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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung
eines Rückhaltesystems eines
Fahrzeugs, umfassend einen Sicherheitsgurt, der auf eine Gurtrolle
mittels eines an die Gurtrolle kuppelbaren Elektromotors aufrollbar
ist.
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Herkömmliche
Rückhaltesysteme
dienen zum Rückhalten
von Fahrzeuginsassen und Fahrer sobald das Fahrzeug beispielsweise
aufgrund eines Aufpralls oder einer Notbremsung eine starke Verzögerung erfährt. Darüber hinaus
werden zunehmend aktive Rückhaltesysteme
(auch Gurtautomaten genannt) eingesetzt, die bei einer identifizierten
Verzögerung
des Fahrzeugs oder einer Gefahrensituation automatisch den Gurt
straffen, indem ein mit der mechanischen Gurtrolle (auch Gurtaufroller
oder Gurtaufwickler genannt) gekuppelter Elektromotor aktiviert
wird. Hierzu wird eine Verzögerung
des Fahrzeugs und/oder die Fahrzeugumgebung sensiert und als Auslöser zum
Aufrollen des Sicherheitsgurtes und zum Straffen dieses verwendet.
Dabei wird bereits vor einem möglichen
Unfall eine Vorkonditionierung des Rückhaltesystems erreicht und
der Insasse in eine optimale Sitzposition gebracht. Gleichzeitig erhält der Fahrer dadurch
eine Rückmeldung über die
Fahrzeugsituation und kann eingreifen.
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Aus
der
DE 197 31 689
C2 ist eine derartige Vorrichtung zum Aufrollen eines Sicherheitsgurtbandes
auf eine in einem Rahmen drehbar gelagerte und mit Federkraft antreibbare
Wickelwelle mit einem an die Wickelwelle in beiden Drehrichtungen
kuppelbaren Elektromotor bekannt. Dabei sind bei angelegtem Gurt
in Abhängigkeit
von Sensorsignalen eine vom Gurtband ausgeübte begrenzte Rückhaltekraft
und eine Gurtbandstraffung steuerbar, indem am Ausgang des Elektromotors
ein Getriebe mit drei schaltbaren Ausgängen vorgesehen ist, über die
wahlweise bei angelegtem Gurt eine Verringerung der Federkraft,
die Einstellung der Gurtkraftbegrenzung und die Gurtbandstraffung
erfolgt.
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Eine ähnliche
Aufrollvorrichtung ist auch aus der
DE 196 36 448 C2 bekannt, welche in vier
(Komfort-, Vorsichts-, Warn- und
Notfall-) Modi zur Steuerung des Auf- und Abrollens des Sicherheitsgurtes arbeiten
kann. Im Komfortmodus wird die Aufrollkraft der mechanischen Spanneinrichtung
durch Antreiben des Elektromotors in Abrollrichtung kompensiert, so
dass sich der Sicherheitsgurt in einem spannungslosen Zustand befindet,
wenn der Insasse gerade auf dem Fahrzeugsitz Platz genommen hat
und den Sicherheitsgurt trägt.
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Beim
bekannten Stand der Technik erfolgt somit bei einem angelegten Gurt
eine Verbesserung des Tragekomforts und der Sicherheit durch Positionierungsstraffung,
insbesondere Vorstraffung des Gurtes bei Unfallfrüherkennung.
Die bekannte Positionierungsstraffung ist ein reversibler Vorgang,
der rückgängig gemacht
werden kann bzw. wiederholt werden kann.
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Bedingt
durch die eine reversible Positionierungsstraffung ermöglichende
Gurtautomatik, welche eine hohe Reibungskraft zwischen Schlosszunge und
Gurtband verursacht, ist der Sicherheitsgurt beim Angurten nur schwer
handhabbar. Insbesondere ist eine Zweihandbedienung erforderlich,
um den Sicherheitsgurt aus der Ruheposition zu nehmen und in Richtung
des Gurtschlosses zu ziehen und in das Gurtschloss zu stecken.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Steuerung eines Rückhaltesystems eines Fahrzeugs
anzugeben, das den Bedienkomfort für das Rückhaltesystem beim Angurten
verbessert.
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Hinsichtlich
des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs
1 gelöst.
Die Vorrichtung wird durch die Merkmale des Anspruchs 5 gelöst.
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Dabei
zeichnet sich die Erfindung dadurch aus, dass nach Detektion des
Beginns eines Anschnallvorgangs und während des Anschnallens eine Gurtbandlose
am Sicherheitsgurt eingestellt wird, indem der Elektromotor in Abwickelrichtung
betrieben wird. Mit der Einstellung einer Gurtbandlose während des
Anschnallens durch Drehung des Elektromotors in Abwickelrichtung
wird ein Abwickeln und somit ein Lockern des Sicherheitsgurtes bewirkt,
so dass ein Benutzer nur wenig Kraft aufwenden muss, um das Gurtband
aus der Ruheposition herauszuziehen. Mit anderen Worten: Der in
Abwickelrichtung betreibbare Elektromotor dient als Gurtspender.
Hierdurch wird der Insasse beim Anlegen des Sicherheitsgurtes unterstützt, indem
das Ausziehen des Sicherheitsgurtes erleichtert wird. Insbesondere
ist eine Einhandbedienung zum Anlegen des Sicherheitsgurtes ermöglicht. Dies
führt zu
einer verbesserten Gurtbedienfunktion. Eine derartige Komfortsteigerung
kann auch zu einer höheren
Anschnallquote führen.
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Vorzugsweise
erfolgen die Aktivierung des Elektromotors und dessen Betreiben
in Abwickelrichtung, wenn die Wickelwelle in eine Drehung in Abwickelrichtung
des Sicherheitsgurts versetzt wird und das Gurtschloss nicht gesteckt
ist. D.h. bei einem nicht gesteckten Gurtschloss wird mit dem manuellen Nehmen
und Herausziehen des Sicherheitsgurtes aus der Ruhelage ein Anschnallvorgang
detektiert. Dadurch wird der Elektromotor in Abwickelrichtung aktiviert
und erzeugt ein den Angurtvorgang unterstützendes Moment.
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Nach
Stecken des Gurtschlosses und Detektieren der Beendigung des Anschnallvorgangs
wird zur Straffung des Sicherheitsgurtes der Elektromotor in Aufwickelrichtung
betrieben wird. Die Beendigung des Anschnallvorgangs wird dabei
detektiert, wenn das Gurtschloss gesteckt ist. D.h. nach erfolgtem
Angurten des Insassen läuft
der Elektromotor wieder zurück
und strafft den Sicherheitsgurt für eine hinreichend sichere
und komfortable Rückhaltung
des Insassen während
der Fahrt. Die Einstellung des Sicherheitsgurts ist dabei während der
Fahrt in bekannter Art und Weise über die Gurtbandautomatik an
vorhandene Fahrsituationen anpassbar, insbesondere ist der Sicherheitsgurt
reversibel straff- und lockerbar.
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Hinsichtlich
der Vorrichtung zur Steuerung eines Rückhaltesystems umfasst diese
einen Sensor zur Identifizierung eines Anschnallvorgangs, dessen Ausgangssignal
bei einem identifizierten Anschnallvorgang zum Betreiben des Elektromotors
in Abwickelrichtung dient.
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Der
Sensor zur Identifizierung eines Anschnallvorgangs ist zweckmäßigerweise
ein Sensor zur Detektion einer Abwicklung des Sicherheitsgurts, wie
er beispielsweise aus der
DE
101 36 267 A1 bekannt ist. Beispielsweise ist der Sensor
zur Detektion einer Abwicklung (auch Auszugssensor genannt) in der
Gurtrolle integriert und erfasst die Umdrehungen der Wickelwelle
und ermittelt daraus die Auszugslänge des Sicherheitsgurtes.
Dabei sensiert beispielsweise der Sensor zur Detektion einer Abwicklung
einen Ringmagneten, der sich mit der Gurtrolle dreht, wenn der Sicherheitsgurt
herausgezogen wird.
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Alternativ
kann der Sensor zur Detektion einer Abwicklung des Sicherheitsgurtes
als ein Stellungsgeber ausgebildet sein, der zumindest eine ferromagnetische
Marke, die mit dem Sicherheitsgurt in Verbindung steht, und zumindest
einen Magneten, der in der Nähe
der ferromagnetischen Marke angeordnet ist, umfasst. Der ferromagnetische
Streifen steht dabei derart mit dem Sicherheitsgurt in Verbindung,
dass zwischen dem Streifen und der durch den Sicherheitsgurt definierten
Längsachse
ein schräger Winkel
hergestellt wird. Auch kann der Sensor zur Detektion einer Abwicklung
als ein optischer Sensor ausgeführt
sein, der mit einer lichtemittierenden Diode derart in Verbindung
steht, dass ein im Sicherheitsgurt angeordnetes transparente Fenster
erfasst und dessen Positionsänderung
ermittelt wird.
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Zusätzlich ist
ein Gurtschloss-Sensor zur Identifizierung eines gesteckten oder
offenen Gurtschlosses vorgesehen. Hierdurch ist sichergestellt, dass
ein Abwickeln des Gurtes zur Unterstützung des Anschnallvorgangs
nur dann ausgeführt
wird, wenn das Gurtschloss offen ist und noch nicht gesteckt ist. Hierzu
ist nach der Detektion des offenen Gurtschlosses und der Detektion
eines Anschnallvorgangs der Elektromotor in Abwickelrichtung betreibbar.
Ein gestecktes Gurtschloss detektiert die Beendigung des Anschnallvorgangs.
Nach der Detektion des gesteckten Gurtschlosses und der Beendigung
des Anschnallvorgangs ist der Elektromotor dann in Aufwickelrichtung
betreibbar, so dass der Sicherheitsgurt für eine sichere Rückhaltung
des Insassen während der
Fahrt gestrafft wird.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
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1 schematisch
eine Vorrichtung zur Steuerung eines Rückhaltesystems mit einem Sicherheitsgurt,
der auf eine Gurtrolle mittels eines an die Gurtrolle kuppelbaren
Elektromotors aufrollbar ist, und
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2 ein
Ablaufdiagramm zum Abwickeln des Sicherheitsgurtes während eines
Anschnallvorgangs.
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Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
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1 zeigt
eine Ausführungsform
für eine Vorrichtung
zur Steuerung eines Rückhaltesystems 1 (auch
Gurtkomfortsystem genannt) mit einem Sicherheitsgurt 2,
der in herkömmlicher
Weise auf eine Gurtrolle 3 aufrollbar ist. Dazu ist ein
Elektromotor 4 an die Wickelwelle der Gurtrolle 3 über eine
nicht näher dargestellte
Kupplung ankuppelbar.
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Der
Elektromotor 4 ist in beiden Drehrichtungen drehbar mit
der Gurtrolle 3 verbunden. Dabei kann der Elektromotor 4 über eine
Steuereinheit 5 in Abwickelrichtung der Gurtrolle 3 bzw.
in Aufwickelrichtung der Gurtrolle 3 betrieben werden.
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Hierdurch
kann die Gurtrolle 3 in Standardfunktionen, wie z. B. in
eine Gurtspendefunktion zum Abwickeln des Sicherheitsgurtes 2 bzw.
in eine Gurtstrafferfunktion zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes 2,
versetzt werden.
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Um
die verschiedenen Standardfunktionen zu erfüllen, sind mindestens zwei
Sensoren S1 und S2 vorgesehen, die den Zustand des Rückhaltesystems 1 erfassen.
Die Sensoren S1 und S2 sind hierzu mit der Steuereinheit 5 verbunden.
Die Steuereinheit 5 kann die von den Sensoren S1 und S2 übermittelten
Signale verarbeiten, um ein entsprechendes Steuersignal zu erzeugen,
das am Elektromotor 4 eine Drehung in Abwickelrichtung
oder Aufwickelrichtung der Gurtrolle 3 bewirkt.
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Der
Sensor S1 ist beispielsweise ein Gurtschloss-Sensor S1, der anzeigt,
ob das Gurtschloss gesteckt oder offen ist. Der Sensor S2 dient
der Identifizierung eines Anschnallvorgangs und ist ein Sensor zur
Detektion einer Abwicklung des Sicherheitsgurts
2, wie
er beispielsweise aus der
DE
101 36 267 A1 bekannt ist. Dabei sind aus der
DE 101 36 267 A1 verschiedene
Sensoren zur Erfassung der Auszugslänge des Sicherheitsgurtes
2 beschrieben.
Als ein Beispiel wird ein Ringmagnet eingesetzt, der beispielsweise
in der Gurtrolle
3 integriert ist und als Stellungswinkelgeber
fungiert. Es können
auch andere aus dem Stand der Technik bekannte Mittel und Sensoren
zur Identifizierung einer Abwicklung des Sicherheitsgurtes eingesetzt
werden.
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Nachfolgend
wird die zusätzliche
Funktion des Rückhaltesystems 1 zur
Erleichterung des Ausziehens des Sicherheitsgurts 3 während eines
Anschnallvorgangs anhand des Blockdiagramms der 2 näher beschrieben.
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Dabei
wird mittels der Sensoren S1 und S2 ein Anschnallvorgang detektiert,
wenn das Gurtschloss offen und somit nicht gesteckt ist und ein
erster Auszug des Sicherheitsgurts 2 identifiziert wird.
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Nach
der Detektion des Anschnallvorgangs mittels der Sensoren S1 und
S2 wird mittels der Steuereinheit 5 die Gurtspendefunktion
aktiviert, indem der Elektromotor 4 in Abwickelrichtung
betrieben wird, so dass die am Sicherheitsgurt 2 wirkende
Gurtaus- oder Gurtrückzugskraft
gleich Null ist und der Sicherheitsgurt 2 abgewickelt wird.
Dabei erfolgt die Abwicklung des Sicherheitsgurtes 2 vorzugsweise langsam
und kontinuierlich.
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Darüber hinaus
wird mittels des Gurtschloss-Sensors S1 überwacht, ob das Gurtschloss gesteckt
ist oder nicht. Ist das Gurtschloss gesteckt, wird mittels der Steuereinheit 5 die
Gurtstrafferfunktion aktiviert, so dass der Elektromotor 4 in
Aufwickelrichtung zum Straffen des Sicherheitsgurtes 2 betrieben
wird. D.h. der Elektromotor 4 läuft in umgekehrter Drehrichtung
und strafft den Sicherheitsgurt 2 leicht.
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Dabei
wird auch das Ende des Anschnallvorgangs identifiziert und das Rückhaltesystem 1 wird mittels
der Steuereinheit 5 in herkömmlicher Weise betrieben, d.h.
als ein reversibles Rückhaltesystem 1,
das beispielsweise in fahrkritischen Situationen eine reversible
Straffung des Sicherheitsgurtes 2 ermöglicht.