DE102005052266B3

DE102005052266B3 - Vorrichtung zur Bewegungsmessung eines Kraftfahrzeuginsassen und adaptives Sicherheitsgurtsystem

Info

Publication number: DE102005052266B3
Application number: DE200510052266
Authority: DE
Inventors: Daniel LÜDICKE; Akos Semsey
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2005-11-02
Filing date: 2005-11-02
Publication date: 2007-05-03
Anticipated expiration: 2025-11-03

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung einer Bewegung eines in einem Kraftfahrzeug (100) durch ein Gurtband (16) eines Sicherheitsgurtsystems (1, 112) gesicherten Insassen (102), wobei ein Beschleunigungssensor am Gurtband (16) vorhanden ist. Dies erlaubt insbesondere die geregelte Abbremsung der Bewegung des Gurtbandes (16) eines adaptiven Sicherheitsgurtsystems (1, 112), das eine Steuereinheit (35) aufweist, die anhand der an die Steuereinheit (35) übertragenen Daten des Beschleunigungssensors (6) die Abbremsung des Gurtbandes (16) derart regelt, dass die Abbremsung eines durch das Sicherheitsgurtsystem (1, 112) gesicherten Insassen (102) entsprechend einer vorzugebenden Kennlinie (130) erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung einer Bewegung eines in einem Kraftfahrzeug durch ein Gurtband eines Sicherheitsgurtsystems gesicherten Insassen sowie ein adaptives Sicherheitsgurtsystem für ein Fahrzeug zur Kontrolle der Abbremsung einer Bewegung eines Gurtbandes dieses Sicherheitsgurtsystems.

Eine Kenntnis der Bewegungen eines in einem Kraftfahrzeug durch ein Gurtband eines Sicherheitsgurtsystems gesicherten Insassen ist zu verschiedenen Zwecken sinnvoll. Hierdurch kann man beispielsweise Aufschlüsse über die jeweilige Position des Insassen erhalten oder aber Aufschlüsse über eine Bewegung des Insassen. Solche Daten sind insbesondere während einer Fahrzeugabbremsung oder im Crashfall von Wichtigkeit. Kenntnisse über die Position des Insassen können in solchen Fällen es etwa ermöglichen, die Wegstrecke abzuschätzen, die zwischen dem Insassen und den Innenraumteilen des Fahrzeugs liegt, und die somit den Weg darstellt, innerhalb dessen der Insasse im Fahrzeug abgebremst werden muss, ohne mit einem solchen Innenraumteil, wie etwa dem Lenkrad, zu kollidieren. Andererseits treten im Crashfall oder im Falle einer starken Abbremsung des Fahrzeugs Beschleunigungskräfte auf, die auf den Insassen wirken. Der mit dem Gurt gesicherte Insasse wird demnach selbst beschleunigt. Die Kenntnis dieser Beschleunigung kann sinnvoll sein, um Aufschlüsse über den Abbremsvorgang oder den Unfallhergang zu erhalten. Weiterhin kann die Kenntnis über den Beschleunigungsverlauf des Insassen dazu herangezogen werden, fahrzeuginterne Parameter oder Module, wie etwa den Airbag, die Fahrzeugbremsen oder das Sicherheitsgurtsystem, zu steuern.

In der Veröffentlichungsschrift De 10 2004 003 972 A1 wird ein Sicherheitsgurt beschrieben, mit dem Aktoren verbunden sind, die insbesondere haptische Signale zu den Fahrzeuginsassen übermitteln.

Da der Insasse nicht Teil des Fahrzeugs ist, kann die Insassenbeschleunigung mit fahrzeugfesten Sensoren allein nicht gemessen werden. Hierzu wären neben den fahrzeugfesten Sensoren weitere Sensoren notwendig, die Aufschluss über die Beschleunigung des Fahrzeugs geben. Dieses Vorgehen gestaltet sich als mess- und rechentechnisch kompliziert.

Aufgabe vorliegender Erfindung ist daher, die Bewegung eines in einem Kraftfahrzeug durch ein Gurtband eines Sicherheitsgurtsystems gesicherten Insassen möglichst genau und ohne zeitliche Verzögerungen zu messen. Weiterhin soll ein adaptives Sicherheitsgurtsystem für ein Fahrzeug bereitgestellt werden, das Bewegungen, insbesondere Beschleunigungen des Insassen berücksichtigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein adaptives Sicherheitsgurtsystem gemäß Anspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Erfindungsgemäß ist am Gurtband des Sicherheitsgurtsystems ein Beschleunigungssensor vorgesehen. Der Beschleunigungssensor ist am Gurtband befestigt oder vorteilhaft im Gurtband integriert. Eine Insassenbewegung kann hierdurch anhand der detektierten Insassenbeschleunigung in Echtzeit gemessen wer den. Der Sicherheitsgurt ist Teil des Fahrzeugs und liegt direkt am Insassen an. Der Gurt ist somit eine Schnittstelle zum Insassen. Insbesondere wenn der Beschleunigungssensor im Brustbereich des Insassen mit dem Gurtband verbunden bzw. integriert ist, kann eine gute Aussage bezüglich der Insassen beschleunigung anhand der gemessenen Brustbeschleunigung gemacht werden. Allgemein ist es vorteilhaft, eine markante Stelle am Insassen, die mit dem Gurt in Berührung ist, zur entsprechenden Befestigung des Beschleunigungssensors am Gurt auszuwählen.

Eine Integration des Beschleunigungssensors im Gurtband ist von Vorteil, da ein versehentliches Abreißen oder willentliches Entfernen des Beschleunigungssensors vermieden werden kann.

Beschleunigungssensoren an sich sind bekannt. Es sind kapazitive oder piezoresistive Beschleunigungssensoren bekannt und auf dem Markt erhältlich. Bei piezoresistiven Beschleunigungssensoren wandelt ein piezokeramisches Sensorplättchen dynamische Druckschwankungen in elektrische Signale um, die entsprechend weiterverarbeitet werden können. Die Druckschwankung wird durch eine mit der Piezokeramik verkoppelte seismische Masse (in der Regel Silizium) erzeugt, die bei einer Beschleunigung des Gesamtsystems dann auf die Piezokeramikscheibe wirkt. Es existieren 1D-, 2D- und 3D-Beschleunigungssensoren. Die Größe dieser Sensoren bewegt sich im Millimeter-Bereich. Eine andere Möglichkeit ist die kapazitive Messung der Beschleunigung, bei der ein erweiterter Plattenkondensator zum Einsatz kommt, der durch eine zusätzliche Elektrodenplatte in zwei Teilkondensatoren geteilt ist. Hierzu wird ein Masseplättchen an zwei kleinen Silizium-Federn (Silizium-Beinchen) mittels Bulk-Technologie geätzt. Durch die jeweilige Auslenkung bei positiver oder negativer Beschleunigung kann eine Kapazitätsänderung gemessen und diese ausgewertet werden.

Zur Energieversorgung des Beschleunigungssensors kann vorteilhaft eine aufladbare Batterie vorgesehen sein. Die Aufla dung kann beispielsweise bei jedem Gurteinzug erfolgen. Weiterhin ist es möglich und vorteilhaft, wenn im Gurtband elektrische Leitungen zur Spannungsversorgung eingewebt sind. Durch diese elektrischen Leitungen kann der Beschleunigungssensor unmittelbar oder eine den Beschleunigungssensor versorgende Batterie mit elektrischer Leistung versorgt werden. Alternativ hierzu ist eine induktive Kopplung möglich und vorteilhaft. Bei einer induktiven Kopplung kann der Beschleunigungssensor die notwendige elektrische Energie aus dem elektrischen Feld beziehen. Somit sind keine Leitungen erforderlich, die insbesondere im Kraftfahrzeugbereich hohen Belastungen ausgesetzt sein können.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind mehrere Beschleunigungssensoren an dem Gurtband des Sicherheitsgurtsystems vorhanden. Hierdurch können über das Gurtband verteilt und somit an verschiedenen Stellen des mit dem Gurtband in Kontakt tretenden Fahrzeuginsassen Beschleunigungen detektiert werden. Verschiedene und/oder redundante Sensorwerte können somit verarbeitet werden, um ein möglichst genaues Bild der Beschleunigung des Insassen zu erhalten. Insbesondere kann auch eine Sicherheitsüberprüfung der Sensoren hierdurch ermöglicht werden. In diesem Zusammenhang kann es auch sinnvoll sein, wenn verschiedene Sensorarten zum Einsatz kommen.

Es ist sinnvoll, wenn zur Auswertung der vom Beschleunigungssensor gelieferten Daten eine Steuereinheit vorgesehen ist, wobei die Daten insbesondere über eine Funkverbindung an die Steuereinheit übertragbar sind. Selbstverständlich ist auch eine Übertragung per Kabel möglich, jedoch dürfte sich das Vorhandensein von Kabeln im Gurtbereich als hinderlich und mechanisch anfällig erweisen. Im Falle mehrerer Beschleunigungssensoren werden die jeweiligen Daten über getrennte Funkverbindungen an die Steuereinheit übertragen. Hierzu kann mit verschiedenen Modulationstechniken oder mit Zeitfenstern gearbeitet werden, die die jeweiligen Sensoren zum Senden für sich beanspruchen.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn eine Kommunikation zwischen einem Beschleunigungssensor und der erwähnten Steuereinheit erst ab einem bestimmten Schwellwert der gemessenen Beschleunigung statt findet. Hierdurch wird vermieden, dass die Steuereinheit bereits bei normalen Abbremsvorgängen oder bei einem nach vorne Beugen des Insassen anspricht. Relevante, zu detektierende Beschleunigungen liegen bei einer Vollbremsung oder einem Crash üblicherweise über 2 g, vorzugsweise 3 g. Beim Auftreten solcher Beschleunigungen kann, wie eingangs erwähnt, die Position oder die Beschleunigung des Insassen gemessen und verfolgt werden. Auf der anderen Seite ist das Vorliegen solcher Beschleunigungen ein Indiz für eine Vollbremsung oder einen Crash, so dass der Beschleunigungssensor beispielsweise auch für das Auslösen eines Airbags verwendet werden kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind der oder die Beschleunigungssensoren und die erwähnte Steuereinheit Bestandteile eines adaptiven Sicherheitsgurtsystems zur geregelten Abbremsung einer Bewegung des Gurtbandes. Ein solches adaptives Sicherheitsgurtsystem ist beispielsweise in der vorangemeldeten, zum Zeitpunkt der vorliegenden Anmeldung noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2005 041 101.0 der Anmelderin vorgeschlagen. Dieses adaptive Sicherheitsgurtsystem ermöglicht eine individuelle Steuerung der der im Crashfall von dem Gurtband auf einen Fahrzeuginsassen aufgebrachten Krafteinwirkung.

Dieses Sicherheitsgurtsystem umfasst eine durch einen Aktuator (Elektromotor) betätigbare Bremsanordnung zur Abbremsung einer Bewegung des Gurtbands. Diese Bremsanordnung ist mit einer Anordnung zur Selbstverstärkung der vom Aktuator erzeugten Betätigungskraft ausgestattet. Weiterhin ist der Aktuator mit einer elektronischen Steuereinheit verbunden, die dazu eingerichtet ist, den Aktuator in Abhängigkeit mindestens eines insassenspezifischen und/oder situationsspezifischen Parameters zu steuern. Solche Parameter stellen beispielsweise das Gewicht eines Insassen, die Sitzposition des Insassen, die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs, einen Crashpuls bei einem Crash oder die Umgebungssituation charakterisierende Parameter (z. B. Temperatur, Straßenbeschaffenheit, Beschaffenheit eines Hindernisses) dar. In Abhängigkeit von einem oder mehreren dieser Parameter ermittelt die elektronische Steuereinheit beispielsweise eine zeitabhängige Sollkennlinie, gemäß derer der Vorgang der Abbremsung der Abwickelbewegung des Gurtbandes von der Gurtrolle gesteuert wird. Ein solches adaptives Sicherheitsgurtsystem kann insbesondere die den Fahrzeuginsassen zurückhaltende Gurtkraft in Abhängigkeit von leicht- oder schwergewichtigen Fahrzeuginsassen optimal regeln, so dass überhöhte Krafteinwirkungen des Gurtes mit der Folge einer gesteigerten Verletzungsgefahr des Kopf- und Brustbereichs einerseits vermindert werden und das Risiko, das eine Person bei einem Crash auf das Lenkrad prallt, andererseits minimiert wird.

Ist ein derartiges adaptives Sicherheitsgurtsystem mit einem oder mehreren erfindungsgemäßen Beschleunigungssensoren ausgestattet, so wird es beispielsweise erstmals möglich, die Abbremsung der Gurtbandbewegung in Abhängigkeit von der gemessenen Insassenbeschleunigung vorzunehmen.

Dementsprechend betrifft die Erfindung weiterhin ein adaptives Sicherheitsgurtsystem für ein Fahrzeug zur Kontrolle der Abbremsung einer Bewegung eines Gurtbandes des Sicherheits gurtsystems, wobei erfindungsgemäß ein am Gurtband vorhandener Beschleunigungssensor zur Detektion einer Insassenbeschleunigung sowie eine Steuereinheit vorgesehen ist, die anhand der an die Steuereinheit übertragenen Daten des Beschleunigungssensors die Abbremsung des Gurtbandes derart regelt, dass die Abbremsung eines durch das Sicherheitsgurtsystem gesicherten Insassen entsprechend einer vorzugebenden Kennlinie erfolgt.

Mit einem solchen adaptiven Sicherheitsgurtsystem kann im Crashfall die Abbremsung eines durch das Sicherheitsgurtsystem gesicherten Insassen durch eine geregelte Abbremsung der Gurtbandbewegung möglichst sanft erfolgen. Hierzu wird die aktuelle Beschleunigung des Insassen (Istwerte) anhand des mindestens einen Beschleunigungssensors gemessen. Die Daten werden an die Steuereinheit des Sicherheitsgurtsystems übermittelt. Anhand dieser Daten erfolgt die Regelung der Abbremsung des Gurtbands und damit der vom Gurtband auf den Insassen ausgeübten Gurtbandkraft derart, dass die Abbremsung des Insassen entsprechend einer Kennlinie erfolgt, die vorteilhaft in bezug auf eine ortsfeste Fahrzeugumgebung vorgegeben wird. Ist- und Sollwerte der Insassenbeschleunigung werden dann in bezug zum ortsfesten Inertialsystem geregelt. Es ist hierbei insbesondere vorteilhaft, wenn die Kennlinie über die Hauptzeit der Abbremsung nahezu konstant verläuft. Aufgrund der konstant bleibenden Masse des Insassen ist dann auch die Gurtkraft konstant. Der Insasse ist in diesem Fall keinen stark schwankenden Kraftniveaus ausgesetzt, von denen hohe Verletzungsrisiken ausgehen. Ein optimaler Energieabbau wird durch ein möglichst geringes Kraftniveau über eine längere Zeit (maximal die Crashdauer) erreicht. Dadurch, dass die Kennlinie in Bezug auf die ortsfeste Fahrzeugumgebung festgelegt bzw. vorgegeben wird, kann neben der Beschleunigung des Insassen relativ zur Fahrgastzelle auch der Beschleunigungsverlauf der Fahrgastzelle selbst berücksichtigt werden.

Während eines Crashs zeigt nämlich die Knautschzone eines Fahrzeugs ein unregelmäßiges Widerstandsverhalten, so dass die Fahrgastzelle stark schwankenden Beschleunigungen ausgesetzt ist, also unregelmäßig beschleunigt wird. Beispielsweise würde bei einem Frontalcrash zuerst die Stoßstange den Crash-Impuls aufnehmen, der sich dann über Karosseriebauteile und den Motor weiterleitet, woraus stark schwankende Beschleunigungen resultieren. Bei einer statischen Ankopplung des Insassen an die Fahrgastzelle oder bei einem konstanten Gurtbandauszug würde der Insasse ähnliche unregelmäßige Beschleunigungen erfahren, wie die Fahrgastzelle. Eine unregelmäßige Beschleunigung wird einen unregelmäßigen Kraftverlauf zur Folge haben, der auf die Insassen wirkt. Dieser Nachteil kann durch das erfindungemäße adaptive Sicherheitsgurtsystem beseitigt werden. Die Insassenbeschleunigung wird in bezug zur ortsfesten Fahrzeugumgebung vorzugsweise konstant gehalten.

Dabei ist vorzugsweise als Nebenbedingung zu beachten, dass der Insasse auf einer innerhalb des Fahrzeugs festzulegenden Wegstrecke vollständig abgebremst wird. Der Einfachheit halber soll diese Wegstrecke im Folgenden mit "Flugweg" abgekürzt werden. Unter der Bezeichnung Flugweg wird also diejenige festzulegende Wegstrecke verstanden, innerhalb derer der Fahrzeuginsasse vollständig abgebremst wird (Beschleunigung und Geschwindigkeit des Insassen = 0). Der maximale Flugweg ist in der Regel durch den Abstand des Insassen zum Lenkrad des Fahrzeuges vorgegeben. Der Flugweg kann im einfachsten Fall mit diesem Abstand gleichgesetzt werden. Auch andere Festlegungen des Flugwegs sind sinnvoll, je nachdem, wie das Lenkrad des Fahrzeugs und/oder der Sitz des Insassen sich im Crashfall verhalten.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn als Kennlinie eine konstante Beschleunigungskurve des Insassen im Crashfall mit

festgelegt wird, wobei v₀ die Geschwindigkeit des Fahrzeuges zu Beginn des Crashs und s_Insasse die festzulegende Wegstrecke innerhalb des Fahrzeugs darstellt, auf der der Insasse vollständig abgebremst wird, also der "Flugweg".

Zur Herleitung dieser Gleichung wird von einer Anfangsgeschwindigkeit v₀ des Fahrzeugs beim Crash, die vom ortsfesten Bezugssystem aus betrachtet der Geschwindigkeit des Insassen entspricht, und dem zur Verfügung stehenden Flugweg ausgegangen. Während der Crashzeit t soll die Anfangsgeschwindigkeit v₀ des Insassen auf 0 m/s (im speziellen Fall, dass das Auto dann steht; allgemeiner auf eine bestimmte, vorgegebene sinnvolle Geschwindigkeit) abgebremst werden, so dass sich hieraus eine Beschleunigung für den Insassen zu

ergibt. Innerhalb der Crashzeit t legt der Insasse demnach den Weg s = a2 ·t2 zurück. Hieraus folgt für a:

Hieraus ergibt sich die geforderte konstante Beschleunigung des Insassen zu

a_Insasse stellt dabei die Beschleunigung des Insassen in bezug zum ortsfesten Umgebungskoordinatensystems dar. Die Abbremsung der Bewegung des Gurtbandes des adaptiven Sicherheitsgurtsystems ist in diesem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel derart zu regeln, dass auf den Insassen die angegebene Beschleunigung a_Insasse wirkt. Somit werden die bei einem Crash wirkenden unregelmäßigen Beschleunigungen kompensiert und der Fahrzeuginsasse innerhalb des Flugwegs vollständig abgebremst.

Als Flugweg wird der Abstand zwischen Insasse und Innenraumteilen des Fahrzeugs bezeichnet. Je nach Crashsituation können also verschiedene Flugwege definiert werden. Im häufigsten Fall kann als (maximaler) Flugweg der Abstand zwischen Fahrer und Lenkrad verwendet werden. Der Abstand ist somit auch von der Sitzeinstellung (Stellung der Rückenlehne, Sitzhöhe etc.) abhängig. Der Abstand kann z. B. durch optische Sensoren, Sensoren an der Sitzverstellung, durch eine Sitz-Positionserkennung etc. ermittelt werden. In der Regel ist die Lage und Position der Innenraumteile des Fahrzeugs bekannt und auch ihr Verhalten im Crashfall mit ausreichender Genauigkeit vorhersagbar. Um den Flugweg, also den Abstand zwischen Insasse und Innenraumteilen des Fahrzeugs noch genauer bestimmen zu können, kann es sinnvoll sein, die verschiedenen Sitzpositionen eines Insassen zu bestimmen. Die Sitzposition eines Insassen lässt sich wiederum aus der Messung einer Gurtbandposition bestimmen. Insbesondere hat die Messung der Sitz- bzw. Gurtband-Position den Vorteil, dass in Echtzeit der noch zur Verfügung stehende Flugweg gemessen und bei der Festlegung der Kennlinie für die Abbremsung des Gurtbandes berücksichtigt werden kann.

Zur Messung der Gurtband-Position sind folgende Messverfahren einsetzbar:

Optisch:

– Durch Innenraumkameras, die über eine Bildverarbeitung Objekte erkennen können;
– Stereokameras, die räumliche Strukturen erkennen können;
– zur Vereinfachung können auf dem Gurt Marken angebracht werden, die von den Kameras erkannt werden. Es können für den Insassen sichtbare oder unsichtbare Marken verwendet werden.
– Auch eine räumliche Erkennung von menschlichen Strukturen (Gesicht, Außenfläche des Insassen), beispielsweise durch Bildverarbeitung und Mustererkennung, ist vorstellbar.

Per Funkübertragung:

– Durch Triangulation von Sensorsignalen kann die Gurtband-Position bestimmt werden.

Durch RFID:

– RFID-Chips werden durch ein Feld zum Senden angeregt. Die abgegebenen Signale können durch Triangulation räumlich bestimmt werden.

Für die genannten Messungen ist es sinnvoll, mehrere Sensoren auf dem Gurtband zu verteilen (insbesondere bei Ortung durch Triangulation). Während eines Crashs kann durch die Messung der Gurtposition der verbleibende Abstand zu Innenraumteilen (Verkleidungsteilen, Lenkrad) bestimmt werden. Die Werte können in das adaptive Sicherheitsgurtsystem eingebunden werden.

Weiterhin kann durch Messung der Gurtband-Position eine Insassenposition abseits einer genormten Position ermittelt werden. Ist der Gurt verrutscht oder nicht richtig eingestellt, kann beispielsweise durch eine Innenraumkamera diese Situation erkannt werden. Auch eine Position des Insassen zu weit vorne, hinten oder seitlich kann erkannt werden. Weiterhin kann beispielsweise durch Vermessen der Außenkontur des Insassen dessen Gewicht geschätzt werden. Eine Detektion einer Fehlstellung des Insassen ("Out of Position") sowie eine Messung ungünstiger Krafteinleitung des Gurtbandes in den Insassen sind möglich.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nunmehr anhand der beigefügten, schematischen Figuren näher erläutert.
1 zeigt schematisch einen in einer Fahrgastzelle befindlichen, durch ein erfindungsgemäßes adaptives Sicherheitsgurtsystem gesicherten Insassen,
2 zeigt schematisch einen durch ein erfindungsgemäßes adaptives Sicherheitsgurtsystem gesicherten Insassen in einer Fahrgastzelle, wobei mehrere Beschleunigungssensoren vorhanden sind,
3 zeigt schematisch den Ausschnitt eines Fahrzeuges mit Fahrer in einer Fahrgastzelle,
4 zeigt schematisch die verschiedenen Bezugssysteme und die beteiligten Komponenten im Crashfall eines Fahrzeugs,
5 zeigt vereinfacht ein Beschleunigungsdiagramm zur Veranschaulichung der auf einen Fahrzeuginsassen im Crashfall wirkenden Beschleunigungen,
6 zeigt einen relevanten Ausschnitt eines adaptiven Sicherheitsgurtsystems, wie es für die vorliegende Erfindung Verwendung finden kann, im Längsschnitt und
7 zeigt eine Draufsicht einer Keilanordnung, die in dem in 4 dargestellten Sicherheitsgurtsystem zum Einsatz kommt.
1 zeigt schematisch einen Insassen 102 in einer Fahrgastzelle von vorne betrachtet. Der Insasse 102 ist durch ein adaptives Sicherheitsgurtsystem 1, von dem nur schematisch die Bremsanordnung 17, die Steuereinheit 35 und das Gurtband 16 dargestellt ist, gesichert. Eine ausführliche Behandlung eines solchen adaptiven Sicherheitssytems findet sich weiter unten in Zusammenhang mit den 6 und 7.
Der Insasse 102 befindet sich in Sitzposition auf einem Sitz 106 und ist durch das Gurtband 16 des adaptiven Sicherheitsgurtsystems 1 gesichert. Zwischen oberem Brustbereich und dem Bauchbereich, vorzugsweise an einer Stelle des Gurtbandes 16, die typischerweise während der Fahrt am Insassen 102 anliegt, befindet sich ein Beschleunigungssensor 6. Der Beschleunigungssensor 6 ist im Gurtband integriert. Der Beschleuni gungssensor 6 macht somit Bewegungen des Insassen 102 in gleicher Weise mit, so dass der Beschleunigungssensor 6 die Beschleunigung des Insassen 102 absolut, d.h. in bezug zum ortsfesten, das Fahrzeug umgebenden Inertialsystem, misst.
Die Daten des Beschleunigungssensors 6 werden über die Funkstrecke 37 an die Steuereinheit 35 des adaptiven Sicherheitsgurtsystems 1 übermittelt. Aufgrund dieser Daten kennt das in der Steuereinheit 35 vorhandene Regelsystem die Istwerte der Insassenbeschleunigung. Es ist vorteilhaft, wenn eine Aktivierung der Steuereinheit oder besser der Funkverbindung 37 erst dann erfolgt, wenn eine bestimmte Beschleunigungsschwelle überschritten wird. Hierdurch kann Energie gespart werden, so dass der Beschleunigungssensor 6 mit möglichst geringem Energieverbrauch betrieben werden kann. Nur im Crashfall, typischerweise bei Beschleunigungen über 2 bis 3 g, wird die Funkverbindung 37 aktiviert und Daten an die Steuereinheit 35 übertragen. Einzelheiten zur Regelung des adaptiven Sicherheitsgurtsystems finden sich weiter unten in bezug auf die 3 bis 7.
2 zeigt eine ähnliche Ansicht wie 1. Gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Im Unterschied zur Darstellung in 1 besitzt das adaptive Sicherheitsgurtsystem 1 hier mehrere Beschleunigungssensoren 6. Die Beschleunigungssensoren 6 sind an verschiedenen Stellen des Gurtes verteilt. In 2 sind beispielsweise 3 Beschleunigungssensoren 6 an demjenigen Teil des Gurtbandes vorhanden, das sich über den Oberkörper des Insassen 102 erstreckt, und zwei weitere Sensoren 6 dort vorhanden, wo das Gurtband 16 sich über die beiden Beine des Insassen 102 erstreckt. Somit befinden sich Beschleunigungssensoren 6 an markanten Stellen des Insassen 102, so dass Bewegungen verschiedener Körperteile erfasst werden können. Dies erlaubt eine präzisere Erfassung der Beschleunigungssituation des Insassen. Insbesondere können hierdurch auch verschiedene Crashverläufe (Schleudern, Überschlagen, Frontalcrash, etc.) erfasst werden. Weiterhin erlauben die mehreren Sensoren 6 eine Auswertung der Daten hinsichtlich Fehlerdetektion aufgrund der vorhandenen Redundanz. Die Daten der Beschleunigungssensoren 6 werden wiederum per Funk an die Steuereinheit 35 übertragen. Zur besseren Übersichtlichkeit ist nur eine Funkstrecke 37 eingetragen.
Im Folgenden soll anhand der 3 bis 7 am Beispiel einer typischen Crashsituation eine geregelte Abbremsung der Bewegung des Gurtbandes 16 des adaptiven Sicherheitsgurtsystems 1 näher erläutert werden.
3 zeigt schematisch den Ausschnitt eines Fahrzeugs 100 mit einem Fahrer oder Insassen 102 in einer Fahrgastzelle 108. Diese Figur verdeutlicht die für die vollständige Abbremsung des Insassen 102 festzulegende Wegstrecke innerhalb des Fahrzeugs 100, also den sogenannten Flugweg, der dem Insassen 102 im Crashfall zur Verfügung steht, ohne an Fahrzeugteilen anzustoßen. In dem in 3 dargestellten Fall wird als limitierendes Innenraumteil das Lenkrad 104 angenommen. Der Flugweg s_Insasse ist durch einen Doppelpfeil in 3 dargestellt. Er hängt ab von verschiedenen Parametern, wie die Position des Lenkrads 104, die Sitzposition, die Körperhaltung des Fahrers, die Sitzverstellung, insbesondere die Stellung der Rückenlehne und die Sitzposition in Fahrtrichtung. Der Flugweg kann nach endgültiger Einnahme des Sitzes und Starten des Fahrzeugs bestimmt werden. Besser geeignet ist hingegen eine Überwachung insbesondere der Sitzposition und der Körperhaltung, um im Crashfall eine möglichst genaue Bestimmung des Flugwegs vornehmen zu können. Um die Sitzposition des Insassen 102 zeitweise oder kontinuierlich erfassen zu können, können Messverfahren herangezogen werden, wie sie in der Beschreibung bereits ausführlich dargestellt wurden. Beispielsweise können auf dem Gurt an geeigneten Stellen Marken aufgebracht werden, deren Position durch Kameras verfolgt werden kann. Somit kann die Position des Insassen 102 verfolgt werden. Insbesondere kann hierdurch ein nach vorne Beugen des Insassen 102 detektiert werden, das zu einer erheblichen Verkürzung des verfügbaren Flugwegs führen kann.
Zur Verdeutlichung einer Crashsituation wird anhand von 4 ein Beispielszenario geschildert, bei dem ein Fahrzeug 100 gegen ein starres und unbewegliches Hindernis 110 stößt. 4 verdeutlicht die Systeme Umgebung (ortsfestes Bezugssystem 116) – Fahrgastzelle 108 – Insasse 102.
Zur Festlegung einer Kennlinie für die Abbremsung der Bewegung eines Gurtbandes eines adaptiven Sicherheitsgurtsystems 112 wird das ortsfeste Bezugssystem 116 der Fahrzeugumgebung als Inertialsystem zugrunde gelegt.
Bei der dargestellten Crashsituation soll ein bis zum Zeitpunkt X mit konstant fahrender Geschwindigkeit fahrendes Fahrzeug 100 durch den Aufprall auf ein ortsfestes Hindernis 110 zum Stillstand gebracht werden. Da das ortsfeste Hindernis 110 sich nicht bewegt, wird die kinetische Energie des Fahrzeugs 100 in Verformung umgesetzt. Das bedeutet, dass die im Fahrzeug 100 befindliche Fahrgastzelle 108, wie bereits oben erwähnt, ungleichmäßig beschleunigt wird. Bezogen auf das ortsfeste Bezugssystem wird im Moment des Aufpralls die Stoßstange quasi auf Geschwindigkeit v = 0 abgebremst, die Fahrgastzelle 108 jedoch aufgrund der Knautschzone 118 des Fahrzeugs 100 noch einen gewissen Weg mit negativer Beschleunigung zurücklegen. In dieser Fahrgastzelle 108 befindet sich zudem noch ein durch ein Gurtband an die Fahrgastzelle 108 gebundener Insasse 102 (vergleiche 1 und 2). Aufgrund einer Bewegung des Gurtbandes wird der Insasse 102 nun eine andere Beschleunigung erfahren als die umgebende Fahrgastzelle 108.
Es hat sich herausgestellt, dass sich im Crashfall eine möglichst geringe Belastung und entsprechend geringe Verletzungsgefahr dann ergibt, wenn die Insassenbeschleunigung über einen möglichst langen Zeitraum auf einen möglichst niedrigen konstanten Wert gehalten werden kann. Um nun die Insassenbeschleunigung bezüglich der ortsfesten Umgebung auf einen konstanten Wert zu regeln, kann die folgende, bereits oben hergeleitete Gleichung eingesetzt werden:
Die optimale (negative) Beschleunigung des Insassen und damit des Gurtbandes lässt sich somit eindeutig aus der Anfangsgeschwindigkeit v₀ des Fahrzeuges 100 beim Aufprall und den zur Verfügung stehenden Flugweg s_Insasse berechnen. Hieraus lässt sich eine Bahnkurve berechnen, die durch eine Gurtbremse geregelt oder abgefahren werden muss. Wie aus der Gleichung ersichtlich, ist die Personenmasse (Insassengewicht) nicht relevant. Es stellt sich automatisch ein bestimmtes Bremsmoment ein, wenn die Bahnkurve eingeregelt wird.
5 zeigt schematisch den Beschleunigungsverlauf (Absolutwerte der negativen Beschleunigung) in einem beispielhaften Crashfall. Die Kurve 120 zeigt die im Crashfall auftretenden auf die Fahrgastzelle 108 wirkenden Beschleunigungen. Aufgrund der erwähnten, in 4 schematisch dargestellten Knautschzone 118 eines Fahrzeugs 100 ergibt sich zunächst die Wirkung eines Feder-Dämpfer-Systems. Dies ist häufig begleitet durch einen oder mehrere Rucke (siehe die beiden Peaks in Kurve 120), bevor die Fahrgastzelle 108 zur Ruhe kommt. Der Beginn des Crashs bis zur vollständigen Abbremsung der Fahrgastzelle 108 definiert die Crashzeit t. Würde der Insasse 102 über das Gurtsystem 112 statisch an die Fahrgastzelle 108 angekoppelt sein, würde der Insasse 102 ähnliche unregelmäßige Beschleunigungen erfahren, wie sie in der Kurve 1 dargestellt sind. In der Realität überlagert sich die Beschleunigung des Insassen 102 nach dem Crashfall noch der Beschleunigung der Fahrgastzelle 108. Erfindungsgemäß wird die sich ergebende, auf den Insassen wirkende Beschleunigung im Crashfall durch entsprechende Regelung der Abbremsung der Bewegung des Gurtbandes eines adaptiven Sicherheitsgurtsystems derart kompensiert, dass sich für den Insassen ein Beschleunigungsverlauf ergibt, wie er beispielsweise durch die Kurve 130 in 5 dargestellt ist. Die Bewegung des Gurtbandes wird derart abgebremst, dass der Insasse über die Hauptzeit des Crashs eine möglichst gleichförmige Beschleunigung spürt, wobei bei Erreichen der Crashzeit t der Insasse vollständig abgebremst ist, bevor er den ihm zur Verfügung stehenden Flugweg s_Insasse überschreitet.
6 zeigt einen Längsschnitt eines auf einer Seite einer Drehachse A liegenden Abschnitts eines Gurtaufrollers 10 für ein mögliches adaptives Sicherheitsgurtsystem 1. Der Gurtaufroller 10 umfasst eine drehfest auf einer schwimmend gelagerten Welle 12 angeordnete Gurtrolle 14, auf die ein Gurtband 16 gewickelt ist. Zum Auf- bzw. Abwickeln des Gurtbands 16 auf bzw. von der Gurtrolle 14 ist die Welle 12 mit der Gurtrolle 14 um die Drehachse A drehbar.
Eine Bremsanordnung 17 zur Abbremsung einer Abwickelbewegung des Gurtbands 16 von der Gurtrolle 14 umfasst eine Bremsscheibe 18, die koaxial zu der Gurtrolle 14 drehfest auf der Welle 12 angeordnet und somit gemeinsam mit der Gurtrolle 14 um die Drehachse A drehbar ist. Ein erstes Trägerteil 20 weist einen ersten Abschnitt 20' auf, der sich im Wesentlichen parallel zur Bremsscheibe 18 erstreckt und auf seiner der Bremsscheibe 18 zugewandten Seite ein erstes Reibelement 22 trägt. Ein zweiter Abschnitt 20'' des ersten Trägerteils 20 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zu dem ersten Abschnitt 20' um den Außenumfang der Bremsscheibe 18. Das erste Trägerteil 20 ist mittels eines in 1 nicht gezeigten Lagers entlang der Drehachse A verschiebbar und um die Drehachse A drehbar gelagert.
An seinem Außenumfang ist der zweite Abschnitt 20'' des ersten Trägerteils 20 mit einer Außenverzahnung 24 versehen, die mit einer Außenverzahnung 26 eines Zahnrads 28 zusammenwirkt. Das Zahnrad 28 ist drehfest mit einer Motorwelle 30 eines Elektromotors 32 verbunden, wobei der Elektromotor 32 bezüglich der Gurtrolle 14 radial außenliegend positioniert und an einem die Gurtrolle 14 übergreifenden ortsfesten Gehäuseteil 34 befestigt ist.
Der Elektromotor 32 ist mit einer elektronischen Steuereinheit 35 verbunden, die ihrerseits über ein CAN-Bussystem mit Sensoren 36 zur Erfassung insassenspezifischer und situationsspezifischer Parameter, d.h. Sensoren zur Erfassung des Insassengewichts und der Insassenposition sowie Geschwindigkeitssensoren, Temperatursensoren, Crashsensoren, Beschleunigungssensoren, Fliehkraftsensoren, etc. in Verbindung steht. Die Sensoren 36 können ohnehin in einem mit dem Gurtaufroller 10 ausgestatteten Kraftfahrzeug vorhandene, beispielsweise zur Steuerung des Bremssystems dienende Sensoren sein. Alter nativ dazu können die Sensoren 36 jedoch auch separate, lediglich mit der elektronischen Steuereinheit 35 des Gurtaufrollers 10 verbundene Sensoren sein.
Eine Mehrzahl von ersten Keilen 38 ist um einen Innenumfang des zweiten Abschnitts 20'' des ersten Trägerteils 20 verteilt an dem zweiten Abschnitt 20'' des ersten Trägerteils 20 befestigt. Eine der Anzahl erster Keile 38 entsprechende Anzahl zweiter Keile 40 ist an einer von der Bremsscheibe 18 abgewandten Außenfläche eines ortsfesten und mit dem Gehäuseteil 34 verbundenen zweiten Trägerteils 42 befestigt. Die ersten und zweiten Keile 38, 40 sind dabei so orientiert, dass sich ihre schrägen Keilflächen 46, 48 gegenüberliegen und im Wesentlichen senkrecht zu der Drehachse A erstrecken.
Auf seiner der Bremsscheibe 18 zugewandten Seite trägt ein erster Abschnitt 42' des zweiten Trägerteils 42, der sich im Wesentlichen parallel zur Bremsscheibe 18 erstreckt, ein zweites Reibelement 22'. Zur Einstellung eines Abstands zwischen dem ersten Abschnitt 20' des ersten Trägerteils 20 und dem ersten Abschnitt 42' des zweiten Trägerteils 42 ist eine Rückstellfeder 44 vorgesehen, deren Enden sich an dem ersten Abschnitt 20' des ersten Trägerteils 20 bzw. einem sich im Wesentlichen senkrecht zu dem ersten Abschnitt 42' erstreckenden zweiten Abschnitt 42'' des zweiten Trägerteils 42 abstützen.
Im Folgenden wird die Funktion des Gurtaufrollers 10 erläutert. Im Normalbetrieb des Gurtaufrollers 10 wird das Gurtband 16 durch Drehen der Welle 12 und der drehfest damit verbundenen Gurtrolle 14 um die Drehachse A auf die Gurtrolle 14 auf- bzw. von der Gurtrolle 14 abgewickelt. Die Bremsscheibe 18, die ebenfalls drehfest auf der Welle 12 angeordnet ist, wird bei einer Drehung der Welle 12 ebenfalls um die Drehachse A gedreht.
Wenn das Fahrassistenzsystem oder ein entsprechender Sensor 36, wie z. B. ein Crashsensor, eine Gefahrensituation oder einen unmittelbar bevorstehenden Crash erkennt, steuert die elektronische Steuereinheit 35 zunächst – soweit vorhanden – einen Gurtstraffer an, woraufhin der Betätigungsmechanismus des Gurtstraffers eine Drehung der Welle 12 und somit der Gurtrolle 14 und der Bremsscheibe 18 um die Drehachse A bewirkt. Dadurch wird das Gurtband 16 auf die Gurtrolle 14 gewickelt und das Gurtband 16 am Körper des Fahrzeuginsassen strammgezogen.
Beim Crash selbst wird zunächst die durch den Gurtstraffer bewirkte Drehbewegung der Welle 12, der Gurtrolle 14 und der Bremsscheibe 18 infolge der auf das Gurtband 16 wirkenden Kraft gestoppt. Um eine Drehung der Welle 12, der Gurtrolle 14 und der Bremsscheibe 18 in entgegengesetzter Richtung und somit ein Abwickeln des Gurtbands 16 von der Gurtrolle 14 zu verhindern, muss anschließend der Elektromotor 32 von der elektronischen Steuereinheit 35 betätigt werden.
Die elektronische Steuereinheit 35 gibt hierzu eine Kennlinie vor, die derart gewählt wird, dass der Insasse in Bezug auf das ortsfeste Bezugssystem der Fahrzeugumgebung vorzugsweise konstant abgebremst wird. Hierzu ist, wie bereits erwähnt, die Kenntnis der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim Crash notwendig. Weiterhin muss der zur Verfügung stehende Flugweg ermittelt werden. Diese beiden Größen werden mittels der dargestellten Sensoren 36, zu denen auch im Fahrzeug installierte Kameras gezählt werden können, ermittelt. Weiterhin kann die elektronische Steuereinheit 35 von den Sensoren 36 Umgebungsparameter und/oder systeminterne Parameter emp fangen oder aus den Sensorwerten berechnen. Ein entscheidender Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die Sollwerte der Kennlinie unmittelbar vor und auch während des Crashs vorgegeben werden können. In Übereinstimmung mit dieser Kennlinie steuert die Steuereinheit 35 den Elektromotor 32 an, der entsprechend die Abbremsung der Abwickelbewegung des Gurtbands 16 von der Gurtrolle 14 veranlasst. Die aktuellen Beschleunigungswerte des Insassen 102 erhält die Steuereinheit 35 vorzugsweise von einem am Gurtband 16 befestigten Beschleunigungssensor 6. Somit ist eine Regelung auf die gewünschten Beschleunigungswerte möglich.
Zur besseren Veranschaulichung der Wirkung der ersten und zweiten Keile 38, 40 ist in 7 eine Draufsicht einer Keilanordnung mit einem ersten und einem zweiten Keil 38, 40 dargestellt. Die ersten und die zweiten Keile 38, 40 sind so angeordnet, dass die schräge Keilfläche 46 des ersten Keils 38 der schrägen Keilfläche 48 des zweiten Keils 40 gegenüber liegt. Eine Steigung P der Keilflächen 46, 48 wird jeweils durch einen Keilsteigungswinkel α festgelegt. Eine durch das Zusammenwirken der ersten und zweiten Keile 38, 40 bewirkte Axialverschiebung d des ersten Trägerteils 20 bestimmt sich somit nach der Formel d = φ·P/(2·π)wobei φ der Drehwinkel des ersten Trägerteils 20 um die Drehachse A ist.
Obwohl die in 7 gezeigte Keilanordnung einen ersten und einen zweiten Keil 38, 40 umfasst, kann der zweite Keil 40 auch durch eine andere geeignete Vorrichtung, wie z. B. einen Bolzen ersetzt werden, die eine gleitende oder rollende Abstützung des ersten Keils 38 ermöglicht. Darüber hinaus kann anstelle der in 5 dargestellten Keilanordnung auch eine Kugel/Rampen-Anordnung zum Einsatz kommen.
Wenn sich das erste Reibelement 22 an die Bremsscheibe 18 anlegt, wird die Bremsscheibe 18 aufgrund der schwimmenden Lagerung der Welle 12 gemeinsam mit dem ersten Trägerteil 20 in Richtung des zweiten Trägerteils 42, das heißt in 6 nach links verschoben. Infolge dessen legt sich die Bremsscheibe 18 nahezu ohne Verzögerung auch an das zweite Reibelement 22' an.
Bei dem in 6 gezeigten Gurtaufroller 10 bilden das erste Trägerteil 20, das zweite Trägerteil 42 sowie die ersten und zweiten Keile 38, 40 eine Selbstverstärkungsanordnung, das heißt die von dem Elektromotor 32 über das Zahnrad 28 eingeleitete Betätigungskraft wird selbsttätig, ohne weitere von außen einzubringende Kräfte verstärkt.

Claims

Vorrichtung zur Messung einer Bewegung eines in einem Kraftfahrzeug (100) durch ein Gurtband (16) eines Sicherheitsgurtsystems (1, 112) gesicherten Insassen (102), gekennzeichnet durch einen an dem Gurtband (16) vorhandenen Beschleunigungssensor (6).
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (6) im Brustbereich des Insassen mit dem Gurtband (16) verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschleunigungssensor (6) im Gurtband integriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Energieversorgung des Beschleunigungssensors (6) eine aufladbare Batterie vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Gurtband (16) elektrische Leitungen zur Spannungsversorgung eingewebt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Energieversorgung des Beschleunigungssensors (6) eine induktive Kopplung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Beschleunigungssensoren (6) an dem Gurtband (16) vorhanden sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswertung der vom Beschleunigungssensor (6) gelieferten Daten eine Steuereinheit (35) vorgesehen ist, wobei die Daten insbesondere über eine Funkverbindung (37) an die Steuereinheit (35) übertragbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kommunikation zwischen Beschleunigungssensor (6) und Steuereinheit (35) erst ab einem bestimmten Schwellwert der gemessenen Beschleunigung stattfindet.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Beschleunigungssensoren (6) und die Steuereinheit (35) Bestandteile eines adaptiven Sicherheitsgurtsystems (1, 112) zur geregelten Abbremsung einer Bewegung des Gurtbandes (16) sind.
Adaptives Sicherheitsgurtsystem für ein Fahrzeug zur Kontrolle der Abbremsung einer Bewegung eines Gurtbandes (16) des Sicherheitsgurtsystems (1, 112), gekennzeichnet durch einen am Gurtband (16) vorhandenen Beschleunigungssensor (6) zur Detektion einer Insassenbeschleunigung, eine Steuereinheit (35), die anhand der an die Steuereinheit (35) übertragenen Daten des Beschleunigungssensors (6) die Abbremsung des Gurtbandes (16) derart regelt, dass die Abbremsung eines durch das Sicherheitsgurtsystem (1, 112) gesicherten Insassen (102) entsprechend einer vorzugebenden Kennlinie (130) erfolgt.
Adaptives Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (130) in bezug auf eine ortsfeste Fahrzeugumgebung (116) vorzugeben ist.
Adaptives Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (130) über die Hauptzeit der Abbremsung nahezu konstant verläuft.
Adaptives Sicherheitsgurtsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (130) derart vorzugeben ist, dass der Insasse (102) des Fahrzeugs (100) auf einer innerhalb des Fahrzeugs festzulegenden Wegstrecke vollständig abgebremst wird.
Adaptives Sicherheitsgurtsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kennlinie (130) für den Insassen (102) im Crash-Fall mit
vorzugeben ist, wobei a_Insasse die Beschleunigung des Insassen in Bezug zum ortsfesten Umgebungskoordinatensystem ist, v₀ die Fahrzeuggeschwindigkeit zu Beginn des Crashs und s_Insasse die festzulegende Wegstrecke innerhalb des Fahrzeugs darstellt, auf der der Insasse (102) vollständig abgebremst wird.
Adaptives Sicherheitsgurtsystem nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Messung eines freien Abstandes zwischen Insasse (102) und Innenraumteilen des Fahrzeugs, insbesondere dem Lenkrad (104) des Fahrzeugs (100), vorhanden sind, um die Wegstrecke festzulegen, auf der der Insasse (102) vollständig abgebremst werden soll.