-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ansteuern
mindestens eines in einer Sitzlehne eines Sitzes angeordneten Seitenairbags
in einem Fahrzeug.
-
Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen
zum Ansteuern eines in einer Sitzlehne eines Sitzes angeordneten
Seitenairbags in einem Fahrzeug bekannt. Der in der Sitzlehne angeordnete
Seitenairbag befindet sich in einer zu einem Fahrzeuginsassen auf
dem Sitz optimalen Position, da der Seitenairbag bei einer Sitzverstellung
mitgeführt wird. Eine Auslösung eines Seitenairbags
erfolgt bei einer konventionellen Sensorik üblicherweise
nach 5 ms bis 10 ms nach erfasster Gefahrensituation.
-
Nachteilig
dabei ist, dass eine optimale Positionierung des Seitenairbags zwischen
Fahrzeuginsasse und Deformationszone, insbesondere der Fahrzeugtür,
häufig nicht erreicht wird, da je nach Fahrzeugdeformation
und Auslösezeitpunkt ein Entfaltungsraum insbesondere von
der Fahrzeug-B-Säule begrenzt wird oder gar nicht vorhanden
ist.
-
Aus
der
DE 101 21 386
C1 ist ein Verfahren zum Ansteuern eines reversiblen Insassenschutzmittels
in einem Kraftfahrzeug mit einer Fahrzustandssensorik bekannt. Das
reversible Insassenschutzmittel kann vor dem Kollisionszeitpunkt
ausgelöst und dadurch in eine Verletzung mindernde Stellung
gebracht werden. Hierzu werden Fahrzustandsdaten hinsichtlich eines
Zustands Notbremsung überwacht und bei ermitteltem Zustand
Notbremsung wird das Insassenschutzmittel angesteuert. Von einer
Datenverarbeitungseinheit wird zusätzlich ein Zustand Übersteuern
und ein Zustand Untersteuern ermittelt. Wenn von der Datenverarbeitungseinheit
der Zustand Notbremsung und/oder der Zustand Übersteuern
und/oder der Zustand Untersteuern erkannt wird, wird das reversible
Insassenschutzmittel angesteuert.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem
Stand der Technik verbessertes Verfahren sowie eine Vorrichtung
zum Ansteuern mindestens eines in einer Sitzlehne eines Sitzes angeordneten
Seitenairbags in einem Fahrzeug anzugeben.
-
Die
Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des
Verfahrens durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich
der Vorrichtung durch die in Anspruch 4 angegebenen Merkmale gelöst.
-
Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern mindestens eines
in einer Sitzlehne eines Sitzes angeordneten Seitenairbags in einem
Fahrzeug. Dabei wird erfindungsgemäß eine Klappe
vor oder während eines identifizierten Gefahrenzustands von
einer Ruhestellung in eine derartige Betriebsstellung positioniert,
dass eine Entfaltungsrichtung des Seitenairbags vorteilhaft umgelenkt
und der Seitenairbag bevorzugt in eine Wirkstellung gebracht wird.
-
Hierzu
sieht das Verfahren vor, dass die Klappe und der Seitenairbag eine
präventiv auslösbare, kombinierte Schutzvorrichtung
bildet.
-
Mittels
einer derartigen ereignisabhängigen Positionierung der
Klappe ist vorteilhaft eine zusätzliche Schutzeinheit gegeben,
anhand derer in vorteilhafter Weise eine Struktursteifigkeit im
Austrittsbereich des Seitenairbags vergrößert
und zusätzlich dem Seitenairbag eine leichtere Entfaltung
und optimale Positionierung ermöglicht wird. Hierdurch
wird bei einer möglichen Kollision ein Verletzungsrisiko
eines Fahrzeuginsassen auf dem Sitz durch einen Deformationsbereich
einer Fahrzeugtür verringert.
-
Dabei
bezeichnet die Betriebsstellung der Klappe eine den Seitenairbag
freigebende geöffnete Stellung, wobei in vorteilhafter
Weise mittels der Klappe der Sitz zur Fahrzeug-B-Säule
abgestützt wird. Dadurch kann sich der Seitenairbag optimal entfalten
und in eine effektive Wirkstellung positioniert werden.
-
Alternativ
kann in der Fahrzeugmitte auch ein weiterer Seitenairbag austreten,
der diese Querabstützung mit der Nachbarlehne übernimmt.
-
Der
zur Fahrzeugmitte in der Sitzlehne angeordnete Seitenairbag kann
bevorzugt derart ausgeführt sein, dass dieser als Interaktionsairbag
zum Schutz zwischen Fahrer und Beifahrer dient bzw. auch eine Schutzfunktion
für Fondsinsassen übernehmen kann.
-
Besonders
bevorzugt öffnen sich die Klappe sowie der Seitenairbag
in oder vor einer Gefahrensituation, insbesondere in so genannten
PRE-SAFE- oder PRE-CRASH-Situationen. Dabei sieht das Verfahren
vor, dass ein Gefahrenzustand anhand von Fahrzustandsdaten identifiziert
wird. Hierzu werden insbesondere Daten einer Umgebungserfassung, beispielsweise
einer Kamera oder eines Abstandsradars, und/oder einer Gefahrenzustandserkennung, insbesondere
eines so genannten PRE-SAFE- oder PRE-CRASH-Systems, erfasst. Die
Fahrzustandsdaten, insbesondere die Daten der Gefahrenzustandserkennung,
werden im Hinblick eines Zustands einer Notbremsung, eines Zustands Überschlaggefahr, eines
Zustands Übersteuern und/oder eines Zustands Untersteuern
sowie eines Zustands einer Seitenkollision überwacht. Wird
ein Zustand Notbremsung, Überschlaggefahr, Übersteuern,
Untersteuern und/oder eine Kollision, insbesondere eine Seitenkollision
ermittelt, wird die Klappe in die Betriebsstellung gebracht, der
Seitenairbag präventiv ausgelöst und in eine Verletzung
mindernde Stellung positioniert.
-
Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
-
1 schematisch
ein Blockschaltbild zur Ansteuerung einer kombinierten Schutzvorrichtung, umfassend
eine Klappe sowie einen in einer Sitzlehne angeordneten Seitenairbag,
-
2 schematisch
ein Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße
Verfahren zur Ansteuerung einer kombinierten Schutzvorrichtung in
einer Gefahrsituation,
-
3 eine
Draufsicht einer möglichen Anordnung einer in einer Sitzlehne
angeordneten kombinierten Schutzvorrichtung, und
-
4 eine
weitere Draufsicht einer möglichen Anordnung einer in einer
Sitzlehne angeordneten kombinierten Schutzvorrichtung.
-
Einander
entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen
versehen.
-
1 zeigt
eine Vorrichtung zur Ansteuerung einer kombinierten Schutzvorrichtung 1.
Die kombinierte Schutzvorrichtung 1 ist erfindungsgemäß aus
einer Klappe 1.1 sowie einem Seitenairbag 1.2 gebildet.
Die kombinierte Schutzvorrichtung 1 ist vorzugsweise in
einem in 3 dargestellten Sitz 2, insbesondere
der Sitzlehne 2.1 in einem nicht näher dargestellten
Fahrzeug angeordnet.
-
Die
Vorrichtung zur Ansteuerung der kombinierten Schutzvorrichtung 1 umfasst
eine Datenverarbeitungseinheit 3, insbesondere ein bereits
im Fahrzeug vorhandenes Steuergerät, in welches ein Algorithmus
zur Ansteuerung der kombinierten Schutzvorrichtung 1 implementiert
ist.
-
Für
eine Ansteuerung der kombinierten Schutzvorrichtung 1 werden
mittels einer Sensorik S Fahrzustandsdaten F erfasst und von der
Datenverarbeitungseinheit 3 hinsichtlich eines drohenden
Gefahrenzustands ausgewertet. Ergibt die Auswertung, dass ein Gefahrenzustand,
z. B. ein Seitenaufprall, eine Notbremsung, eine Überschlaggefahr,
ein Übersteuern und/oder ein Untersteuern vorliegt, wird
die kombinierte Schutzvorrichtung 1 angesteuert und die Klappe 1.1 in
eine Betriebsstellung positioniert sowie der Seitenairbag 1.2 ausgelöst.
-
Dabei
werden als Fahrzustandsdaten F, Daten einer Umgebungserfassung und/oder
einer Gefahrenzustandserkennung, insbesondere eines PRE-SAFE- oder
PRE-CRASH-Systems, ermittelt und ausgewertet.
-
2 zeigt
ein konkretes Ausführungsbeispiel für das erfindungsgemäße
Verfahren zur Ansteuerung der kombinierten Schutzvorrichtung 1.
-
Hierbei
werden einer Datenverarbeitungseinheit 3, z. B. einem Steuergerät, über
insbesondere einen nicht näher dargestellten Datenbus,
z. B. einen CAN-Bus, als Eingangsdaten beispielsweise ein Steuersignal
S1 eines Bremsassistenzsystems und für eine zusätzliche Überprüfung
eines Zustandes Notbremsung ein Steuersignal S2 eines Bremslichtschalters
zugeführt.
-
Die
Steuersignale S1, S2 werden in zugehörigen Verarbeitungseinheiten 4 und 5 verarbeitet.
Dabei wird in der Verarbeitungseinheit 4 das Steuersignal
S1 und in Verarbeitungseinheit 5 das Steuersignal S2 dahingehend überprüft,
ob sie aktiv sind. Sind beide Steuersignale S1 und S2 aktiv, ist
der Zustand Notbremsung erfasst, welcher in einer Verarbeitungseinheit 6 zu
einem Signal zur Aktivierung eines Längsschutzes SL verarbeitet
wird.
-
Darüber
hinaus werden weitere Eingangsdaten, wie beispielsweise ein Lenkwinkel α,
eine Raddrehzahl UR, eine Giergeschwindigkeit
vG, eine Querbeschleunigung aQ und/oder
Fahrzeugneigung N über zugehörige Verarbeitungseinheiten 7 bis 10 bzw. 15 der
Datenverarbeitungseinheit 3 zugeführt. Auch diese
Eingangsdaten können der Datenverarbeitungseinheit 3 über
den Datenbus zugeführt werden. Alternativ kann die Zuführung
der Daten über Signalleitungen erfolgen.
-
Im
Detail wird in der Verarbeitungseinheit 8 mittels der Raddrehzahlen
UR der Fahrzeugräder eine Fahrzeuggeschwindigkeit
vF erfasst, um einen Zustand Untersteuern
zu ermitteln. Anhand der erfassten Fahrzeuggeschwindigkeit vF, des Lenkwinkels α sowie der Giergeschwindigkeit
vG wird in einer weiteren Verarbeitungseinheit 11 ein
virtueller Solllenkwinkel αS ermittelt.
Dabei wird eine unveränderliche Größe
eines Radstandes des Fahrzeuges berücksichtigt. Der virtuelle Solllenkwinkel αS wird auch als so genannter Ackermannwinkel
bezeichnet. In der Verarbeitungseinheit 11 wird der virtuelle
Solllenkwinkel αS von dem Lenkwinkel α abgezogen. Wird
als Differenz zwischen Lenkwinkel α und virtuellen Solllenkwinkel αS ein Wert ermittelt, welcher größer
als ein vorgebbarer Wert ist, wird ein Signal Querschutz SQ1 aktiviert.
-
Darüber
hinaus wird in einer weiteren Verarbeitungseinheit 12 parallel
zur beschriebenen Untersteuerungsüberwachung eine alternative
Ermittlung und Überwachung der Untersteuerung durchgeführt. Hierzu
wird aus der Fahrzeuggeschwindigkeit vF und des
Lenkwinkels α ebenfalls der virtuelle Solllenkwinkel αS berechnet. Ist der Betrag dieser beiden
Winkel größer als ein vorgebbarer Wert, wird ein
Signal Querschutz SQ2 aktiviert. Die beiden Signale Querschutz SQ1
und Querschutz SQ2 werden einer weiteren Verarbeitungseinheit 13 zugeführt
und es wird das Signal Querschutz-Untersteuern SQU aktiviert, sofern
die Signale Querschutz QS1 und Querschutz QS2 aktiviert sind. Eine Überwachung
anhand der beiden voneinander getrennten Algorithmen erhöht vorteilhaft
eine sichere Identifizierung des Zustandes Untersteuern.
-
Ein
Zustand Übersteuern wird mittels der Querbeschleunigung
aQ, der Giergeschwindigkeit vG und
den Raddrehzahlen UR in einer Verarbeitungseinheit 14 überwacht.
Dazu wird ein Schwimmwinkel ermittelt. Ist dieser größer
als ein vorgebbarer Wert, wird das Signal Querschutz-Schleudern
SQS aktiviert.
-
In
einer alternativen Ausführungsform kann in der Verarbeitungseinheit 14 beispielsweise
zusätzlich der Lenkwinkel α verarbeitet werden.
Aus diesem und den Raddrehzahlen UR und
der Giergeschwindigkeit vG wird eine Sollgiergeschwindigkeit
ermittelt. Übersteigt eine Differenz aus der Sollgiergeschwindigkeit
und der Giergeschwindigkeit vG einen vorgegebenen
Wert, wird das Signal Querschutz-Schleudern SQS aktiviert.
-
Zusätzlich
oder alternativ kann zur Identifizierung einer kritischen Fahrsituation
eine Umgebungserfassungssensorik vorgesehen sein, die beispielsweise
die Fahrzeugumgebung erfasst, wobei anhand der erfassten Daten B
der Umgebungserfassung 17, wie Bilddaten einer Kamera oder
Radardaten eines Abstandsradar mittels einer Bewertungs- und Steuereinheit 15 einen
Gefahrenzustand, insbesondere eine absehbare seitliche Kollision
identifiziert wird.
-
Ferner
kann anhand der mittels eines Neigungssensors, Radsensors und/oder Überrollsensors
erfassten Fahrzeugneigung N eine Überschlaggefahr ermittelt
werden, welche mittels der Bewertungs- und Steuereinheit 15 bei
der Ansteuerung der kombinierten Schutzvorrichtung 1 berücksichtigt wird.
-
In
der Bewertungs- und Steuereinheit 15 werden darüber
hinaus die Signale Längsschutz SL, Querschutz-Untersteuern
SQU sowie Querschutz-Schleudern SQS erfasst und bewertet. Ist eines
der erfassten Signale aktiviert, wird die kombinierte Schutzvorrichtung 1 angesteuert,
die Klappe 1.1 geöffnet, der Seitenairbag 1.2 ausgelöst.
Die geöffnete Klappe 1.1 versteift die Seitenstruktur
und gewährleistet eine optimale Entfaltung des Seitenairbags 1.2.
-
Wird
anhand der Aktivierung mehrerer der Signale SL, SQU, SQS eine kritische
Fahrsituation identifiziert, so wird die kombinierte Schutzvorrichtung 1 angesteuert,
die Klappe 1.1 geöffnet und der Seitenairbag 1.2 ausgelöst
und mittels der Klappe 1.1 in die optimale Position, insbesondere
die Wirkstellung umgelenkt.
-
Bevorzugt
erfolgt die Verarbeitung der erfassten Eingangsdaten in der Datenverarbeitungseinheit 3 derart,
dass die kombinierte Schutzvorrichtung 1 vor oder während
eines Kollisionszeitpunktes angesteuert wird.
-
Wird
eine kritische Fahrsituation identifiziert, ist ein Auslösemechanismus
vorgesehen, der die Klappe 1.1 aktiviert und steuert, den
Seitenairbag 1.2 auslöst und diesen in die optimale
Position bringt.
-
3 zeigt
einen Ausschnitt einer Draufsicht eines Fahrzeuginnenraumes. Dabei
sind zwei Fahrzeugtüren 18 sowie zwischen diesen
eine Fahrzeug-B-Säule dargestellt. Weiterhin ist ein Sitz 2 gezeigt,
auf dem ein Fahrzeuginsasse 20, beispielsweise ein Fahrzeugführer,
sitzt. In der Sitzlehne 2.1 des Sitzes 2 ist wenigstens
ein Seitenairbag 1.2 mit Schutzfunktion zur Fahrzeug-B-Säule
sowie zur Fahrzeugtür 18 angeordnet.
-
Um
den Seitenairbag 1.2 in eine Wirkstellung zu positionieren,
in welcher ein Verletzungsrisiko für den Fahrzeuginsassen 20 vermindert
wird, ist erfindungsgemäß an der Sitzlehne die
Klappe 1.1 angeordnet. In bevorzugter Weise bilden die
Klappe 1.1 und der Seitenairbag 1.2 die kombinierte
Schutzvorrichtung 1. Die Klappe 1.1 ist derart
ausgeführt, dass diese mittels eines elektrischen Antriebs,
welcher über die Datenverarbeitungseinheit 3 angesteuert wird,
wenigstens in zwei Stellungen positionierbar ist. Dabei ist eine
erste Stellung die Ruhestellung. In der Ruhestellung liegt die Klappe 1.1 vorzugsweise
direkt an der Sitzlehne 2.1 an. Der Seitenairbag 1.2, der
in der Sitzlehne 2.1 angeordnet ist, wird vorteilhaft von
der Klappe 1.1 verdeckt.
-
Von
der Sensorik S werden, wie in 2 beschrieben,
fortlaufend die Fahrzustandsdaten F und Daten der Umgebungserfassung
B erfasst und von der Datenverarbeitungseinheit 3 ausgewertet.
Ist anhand der Fahrzustandsdaten und/oder Umgebungserfassung ein
Gefahrenzustand, insbesondere ein zu erwartender Seitenaufprall,
identifiziert, wird die Klappe 1.1 beispielsweise über
das Steuergerät in der Datenverarbeitungseinheit 3 angesteuert
und in eine zweite Stellung, die Betriebsstellung, positioniert.
Hierzu ist ein nicht gezeigter elektrischer Auslösemechanismus
vorgesehen.
-
Die
Klappe 1.1 wird geöffnet und schließt durch
Abmessungen insbesondere ihrer Querausdehnung einen Freiraum 21 z.
B. zwischen der Fahrzeug-B-Säule 19 und dem Sitz 2.
Das Schließen des Freiraumes 21 bewirkt, dass
der Sitz 2 besonders bevorzugt in Querrichtung zur Fahrzeug-B-Säule 19 abgestützt
wird.
-
Darüber
hinaus wird der Seitenairbag 1.2 mittels der Klappe 1.1 derart
in seiner Entfaltungsrichtung umgelenkt, dass sich dieser leichter
entfaltet kann und eine Struktursteifigkeit im Austrittsbereich des
Seitenairbags 1.2 vergrößert.
-
In
einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens sowie der
Vorrichtung ist der Seitenairbag 1.2 als reversibel ausgeführt.
Der Klappe 1.1 öffnet sich nach einem identifizierten
Gefahrenzustand und der Seitenairbag 1.2 entfaltet sich,
in vorteilhafter Weise bevor beispielsweise eine Kollision stattgefunden
hat. Tritt die Kollision nicht ein, kann der Seitenairbag 1.2 vorzugsweise
eingezogen werden und die Klappe schließt sich wieder.
-
Dadurch,
dass sich der Seitenairbag 1.2 langsam entfaltet, ist eine
Anforderung an eine Airbagfaltung reduziert. Dadurch ist ein hoher
Energieaufwand, z. B. zum Aufreißen einer Airbagnaht des Seitenairbags 1.2,
nicht erforderlich.
-
In 4 ist
eine weitere Ausführungsform einer möglichen Anordnung
der kombinierten Schutzvorrichtung 1 dargestellt.
-
Die
Darstellung zeigt zwei nebeneinander angeordnete Sitze 2,
auf denen jeweils ein Fahrzeuginsasse 20 sitzt. In den
Sitzlehnen 2.1 ist jeweils eine Klappe 1.1 zur
Fahrzeugmitte M zeigend angeordnet.
-
Bei
identifiziertem Gefahrenzustand werden die Klappen 1.1 angesteuert
und in die Betriebsstellung positioniert. Beide Klappen 1.1 sind
hierbei derart beweg- und positionierbar, dass diese in der Betriebsstellung
nebeneinander angeordnet sind (Klappe 1.1 an Klappe 1.1).
Dadurch stützen die Klappen 1.1 jeweils den daneben
angeordneten Sitz 2 ab. Somit wird in vorteilhafter Weise
eine Struktursteifigkeit in der Fahrzeugmitte M erzielt.
-
Zusätzlich
oder alternativ kann ein Seitenairbag 1.3 in der Fahrzeugmitte
M angeordnet sein, der die Querabstützung zur der benachbarten
Sitzlehne 1.2 sicherstellt.
-
Dabei
ist der Seitenairbag 1.3 in der Fahrzeugmitte M in bevorzugter
Weise als Interaktionsairbag ausgeführt und dient dem Schutz
der Fahrzeuginsassen 20, insbesondere des Fahrzeugführers
und des Beifahrers aber auch der Fondinsassen, insbesondere vor
einem Zusammenstoß.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-