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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Simulationseinrichtung zur Simulierung der Wirkung von Insassenschutzsystemen bei Kraftfahrzeugen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Simulierung der Wirkung von derartigen Insassenschutzsystemen.
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Insassenschutzsysteme, wie bspw. Pre-Save-Systeme mit Gurtstraffung und aktiven Kopfstützen sind in modernen Kraftfahrzeugen weit verbreitet und tragen dazu bei, die Verletzungen der Fahrzeuginsassen bei einem Unfall zu minimieren. Viele dieser Insassenschutzsysteme, wie bspw. der Gurtstraffer, können jedoch ausschließlich dann positiv wirken, sofern der Sicherheitsgurt zumindest angelegt ist. Vielen Leuten ist dabei leider nicht bewusst, welche hohe Schutzfunktion moderne Insassenschutzsysteme bieten können.
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Aus der
JP 10-020764 A ist eine gattungsgemäße Simulationseinrichtung zur Simulierung der Wirkung von Insassenschutzsystemen bei Kraftfahrzeugen bekannt mit einem Sitzplatz für eine Versuchsperson, einer programmierbaren Linearführungseinrichtung, auf welcher die Versuchsperson zum Simulieren von Unfall-/Gefahrensituationen kontrolliert in Fahrtrichtung und entgegen derselben längsverstellbar ist, und mit zumindest einer aktivierbaren und deaktivierbaren Insassenschutzeinrichtung.
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Aus der
US 2006/0293820 A sowie aus der
US 4,580,985 sind weitere Simulationseinrichtungen bekannt.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wirkungsweise moderner Insassenschutzeinrichtungen wirkungsvoll zu demonstrieren.
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Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand des abhängigen Anspruchs.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Simulationseinrichtung zur Simulierung der Wirkung von Insassenschutzsystemen bei Kraftfahrzeugen anzubieten, mit welcher insbesondere so genannte Pre-Save-Funktionen einem breiten Publikum, das heißt insbesondere auch Laien, erlebbar vermittelt werden können. Eine Versuchsperson kann dabei auf eine einfache Weise erfahren, welche Vorzüge derartige Insassenschutzsysteme aufweisen, wobei bei der Simulationseinrichtung einzelne Insassenschutzeinrichtungen, wie bspw. ein Gurtstraffer oder eine aktive Kopfstütze, zu- und abgeschaltet werden können, um dadurch der Versuchsperson einen direkten Vergleich erlebbar zu ermöglichen. Die erfindungsgemäße Simulationseinrichtung weist dazu eine Fahrgastzelle mit zumindest einem Sitzplatz für die Versuchsperson auf, ebenso wie eine programmierbare Linearführungseinrichtung, auf welcher die Fahrgastzelle inklusive der Versuchsperson zum Simulieren von Unfall/Gefahrensituationen kontrolliert in Fahrtrichtung und entgegen derselben längsverstellbar ist. Die programmierbare Linearführungseinrichtung ist dabei in der Lage, die Fahrgastzelle auf eine vordefinierte Geschwindigkeit, bspw. 16 km/h, zu beschleunigen und abrupt abzubremsen, wobei das abrupte Abbremsen derart gestaltet sein kann, dass es einem Aufprall bei einem Unfall gleichkommt. Zusätzlich ist eine Dreheinrichtung vorgesehen, mit welcher die Fahrgastzelle relativ zur Linearführungseinrichtung, vorzugsweise um eine Hochachse, verdrehbar ist, so dass auch Quer- und Seitenaufpralle simuliert werden können. Mit einer derartigen Simulationseinrichtung lassen sich somit frontale als auch seitliche Aufpralle mit oder ohne Vorbremsung sowie Slalombewegungen wirkungsvoll simulieren. In ähnlicher Weise kann selbstverständlich auch ein rückwärtiger, das heißt ein Heckaufprall simuliert werden und zwar ebenfalls mit oder ohne Vorbremsung. Bei allen simulierten Aufprall- bzw. Gefahrensituationen ist es selbstverständlich möglich, zumindest eine der vorhandenen Insassenschutzeinrichtungen zu aktivieren bzw. zu deaktivieren, so dass die Versuchsperson einen unmittelbaren Vergleich bei einem Aufprall mit und ohne Insassenschutzeinrichtung erleben und verinnerlichen kann. Nachgewiesenermaßen bewirken derartige eindrucksvolle Simulationsversuche eine hohe Akzeptanz der Insassenschutzsysteme und können sogar überzeugte Gurtmuffel vom Anlegen des Sicherheitsgurts überzeugen.
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Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
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Dabei zeigen, jeweils schematisch,
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1 eine erfindungsgemäße Simulationseinrichtung in einer möglichen Ausführungsform,
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2 mögliche Funktionsabläufe für einen Frontal-, Seiten- oder Heckaufprall,
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3 bis 6 mögliche Funktionsabläufe zum Betrieb der erfindungsgemäßen Simulationseinrichtung
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Entsprechend der 1, weist eine erfindungsgemäße Simulationseinrichtung 1 zur Simulierung der Wirkungsweise von Insassenschutzsystemen bei Kraftfahrzeugen eine Fahrgastzelle 2 auf, in welcher zumindest ein Sitzplatz für eine nicht gezeigte Versuchsperson angeordnet ist. Die Fahrgastzelle 2 ist dabei einem normalen Fahrer- oder Beifahrerraum eines Kraftfahrzeugs nachempfunden und soll eine möglichst realistische Fahrzeugumgebung simulieren. Die Fahrgastzelle 2 ist auf einer programmierbaren Linearführung 3 angeordnet, auf welcher sie zum Simulieren von Unfall-/Gefahrensituationen kontrolliert in Fahrtrichtung oder entgegen derselben längsverstellbar ist. Zusätzlich ist eine Dreheinrichtung 4, bspw. ein servomotorisch angetriebener Drehkranz, vorgesehen, mit welcher die Fahrgastzelle 2 relativ zur Linearführungseinrichtung 3, insbesondere um eine nicht gezeigte Hochachse, verdrehbar ist, so dass neben Frontal- und Heckaufprallen auch Quer- und Seitenaufpralle simuliert werden können. In der Fahrgastzelle 2 ist zumindest eine aktivierbare bzw. deaktivierbare Insassenschutzeinrichtung vorgesehen, welche als intelligentes, vorausschauendes Sicherheitssystem (PRE-SAFE) mit zumindest einer der nachfolgenden Komponenten ausgebildet ist: Gurtstraffer (dynamic belt, PRE-PULSE), aktive Kopfstütze (neck pro), elektrischer Fensterheber, elektrischer Schiebedachantrieb. Die einzelnen Komponenten der aktivierbaren bzw. deaktivierbaren Insassenschutzeinrichtungen lassen sich selbstverständlich auch einzelnen aktivieren bzw. deaktivieren. Von besonderem Vorteil bei der erfindungsgemäßen Simulationseinrichtung 1 ist, dass mit derselben die Versuchsperson einen Aufprall mit und ohne aktivierter Insassenschutzeinrichtung erfahren kann und dadurch die Wirkungsweise der jeweiligen Insassenschutzeinrichtungen besonders anschaulich vor Augen geführt bekommen kann. Selbstverständlich kann darüber hinaus eine Steuerungseinrichtung 5 vorgesehen sein, welche unterschiedlichste Unfall-/Gefahrensituationen realitätsnah darstellen kann. Die programmierbare Linearführungseinrichtung 3 ist entgegen der Darstellung in 1 üblicherweise abgedeckt, wobei zusätzlich eine Treppe zum erleichterten Einstieg der Versuchsperson in die Fahrgastzelle 2 vorgesehen ist. Ebenso können zusätzliche Monitore, bspw. separat zur Fahrgastzelle 2 oder aber in deren Windschutzscheibe vorgesehen sein, welche der in der Fahrgastzelle 2 sitzenden Versuchsperson eine Umgebungsdarstellung während des Simulationsversuchs präsentieren. Generell sind mit der erfindungsgemäßen Simulationseinrichtung 1 frontale sowie seitliche Aufpralle, Slalombewegungen und rückwärtige Aufpralle simulierbar, jeweils mit und ohne aktivierter Insassenschutzeinrichtung. Der erfindungsgemäßen Simulationseinrichtung 1 kann sich somit so genannte Pre-Save-Funktionen moderner Fahrzeuge einem breiten Publikum erlebbar vermitteln. Die Versuchsperson kann dabei auf einfache und gleichzeitig eindrucksvolle Weise erfahren, welche Vorzüge derartige Pre-Save-Funktionalitäten darstellen.
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Gemäß der 2 sind unterschiedliche Funktionsabläufe der erfindungsgemäßen Simulationseinrichtung 1 dargestellt und zwar bezüglich eines Frontalaufpralls, eines Seitenaufpralls sowie eines Heckaufpralls. Im Verfahrensschritt A steigt dabei bei allen Aufprallvarianten zunächst die Versuchsperson in die Fahrgastzelle 2 ein, während bei einem Seiten- und einem Heckaufprall im Verfahrensschritt B die Fahrgastzelle 2 zunächst gedreht wird. Im Verfahrensschritt C fährt die Fahrgastzelle 2 in eine Startposition, aus der sie im Verfahrensschritt D zum anderen Ende der Linearführungseinrichtung 3 mittels eines in die Linearführungseinrichtung 3 integrierten Linearantriebs verfahren wird. Am Ende der Linearführungseinrichtung 3 erfolgt dabei im Verfahrensschritt D ein abruptes, unfallähnliches Abbremsen, wobei optional auch eine Vorbremsung erfolgen kann. Anschließend fährt die Fahrgastzelle 2 im Verfahrensschritt E wieder in ihre Mittelstellung und wird bei einem zuvor durchgeführten Seiten- oder Heckaufprall gedreht. Im Verfahrensschritt F hat die Fahrgastzelle 2 wieder ihre im Verfahrensschritt A als gezeigte Ausgangsposition erreicht, so dass der Fahrgast bzw. die Versuchsperson aus der Fahrgastzelle 2 aussteigen kann. Üblicherweise werden dabei zumindest zwei Versuchsdurchgänge durchgeführt und zwar einmal mit und einmal ohne aktivierte Insassenschutzeinrichtungen, so dass die Versuchsperson die Wirksamkeit und die Funktionsweise derartiger Insassenschutzeinrichtungen hautnah erleben und erfahren kann.
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In 3 ist zunächst ein erster Teilabschnitt eines Verfahrens zur Simulation der Wirkung von Insassenschutzsystemen bei Kraftfahrzeugen mit einer Simulationseinrichtung gemäß der 1 dargestellt. Zunächst fährt ein die Fahrgastzelle 2 tragender Schlitten in dessen Grundposition, das heißt die Fahrgastzelle 2 steht in mittlerer Position, woraufhin eine Versuchsperson, das heißt der Fahrgast, einsteigt. Anschließend legt dieser den Sicherheitsgurt an und wird von einer Betreuungsperson, das heißt einem Bediener, zusammen mit der Fahrgastzelle 2 soweit verdreht, bis er eine eingerastete Position erreicht. Wird dabei der Sicherheitsgurt nicht ordnungsgemäß angelegt erfolgt eine Gurtwarnung, ebenso, sofern die Fahrgastzelle 2 in ihrer verdrehten Position nicht einrastet. Ist der Sicherheitsgurt hingegen angelegt und die Fahrgastzelle 2 gedreht und eingerastet, kann über die Steuerungseinrichtung 5 ein simulierter Frontalaufprall, Heckaufprall oder Seitenaufprall durchgeführt werden. Zunächst wählt dazu der Bediener gemäß der 4 ein Programm, bei welchem er bestimmt, ob einzelne Sicherheitseinrichtungen aktiviert bzw. deaktiviert, das heißt eingeschaltet oder ausgeschaltet sind. Nach einem Starten der Simulation fährt die Fahrgastzelle 2 in deren Startposition und wird aus dieser heraus beschleunigt.
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Gemäß der 5 erreicht nach der Beschleunigung die Fahrgastzelle 2 einen ersten Bremspunkt, hier Bremspunkt 1 genannt, woraufhin bei einem positiven Auswählen der Sicherheitseinrichtung diese ausgelöst und die Fahrgastzelle 2, hier Schlitten genannt, verzögert wird. Anschließend erreicht die Fahrgastzelle 2 den Bremspunkt, woraufhin diese kontrolliert gestoppt wird. Dabei ist gemäß der 4 der zweite, gemäß der 5 der dritte und gemäß der 6 der vierte Teilabschnitt des erfindungsgemäßen Bedien- und Funktionsablaufs, das heißt des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
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Gemäß der 6 steht nun die Fahrgastzelle 2, woraufhin diese wiederum in ihre Ausgangsposition, das heißt in ihre Grundposition, entlang der Linearführungseinrichtung 3 zurückverstellt und gegebenenfalls gedreht wird. Anschließend kann die Versuchsperson, das heißt der Fahrgast aussteigen.
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Generell wird dabei der gemäß den 3 bis 6 dargestellte Funktionsablauf ohne und mit zumindest einer aktivierter Sicherheitseinrichtung durchgeführt, um der Versuchsperson erlebbar zu vermitteln, welche Wirkungsweise die jeweilige Insassenschutzeinrichtung entfaltet und damit welchen Schutz diese bietet.
