DE102005004975A1

DE102005004975A1 - Insassen-Rückhaltesystem

Info

Publication number: DE102005004975A1
Application number: DE200510004975
Authority: DE
Inventors: Fubang Rochester Hills Wu; Brian Robert Plymouth Spahn; Clifford C. Farmington Hills Chou; Shane A. Farmington Goodhall
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2005-09-15
Also published as: GB2411349A; US7195092B2; GB2411349B; GB0503575D0; US20050189748A1

Abstract

Ein Insassen-Rückhaltesystem (11) für ein Kraftfahrzeug (10) weist einen Überschlag-Sensor (30) auf, welcher ein Überschlag-Signal erzeugt. Ein Sitz (12) mit einer Sitzfläche (16), welche an eine Rückenlehne (18) schwenkbar gekoppelt ist, kann in dem Insassen-Rückhaltesystem (11) vorgesehen sein. Eine Steuerungseinheit (26) ist an den Überschlag-Sensor (30) und die Sitzfläche (16) gekoppelt. Die Steuerungseinheit (26) steuert in Reaktion auf das Überschlag-Signal die Rückenlehne (18) so, dass sich diese relativ zur Sitzfläche (16) bewegt. Das Überschlag-Steuermodul (26) kann auch den Betrieb eines aufblasbaren Sicherheitsgurtes (36) steuern, so dass die Position des Insassen (44) relativ zu der Rückenlehne (18) beibehalten wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Insassen-Rückhaltesysteme, und insbesondere Insassen-Rückhaltesysteme, welche für den Einsatz im Falle eines Überschlags geeignet sind.

Gegenmaßnahmen für den Fall eines Überschlages sind in Kraftfahrzeugen immer mehr verbreitet. Typischerweise umfassen Gegenmaßnahmen für den Fall eines Überschlages sogenannte „Side-Curtain-Airbags" (= „Seiten-Vorhang-Airbags"), welche eingesetzt bzw. ausgelöst werden, um den Insassen innerhalb des Fahrzeugs zu halten, das Ausmaß einer nach außen gerichteten Bewegung des Insassen zu reduzieren und ein Herausschleudern der Insassen sowie Aufprallverletzungen abzumildern. Curtain-Airbags können die Wahrscheinlichkeit von Verletzungen aufgrund eines dynamischen Kontakts des Insassen mit der Fahrzeuginnenseite reduzieren. Während Überschlägen wird jedoch häufig das Dach eingedrückt, wodurch der Raum zwischen dem Kopf des Insassen und der Dachkonstruktion des Fahrzeugs verringert wird.

Es ist daher wünschenswert, ein Insassen-Rückhaltesystem bereitzustellen, durch welches der zur Verfügung stehende Kopfraum im Falle eines Überschlag-Ereignisses vergrößert wird.

Durch die vorliegende Erfindung wird der für den Fahrzeuginsassen zur Verfügung stehende Kopfraum dadurch erhöht, dass die Rückenlehne relativ zur Sitzfläche geschwenkt wird. Indem der Sitz in rückwärtiger Richtung (nach hinten) geschwenkt wird, bewegt sich die Rückenlehne mit ihrem oberen Ende abwärts, und dem Insassen wird demzufolge mehr Raum zur Verfügung gestellt, als wenn der Sitz in seiner aufrechten Position verbleiben würde.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist ein Insassen-Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug einen Überschlag-Sensor, welcher ein Überschlag-Signal entsprechend einer Überroll-Bewegung des Kraftfahrzeuges erzeugt, und einen Sitz, welcher eine Sitzfläche und eine an die Sitzfläche schwenkbar gekoppelte Rückenlehne aufweist, auf. Eine Steuerungseinheit ist an den Überschlag-Sensor und die Rückenlehne gekoppelt, um die Rückenlehne in Reaktion auf das Überschlag-Signal zu bewegen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das oben genannte Insassen-Rückhaltesystem ein in den Sitz integriertes Gurtsystem auf, welches als aufblasbarer Schultergurt, als Vierpunktgurt oder auch als ein gewöhnlicher Gurt ausgelegt sein kann und das eingesetzt werden kann, um dabei zu helfen, den Insassen in Kontakt mit der Rückenlehne zu halten und so die Rückwärtsbewegung des Insassen gemeinsam mit der Rückenlehne zu unterstützen.

Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Rückhalten eines Insassen eines Kraftfahrzeugs während eines Überschlag-Ereignisses ein Überschlag-Signal in Reaktion auf eine Überroll-Bewegung des Kraftfahrzeuges erzeugt. Das Verfahren weist ferner ein Schwenken einer Rückenlehne relativ zur Sitzfläche in Reaktion auf das Überschlag-Signal und ein Aktivieren eines aufblasbaren Schultergurtes in Reaktion auf das Überschlag-Signal auf.

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass gegenwärtig in Kraftfahrzeugen vorgefundene Mechanismen zur motorunterstützten Bewegung der Rückenlehne in einfacher Weise modifiziert werden können, um die Schwenkfunktionalität bereitzustellen.

Andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich im Lichte der detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beigefügten Abbildungen und den Patentansprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Seitenansicht eines Insassen-Rückhaltesystems, welches gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist;
2 ein Diagramm der Motordrehzahl in Abhängigkeit von dem elektrischen Strom, welcher verwendet wird, um eine Rückenlehne gemäß der vorliegenden Erfindung zu schwenken;
3 eine Seitenansicht eines Insassen, wobei sich eine Rückenlehne in einer ersten Position befindet; und
4 eine Seitenansicht eines Insassen, wobei sich eine Rückenlehne in einer zweiten Position befindet.
In den nachfolgend beschriebenen Figuren werden gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung gleicher Bauelemente verwendet.
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf eine Ausführung mit schwenkbarer Rückenlehne und einem aufblasbaren Sicherheitsgurt beschrieben. Für den Fachmann ist jedoch ersichtlich, dass das System auch nur den aufblasbaren Sicherheitsgurt, nur die schwenkbare Rückenlehne oder auch beides aufweisen kann.
Gemäß 1 weist ein Kraftfahrzeug 10 ein Insassen-Rückhaltesystem 11 und einen Sitz 12 auf, welcher in dem Kraftfahrzeug 10 mittels einer Sitzbefestigung 14 befestigt ist. Der Sitz 12 weist eine Sitzfläche 16 und eine Rückenlehne 18 auf. Die Rückenlehne 18 ist relativ zur Sitzfläche 16 schwenkbar angebracht, wie dies mittels eines Pfeils 20 gekennzeichnet ist. Ein Motor 22 wird verwendet, um die Rückenlehne 18 relativ zur Sitzfläche 16 zu schwenken. Im Normalbetrieb ist ein Sitzschalter 24 an den Motor 22 betriebsbereit gekoppelt. Ein Niedrigstrom-Steuersignal wird an den Motor 22 geliefert, um die Rückenlehne 18 in irgendeine Richtung zu bewegen.
Ein Überschlag-Steuermodul 26 ist ebenfalls an den Motor 22 gekoppelt. Das Überschlag-Steuermodul 26 erzeugt, wie nachfolgend weiter erläutert wird, ein Hochstrom-Steuersignal, welches größer ist als das von dem Sitzschalter 24 bereitgestellte Signal, um das Schwenken der Rückenlehne 18 in die durch den Pfeil 20 bezeichnete Richtung zu steuern. Das Überschlag-Steuermodul 26 kann auch an weitere Vorrichtungen 28 gekoppelt sein, wie beispielsweise einen Side-Curtain-Airbag (= „Seiten-Vorhang-Airbag") oder ein System zur Steuerung der Überroll-Stabilität. Das Überschlag-Steuermodul 26 ist an einen Überschlag-Sensor 30 gekoppelt. Obwohl nur ein einziger Überschlag-Sensor 30 gezeigt ist, können diverse Sensoren verwendet werden, um ein Überschlag-Signal anzuzeigen oder zu erzeugen. Das Überschlag-Signal wird erzeugt, wenn der Überschlag-Sensor 30 abtastet bzw. wahrnimmt, dass sich das Fahrzeug in einer Überrollbewegung befindet, welche dazu führen kann, dass sich das Fahrzeug überschlägt. Die Überschlag-Sensoren können einen Gierraten-Sensor, einen Rollraten-Sensor, einen Nickraten-Sensor, einen Querbeschleunigungs-Sensor, einen Längsbeschleunigungs-Sensor, einen Vertikalbeschleunigungs-Sensor, einen Lenkungswinkel-Sensor, einen GPS-Sensor, ein Bilderkennungssystem oder dergleichen umfassen. Für den Fachmann ist ersichtlich, dass die Bestimmung des Überroll-Verhaltens oder der Möglichkeit bzw. Wahrscheinlichkeit eines Überschlags des Fahrzeugs auf vielerlei Arten durchgeführt werden kann.
Das Überschlag-Steuermodul 26 kann auch an einen aufblasbaren Sicherheitsgurt 36 gekoppelt sein. Der aufblasbare Sicherheitsgurt 36 kann beispielsweise ein aufblasbarer Schultergurt sein. Der aufblasbare Sicherheitsgurt 36 kann zumindest in Reaktion auf ein Überroll-Signal von dem Überschlag-Steuermodul 26 betätigt werden.
Das Überschlag-Steuermodul 26 kann ein selbständiges Modul oder auch ein Teil eines anderen Sicherheitssystems oder Fahrzeugsystemmoduls sein. Das Überschlag-Steuermodul 26 kann beispielsweise mikroprozessorbasierend programmiert sein, um die diversen unten beschriebenen Funktionen durchzuführen.
Gemäß 2 ist eine Auftragung der Motordrehzahl in Abhängigkeit vom Strom dargestellt. Eine Linie 40 entspricht dem Normalbetrieb über den in 1 gezeigten Sitzschalter 24. Dies bedeutet, dass im Normalbetrieb ein niedriger Strom bereitgestellt wird, um die Rückenlehne 18 in Bezug auf die Sitzfläche 16 zu schwenken. Eine Linie 42 entspricht einen Hochstrom-Zustand, welcher verwendet wird, um die Rückenlehne 18 schnell abwärts zu schwenken. Gemäß einer gebauten Ausführungsform wurde die Rückenlehne unter Verwendung des hohen, mittels der Linie 42 bezeichneten Stroms um 15 Grad pro Sekunde geschwenkt. Hierdurch wird ausreichend Zeit geschaffen, um den Kopf des Insassen in Bezug auf die Fahrzeugkarosserie nach hinten und abwärts zu bewegen, um das Verletzungsrisiko zu reduzieren.
Gemäß 3 ist der Sitz 12 mit einem Insassen 44 dargestellt. Bei dem Sitz 12 befindet sich die Rückenlehne 18 in einer normalen Fahrposition.
Gemäß 4 ist die Rückenlehne 18 in eine zweite Position derart geschwenkt worden, dass das obere Ende der Rückenlehne 18 relativ zur Sitzfläche 16 nach hinten und abwärts geschwenkt wurde. An den Motor 22 wurde folglich ein hoher Strom geliefert, um die Rückenlehne 18 in ihre zweite, in 4 dargestellte Position zu bewegen.
Im Betrieb empfängt das Überschlag-Steuermodul 26 eine Anzeige bzw. einen Hinweis von dem Überschlag-Sensor 30, dass sich das Fahrzeug überschlägt. In dem Überschlag-Steuermodul 26 wird ein Überschlag-Steuersignal erzeugt, wel ches verwendet wird, um den Motor 22 so zu steuern, dass die Rückenlehne 18 relativ zur Sitzfläche 16 nach hinten und abwärts geschwenkt wird. Obwohl es nicht erforderlich ist, kann die Sitzfläche 16 ebenfalls in Reaktion auf das Überschlag-Steuersignal bewegt werden. Die Erfinder haben jedoch herausgefunden, dass in den meisten Situationen die Rückenlehne 18 hinreichend schnell und weit genug geschwenkt werden kann, um das Verletzungsrisiko für den Insassen 44 zu reduzieren.
Zusätzlich kann das von dem Überschlag-Steuermodul 26 erzeugte Überschlagsignal verwendet werden, um den Einsatz des aufblasbaren Sicherheitsgurtes 36 zu steuern. Folglich drückt dann, wenn die Rückenlehne 18 nach hinten geschwenkt wird, der aufblasbare Sicherheitsgurt 36 den Insassen 44 gegen die Rückenlehne 18. Hierdurch wird die gewünschte Position des Insassen 44 während des Überschlages sichergestellt.

Claims

Insassen-Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug, mit: einem Überschlag-Sensor (30), welcher ein Überschlag-Signal entsprechend einer Überroll-Bewegung des Kraftfahrzeuges (10) erzeugt; einem Sitz (12), welcher eine Sitzfläche (16) und eine an die Sitzfläche (16) schwenkbar gekoppelte Rückenlehne (18) aufweist; und einer an den Überschlag-Sensor (30) gekoppelten Steuerungseinheit (26), wobei die Steuerungseinheit in Reaktion auf das Überschlag-Signal die Rückenlehne (18) so steuert, dass diese relativ zur Sitzfläche (16) bewegt wird.
Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Motor (22) an die Sitzfläche (16) gekoppelt ist, wobei die Steuerungseinheit (26) den Motor (22) derart steuert, dass dieser in Reaktion auf das Überschlag-Signal die Sitzfläche (16) relativ zur Rückenlehne (18) bewegt.
Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Sitz-Stromschalter (24) vorgesehen ist, welcher einen ersten Strom zum Bewegen der Rückenlehne (18) bereitstellt, wobei die Steuerungseinheit (26) in Reaktion auf das Überschlag-Signal einen zweiten Strom, welcher größer als der erste Strom ist, erzeugt, um die Rückenlehne (18) relativ zur Sitzfläche (16) zu bewegen.
Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein aufblasbarer Sicherheitsgurt (36) vorgesehen ist, wobei die Steuerungseinheit (26) den aufblasbaren Sicherheitsgurt (36) in Reaktion auf das Überschlag-Signal aktiviert.
Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Überschlag-Sensor (30) an ein Überschlag-Steuermodul gekoppelt ist.
Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (26) ein Überschlag-Steuermodul umfasst.
Insassen-Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug, mit: einem Überschlag-Sensor (30), welcher ein Überschlag-Signal entsprechend einer Überroll-Bewegung des Kraftfahrzeugs (10) erzeugt; einem aufblasbaren Schultergurt, welcher einen Airbag aufweist; einem Sitz (12), welcher eine Sitzfläche (16) und eine an die Sitzfläche (16) schwenkbar gekoppelte Rückenlehne (18) aufweist; und einer an den Überschlag-Sensor (30), den Schultergurt und die Sitzfläche (16) gekoppelten Steuerungseinheit (26), wobei die Steuerungseinheit (26) in Reaktion auf das Überschlag-Signal die Rückenlehne (18) so steuert, dass sich diese relativ zur Sitzfläche (16) bewegt, und wobei die Steuerungseinheit (26) den aufblasbaren Schultergurt in Reaktion auf das Überschlag-Signal aktiviert.
Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Motor (22) an die Sitzfläche (16) gekoppelt ist, wobei die Steuerungseinheit (26) den Motor (22) derart steuert, dass dieser in Reaktion auf das Überschlag-Signal die Sitzfläche (16) relativ zur Rückenlehne (18) bewegt.
Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Sitz-Stromschalter (24) vorgesehen ist, welcher einen ersten Strom zur Bewegung der Rückenlehne (18) bereitstellt, wobei die Steuerungseinheit (26) in Reaktion auf das Überschlag-Signal einen zweiten Strom, welcher größer als der erste Strom ist, erzeugt, um die Rückenlehne (18) relativ zur Sitzfläche (16) zu bewegen.
Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Überschlag-Sensor (30) an ein Überschlag-Steuermodul gekoppelt ist.
Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (26) ein Überschlag-Steuermodul umfasst.
Verfahren zum Rückhalten eines Insassen eines Kraftfahrzeugs während eines Überschlag-Ereignisses, dadurch gekennzeichnet, dass Verfahren folgende Schritte aufweist: Erzeugen eines Überschlag-Signals in Reaktion auf eine Überroll-Bewegung des Kraftfahrzeuges (10); Schwenken einer Rückenlehne (18) relativ zur Sitzfläche (16) in Reaktion auf das Überschlag-Signal; und Aktivieren eines aufblasbaren Schultergurtes in Reaktion auf das Überschlag-Signal.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Schwenkens der Rückenlehne (18) ein nach hinten gerichtetes Schwenken der Rückenlehne (18) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Schwenkens der Rückenlehne (18) ein Steuern eines an die Rückenlehne (18) gekoppelten Motors (22) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Schwenkens der Rückenlehne (18) ein Steuern eines Stroms eines an die Rückenlehne (18) gekoppelten Motors (22) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass ferner der Sitz (12) bei Aktivierung eines Schalters (24) mittels eines ersten Stromes geschwenkt wird, und dass der Schritt des Schwenkens der Rückenlehne (18) ein Schwenken der Rückenlehne (18) mittels eines zweiten Stromes, welcher größer als der erste Strom ist, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Erzeugen eines Überschlag-Signals ein Erzeugen eines Überschlag-Signals in einem Überschlag-Steuermodul (26) umfasst, welches an einen Überschlag-Sensor (30) gekoppelt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivieren des aufblasbaren Schultergurtes gleichzeitig mit dem Schwenken durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Aktivierens eines aufblasbaren Schultergurtes das Drücken des Insassen (44) gegen die Rückenlehne (18) umfasst.