DE102008050316B4 - Method and device for dynamically fixing a vehicle occupant - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt in einem Sitz eines Fahrzeuges angeschnallten Fahrzeuginsassen, bei dem mittels mindestens eines Sensors (3) eine Querdynamik des Fahrzeuges bestimmt wird. Dabei wird eine Gurtlose des Sicherheitsgurtes mittels eines Gurtaufrollers (5) dann zumindest partiell aufgerollt, wenn ein oberer Schwellwert (SWO) der Querdynamik überschritten wird und ein Kurvenradius (r) eines vorausliegenden Straßenverlaufes konstant bleibt oder sich verringert. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt in einem Sitz eines Fahrzeuges angeschnallten Fahrzeuginsassen.The invention relates to a method for the dynamic fixation of a vehicle occupant belted to a seatbelt in a vehicle in which transverse dynamics of the vehicle are determined by means of at least one sensor (3). In this case, a belt slack of the seat belt by means of a belt retractor (5) is then at least partially rolled up when an upper threshold (SWO) of the lateral dynamics is exceeded and a curve radius (r) of a preceding road course remains constant or decreases. The invention further relates to a device for the dynamic fixation of a vehicle occupant belted to a seatbelt in a seat of a vehicle.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Fixierung eines Fahrzeuginsassen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur dynamischen Fixierung eines Fahrzeuginsassen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to a method for dynamically fixing a vehicle occupant according to the preamble of claim 1. The invention further relates to a device for dynamically fixing a vehicle occupant according to the preamble of claim 9.

Insassen von Fahrzeugen sind während der Fahrt dynamischen Kräften ausgesetzt, die, insbesondere bei quer wirkenden Kräften, den Sitzkomfort oder die Sicherheit der Insassen bei einem möglichen Seitenaufprall beeinträchtigen können, indem eine Position des Insassen bezüglich vorgesehener Rückhaltesysteme, beispielsweise Airbags, von einer optimalen Position mehr oder weniger abweicht.Inmates of vehicles are subjected to dynamic forces while driving, which, especially with transverse forces, may affect the occupant comfort or safety in a potential side impact by increasing the occupant's position relative to provided restraint systems, such as airbags, from an optimal position or less.

Zur Lösung dieses Problems ist aus der DE 100 22 434 A1 ein Verfahren zur fahrdynamischen Adaption einer Körperabstützung, insbesondere einer Seitenabstützung, eines Sitzenden in einem Fahrzeugsitz bekannt, bei dem ein Maß für eine aktuelle Adaption unter Berücksichtigung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit prädiziert und durch ein im Fahrzeugsitz integriertes Adaptionssystem, insbesondere aufblasbare Seitenpolster, eingestellt wird. Dabei wird die Prädiktion aus abgespeicherten Daten über einen aktuellen Straßenverlauf, d. h. eine Straßenkarte, auf welche aktuelle Fahrzeugdaten projiziert werden, vorgenommen. Unter Berücksichtigung einer systemimmanenten Adaptionszeit wird die Ansteuerung des Adaptionssystems derart durchgeführt, dass mit Eintreten eines die Adaption erfordernden Ereignisses, vorzugsweise des Durchfahrens einer Kurve, zumindest eine daran angepasste Adaptionsvoreinstellung erreicht ist.To solve this problem is out of the DE 100 22 434 A1 a method for the dynamic adaptation of a body support, in particular a side support, a seated in a vehicle seat known in which a measure of a current adaptation predicts the current vehicle speed and is adjusted by an integrated in the vehicle seat adaptation system, in particular inflatable side cushions. In this case, the prediction is made from stored data about a current road course, ie a road map, on which current vehicle data is projected. Taking into account a system-immanent adaptation time, the activation of the adaptation system is carried out in such a way that at least one adapted adaptation preset is achieved when an event requiring the adaptation, preferably the passage through a curve, occurs.

Weiter ist aus der DE 196 36 448 C2 ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem zum Schutz eines Insassen bekannt, bei dem das Abwickeln eines Sicherheitsgurtes in einem Einsatzfall verhindert wird, wobei eine Sicherheitsgurt-Aufrolleinrichtung mit einer Wickelwelle verwendet wird, auf die der Sicherheitsgurt aufgerollt wird. Es ist ein Gehäuse vorgesehen, das beide Enden der Wickelwelle in einer Weise trägt, dass die Wickelwelle sich frei drehen kann. Weiter ist eine Arretierung vorgesehen, die zwischen dem Gehäuse und der Wickelwelle angeordnet ist, wodurch die Wickelwelle sich im Normalfall drehen kann und wodurch bei einem Einsatzfall eine Drehung der Wickelwelle zum Abwickeln des Sicherheitsgurtes blockiert wird. Das Insassen-Rückhaltesystem weist auf:

  • – einen Gurtspannungssteuerungsmechanismus, der die Drehung der Wickelwelle steuert,
  • – wenigstens einen Objektdetektor, der ein Objekt in der Nähe des Fahrzeugs detektiert, und
  • – eine zentrale Prozessoreinheit, die die Position des Fahrzeugs relativ zu den Objekten basierend auf einem Detektionssignal des wenigstens einen Objektdetektors bestimmt und den Gurtspannungssteuerungsmechanismus abhängig von einem Ergebnis der Bestimmung steuert, wobei die Gurtspannung des Sicherheitsgurtes abhängig von der Position des Fahrzeugs relativ zu dem Objekt auf eine vorbestimmte Spannung gesteuert wird. Unter anderem wird der Gurt gespannt, wenn mittels eines Fahrzeugzustandsdetektors detektiert wird, dass das Fahrzeug sich überschlägt, hart bremst oder scharf wendet.
Next is from the DE 196 36 448 C2 a vehicle occupant restraint system for protecting an occupant, in which the unwinding of a seat belt is prevented in an application, wherein a seat belt retractor is used with a winding shaft, on which the seat belt is rolled up. It is provided a housing which carries both ends of the winding shaft in a manner that the winding shaft can rotate freely. Next, a lock is provided, which is arranged between the housing and the winding shaft, whereby the winding shaft can rotate normally and whereby in one application, a rotation of the winding shaft for unwinding the seat belt is blocked. The occupant restraint system includes:
  • A belt tension control mechanism that controls the rotation of the winding shaft,
  • At least one object detector detecting an object in the vicinity of the vehicle, and
  • A central processing unit that determines the position of the vehicle relative to the objects based on a detection signal of the at least one object detector and controls the belt tension control mechanism depending on a result of the determination, wherein the belt tension of the seat belt depends on the position of the vehicle relative to the object a predetermined voltage is controlled. Among other things, the belt is tensioned when it is detected by means of a vehicle condition detector that the vehicle overturns, brakes hard or turns sharply.

Weiter ist aus der US 6 766 234 B2 ein Insassen-Rückhalte-System mit einem Sicherheitsgurt bekannt, der in Abhängigkeit von einer gemessenen Querbeschleunigung gestrafft wird.Next is from the US Pat. No. 6,766,234 B2 an occupant restraint system with a seat belt, which is tightened in response to a measured lateral acceleration.

Ferner beschreibt die EP 1 632 400 B1 eine Spurabweichwarnvorrichtung für ein Fahrzeug, mittels welcher eine Gurtaufrollvorrichtung derart betätigbar ist, dass diese mittels einer Erhöhung einer Spannung des Sichergurtes einen Fahrzeuginsassen vor einer bevorstehenden kritischen Fahrsituation, insbesondere einem Abkommen von einer Fahrspur, wart.Furthermore, the describes EP 1 632 400 B1 a lane departure warning device for a vehicle, by means of which a Gurtaufrollvorrichtung is actuated such that they were by means of an increase in a tension of the safety belt a vehicle occupant before an impending critical driving situation, in particular a deal from a lane.

Die WO 2004/021546 A2 offenbart ein Verkehrsmittel mit einer Umfelderfassungseinrichtung, wobei zumindest eine 3D-Entfernungsbildkamera vorgesehen ist, welche neben Grauwert- oder Farbbilddaten auch Entfernungsdaten zur Detektion von Objekten im Umfeld des Verkehrsmittels bereitstellt. Diese Umfelderfassungseinrichtung ist beispielsweise zur Verwendung als Spurverlassungswarnsystem vorgesehen. Weiterhin offenbart die Schrift ein Verfahren zum Betreiben des Verkehrsmittels, bei welchem aus den Bild- und Entfernungsdaten Objekte im Umfeld des Verkehrsmittels detektiert werden und bei Erkennen einer Gefahrensituation, insbesondere einer nicht mehr abwendbaren Kollision ein Bremssystem und/oder Rückhaltesysteme des Verkehrsmittels vorkonditioniert und aktiviert werden.The WO 2004/021546 A2 discloses a means of transport with an environment detection device, wherein at least one 3D distance image camera is provided, which also provides distance data for the detection of objects in the environment of the means of transport in addition to gray value or color image data. This environment detection device is provided, for example, for use as a lane departure warning system. Furthermore, the document discloses a method for operating the means of transport, in which objects from the image and distance data are detected in the environment of the means of transport and when a dangerous situation, in particular a collision no longer avoids, a braking system and / or restraint systems of the means of transport are preconditioned and activated ,

Weiterhin offenbart die JP 2007-245877 A eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Einstellung einer Spannung eines Gurtbandes in einem Fahrzeug, wobei bei Überschreitung eines festgelegten Wertes einer Querbeschleunigung des Fahrzeugs bei sich verringerndem Kurvenradius die Spannung des Gurtbandes durch Aufrollen desselben erhöht wird. Die Durchführung des Verfahrens zur Straffung des Gurtbandes wird beendet, wenn der festgelegte Wert der Querbeschleunigung des Fahrzeugs unterschritten wird. Eine Aufrollspannung des Gurtbandes wird dann eingestellt, wenn die Querbeschleunigung den festgelegten Wert der Querbeschleunigung des Fahrzeugs überschreitet.Furthermore, the disclosure JP 2007-245877 A a device and a method for adjusting a tension of a webbing in a vehicle, wherein when exceeding a predetermined value of a lateral acceleration of the vehicle with decreasing radius of curvature, the tension of the webbing is increased by rolling it. The implementation of the method for tightening the webbing is terminated when the specified value of the lateral acceleration of the vehicle is exceeded. A roll tension of the webbing is set when the lateral acceleration exceeds the set value of the lateral acceleration of the vehicle.

Die DE 10 2005 035 850 A1 beschreibt ein Verfahren zur Steuerung eines reversiblen Gurtstraffers in einem Kraftfahrzeug, wobei ein zeitlicher Verlauf eines die Fahrzeugdynamik charakterisierenden Messwertes erfasst wird, ein Gradient des die Fahrzeugdynamik charakterisierenden Messwertes berechnet wird und der Gurtstraffer aktiviert wird, wenn der Gradient des die Fahrzeugdynamik charakterisierenden Messwertes einen ersten vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Zwischen zwei Zeitpunkten, in welchen eine Querbeschleunigung des Kraftfahrzeugs konstant ist und das Fahrzeug eine gleichmäßig gekrümmte Kurve durchfährt, erfolgt keine Deaktivierung des Gurtstraffers. Die Deaktivierung erfolgt, wenn die Querbeschleunigung einen dritten vorbestimmten Grenzwert unterschreitet.The DE 10 2005 035 850 A1 describes a method for controlling a reversible Belt tensioner in a motor vehicle, wherein a time course of the vehicle dynamics characterizing measured value is detected, a gradient of the vehicle dynamics characterizing measured value is calculated and the belt tensioner is activated when the gradient of the vehicle dynamics characterizing measured value exceeds a first predetermined limit. Between two points in time, in which a lateral acceleration of the motor vehicle is constant and the vehicle passes through a uniformly curved curve, there is no deactivation of the belt tensioner. The deactivation takes place when the lateral acceleration falls below a third predetermined limit.

Auch aus der DE 10 2007 002 704 A1 ist eine Anordnung zur automatischen Abstützung eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeugsitz bei Einwirkung querdynamischer Kräfte bekannt, welche Mittel zur querdynamikabhängigen Fixierung des Oberkörpers des sitzenden Fahrzeuginsassen in Fahrzeuglängsrichtung umfasst.Also from the DE 10 2007 002 704 A1 an arrangement for the automatic support of a vehicle occupant in a vehicle seat under the influence of lateral dynamic forces is known, which comprises means for lateral dynamics-dependent fixation of the upper body of the seated vehicle occupant in the vehicle longitudinal direction.

Die DE 101 21 386 C1 beschreibt ein Verfahren zum Ansteuern eines reversiblen Insassenschutzmittels in einem Kraftfahrzeug mit einer Sensorik, welche Fahrzustandsdaten erfasst, und einem reversiblen Insassenschutzmittel, welches vor dem Kollisionszeitpunkt ausgelöst und dadurch in Wirkstellung gebracht werden kann.The DE 101 21 386 C1 describes a method for driving a reversible occupant protection device in a motor vehicle with a sensor system which detects driving state data, and a reversible occupant protection device, which can be triggered before the collision time and thereby brought into operative position.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Vorrichtung zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt in einem Sitz eines Fahrzeugs angeschnallten Fahrzeuginsassen anzugeben.The invention has for its object to provide an improved method and an improved device for the dynamic fixation of a belted in a seat of a vehicle vehicle occupant.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale und hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst.With regard to the method, the object is achieved by the features specified in claim 1 and in terms of the device by the features specified in claim 9.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Bei einem Verfahren zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt in einem Sitz eines Fahrzeugs angeschnallten Fahrzeuginsassen wird mittels mindestens eines Sensors eine Querdynamik des Fahrzeugs bestimmt. Eine Gurtlose des Sicherheitsgurtes, das heißt ein Teil des Sicherheitsgurtes, der weiter ausgerollt ist, als es einer optimalen Position des Fahrzeuginsassen bezüglich im Fahrzeug vorgesehener Rückhaltesysteme wie beispielsweise Airbags entspricht, wird mittels eines Gurtaufrollers dann zumindest partiell aufgerollt, wenn ein oberer Schwellwert der Querdynamik überschritten wird und ein Kurvenradius eines vorausliegenden Straßenverlaufes konstant bleibt oder sich verringert.In a method for dynamically fixing a vehicle occupant belted in a seat of a vehicle with a safety belt, transverse dynamics of the vehicle are determined by means of at least one sensor. A slack of the seat belt, that is, a part of the seat belt, which is further rolled out, as it corresponds to an optimal position of the vehicle occupant with respect to vehicle provided restraint systems such as airbags, then at least partially rolled up by means of a belt retractor, when an upper threshold of transverse dynamics exceeded and a turning radius of a road ahead remains constant or decreases.

Auf diese Weise wird eine frühzeitige und präventive Anbindung des Fahrzeuginsassen an die Konturen des Sitzes erreicht, so dass die Position des Insassen im Falle eines erforderlichen Auslösens eines Airbags, beispielsweise bei einem Seitenaufprall, eine zumindest annähernd optimale Position einnimmt, so dass der Airbag sich optimal entfalten kann. Insbesondere erfolgt eine Reduzierung einer Lateralverlagerung des Fahrzeuginsassen. Vor allem Mitfahrer, deren Position sich bei lateral wirkenden Kräften stärker verlagert als die des Fahrers, der sich an einem Lenkrad festhält, erreichen so einen um beispielsweise 30% erhöhten Abstand zu einer Türverkleidung. Weiterhin wird durch die Anbindung des Fahrzeuginsassen an die Konturen des Sitzes insbesondere bei einer dynamischen Fahrweise, das heißt beispielsweise bei schneller Kurvenfahrt, ein erhöhter Seitenhalt und eine für den Fahrzeuginsassen stabile Sitzposition erzielt, aus welcher neben einer Komforterhöhung eine Erhöhung der Sicherheit resultiert, da das Fahrzeug für dessen Fahrer aus einer optimalen und stabilen Sitzposition einfacher steuerbar ist.In this way, an early and preventive connection of the vehicle occupant is achieved to the contours of the seat, so that the position of the occupant in the event of a necessary triggering of an airbag, for example in a side impact occupies an at least approximately optimal position, so that the airbag is optimal can unfold. In particular, a reduction of a lateral displacement of the vehicle occupant takes place. Especially passengers, whose position shifts laterally acting forces more than that of the driver who holds on to a steering wheel, so reach an example by 30% increased distance to a door trim. Furthermore, by the connection of the vehicle occupant to the contours of the seat especially in a dynamic driving, that is, for example, at fast cornering, increased lateral support and a stable seating position for the vehicle occupants achieved, from which in addition to a comfort increase results in an increase in safety, as the Vehicle for whose driver is easier to control from an optimal and stable seating position.

Erfindungsgemäß wird das Aufrollen des Sicherheitsgurtes beendet, wenn ein unterer Schwellwert der Querdynamik unterschritten wird und sich der Kurveradius vergrößert, so dass die Fahrzeuginsassen sich unterhalb des unteren Schwellwertes und bei größer werdendem Kurvenradius, insbesondere nach Durchfahren eines Kurvenscheitelpunktes, nicht beeinträchtigt fühlen. Auf diese Weise wird ein Komforteindruck verbessert. Der obere Schwellwert und der untere Schwellwert sind vorzugsweise voneinander verschieden, so dass sich eine Hysterese ergibt. Auf diese Weise wird ein harmonisches Funktionsverhalten erreicht.According to the invention, the rolling up of the seat belt is ended when a lower threshold value of the transverse dynamics is exceeded and the curve radius increases, so that the vehicle occupants do not feel impaired below the lower threshold value and with increasing curve radius, in particular after passing through a curve vertex. In this way, a comfort impression is improved. The upper threshold and the lower threshold are preferably different from one another, resulting in hysteresis. In this way, a harmonious functional behavior is achieved.

Erfindungsgemäß werden weiterhin der obere Schwellwert und der untere Schwellwert abhängig von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt, beispielsweise so, dass die Schwellwerte bei zunehmender Geschwindigkeit sinken, so dass das Einrollen der Gurtlose bereits bei Erreichen einer geringeren Querdynamik erfolgt. Ebenso kann die erneute Freigabe des Sicherheitsgurtes bei zunehmender Geschwindigkeit erst bei Unterschreiten eines kleineren unteren Schwellwertes erfolgen. Auf diese Weise korreliert das Anziehen und Freigeben des Sicherheitsgurtes mit einem subjektiven Empfinden der Querdynamik, so dass Gurtkräfte als angenehm, situationsangepasst und nicht störend wahrgenommen werden.According to the invention, the upper threshold value and the lower threshold value are furthermore determined as a function of a speed of the vehicle, for example in such a way that the threshold values drop as the speed increases, so that the belt slack rolls in even when a lower transverse dynamic is reached. Likewise, the renewed release of the seat belt with increasing speed can only be done when falling below a lower threshold. In this way, the tightening and releasing of the seat belt correlates with a subjective sense of lateral dynamics, so that belt forces are perceived as comfortable, adapted to the situation and not disturbing.

Vorzugsweise werden als Maß der Querdynamik eine Querbeschleunigung und/oder eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit ermittelt. Diese Maße sind relativ einfach zu bestimmen und geben die Querdynamik des Fahrzeugs gut wieder.Preferably, a transverse acceleration and / or a steering wheel angular velocity are determined as a measure of the lateral dynamics. These dimensions are relatively easy to determine and give the transverse dynamics of the vehicle well again.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Kurvenradius aus einer gespeicherten digitalen Straßenkarte und/oder anhand einer optischen Erfassungseinheit ermittelt. Dabei kann die Straßenkarte beispielsweise Bestandteil eines Navigationssystems bzw. die optische Erfassungseinheit Bestandteil eines Spurerfassungssystems sein, woraus nur geringe zusätzliche Kosten zur Realisierung der dynamischen Fixierung des Fahrzeuginsassen resultieren. According to an advantageous development of the method according to the invention, the curve radius is determined from a stored digital road map and / or based on an optical detection unit. The road map, for example, part of a navigation system or the optical detection unit may be part of a track detection system, resulting in only small additional costs for the realization of the dynamic fixation of the vehicle occupant.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine Gurteinzugsgeschwindigkeit abhängig von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder von der Querdynamik eingestellt. Auch diese Funktion verbessert den Komforteindruck und damit eine Akzeptanz durch die Fahrzeuginsassen.In a preferred embodiment, a Gurteinzugsgeschwindigkeit is set depending on a speed of the vehicle and / or from the lateral dynamics. This function also improves the comfort impression and thus acceptance by the vehicle occupants.

Die Querdynamik kann in Eskalationsstufen unterteilt werden, in denen der Sicherheitsgurt unterschiedlich stark und/oder schnell aufgerollt wird. Beispielsweise können vier Eskalationsstufen verwendet werden.The lateral dynamics can be subdivided into escalation stages, in which the seatbelt is rolled up differently and / or quickly. For example, four levels of escalation can be used.

In einer ersten Eskalationsstufe „stehend” steht das Fahrzeug, so dass kein Aufrollen der Gurtlose erforderlich ist.In a first escalation stage "standing" stands the vehicle, so that no rolling up the belt slack is required.

In einer zweiten Eskalationsstufe „normal” tritt nur eine geringe Querdynamik auf, auf die nicht oder nur entsprechend zurückhaltend durch Anziehen oder Aufrollen der Sicherheitsgurtes reagiert wird.In a second escalation level "normal" occurs only a small transverse dynamics, which is not responded to or only correspondingly restrained by tightening or rolling up the seat belt.

In einer dritten Eskalationsstufe „sportlich, dynamisch oder unangepasst” tritt bereits eine höhere Querdynamik auf, die ohne Eingriff zu einer stärkeren Lateralverlagerung der Fahrzeuginsassen führen würde.In a third escalation level "sporty, dynamic or unadjusted" already occurs a higher transverse dynamics, which would lead without interference to a greater lateral displacement of the vehicle occupants.

Entsprechend starker und schneller erfolgt das Aufrollen des Sicherheitsgurtes. Schließlich wird eine vierte Eskalationsstufe „instabil” definiert, die als Gefahrensituation interpretiert wird, so dass ein sofortiges Aufrollen der Gurtlose schnellstmöglich durchgeführt wird.Correspondingly stronger and faster is the rolling up of the seat belt. Finally, a fourth escalation level "unstable" is defined, which is interpreted as a dangerous situation, so that an immediate rolling up of the belt slack is carried out as quickly as possible.

Es kann ein weiterer Schwellwert vorgesehen sein, bei dessen Überschreitung lediglich ein Abrollen des Sicherheitsgurtes verhindert oder erschwert wird. Als weiterer Schwellwert kann beispielsweise eine Querbeschleunigung von 0,3 g vorgegeben werden. Der weitere Schwellwert kann beispielsweise mit dem unteren Schwellwert zusammenfallen und ebenfalls von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs abhängen.There may be provided a further threshold, which, if exceeded, merely prevents unrolling of the seatbelt or makes it more difficult. As a further threshold, for example, a lateral acceleration of 0.3 g can be specified. The further threshold may, for example, coincide with the lower threshold and also depend on the speed of the vehicle.

Das Aufrollen des Sicherheitsgurtes in Abhängigkeit von der Querdynamik kann manuell abschaltbar sein, beispielsweise über ein Mensch-Maschine-Interface oder einen Schalter, ebenso wie dies für andere Sicherheitssysteme, wie beispielsweise ein elektronisches Stabilitätsprogramm gebräuchlich ist.The rolling up of the safety belt as a function of the lateral dynamics can be switched off manually, for example via a man-machine interface or a switch, just as is usual for other safety systems, such as, for example, an electronic stability program.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Dabei zeigen:Showing:

1 schematisch ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Fixierung eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeug, 1 2 is a schematic block diagram of a device for fixing a vehicle occupant in a vehicle;

2 schematisch ein Flussdiagramm zur Darstellung des Verfahrens zur Fixierung eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeug, 2 2 is a schematic flowchart illustrating the method for fixing a vehicle occupant in a vehicle.

3 ein Diagramm zur Verdeutlichung eines oberen Schwellwertes und eines unteren Schwellwertes einer Querbeschleunigung in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wobei die Schwellwerte zum Aktivieren und Deaktivieren des Aufrollens einer Gurtlose eines Sicherheitsgurtes verwendet werden, und 3 a diagram illustrating an upper threshold and a lower threshold of a lateral acceleration in response to a speed of the vehicle, wherein the thresholds are used to activate and deactivate the retraction of a belt slack of a seat belt, and

4 ein Insassen-Modell eines Kraftfahrzeugs mit verschiedenen Eskalationsstufen einer Querdynamik. 4 an occupant model of a motor vehicle with different levels of escalation of a lateral dynamics.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

In 1 ist eine Vorrichtung 1 zur Fixierung eines in 4 gezeigten Fahrzeuginsassen 2 eines Fahrzeuges dargestellt, welche einen Sensor 3 umfasst, anhand dessen eine Querdynamik des Fahrzeuges bestimmt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Sensor 3 derart ausgebildet, dass als Maß der Querdynamik des Fahrzeuges eine Querbeschleunigung ay erfasst wird. In weiteren nicht näher dargestellten Ausgestaltungen der Erfindung können als Maß für die Querdynamik auch eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit und/oder Raddrehzahlen verwendet werden.In 1 is a device 1 for fixing an in 4 shown vehicle occupants 2 of a vehicle, which is a sensor 3 includes, based on which a lateral dynamics of the vehicle is determined. In the illustrated embodiment of the invention, the sensor 3 designed such that as a measure of the lateral dynamics of the vehicle, a lateral acceleration a y is detected. In other embodiments of the invention, not shown, a steering wheel angular velocity and / or wheel speeds can be used as a measure of the lateral dynamics.

Die Vorrichtung 1 umfasst weiterhin eine optische Erfassungseinheit 4, anhand welcher unter anderem, beispielsweise neben einer Fahrbahnbreite, ein Kurvenradius r einer eines dem Fahrzeug vorausliegenden Straßenverlaufes ermittelt wird. Dabei wird der Kurvenradius r insbesondere aus einer erfassten Krümmung des Straßenverlaufes ermittelt. Die Erfassungseinheit 4 ist vorzugsweise eine 3D-Bilderfassungseinheit, beispielsweise eine Kamera, welche Bestandteil eines nicht näher dargestellten Spurerfassungssystems ist.The device 1 further comprises an optical detection unit 4 , on the basis of which, inter alia, for example, next to a roadway width, a curve radius r is determined of a road ahead of the vehicle road. In this case, the curve radius r is determined in particular from a detected curvature of the road course. The registration unit 4 is preferably a 3D image acquisition unit, such as a camera, which is part of a not shown Spurerfassungssystems.

Alternativ oder zusätzlich kann der Kurvenradius r in nicht näher dargestellter Art und Weise auch aus einer gespeicherten digitalen Straßenkarte, beispielsweise eines Navigationssystems, ermittelt werden, woraus eine sehr frühzeitige Kenntnis des Kurvenradius r erreicht wird. Alternatively or additionally, the curve radius r in a manner not shown can also be determined from a stored digital road map, for example a navigation system, from which a very early knowledge of the curve radius r is achieved.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Fixierung des mit einem Sicherheitsgurt in einem Sitz des Fahrzeuges angeschnallten Fahrzeuginsassen 2 sieht vor, dass ein Gurtaufroller 5 in Abhängigkeit von der erfassten Querdynamik, das heißt im dargestellten Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit von der Querbeschleunigung ay, und dem Kurvenradius r des vorausliegenden Straßenverlaufes gesteuert wird.The inventive method for fixing the strapped with a seat belt in a seat of the vehicle vehicle occupant 2 Provides a belt retractor 5 is controlled in dependence on the detected lateral dynamics, that is, in the illustrated embodiment, as a function of the lateral acceleration a y , and the turning radius r of the road ahead.

Zu dieser Steuerung umfasst die Vorrichtung 1 eine Steuereinheit 6, mittels welcher eine aktuelle und eine bevorstehende Querdynamik-Situation des Fahrzeuges aus der Querbeschleunigung ay und dem Kurvenradius r ermittelbar ist.To this control includes the device 1 a control unit 6 , by means of which a current and an imminent lateral dynamic situation of the vehicle from the lateral acceleration a y and the turning radius r can be determined.

2 zeigt anhand eines Flussdiagramms einen möglichen Ablauf des Verfahrens zur Fixierung des Fahrzeuginsassen 2 in dem Fahrzeug. 2 shows a flowchart of a possible sequence of the method for fixing the vehicle occupant 2 in the vehicle.

Dabei werden ein aktueller Fahrzustand des Fahrzeuges, insbesondere dessen Querdynamik anhand der Querbeschleunigung ay und der vorausliegende Straßenverlauf, d. h. insbesondere der Kurvenradius r, ermittelt.In this case, a current driving state of the vehicle, in particular its transverse dynamics based on the lateral acceleration a y and the road ahead, ie in particular the curve radius r, determined.

In Abhängigkeit davon, ob ein oberer Schwellwert SWO der Querdynamik überschritten wird und ob der Kurvenradius r des vorausliegenden Straßenverlaufes konstant ist oder sich verringert, wird der Gurtaufroller 5 derart angesteuert bzw. aktiviert, dass eine Gurtlose des Sicherheitsgurtes zumindest partiell aufgerollt wird.Depending on whether an upper threshold SW O of the lateral dynamics is exceeded and whether the turning radius r of the preceding road course is constant or decreases, the belt retractor 5 so activated or activated that a belt slack of the seat belt is at least partially rolled up.

Das Aufrollen des Sicherheitsgurtes wird dann beendet, d. h. der Gurtaufroller wird deaktiviert, wenn ein unterer Schwellwert SWU der Querdynamik unterschritten wird und sich der Kurvenradius r vergrößert.The rolling up of the safety belt is then terminated, ie the belt retractor is deactivated when a lower threshold value SW U of the transverse dynamics is exceeded and the radius of curvature r increases.

Dabei können der obere Schwellwert SWO und/oder der untere Schwellwert SWU der Querdynamik, gemäß 3 der Querbeschleunigung ay, in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit v des Fahrzeuges ermittelt werden, so dass der obere Schwellwert SWo und/oder der untere Schwellwert SWu bei zunehmender Geschwindigkeit v sinken.In this case, the upper threshold SW O and / or the lower threshold SW U of the lateral dynamics, according to 3 the lateral acceleration a y , are determined as a function of a speed v of the vehicle, so that the upper threshold SW o and / or the lower threshold SW u decrease with increasing speed v.

Das Einrollen der Gurtlose erfolgt dementsprechend mit zunehmender Geschwindigkeit v bereits bei Erreichen einer geringeren Querbeschleunigung ay. Ebenso erfolgt die erneute Freigabe des Sicherheitsgurtes bei zunehmender Geschwindigkeit v erst bei Unterschreiten eines kleineren unteren Schwellwertes SWu erfolgen.The rolling of the slack is accordingly with increasing speed v already at a lower transverse acceleration a y . Likewise, the renewed release of the seat belt takes place with increasing speed v only when falling below a smaller lower threshold value SW u .

Ebenso kann eine Gurteinzugsgeschwindigkeit abhängig von der Geschwindigkeit v des Fahrzeugs, von der Querdynamik und/oder dem Kurvenradius r eingestellt werden.Likewise, a Gurteinzugsgeschwindigkeit depending on the speed v of the vehicle, from the lateral dynamics and / or the turning radius r can be adjusted.

4 verdeutlicht eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung, in welcher ein Insassen-Modell 7 des Fahrzeuges mit verschiedenen Eskalationsstufen der Querdynamik dargestellt ist. 4 illustrates a preferred embodiment of the invention, in which an occupant model 7 of the vehicle is shown with different escalation levels of lateral dynamics.

Im Insassen-Modell 7 symbolisiert eine hängende und abhängig von der Querdynamik, insbesondere der Querbeschleunigung ay abgelenkte Kugel 2 den Fahrzeuginsassen 2, der abhängig von der Querbeschleunigung ay von einer durch eine Senkrechte 8 symbolisierten optimalen Position 8 bezüglich eines Rückhaltessystems, beispielsweise eines Airbags, abweicht, was durch die Auslenkung 9 der Kugel 2 bezüglich der Senkrechten 8 dargestellt ist.In the occupant model 7 symbolizes a hanging and depending on the transverse dynamics, in particular the transverse acceleration a y deflected ball 2 the vehicle occupants 2 , which is dependent on the lateral acceleration a y of one by a vertical 8th symbolize optimal position 8th with respect to a restraint system, for example an airbag, deviates, which is due to the deflection 9 the ball 2 with respect to the vertical 8th is shown.

Die Querbeschleunigung ay, ist in Eskalationsstufen unterteilt, in denen der Sicherheitsgurt, mit dem der Fahrzeuginsasse 2 angeschnallt ist, zumindest partiell unterschiedlich stark und/oder schnell aufgerollt wird.The lateral acceleration a y , is divided into escalation levels, in which the seat belt, with which the vehicle occupant 2 is strapped, at least partially differently strong and / or rolled up quickly.

Im vorliegenden Beispiel werden vier Eskalationsstufen E1 bis E4 verwendet.In this example, four escalation levels E1 through E4 are used.

In einer ersten Eskalationsstufe E1 „stehend” steht das Fahrzeug, so dass kein Aufrollen der Gurtlose erforderlich ist.In a first escalation stage E1 "standing" stands the vehicle, so that no rolling up the belt slack is required.

In einer zweiten Eskalationsstufe E2 „normal” tritt nur eine geringe Querdynamik auf, bei der die Kugel 2 nur gering aus der optimalen Position 8 abgelenkt ist, so dass kein Aufrollen des Sicherheitsgurtes erforderlich ist.In a second escalation level E2 "normal" occurs only a small transverse dynamics, in which the ball 2 only slightly out of the optimal position 8th is distracted, so that no rolling up of the seat belt is required.

In einer dritten Eskalationsstufe E3 „sportlich, dynamisch oder unangepasst” tritt bereits eine höhere Querdynamik auf, die ohne Eingriff zu einer stärkeren Auslenkung 9 der Kugel 2 führen würde. Dementsprechend erfolgt das Aufrollen des Sicherheitsgurtes, so dass sich eine korrigierte Auslenkung 9' ergibt, die näher an der optimalen Position 8 ist.In a third escalation level E3 "sporty, dynamic or unadjusted" already occurs a higher transverse dynamics, without intervention to a stronger deflection 9 the ball 2 would lead. Accordingly, the rolling up of the safety belt, so that there is a corrected deflection 9 ' yields closer to the optimal position 8th is.

Schließlich wird eine vierte Eskalationsstufe E4 „instabil” definiert, die wegen der starken Auslenkung 9 der Kugel 2 als Gefahrensituation interpretiert wird, so dass ein sofortiges Aufrollen der Gurtlose schnellstmöglich durchgeführt wird. Auch hier wird der Sicherheitsgurt so aufgerollt, dass sich eine korrigierte Auslenkung 9' ergibt, die näher an der optimalen Position 8 ist.Finally, a fourth escalation stage E4 is defined as "unstable" because of the strong deflection 9 the ball 2 is interpreted as a dangerous situation, so that an immediate rolling up of the belt slack is carried out as quickly as possible. Again, the seat belt is rolled up so that a corrected deflection 9 ' yields closer to the optimal position 8th is.

Statt der Eskalationsstufen E1 bis E4 kann ein kontinuierlich von der Querbeschleunigung ay oder der Lenkwinkelgeschwindigkeit abhängiges Aufrollen oder Freigeben des Sicherheitsgurtes vorgesehen sein.Instead of the escalation stages E1 to E4 can be provided continuously dependent on the lateral acceleration a y or the steering angle speed rolling or releasing the seat belt.

Es kann ein weiterer Schwellwert vorgesehen sein, bei dessen Überschreitung lediglich ein Abrollen des Sicherheitsgurts verhindert oder erschwert wird. Als weiterer Schwellwert kann beispielsweise eine Querbeschleunigung ay von 0,3 g vorgegeben werden. Der weitere Schwellwert kann beispielsweise mit dem unteren Schwellwert SWu zusammenfallen und ebenfalls von der Geschwindigkeit v des Fahrzeugs abhängen.There may be provided a further threshold, which, if exceeded, merely prevents the safety belt from rolling off or making it more difficult. As a further threshold, for example, a transverse acceleration a y of 0.3 g can be specified. The further threshold value may, for example, coincide with the lower threshold value SW u and likewise depend on the speed v of the vehicle.

Das Aufrollen des Sicherheitsgurts in Abhängigkeit von der Querdynamik und/oder dem Kurveradius r kann manuell abschaltbar sein, beispielsweise über ein Mensch-Maschine-Interface oder einen Schalter.The rolling up of the seat belt as a function of the lateral dynamics and / or the cure radius r can be switched off manually, for example via a man-machine interface or a switch.

Claims (14)

Verfahren zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt in einem Sitz eines Fahrzeuges angeschnallten Fahrzeuginsassen, bei dem mittels mindestens eines Sensors (3) eine Querdynamik des Fahrzeuges bestimmt wird, wobei eine Gurtlose des Sicherheitsgurtes mittels eines Gurtaufrollers (5) dann zumindest partiell aufgerollt wird, wenn ein oberer Schwellwert (SWO) der Querdynamik überschritten wird und ein Kurvenradius (r) eines vorausliegenden Straßenverlaufes konstant bleibt oder sich verringert, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufrollen des Sicherheitsgurtes beendet wird, wenn ein unterer Schwellwert (SWU) der Querdynamik unterschritten wird und sich der Kurvenradius (r) vergrößert, wobei der obere Schwellwert (SWO) und der untere Schwellwert (SWU) abhängig von einer Geschwindigkeit (v) des Fahrzeugs ermittelt werden.Method for dynamically fixing a vehicle occupant belted in a seat of a vehicle with a safety belt, in which by means of at least one sensor ( 3 ) a transverse dynamics of the vehicle is determined, wherein a belt slack of the seat belt by means of a belt retractor ( 5 ) is then at least partially rolled up when an upper threshold value (SW O ) of the transverse dynamics is exceeded and a curve radius (r) of a preceding road course remains constant or decreases, characterized in that the rolling up of the seatbelt is terminated when a lower threshold value ( SW U ) of the transverse dynamics is undershot and the curve radius (r) increases, the upper threshold (SW O ) and the lower threshold (SW U ) are determined depending on a speed (v) of the vehicle. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Maß der Querdynamik eine Querbeschleunigung (ay) und/oder eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit ermittelt werden.A method according to claim 1, characterized in that a transverse acceleration (a y ) and / or a steering wheel angular velocity are determined as a measure of the lateral dynamics. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurvenradius (r) aus einer gespeicherten digitalen Straßenkarte und/oder anhand einer optischen Erfassungseinheit (4) ermittelt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the curve radius (r) from a stored digital road map and / or by means of an optical detection unit ( 4 ) is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gurteinzugsgeschwindigkeit abhängig von einer Geschwindigkeit (v) des Fahrzeugs, der Querdynamik und/oder dem Kurvenradius (r) eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a Gurteinzugsgeschwindigkeit depending on a speed (v) of the vehicle, the lateral dynamics and / or the turning radius (r) is set. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Querdynamik in Eskalationsstufen (E1 bis En) unterteilt wird, in denen der Sicherheitsgurt unterschiedlich stark und/oder schnell aufgerollt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transverse dynamics in Eskalationsstufen (E1 to En) is divided, in which the seat belt is rolled up differently and / or quickly. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass vier Eskalationsstufen (E1 bis E4) verwendet werden.A method according to claim 5, characterized in that four escalation stages (E1 to E4) are used. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abrollen des Sicherheitsgurtes verhindert oder erschwert wird, wenn ein weiterer Schwellwert der Querdynamik überschritten wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that rolling of the seat belt is prevented or made more difficult if a further threshold value of the lateral dynamics is exceeded. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als weiterer Schwellwert der Querdynamik ein Wert von 0,3 g vorgegeben wird.A method according to claim 7, characterized in that as a further threshold value of the lateral dynamics, a value of 0.3 g is specified. Vorrichtung (1) zur Fixierung eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeug, umfassend einen Sitz und einen Sicherheitsgurt mit einem Gurtaufroller (5) sowie mindestens einen Sensor (3) zum Ermitteln einer Querdynamik des Fahrzeugs, wobei eine Gurtlose des Sicherheitsgurtes mittels des Gurtaufrollers (5) zumindest partiell aufrollbar ist, wenn ein oberer Schwellwert (SWO) der Querdynamik überschritten ist und ein Kurvenradius (r) eines vorausliegenden Straßenverlaufes konstant bleibt oder sich verringert, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beendigung des Aufrollens des Sicherheitsgurtes erfolgt, wenn ein unterer Schwellwert (SWU) der Querdynamik unterschritten ist und sich der Kurvenradius (r) vergrößert, wobei der obere Schwellwert (SWO) und der untere Schwellwert (SWU) abhängig von einer Geschwindigkeit (v) des Fahrzeugs ermittelbar sind.Contraption ( 1 ) for fixing a vehicle occupant in a vehicle, comprising a seat and a safety belt with a belt retractor ( 5 ) and at least one sensor ( 3 ) for determining a transverse dynamics of the vehicle, wherein a belt slack of the seat belt by means of the belt retractor ( 5 ) is at least partially rollable when an upper threshold value (SW O ) of the transverse dynamics is exceeded and a curve radius (r) of a preceding road course remains constant or decreases, characterized in that a termination of the rolling up of the seat belt takes place when a lower threshold ( SW U ) of the transverse dynamics is undershot and the curve radius (r) increases, the upper threshold (SW O ) and the lower threshold (SW U ) depending on a speed (v) of the vehicle can be determined. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine optische Erfassungseinheit (4) vorgesehen ist, mittels welcher der Kurvenradius (r) ermittelbar ist.Contraption ( 1 ) According to claim 9, characterized in that an optical detection unit ( 4 ) is provided, by means of which the curve radius (r) can be determined. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine digitale Straßenkarte vorgesehen ist, anhand welcher der Kurvenradius (r) ermittelbar ist.Contraption ( 1 ) according to claim 9 or 10, characterized in that a digital road map is provided, based on which the curve radius (r) can be determined. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Maß der Querdynamik eine Querbeschleunigung (ay) und/oder eine Lenkradwinkelgeschwindigkeit ermittelbar ist.Contraption ( 1 ) according to one of claims 9 to 11, characterized in that a transverse acceleration (a y ) and / or a steering wheel angular velocity can be determined as a measure of the lateral dynamics. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gurteinzugsgeschwindigkeit abhängig von einer Geschwindigkeit (v) des Fahrzeugs, der Querdynamik und/oder dem Kurvenradius (r) einstellbar ist. Contraption ( 1 ) according to one of claims 9 to 12, characterized in that a Gurteinzugsgeschwindigkeit depending on a speed (v) of the vehicle, the lateral dynamics and / or the radius of curvature (r) is adjustable. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufrollen des Sicherheitsgurtes in Abhängigkeit von der Querdynamik und/oder dem Kurvenradius (r) manuell abschaltbar ist.Contraption ( 1 ) according to one of claims 9 to 13, characterized in that the rolling of the seat belt as a function of the transverse dynamics and / or the radius of curvature (r) is manually switched off.
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