werden bei einem drohenden Unfall oder bei kritischen Fährsituationen über Precrash-Sensoren oder entsprechende Systeme ausgelöst. Darunter sollen z. B. Radarsysteme, elektronische Stabilitätssysteme oder Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationssysteme verstanden werden.The release of the occupant comfort system takes place below a threshold at which usually occupant restraint devices are triggered. These are triggered by pre-crash sensors or corresponding systems in the event of an imminent accident or critical ferry situations. Including z. As radar systems, electronic stability systems or vehicle-vehicle communication systems are understood.

Die Auslösung des Komfortsystems erfolgt demgemäß innerhalb eines Auslösefensters, dessen unterer Schwellwert durch das Komfortempfinden des Insassen und dessen oberer Schwellwert durch das Erreichen einer kritischen Fahrsituation definiert ist. Nach Erreichen der kritischen Fahrsituation kann die Steuerung der Insassenrückhalteeinrichtung von einer Sicherheitssystemsteuerung übernommen werden.The triggering of the comfort system is accordingly within a trip window whose lower threshold is defined by the comfort of the occupant and its upper threshold value by reaching a critical driving situation. After reaching the critical driving situation, the control of the occupant restraint device can be taken over by a safety system control.

In der dargestellten Rückhalteeinrichtung zur Erhöhung des Insassenkomforts wird der Insasse schon vor der beginnenden Verlagerung sanft in seinem Sitz zurückgehalten.In the illustrated restraint to increase occupant comfort, the occupant becomes gently restrained in his seat even before the beginning shift.

In einer weiterführenden Ausführungsform kann das Ansteuern des Komfortsystems in Abhängigkeit der Fahrzeugneigung senkrecht zu dessen Fahrzeuglängsachse erfolgen. Dabei löst ein Sensor zur Erfassung der Fahrzeugneigung nach Überschreiten eines Schwellwerts das als Insassenrückhalteeinrichung ausgebildete Insassenkomfortsystem aus. Eine solcher Sensor zur Neigungsdetektierung ist z. B. aus der DE 44 36 379 A1 bekannt. In unserer Erfindung befindet sich der Schwellwert zur Auslösung der Komforteinrichtung unterhalb eines kritischen Wertes, bei dem das Fahrzeug zum Überschlag neigt.In a further embodiment, the driving of the comfort system can take place as a function of the vehicle inclination perpendicular to the vehicle's longitudinal axis. In this case, a sensor for detecting the vehicle inclination after exceeding a threshold value triggers the occupant comfort system designed as occupant restraint device. Such a sensor for tilt detection is z. B. from the DE 44 36 379 A1 known. In our invention, the threshold value for triggering the comfort device is below a critical value at which the vehicle tends to roll over.

In einer weiteren vorteilhaften Variante wird das Rückhaltesystem bei Überfahren einer holprigen Wegstecke ausgelöst, bei der das Fahrzeug stark erschüttert wird und zu Pendelbewegungen neigt. Der Insasse wird durch die Rückhalteeinrichtung an dem Sitz angebunden und daran gehindert eigene Pendelbewegungen relativ zum Fahrzeug auszuführen. Die Auslösung der Rückhalteeinrichtung kann durch Auswertung von Informationen zum Verhalten des Fahrwerks erfolgen, z. B. kann die Richtungsänderungsgeschwindigkeit der Dämpferbewegung erfasst werden.In a further advantageous variant, the restraint system is triggered when driving over a bumpy path, in which the vehicle is greatly shaken and tends to pendulum movements. The occupant is tethered to the seat by the retainer and prevented from performing its own oscillations relative to the vehicle. The triggering of the retaining device can be done by evaluating information about the behavior of the chassis, z. B. the direction change rate of the damper movement can be detected.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt die Ansteuerung der Rückhalteeinrichtung in Abhängigkeit von einer Sitzbelegungserkennung eines Insassen. Dies kann über Drucksensoren im Sitzpolster erfolgen. Bei einem Sicherheitsgurt als Rückhalteeinrichtung kann dies auch über eine Abfrage erfolgen, ob der Gurt angelegt ist.According to a further embodiment, the activation of the restraint device takes place as a function of a seat occupancy recognition of an occupant. This can be done via pressure sensors in the seat cushion. With a safety belt as a restraint device, this can also be done via a query whether the belt is applied.

Die Rückhalteeinrichtung ist als ein durch den Insassen zu- oder abschaltbares System ausgeführt und/oder der untere Auslöseschwellwert ist einstellbar ausgeführt, so dass der Insasse diesen seinem individuellen Komfortempfinden und seinem Einsatzbedarf anpassen kann und/oder der Insasse somit die Möglichkeit hat dieses System beim Betreibendes Fahrzeuges in einer Stadt auszuschalten. Bei einer Fahrt im Gelände mit Böschungsfahrten kann das System zugeschaltet werden.The restraint device is embodied as a system which can be switched on or off by the occupant and / or the lower triggering threshold is adjustable, so that the occupant can adapt this to his or her individual sense of comfort and use and / or the occupant thus has the option of operating the system Turn off vehicle in a city. When driving off-road with embankment drives, the system can be switched on.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Insasse die Rückhaltekräfte individuell einstellen, da ein angenehmes Empfinden bezüglich der Stärke der Rückhaltekraft von Insassen unterschiedlich bewertet wird. Die Einstellung kann über eine Variation des Drehmoments erfolgen, das ein Elektromotor zum Aufwickeln der Gurttrommel aufbringt.In a further preferred embodiment, the occupant can adjust the restraining forces individually, since a pleasant sensation regarding the strength of the restraining force is assessed differently by occupants. The adjustment can be made via a variation of the torque applied by an electric motor for winding the belt drum.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Rückhaltekräfte bei stärker werdenden äußeren Einflüssen ansteigen. Bei einer Böschungsfahrt kann bei zunehmender Neigung die Gurtkraft erhöht werden oder seitliche Polster können bei erhöhten Rüttelbewegungen weiter ausgefahren werden.Furthermore, it can be provided that the retention forces increase with increasing external influences. In a slope drive, the belt force can be increased with increasing inclination or side pads can be extended with increased shaking movements on.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:Reference to the drawings, an embodiment of the invention will be explained in more detail. Showing:

1 einen Fahrzeugsitz mit einem Insassenkomfortsystem und 1 a vehicle seat with a passenger comfort system and

2 ein mit einem Insassenkomfortsystem ausgerüsteten Fahrzeug. 2 a vehicle equipped with an occupant comfort system.

1 zeigt einen Fahrzeugsitz mit einer Sitzfläche 1 und einer Rückenlehne 2 auf der ein nicht weiter dargestellter Insasse positioniert ist. Dem Fahrzeugsitz ist ein Insassenkomfortsystem 3 zugeordnet, das einen Dreipunktsicherheitsgurt 4 und eine Steuereinrichtung 5 beinhaltet. Die Steuereinrichtung 5 verarbeitet die Information aus der Gurtbelegungserkennungseinrichtung 6, die bei Einrasten des Steckzunge 7 in das Gurtschloss 8 anspricht. Nach Vorliegen eines Signals aus der Gurtbelegungserkennung 6 gibt die Steuereinrichtung 5 ein Auslösesignal an den reversiblen Gurtstraffer 9 weiter, sobald ein Wert vom Neigungssensor 10 übermittelt wird, der einen definierten Schwellwert übersteigt. 1 shows a vehicle seat with a seat 1 and a backrest 2 on which a not shown occupant is positioned. The vehicle seat is an occupant comfort system 3 associated with a three-point seat belt 4 and a controller 5 includes. The control device 5 processes the information from the seat belt recognition device 6 that when snapping the tongue 7 in the buckle 8th responds. After a signal from the belt occupancy detection 6 gives the controller 5 a trigger signal to the reversible belt tensioner 9 continue as soon as a value from the tilt sensor 10 is transmitted, which exceeds a defined threshold.

Der Sicherheitsgurt 4 ist über einen Endbeschlag 11 an der Sitzfläche 1 befestigt und wird über den Umlenkbeschlag 12 umgelenkt. Über ein Lösen und Einrasten der Steckzunge 7 in das Gurtschloss 8 kann der Sicherheitsgurt 4 ab- und angelegt werden.The safety belt 4 is over an end fitting 11 on the seat 1 attached and is over the deflection fitting 12 diverted. About a release and locking the tongue 7 in the buckle 8th can the seat belt 4 be removed and created.

Ein Einsatz des Insassenkomfortsystems 3 unter einer typischen Einsatzbedingung ist in 2 dargestellt. Ein Kraftfahrzeug 13 enthält zwei Neigungssensoren 14a und 14b. Bei einer Böschungsfahrt auf der Böschung 15 spricht einer der beiden Neigungssensoren 14a, 14b an, so dass der Insasse über das in 1 dargestellte und sich im Kraftfahrzeug 13 befindende Insassenkomfortsystem 3 zurückgehalten wird. Der Insasse wird somit entgegen der Schwerkraft sanft in seinen Sitz gedrückt, und zwar bevorzugt mit einer Straffung des Gurtes in einer Zwischenstellung, die beispielsweise einer so genannten „Pre-Safe”-Position entspricht. Bevorzugt kann zur Realisierung des erfindungsgemäßen Insassenkomfortsystems ohne großen baulichen Aufwand auf Komponenten zurückgegriffen werden, die bereits für „Pre-Safe”-Funktionen in fahrkritischen Zuständen zum Einsatz kommen.A use of the passenger comfort system 3 under a typical use condition is in 2 shown. A motor vehicle 13 contains two inclination sensors 14a and 14b , On a slope drive on the embankment 15 speaks one of the two tilt sensors 14a . 14b so that the inmate about the in 1 shown and in the vehicle 13 occupant comfort system 3 is held back. The occupant is thus pressed against gravity gently in his seat, preferably with a tightening of the belt in an intermediate position, for example, corresponds to a so-called "pre-safe" position. Preferably, components that are already used for "pre-safe" functions in driving-critical states can be used to implement the occupant comfort system according to the invention without great structural complexity.

Ergänzend oder alternativ zu reversiblen Gurtstraffern können auch reversibel aufblasbare Sitzpolster als Insassenschutzmittel verwendet werden. Die Funktion der Stellmittel wäre dann beispielsweise Gebläsen oder druckbefüllbaren Patronen zugewiesen.In addition or as an alternative to reversible belt tensioners, reversibly inflatable seat cushions can also be used as occupant protection means. The function of the actuating means would then be assigned, for example, blowers or pressure-fillable cartridges.

Claims (5)

Insassenkomfortsystem (3) für einen Insassen in einem Fahrzeug (13) mit einer Steuereinheit (5) zur Auswertung von Sensorsignalen wenigstens eines Sensors (10) und mit wenigstens einer Insassenrückhalteeinrichtung (4), die zur Einstellung der Rückhaltekräfte reversibel ansteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhalteeinrichtung (4) durch die Steuereinheit (5) basierend auf Signalen des wenigstens einen Sensors (10) innerhalb eines Auslösefensters aktivierbar ist, das oberhalb einer komfortreduzierenden Fahrsituation des Fahrzeuges und unterhalb einer detektierten kritischen Fahrsituation liegt, so dass der Insasse entgegen der durch die Fahrsituation auf ihn einwirkenden Kräfte zurückgehalten wird, wobei ein unterer Auslöseschwellwert des Auslösefensters vom Insassen individuell einstellbar und/oder das Insassenkomfortsystem (3) abschaltbar ist.Occupant comfort system ( 3 ) for an occupant in a vehicle ( 13 ) with a control unit ( 5 ) for evaluating sensor signals of at least one sensor ( 10 ) and at least one occupant restraint device ( 4 ) which is reversibly activatable for setting the restraint forces, characterized in that the restraint device ( 4 ) by the control unit ( 5 ) based on signals of the at least one sensor ( 10 ) can be activated within a trigger window, which is above a comfort-reducing driving situation of the vehicle and below a detected critical driving situation, so that the occupant is restrained against the forces acting on him by the driving situation, wherein a lower trigger threshold of the trigger window of the occupant individually adjustable and / or the occupant comfort system ( 3 ) can be switched off. Insassenkomfortsystem (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es in Abhängigkeit des Neigungswinkels des Fahrzeuges (13) ansteuerbar ist.Occupant comfort system ( 3 ) according to claim 1, characterized in that it depends on the angle of inclination of the vehicle ( 13 ) is controllable. Insassenkomfortsystem (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es in Abhängigkeit von einer Sitzbelegungserkennung oder Gurtanlegeerkennung (6) ansteuerbar ist.Occupant comfort system ( 3 ) according to claim 1 or 2, characterized in that it depends on a seat occupancy recognition or Gurtanlegeerkennung ( 6 ) is controllable. Insassenkomfortsystem (3) nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltekräfte für jeden Insassen individuell einstellbar sind.Occupant comfort system ( 3 ) according to claim 1 to 3, characterized in that the restraining forces are individually adjustable for each occupant. Insassenkomfortsystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltekräfte in Abhängigkeit von der Neigung des Fahrzeuges einstellbar sind.Occupant comfort system according to claim 1 to 4, characterized in that the restraining forces are adjustable in dependence on the inclination of the vehicle.
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