DE102010003744A1

DE102010003744A1 - Verfahren und Steuergerät zum Steuern einer Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugsitzes

Info

Publication number: DE102010003744A1
Application number: DE102010003744A
Authority: DE
Inventors: Stephan Loosen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-04-08
Filing date: 2010-04-08
Publication date: 2011-10-13
Also published as: WO2011124545A1

Abstract

Es wird ein Verfahren (100) zum Steuern einer Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugsitzes mit mindestens einer starren reversibel bewegbaren Stützwange vorgeschlagen, das einen Schritt (110) des Ausgebens eines Auslösesignals, um eine Bewegung der mindestens einen Stützwange von einer Ruheposition in eine Aktivposition anzusteuern, wobei das Auslösesignal basierend auf einer empfangenen Kollisionsinformation ausgegeben wird, umfasst. Ferner umfasst das Verfahren (100) einen Schritt (120) des Empfangens einer Sensorinformation bezüglich einer Schwere oder eines Auftretens der Kollision. Weiterhin umfasst das Verfahren (100) einen Schritt (130) des Bereitstellens eines Einfahrsignals, wenn die Sensorinformation eine Schwere der Kollision repräsentiert, die kleiner als ein Schwereschwellwert der Kollision ist, oder wenn die Sensorinformation kein Auftreten einer Kollision repräsentiert, um durch das Einfahrsignal eine Bewegung der mindestens einen Stützwange von der Aktivposition in die Ruheposition anzusteuern.

Description

Stand der Technik
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern einer Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugsitzes gemäß Anspruch 1, ein Steuergerät gemäß Anspruch 9, sowie ein Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 10.
So stellt die DE 103 21 871 A1 ein Insassenschutzsystem für Fahrzeuge mit zumindest einem Sensor bereit, der das Umfeld des Fahrzeugs erfasst und daraus Sensorsignale erzeugt. Über eine Auswerteeinrichtung, die die Sensorsignale auswertet, wird bei Gefahrensituation ein Auslösesignal erzeugt. Weiterhin weist die Anmeldung eine Sitzverstelleinrichtung mit mindestens einem Aktuator zum Verstellen eines Sitzes auf, wobei die Sitzverstelleinrichtung eine erste Geschwindigkeit zur Komforteinstellung des Sitzes und eine zweite, höhere, Geschwindigkeit zur Sitzadaption des Sitzes bei Ansteuerung mit dem Auslösesignal aufweist. Eine konkrete Ausführung der Aktuatorik ist hier nicht aufgeführt.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zum Steuern einer Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugsitzes, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den unabhängigen Patentansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zum Steuern einer Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugsitzes mit mindestens einer starren reversibel bewegbaren Stützwange, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ausgeben eines Auslösesignals, um eine Bewegung der mindestens einen Stützwange von einer Ruheposition in eine Aktivposition anzusteuern, wobei das Auslösesignal basierend auf einer empfangenen Kollisionsinformation ausgegeben wird; Empfangen einer Sensorinformation bezüglich einer Schwere oder eines Auftretens der Kollision; und Bereitstellen eines Einfahrsignals, wenn die Sensorinformation eine Schwere der Kollision repräsentiert, die kleiner als ein Schwereschwellwert für eine Kollision ist, oder wenn die Sensorinformation kein Auftreten einer Kollision repräsentiert, um durch das Einfahrsignal eine Bewegung der mindestens einen Stützwange von der Aktivposition in die Ruheposition anzusteuern.
Die Insassenschutzvorrichtung des Fahrzeugsitzes kann, beispielsweise eine oder mehrere Stützwangen aufweisen. Die Stützwangen können z. B. als gepolsterte Platten ausgebildet sein, die so aus- und einfahrbar in den Fahrzeugsitz eingebaut sind, dass sie im eingefahrenen Zustand nicht zu sehen sind. Beispielsweise können Stützwangen für einen Schulterhalt, einen Thoraxhalt und/oder einen Beckenhalt des Insassen in den Fahrzeugsitz integriert sein. Z. B. kann je ein Paar von Stützwangen für den Schulterhalt und den Thoraxhalt in eine Lehne des Fahrzeugsitzes integriert sein, während ein weiteres Paar von Stützwangen für den Beckenhalt in das Sitzpolster des Fahrzeugsitzes eingebaut sein kann. In einem Fahrzeug kann z. B. sowohl der Fahrersitz als auch der Beifahrersitz die Insassenschutzvorrichtung aufweisen. Beispielsweise kann die mindestens eine starre reversibel bewegbare Stützwange so in den Fahrzeugsitz eingebaut sein, dass sie situationsabhängig mittels eines Aktuators in die Aktivposition ausgefahren und vollständig wieder in die Ruheposition eingefahren werden kann. Die Aktivposition kann z. B. in eine Mehrzahl von Teilpositionen aufgegliedert sein, wobei die Teilpositionen unterschiedliche Ausfahrstadien der mindestens einen Stützwange repräsentieren können. Das Auslösesignal kann z. B. über eine Schnittstelle von einem Steuergerät der Insassenschutzvorrichtung an eine Einrichtung zum Bewegen der mindestens einen Stützwange ausgegeben werden. Bei der Kollisionsinformation kann es sich um mindestens ein Sensorsignal handeln, das über eine Schnittstelle von dem Steuergerät empfangen und eine Kollision des Fahrzeugs mit einem Objekt anzeigen kann. Die Sensorinformation kann z. B. über dieselbe oder eine weitere Schnittstelle empfangen werden und weitere Sensorsignale z. B. unterschiedlicher am Fahrzeug angeordneter Sensoren repräsentieren. Beispielsweise kann die Sensorinformation zur Plausibilisierung der Kollisionsinformation verwendet werden, indem z. B. mittels eines Vergleichs in dem Steuergerät festgestellt wird, ob die Kollision tatsächlich stattgefunden hat, oder ob es sich z. B. um eine Fehlauslösung handelt. Eine Schwere der Kollision kann ebenfalls durch Vergleichen der Sensorinformation mit z. B. einer in dem Steuergerät abgelegten Unfallschweretabelle bestimmt werden. Dazu kann das Steuergerät beispielsweise einen geeigneten Algorithmus aufweisen. Das Einfahrsignal kann z. B. über eine Schnittstelle von dem Steuergerät der Insassenschutzvorrichtung an die Einrichtung zum Bewegen der mindestens einen Stützwange ausgegeben werden. Bei dem Schwereschwellwert einer sicherheitsrelevanten Kollision kann es sich um einen Wert handeln, der eine Schwere der Kollision repräsentiert, ab der für den Insassen ein Verletzungsrisiko besteht. So kann das Einfahrsignal z. B. auch bei einer Kollision erfolgen, deren Schwere nur eine geringe oder keine Verletzungswahrscheinlichkeit des Insassen repräsentiert. So ist z. B. der Fahrer des Fahrzeugs in der Lage, unbehindert durch die Stützwange weiter das Fahrzeug zu steuern, um z. B. eine Haltegelegenheit oder Werkstatt zu erreichen.
Gemäß einer Ausführungsform kann in dem Schritt des Bereitstellens das Einfahrsignal unterdrückt werden. Beispielsweise kann dies veranlasst werden, wenn die Sensorinformation eine Schwere der Kollision repräsentiert, die größer als ein Schwereschwellwert einer sicherheitsrelevanten Kollision ist. So kann voteilhafterweise der Insasse während und nach der Kollision durch die noch ausgefahrene mindestens eine Stützwange in einer stabilen Position gehalten werden. Ein Zusammensacken des Insassen und eventuell daraus folgende innere Verletzungen können so z. B. vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann in dem Schritt des Ausgebens ein Ausfahrwiderstand der mindestens einen Stützwange erfasst werden. Dabei kann eine Ansteuerung der Bewegung der Stützwange von der Ruheposition in die Aktivposition gestoppt werden, wenn der Ausfahrwiderstand einen Ausfahrwiderstandschwellwert übersteigt. Beispielsweise kann der Ausfahrwiderstand durch ein In-Kontakt-Treten der Stützwange mit dem Körper des Insassen bedingt sein. Durch ein Stoppen der Ansteuerung der Bewegung der Stützwange kann vorteilhafterweise verhindert werden, dass der Insasse durch einen zu starken Druck der Stützwange verletzt wird.
Ferner kann in dem Schritt des Ausgebens das Auslösesignal derart ausgegeben werden, dass die Ansteuerung der Bewegung der Stützwange von der Ruheposition in die Aktivposition wieder aufgenommen wird, wenn ein Weiterausfahrkriterium für die Stützwange erfüllt ist. Bei dem erfüllten Weiterausfahrkriterium kann es sich beispielsweise um eine Positionsverlagerung des Insassen nach dem Stoppen der Bewegung der Stützwange handeln. So kann der Insasse z. B. weiter in die Mitte des Fahrzeugsitzes gerückt sein, so dass die mindestens eine Stützwange weiter ausgefahren werden kann, um eine verbesserte Stützwirkung zu entfalten. In dem Schritt des Ausgebens kann die Bewegung der Stützwange wiederholt wieder aufgenommen werden, z. B. bis der Insasse eine endgültige Sitzposition erreicht hat oder die Stützwange vollständig ausgefahren ist. Dies bietet den Vorteil, dass der Insasse während und/oder direkt nach der Kollision stets optimal gestützt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann in dem Schritt des Bereitstellens ein Einfahrwiderstand der mindestens einen Stützwange erfasst werden. Dabei kann eine Ansteuerung der Bewegung der Stützwange von der Aktivposition in die Ruheposition gestoppt werden, wenn der Einfahrwiderstand einen Einfahrwiderstandschwellwert übersteigt. Der Einfahrwiderstand kann z. B. daher rühren, dass der Aktuator durch vom Insassen aufgeprägte Kräfte verschoben wurde, ohne dass die Positionssensorik dies detektiert hat. Das Stoppen der Bewegung der Stützwange von der Aktivposition in die Ruheposition liefert hier den Vorteil, dass verhindert wird, dass durch ein Einfahren des Aktuators ein Motor oder Getriebe der Insassenschutzvorrichtung beschädigt werden. Die Austauschkosten können so wesentlich reduziert werden.
Entsprechend kann in dem Schritt des Ausgebens der Ausfahrwiderstand in Form eines Motorstroms erfasst werden. Zusätzlich oder alternativ kann in dem Schritt des Bereitstellens der Einfahrwiderstand in Form eines Motorstroms erfasst werden. Der Ausfahrwiderstandschwellwert und der Einfahrwiderstandschwellwert können beispielsweise durch einen Anstieg des Motorstroms auf einen vorab festgelegten Wert repräsentiert sein. Die Erfassung des Ausfahrwiderstands und/oder des Einfahrwiderstands mittels des Motorstroms bietet somit den Vorteil einer günstigen und aufwandsarmen Möglichkeit zum Festlegen und Bestimmen des jeweiligen Schwellwertes. Der Schwellwert kann z. B. in dem Steuergerät hinterlegt sein.
Ferner kann in dem Schritt des Ausgebens eine Ausfahranzahl von Umdrehungen einer Antriebsspindel der Stützwange gemessen werden. Zusätzlich kann in dem Schritt des Bereitstellens eine Einfahranzahl von Umdrehungen der Antriebsspindel gemessen werden. Dabei kann eine Bewegung von der Aktivposition in die Ruheposition gestoppt werden, wenn die Ausfahranzahl der Einfahranzahl entspricht. Die Ausfahranzahl und/oder die Einfahranzahl können beispielsweise mittels einer Zählung von Hall-Impulsen ermittelt werden. Vorteilhafterweise kann so z. B. bei einem Wiedereinfahren eines Aktuators verhindert werden, dass Motor oder Getriebe der Insassenschutzvorrichtung beschädigt werden, indem der Aktuator mit hoher Geschwindigkeit in einen Anschlag fährt. Es kann auf diese Weise also sichergestellt werden, dass die Insassenschutzvorrichtung nach einer Fehlauslösung im Falle einer späteren tatsächlichen Kollision einwandfrei funktionieren und den vollen Schutz für den Insassen bieten kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann in dem Schritt des Bereitstellens das Einfahrsignal als pulsweitenmoduliertes Signal bereitgestellt werden. Dies bietet den Vorteil, dass die Bewegung der Stützwange von der Aktivposition in die Ruheposition im Falle eines Fehlens einer Kollision oder bei einer leichten Kollision langsam erfolgen kann bzw. bei Annährung an einen Anschlag verlangsamt werden kann. Motor und Getriebe der Insassenschutzvorrichtung sind so noch weitergehend vor einer Beschädigung durch ein zu schnelles Einfahren des Aktuators in den Anschlag geschützt. Zusätzlich bietet die Verwendung des pulsweitenmodulierten Signals eine einfache Möglichkeit zur Ansteuerung des Antriebs der Insassenschutzvorrichtung.
Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen bzw. umzusetzen. Insbesondere kann das Steuergerät Einrichtungen aufweisen, die ausgebildet sind, um je einen Schritt des Verfahrens auszuführen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuersignale ausgibt. Das Steuergerät kann eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen des Steuergeräts beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn das Programm auf einem Steuergerät ausgeführt wird.
Ein wichtiger Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass eine Strategie zu einer Auslösung eines Sicherheitssystems, einer Überwachung eines Vorgangs einer Aktuierung eines starren Aktuators sowie ein von einer Situationserkennung abhängiges Rückstellen des Aktuators vorgestellt wird.
Die Strategie gemäß dem hier vorgestellten Ansatz umfasst dabei z. B. eine Aktuierung elektromotorisch- und/oder Pneumatik- und/oder feder-angetriebener, reversibler Sitzkomponenten zum Schutz von Fahrzeuginsassen. Auch Kombinationen aus den genannten Antriebsprinzipien zur Entfaltung der Schutzwirkung sind denkbar. Dabei ist die Schutzwirkung insbesondere auf Insassenschutzfunktionen bezogen, die den Seitenhalt des Insassen verbessern. Der erfindungsgemäße Ansatz stellt sicher, dass ein Insasse im Falle einer Kollision besser im Sitz gehalten wird. Es kann sich dabei um alle Arten von Kollisionen, wie z. B. um eine Front-, Seiten- oder Heckkollision oder einen Überschlag handeln. Erfindungsgemäß kann ein Herumschleudern des Insassen im Fahrzeug verhindert werden, der Insasse kann vorteilhafterweise frühzeitig an eine Fahrzeugbewegung angekoppelt und ein Überlebensraum des Insassen vergrößert werden. Vorteilhafterweise kann so leichten, schweren sowie tödlichen Verletzungen vorbeugt bzw. eine Verletzungsschwere gemindert werden.
Der hier vorgestellte Ansatz dient daher dem Zweck, ein Verfahren zur Aktuierung reversibler, sitzbasierter Vorrichtungen für den Insassenschutz, insbesondere von ausfahrbaren Komponenten, beispielsweise ausfahrbaren Sitzseitenwangen oder ausfahrbaren seitlichen Lehnenunterstützungen bereitzustellen. Erfindungsgemäß kann im Fall einer Kollision eine optimale Schutzwirkung für den Insassen sichergestellt werden. Sowohl bei einem Seitenaufprall als auch in Frontal-, Heck- und/oder Überschlag-Situationen kann das hier vorgestellte Verfahren dazu beitragen, dass der Insasse solange wie möglich in einer optimalen, geschützten Position gehalten wird. Auf diese Weise kann ein Überlebensraum vollständig genutzt werden, und alle Rückhalte- und Sicherheitssysteme können Ihre Wirkung optimal entfalten.
Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern einer Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugsitzes, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
2 ein Ablaufdiagramm einer Auswerteabfolge, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3 ein Ablaufdiagramm einer Auslösung einer Insassenschutzfunktion für den Seitenhalt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
4 ein Blockdiagramm eines Signalflusses einer Aktuierung der Insassenschutzfunktion für den Seitenhalt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
5 ein Ablaufdiagramm einer Aktuierung der Insassenschutzfunktion für den Seitenhalt, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
6 ein Ablaufdiagramm einer Situationsanalyse nach erfolgter Aktuierung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
7 ein Ablaufdiagramm für ein Rückfahren eines Aktuators nach einer Fehlauslösung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
8 ein Ablaufdiagramm für ein Rückfahren eines Aktuators nach einer leichten Kollision, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
9 ein Ablaufdiagramm für ein Rückfahren eines Aktuators nach einer schweren Kollision, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
Gleiche oder ähnliche Elemente können in den Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen versehen sein, wobei auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet wird. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können. Weiterhin ist die Erfindung in der nachfolgenden Beschreibung unter Verwendung von unterschiedlichen Maßen und Dimensionen erläutert, wobei die Erfindung nicht auf diese Maße und Dimensionen eingeschränkt zu verstehen ist. Ferner können erfindungsgemäße Verfahrensschritte wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden. Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder” Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal/Schritt und einem zweiten Merkmal/Schritt, so kann dies so gelesen werden, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal/den ersten Schritt als auch das zweite Merkmal/den zweiten Schritt und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal/Schritt oder nur das zweite Merkmal/Schritt aufweist.
1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 100 zur Auslösung mindestens einer reversiblen, sitzbasierten Vorrichtung für den Insassenschutz. Bei der Vorrichtung für den Insassenschutz kann es sich z. B. um eine aus dem Fahrzeugsitz aus- und wieder einfahrbare Stützwange handeln. In einem Schritt 110 wird ein Auslösesignal ausgegeben, um die Stützwange von einer Ruheposition, z. B. in einem Sitz oder einer Lehne eines Fahrzeugsitzes, in eine Aktivposition zu bewegen, in der die Stützwange zum Schutz des Insassen teilweise oder vollständig aus dem Sitz und/oder der Lehne herausgefahren ist. Das Auslösesignal kann auch ein Bewegen einer Mehrzahl von Stützwangen bewirken. Das Auslösesignal kann in dem Schritt 110 z. B. von einem Steuergerät der Vorrichtung für den Insassenschutz basierend auf einer Kollisionsinformation ausgegeben werden. Bei der Kollisionsinformation kann es sich z. B. ein Signal einer Fahrzeugsensorik handeln. In einem nachfolgenden Schritt 120 wird in dem Steuergerät eine Sensorinformation bezüglich einer Schwere oder eines Auftretens der Kollision empfangen. Die Sensorinformation kann ebenfalls von einer Fahrzeugsensorik an das Steuergerät übermittelt werden und als eine Plausibilisierung der Kollisionsinformation dienen. In einem weiteren nachfolgenden Schritt 130 wird ein Einfahrsignal bereitgestellt, um die Stützwange oder Stützwangen von der Aktivposition zurück in die Ruheposition zu bewegen. Bedingung für das Bereitstellen des Einfahrsignals ist dabei, dass die Sensorinformation eine Schwere der Kollision repräsentiert, die kleiner als ein Schwereschwellwert einer sicherheitsrelevanten Kollision ist, oder dass die Sensorinformation kein Auftreten der Kollision repräsentiert.
2 zeigt ein allgemeines Ablaufdiagramm einer Auswerteabfolge 200, wie sie beispielsweise bei einem Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden kann. In einem ersten Schritt 210 reagiert eine Sensorik eines Fahrzeugs auf Umstände, die mit einer Kollision des Fahrzeugs in Verbindung stehen können. Bei der Sensorik kann es sich z. B. um eine Fahrdynamiksensorik, eine Umfeldsensorik, eine Innenraumsensorik, eine Inertialsensorik, eine Crashsensorik, eine Zustandssensorik oder eine weitere Sensorik handeln. In einem Schritt 220 gibt eine entsprechende Sensorik ein Signal aus. Basierend auf der auf einen Umstand ansprechenden Sensorik kann beispielsweise ein Signal für einen Lenkwinkel, eine Gaspedalstellung, eine Kupplungspedalstellung, einen eingelegten Gang, einen Zündungsstatus, eine Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung, eine Drehrate, eine oder mehrere Raddrehzahlen, eine satellitenbasierte Positionsangabe oder eine Car-2-Car- bzw. Infrastructure-Communication handeln. Die Crashsensorik kann z. B. ein 6-Wege-Signal für eine Beschleunigung liefern. Basierend darauf können z. B. Geschwindigkeiten in allen Raum- und Drehrichtungen und/oder Beschleunigungen in allen Raum- und Drehrichtungen ermittelt werden. Auch kann die Crashsensorik z. B. ein PAS-Y-Signal für eine Beschleunigung oder ein PPS-Signal für einen Druck liefern. Die Umfeldsensorik kann Mono-Video-, Stereo-Video-, Radar-, Lidar- und/oder Ultraschallsignale ausgeben. Weiterhin kann die Fahrdynamiksensorik ESP-Daten liefern. Auch Fire-Flags von Rückhaltesystemen können kollisionsrelevante Daten ausgeben. In einem Schritt 230 wird das Signal oder die Mehrzahl von Signalen an ein in der 2 nicht dargestelltes Steuergerät ausgegeben, um das Steuergerät entsprechend anzusteuern. Für die Ansteuerung kann beispielsweise ein geeigneter Algorithmus verwendet werden. Bei dem Steuergerät kann es sich beispielsweise um ein Steuergerät für Sicherheitsfunktionen im Fahrzeugsitz bzw. eine in einen Fahrzeugsitz installierte Insassenschutzvorrichtung handeln.
Die für den Algorithmus eingesetzte Sensorik kann aus unterschiedlichen Systemen zur Verfügung gestellt werden. Dabei können beispielhaft verschiedene Eingabegrößen algorithmisch ausgewertet werden. Beispielsweise können fahrdynamische Größen, wie z. B. Beschleunigungen und Drehraten in allen drei Raumrichtungen, eine Geschwindigkeit in allen drei Raumrichtungen, Lenkwinkel am Rad und am Lenkrad, Bremsdrücke, Raddrehzahlen, usw. ermittelt werden. Ferner können insassenbezogene Größen, z. B. Körpermasse und -größe, Alter, Geschlecht und Zustand des Insassen, oder eine Sitzposition, z. B. eine Lage des Sitzes relativ zum Fahrzeug, eine Lage des Insassen relativ zum Sitz, eine Gunauszugslänge, eine Lehnenneigung oder eine Sitzkissenstellung ausgewertet werden. Über die Crashsensorik, die eine Körperschallsensorik, eine Drucksensorik und/oder eine kapazitive Sensorik aufweisen kann, können Beschleunigungen in allen drei Raumrichtungen oder eine Wankrate) ermittelt werden. Auch umfeldsensorische Daten wie Offset, Masse, Objektgröße oder Objektgeschwindigkeit, usw. können ausgewertet werden. Ferner können Daten, welche von außen in das Fahrzeug übermittelt werden, wie z. B. Car-2-Car-Communication oder GPS-basierte Informationen, ausgewertet werden.
Die Daten können in dem Steuergerät für Sicherheitsfunktionen im Fahrzeugsitz integriert und ausgewertet werden. Zusätzlich oder alternativ können weitere Einrichtungen eine Ansteuerung der Aktuatorik der Insassenschutzvorrichtung vornehmen oder aber Signale bzw. Befehle erzeugen, welche über ein BUS-System an andere Steuergeräte übermittelt werden, welche dann eine Aktivierung der Aktuatorik vornehmen. Ebenfalls ist es denkbar, jedoch nicht aus der Darstellung in 2 ersichtlich, dass die Daten über ein Bussystem, z. B. einen CAN-Bus, einem Steuergerät zugesendet werden, im dem eine Aufarbeitung sowie Verarbeitung der Daten in einem Algorithmus stattfindet.
3 zeigt ein Ablaufdiagramm 300 einer Auslösung einer Insassenschutzfunktion, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem hier vorgestellten Ansatz wird die Funktion durch die mindestens eine reversibel bewegbare Stützwange des Fahrzeugsitzes erfüllt. In einem Schritt 310 verarbeitet ein Steuergerät eine Kollisionsinformation von einem oder mehreren der Sensoren des Fahrzeugs. Es kann sich bei der Kollisionsinformation z. B. um ein Beschleunigungssignal einer Crashsensorik (6-Wege) handeln. Die Daten können Geschwindigkeiten in allen Raum- und Drehrichtungen sowie Beschleunigungen in allen Raum- und Drehrichtungen betreffen. Die Kollisionsinformation kann auch ein Beschleunigungssignal PAS-Y und/oder ein Drucksignal PPS der Crashsensorik betreffen. Ferner kann die ECU ein Mono-Video-, Stereo-Video-, Radar-, Lidar-, und/oder Ultraschallsignal der Umfeldsensorik und/oder ESP-Daten der Fahrdynamiksensorik und/oder Fire-Flags der Rückhaltesysteme in dem Schritt 310 als Kollisionsinformation auswerten. In dem Schritt 320 erfolgt basierend auf der Kollisionsinformation eine Auslösung bzw. Trigger der Insassenschutzvorrichtung. Die Auslösung kann ein Herausfahren einer oder mehrerer der Stützwangen der Insassenschutzvorrichtung repräsentieren. In einem Schritt 330 erfolgt ein Bereitstellen einer Stützfunktion für den Insassen des Fahrzeugs, indem die mindestens eine Stützwange ausreichend oder vollständig ausgefahren ist. Der Schritt 330 kann ein Bereitstellen eines Schulterhalts 330a, ein Bereitstellen eines Thoraxhalts 330b sowie ein Bereitstellen eines Beckenhalts 330c umfassen. Basierend auf der Kollisionsinformation kann in dem Schritt 330 auch lediglich eine Bereitstellung einer oder zweier der Funktionen 330a, 330b, 330c erfolgen.
Gemäß der Darstellung in 3 werden in dem Schritt 310 insbesondere die Sensoren der Fahrdynamik sowie die Umfeld-, Inertial- und Crashsensorik ausgewertet, um gefährliche Situationen zu detektieren. Wird eine auslöserelevante Situation erkannt, wird die Funktion ESA (Enveloping Side Adjustment) in dem auf den Schritt 310 folgenden Schritt 320 ausgelöst. Dazu wird vom Steuergerät ein entsprechendes Signal bereitgestellt. Die Auslösung 320 umfasst die Teilfunktionalitäten des Auslösens des Schulterhalts 330a, des Thoraxhalts 330b und des Beckenhalts 330c. Die entsprechenden Aktuatoren können beispielsweise elektromotorisch, pneumatisch, federbasiert oder in einer kombinierten Variante verfahren werden. Dementsprechend zieht die Auslösung 320 beispielsweise eine Bestromung, eine Schalter- oder Ventilbetätigung nach sich.
4 zeigt ein Blockdiagramm 400 zur Veranschaulichung eines Signalflusses einer Aktuierung der Insassenschutzfunktion, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gezeigt sind eine Sensorik 410, ein Steuergerät 420, ein Aktuator 430 sowie eine Überwachungseinrichtung 440. Bei dem Aktuator 430 kann es sich auch um einen der Teilaktuatoren für den Schulterhalt, den Thoraxhalt oder den Beckenhalt handeln. Gemäß der Darstellung in 4 empfängt das Steuergerät 420 über eine geeignete Schnittstelle eine Kollisionsinformation 450 von der Sensorik 410. Basierend auf der Kollisionsinformation 450 ermittelt das Steuergerät 420 unter Verwendung eines geeigneten Algorithmus eine geeignete Ansteuerung bzw. Aktuierung des Aktuators 430 für die mindestens eine Sitzwange. Ein entsprechendes Auslösesignal 455 wird über eine geeignete Schnittstelle an den Aktuator 430 übermittelt. Für eine Positionsbestimmung des Aktuators 430 sowie eine Strommessung und/oder Druckmessung bezüglich eines Antriebs des Aktuators 430 empfängt die Überwachungseinheit 440 über eine weitere Schnittstelle Positionsdaten 460 und/oder Antriebsdaten (beispielsweise Motorstromdaten) 465 von dem Aktuator 430. Über eine weitere geeignete Schnittstelle werden auf den Positionsdaten 460 und/oder den Motorstromdaten 465 basierende Statusinformationen 470 bezüglich des Aktuators 430 zwischen der Überwachungseinheit 440 und dem Steuergerät 420 ausgetauscht. In Abhängigkeit von den Statusinformationen 470 kann die Überwachungseinheit einen Befehl 475 zum Abbruch der Aktuierung bzw. Stoppen der Bewegung des Aktuators zum Ausfahren der mindestens einen Stützwange an das Steuergerät 420 ausgeben.
Beim Ausfahren kann für jeden Teilaktuator 430 separat ein Ausfahrwiderstand (über die Strommessung) sowie die Stellung bzw. Position des Aktuators 430 überwacht werden.
Als Messgröße für die Ausfahrkraftbegrenzung kann vor allem die Stromstärke bei elektromotorischem Antrieb, beispielsweise aber auch Ausfahrgeschwindigkeiten oder Drücke bei elektromotorischer oder anderweitiger Ausführung des Antriebs, herangezogen werden. Ebenso ist eine Kraftsensorik, mittels Dehnungsmessstreifen, Kraftmessdosen, etc., im Übertragungspfad zwischen Insasse und Antrieb möglich. Eine Plausibilisierung der anliegenden Seitenwangen bzw. der seitlichen Positionierung eines Insassen kann über Insassenklassifizierungssensorik, beispielsweise Kameras, erfolgen. Eine Insassenklassifizierung bietet auch die Möglichkeit, die Kraftbegrenzung des Systems adaptiv zu gestalten. Überschreitet der Strom oder eine sonstige Messgröße einen festgelegten Schwellwert, wird im Sinne der Begrenzung der Kraft auf den Insassen die Aktuierung unterbrochen. Im Folgenden können wiederholte Ausfahrversuche unternommen werden, um bei einer Fehlpositionierung des Insassen den Aktuator 430 weiter auszufahren, da er seine Position zwischenzeitlich korrigiert haben kann.
Die Stellung des Aktuators 430 wird überwacht, um zu verhindern, dass der Antrieb des Aktuators 430 beim Ein- oder Ausfahren mit hoher Geschwindigkeit in den Anschlag fährt, wodurch dieser Schaden nehmen könnte. Da das System als Incrash-, aber auch als Precrash-Sicherheitssystem ausgelegt ist, kann es in Einzelfällen zu Fehlauslösungen kommen. Bei Fehlauslösungen soll der Aktuator 430 nicht beschädigt werden, um das System weiter verwenden zu können. Bei tatsächlich eingetretenen Kollisionen könnte durch einen beschädigten Aktuator 430 die Kraftabstützung verloren gehen, was die Notwendigkeit der Überwachung der Stellung des Aktuators 430 verdeutlicht. Die Überwachung kann beispielsweise mit einer Hall-Sensorik von Elektromotoren, aber auch Potentiometern, Endschaltern, Positionsschaltern oder Ähnlichem vorgenommen werden. Bei Erreichen von Endstellungen der Teilaktuatoren 430 wird die Aktuierung abgebrochen. Sowohl bei einem belastungs- als auch bei einem positionsbedingten Abschalten wird dies über die Statusinformation 470 als Information zur Verfügung gestellt. Diese wird beispielsweise genutzt, um zu entscheiden, ob weitere Aktuierungen vorgenommen werden sollen. Diese Information 470 ist auch von Nöten, um nach erfolgter Aktuierung zu entscheiden, ob der Aktuator 430 zurückgefahren werden soll oder nicht. In diesem Sinne fließt die Information 470 in eine Auswerteroutine ein, die weitere Signale auswertet.
5 zeigt in einem Diagramm 500 die Abläufe während einer Aktuierung der Insassenschutzfunktion ESA, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Folgend auf die bereits im Zusammenhang mit 3 besprochenen Schritte 310, 320 und 330 mit den Teilschritten 330a, 330b, 330c werden in einem Schritt 540 Hall-Impulse eines Antriebs des Aktuators oder Teilaktuators für die mindestens eine Stützwange gezählt.
In einem folgenden Schritt 545 wird erkannt, dass eine Hall-Soll-Zahl erreicht ist. Ebenfalls folgend auf den Schritt 330 mit den Teilschritten 330a, 330b, 330c wird in einem Schritt 550 eine Strommessung des Antriebs des Aktuators oder Teilaktuators durchgeführt. In einem folgenden Schritt 555 wird erkannt, dass ein Schwellwert des Motorstroms erreicht ist. Die Schritte 540 und 545 können jeweils parallel zu den Schritten 550 und 555 ausgeführt werden. Basierend auf den Schritten 545 und/oder 555 erfolgt in einem Schritt 560 ein Stoppen des Antriebs des Aktuators oder Teilaktuators. In einem Schritt 570 wird eine Statusinformation der Insassenschutzfunktion ESA ermittelt. Basierend auf der Statusinformation kann in einem Schritt 580 ein erneuter Ausfahrversuch des Aktuators oder Teilaktuators unternommen werden, indem ein entsprechendes Auslösesignal an die ECU ausgegeben wird. In diesem Fall werden die Schritte 310 bis 570 erneut bzw. abhängig von der in Schritt 570 ermittelten Statusinformation noch einmal oder noch mehrmals durchgeführt. In einem Schritt 590 erfolgt schließlich eine Signalauswertung durch einen Rückstellalgorithmus der ECU.
In 5 ist, wie in den folgenden Figuren auch, eine Hall- Sensorik für die Positionsbestimmung beispielhaft gezeigt. Nach der Auslösung der Seitenhaltfunktion in Schritt 320 muss ermittelt werden, ob es zu einer Kollision gekommen ist und wie schwer diese war, um ein weiteres Vorgehen festzulegen. So ist es bei einer Auslösung des Schutz-Systems ohne nachfolgende Kollision sinnvoll, den Aktuator wieder einzufahren um einen ungestörten Fahrbetrieb zu ermöglichen. Ist das Fahrzeug nach einer eingetretenen Kollision noch fahrbereit, sollte auch für diesen Fall der Aktuator wieder eingefahren werden. Bei einer schweren Kollision hingegen, bei der eine, unter Umständen schwere, Verletzung des Insassen zu erwarten ist, sollte der Aktuator in Position bleiben, um den Insassen zu stabilisieren und eine unbeabsichtigte Verlagerung zu vermeiden. Dieser Sachverhalt wird in Zusammenhang mit 6 noch genauer erläutert.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm 600 einer Situationsanalyse nach erfolgter Aktuierung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Hier wird das Augenmerk auf alternative Reaktionsfunktionen der hier vorgestellten Insassenschutzvorrichtung ansprechend auf das Ergebnis der Signalauswertung in Schritt 590 gerichtet. In die Signalauswertung des Steuergeräts können beispielsweise Daten des Lenkwinkelsensors, des Gaspedalsensors, des Kupplungspedalsensors, des Sensors für einen eingelegten Gang, des Geschwindigkeits- und/oder Beschleunigungssensors, der Zündungsstatus, Beschleunigungsdaten der Crashsensorik (ECU (6-Wege), PAS-Y), Druckdaten der Crashsensorik (PPS), Daten des Drehratensensors, Längs- und/oder Querbeschleunigungsdaten, Raddrehzahlen, eine satellitenbasierte Positionsangabe und Informationen der Fire-Flags der Rückhaltesysteme einfließen.
Folgend auf die bereits im Zusammenhang mit 5 erläuterten Schritte 570 und 590 kann in einem Schritt 610 eine Fehlauslösung des Aktuators oder Teilaktuators ermittelt werden. Basierend darauf erfolgt in einem Schritt 620 eine Aktion 1 der Insassenschutzvorrichtung. In einem Schritt 630 (der auf den Schritt 590 folgen kann) kann alternativ zu der Diagnose gemäß Schritt 610 eine leichte Unfallschwere ermittelt werden, worauf in Schritt 640 eine Aktion 2 durchgeführt wird. Wiederum alternativ zu den Schritten 610 und 630 kann in einem Schritt 650 anhand der Signalauswertung 590 eine hohe Unfallschwere festgestellt werden. Basierend darauf erfolgt in einem Schritt 660 eine entsprechende Aktion 3 der Insassenschutzvorrichtung.
Gemäß der Darstellung in 6 wird nach Abschluss der Aktuierung der Seitenhaltfunktion der in Schritt 570 ermittelte Status des Aktuators an das Steuergerät gesendet, auf dem in dem Schritt 590 die Situationsbewertung läuft. Damit startet eine Analyse von Signalen u. a. der Crash- und Fahrdynamiksensorik, beispielhaft von Daten der oben genannten Sensoren. Anhand der Daten wird ermittelt, ob es zu einem Unfall gekommen ist, ob es sich um eine schwere oder leichte Kollision handelt und ob das Fahrzeug evtl. noch fahrbereit ist. Unterschieden werden die Fälle Fehlauslösung, ermittelt gemäß Schritt 610, leichte Unfallschwere, ermittelt gemäß Schritt 630, und hohe Unfallschwere, ermittelt gemäß Schritt 650. Die jeweiligen Schritte 610, 630, 650 ziehen die unterschiedlichen Aktionen 620, 640, 660 nach sich. Diese werden im Zusammenhang mit 7 ausführlicher beschrieben.
7 zeigt ein Ablaufdiagramm 700 für eine mögliche Rückfahrvariante eines Aktuators (d. h. der Stützwange des Fahrzeugsitzes) nach einer Fehlauslösung, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Folgend auf die bereits im Zusammenhang mit 5 erläuterten Schritte 570 und 590 wird in dem im Zusammenhang mit 6 erläuterten Schritt 610 eine Fehlauslösung des Aktuators oder Teilaktuators ermittelt. Ein entsprechendes Signal, z. B. „kein Crash”, löst in einem Schritt 710 eine Differenzermittlung zwischen einer Ist-Position und einer Ausgangsstellung des Aktuators oder Teilaktuators aus. Dazu fließen gemäß der Darstellung in 7 ein in einem Schritt 710a ermitteltes Signal Hall_Ist für die Ist-Position und ein in einem Schritt 710b ermitteltes Signal Hall_Start für die Ausgangsstellung des Aktuators oder Teilaktuators in die Differenzermittlung in Schritt 710 ein. In einem auf den Schritt 710 folgenden Schritt 720 erfolgt, basierend auf der Differenzermittlung aus Hall_Ist und Hall_Start, eine Umrechnung in einen Wert von tatsächlich aufgetretenen Hall-Impulsen Hall_Soll, wobei diese Anzahl beim Einfahren des Aktuators nicht überschritten werden darf, um keine Beschädigungen in der Insassenschutzvorrichtung zu verursachen. Basierend auf diesem Ergebnis wird in einem auf den Schritt 720 folgenden Schritt 730 eine Bestromung für ein Einfahren des Aktuators oder Teilaktuators eingeschaltet. Ansprechend auf die Aktivierung der Bestromung in dem Schritt 730 werden in einem auf den Schritt 730 folgenden Schritt 740 die Hall-Impulse des Antriebs des Aktuators oder Teilaktuators während des Einfahrens gezählt. In einem auf den Schritt 740 folgenden Schritt 750 wird erkannt, dass der in Schritt 720 ermittelte Wert Hall_Soll erreicht ist. Zusätzlich und parallel zu den Schritten 740 und 750 wird gemäß dem Diagramm in 7 ansprechend auf die Aktivierung der Bestromung in dem Schritt 730 in einem auf den Schritt 720 folgenden Schritt 760 eine Strommessung des Antriebs des Aktuators oder Teilaktuators während des Einfahrens durchgeführt. In einem auf den Schritt 760 folgenden Schritt 770 wird ein Anstieg des Motorstroms während des Einfahrens ermittelt. Basierend auf dem Erreichen des Werts Hall Soll in Schritt 750 oder des in Schritt 770 ermittelten Motorstromanstiegs wird in einem auf den Schritt 750 oder den Schritt 770 folgenden Schritt 780 die Bestromung zum Einfahren des Aktuators oder Teilaktuators ausgeschaltet.
Aus der Darstellung in 7 ist ersichtlich, dass im Falle einer Fehlauslösung des Aktuators, d. h. einer PreCrash-Auslösung ohne folgende Kollision, der Aktuator in seine Ausgangsstellung zurückgefahren wird. Dies kann bei Ausbleiben von charakteristischen Signalen der Crashsensorik nach einem definierten Zeitverzug geschehen, oder aber auch gekoppelt an das Ausbleiben gefahrentypischer Signale, beispielsweise schnelle Lenkwinkeländerungen, starke Längs- oder Querverzögerungen, hoher Bremsdruck, etc. Bei schneller Kurvenfahrt oder Ähnlichem kann mit der Rückstellung gewartet werden, da der Fahrer eine fahrdynamische Unterstützung durch die ausgefahrene Seitenwange erhält. Eine Absicherung, abgesehen von einer bestehenden Querbeschleunigung, dass es sich um eine Kurvenfahrt oder Ähnliches handelt, bzw. dass nicht erneut eine schnelle Kurvenfahrt auftritt, ist z. B. mittels GPS oder Car-to-Car/Infrastructure-Communication möglich.
Es besteht auch bei Fehlauslösungen die Möglichkeit, dass aufgrund einer hohen Belastung des Aktuators durch den Insassen eine Aktuatorwange eingedrückt wird. Dies kann z. B. bei einem hohen Gewicht des Insassen geschehen. Geschieht dies aufgrund einer mechanischen Kraftbegrenzung, wird der Eindrückvorgang unter Umständen nicht durch die Hall-Sensorik erfasst. In diesem Fall stimmt bei der Positionsbestimmung über die Hall-Senorik eines elektromotorischen Antriebs die tatsächliche Aktuatorstellung nicht mehr mit der sensierten überein. Bei Verwendung anderweitiger Positionssensorik besteht diese Problematik unter Umständen nicht. Um den Antrieb nicht zu zerstören, sollte das Zurückfahren der Teilaktuatoren in den Schritten 740, 750, 760, 770 sehr langsam mit Hilfe einer Pulsweitenmodulation (PWM) erfolgen, damit die eingedrückte Aktuatorseite nicht in den Anschlag gefahren wird und der Motor oder das Getriebe Schaden nehmen. Bei Erreichen des Anschlags wird in dem Schritt 770 der Anstieg des Motorstroms ausgewertet und als Abschaltkriterium für den Schritt 780 genutzt. Beim Abschalten des Motors kann über die Positionssensorik plausibilisiert werden, ob der Aktuator vollständig zurückgefahren ist. Fährt der Aktuator vollständig zurück, kann auch dies neben dem Anstieg des Stroms als Signalgeber für das Ende des Rückfahrvorgangs verwendet werden. Werden bei den Teilaktuatoren jeweils zwei Unterstützungselemente, z. B. rechts, links, mit nur einem Motor angetrieben, so steht nach erfolgter mechanischer Kraftbegrenzung auf der einen Seite auf der anderen Seite das Unterstützungselement noch hervor. Für diesen Fall kann der Fahrer über ein Informationsmedium, z. B. ein Instrumenten-Display, eine Display-Mittelkonsole, eine Lampe oder mittels einer Durchsage, darauf hingewiesen werden, dass die gewohnte Bedienung des Fahrzeugs behindert sein kann.
8 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Rückfahren eines Aktuators nach einer leichten Kollision, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Schritte des hier dargestellten Verfahrens sind die gleichen wie im Zusammenhang mit 7 erläutert. Im Unterschied zu dem in 7 gezeigten Ablaufdiagramm wird hier jedoch in dem in Zusammenhang mit 6 erläuterten Schritt 630 eine leichte Unfallschwere des Fahrzeugs ermittelt. Ein entsprechendes Signal, z. B. „leichter Crash”, löst hier in dem Schritt 710 die Differenzermittlung zwischen einer Ist-Position und einer Ausgangsstellung des Aktuators oder Teilaktuators aus.
Wie es aus der Darstellung in 8 ersichtlich ist, kann bei leichten Kollisionen der ESA-Aktuator zwar ausgefahren sein, es ist jedoch möglich, dass der Insasse unverletzt ist und/oder das Fahrzeug noch fahrtüchtig ist. Möchte der Insasse oder eine andere Person z. B. eine Werkstatt aus eigener Kraft, also ohne Inanspruchnahme eines Abschleppdiensts, oder gar zu einem späteren Zeitpunkt aufsuchen, wäre es hinderlich, wenn der Aktuator ausgefahren bleibt. Das Einfahren der Aktuatoren während der Schritte 740, 750, 760, 770 kann z. B. erfolgen, wenn z. B. über eine der genannten Sensoriken erkannt wird, dass das Fahrzeug weiterhin in normaler Weise betrieben werden kann, z. B. nach einem Anprallen gegen ein Hindernis, wenn der Schaden ein Stück entfernt begutachtet werden soll. Hierzu kann eine Betätigung des Lenkrads, der Pedalerie, Gangschaltung, etc. genutzt werden. Bei Ausbleiben gefahrentypischer Betätigung, wie im Falle einer Fehlauslösung im Zusammenhang mit 7 beschrieben, kann das Einfahren erfolgen. Da nach einer Kollision im Normalfall das Fahrzeug abgestellt und begutachtet wird, können die Aktuatoren spätestens bei einer Wiederinbetriebnahme zurückgestellt werden, erkennbar z. B. über ein Starten des Motors und abermals eine Betätigung von Lenkrad, Pedalerie, Gangschaltung, etc.
Es besteht auch bei einem leichten Unfall die Möglichkeit, dass aufgrund einer hohen Belastung des Aktuators durch den Insassen eine Aktuatorwange eingedrückt wird. Wie bereits erläutert, kann ein Grund dafür ein hohes Gewicht des Insassen sein. Geschieht dies aufgrund einer mechanischen Kraftbegrenzung, wird der Eindrückvorgang unter Umständen nicht durch die Hall-Sensorik erfasst. In diesem Fall stimmt bei der Positionsbestimmung über die Hall-Senorik eines elektromotorischen Antriebs die tatsächliche Aktuatorstellung nicht mehr mit der sensierten überein. Bei Verwendung anderweitiger Positionssensorik besteht diese Problematik unter Umständen nicht. Um den Antrieb nicht zu zerstören, muss das Zurückfahren der Teilaktuatoren in den Schritten 740, 750, 760, 770 in diesem Fall sehr langsam mit Hilfe einer Pulsweitenmodulation (PWM) erfolgen, damit die während des Unfalls eingedrückte Aktuatorseite nicht in den Anschlag gefahren wird und der Motor oder das Getriebe Schaden nehmen. Bei Erreichen des Anschlags wird in dem Schritt 770 der Anstieg des Motorstroms ausgewertet und als Abschaltkriterium für den auf den Schritt 770 folgenden Schritt 780 genutzt. Beim Abschalten des Motors kann über die Positionssensorik plausibilisiert werden, ob der Aktuator vollständig zurückgefahren ist. Fährt der Aktuator vollständig zurück, kann auch dies neben dem Anstieg des Stroms als Signalgeber für das Ende des Rückfahrvorgangs verwendet werden. Werden bei den Teilaktuatoren jeweils zwei Unterstützungselemente, z. B. rechts, links, mit nur einem Motor angetrieben, so steht nach erfolgter mechanischer Kraftbegrenzung auf, der einen Seite auf der anderen Seite das Unterstützungselement noch hervor. Auch für diesen Fall kann der Fahrer über das Informationsmedium, z. B. das Instrumenten-Display, die Display-Mittelkonsole, die Lampe oder mittels der Durchsage) darauf hingewiesen werden, dass die gewohnte Bedienung des Fahrzeugs behindert sein kann.
9 zeigt ein Ablaufdiagramm für ein Rückfahren eines Aktuators nach einer schweren Kollision, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Folgend auf die bereits im Zusammenhang mit 5 erläuterten Schritte 570 und 590 wird in dem in Zusammenhang mit 6 bereits erläuterten Schritt 650 eine hohe Unfallschwere des Fahrzeugs ermittelt. Ein entsprechendes Signal, z. B. „schwerer Crash”, löst in einem Schritt 910 eine Unterdrückung des Bereitstellens des Einfahrsignals für den ausgefahrenen Aktuator oder Teilaktuator aus. Es erfolgt also keine Einfahraktion der Stützelemente. Die mindestens eine ausgefahrene Stützwange verbleibt in der ausgefahrenen Position, um eine Schutzwirkung des Insassen bei der ermittelten hohen Unfallschwere zu entfalten.
Die in der Darstellung in 9 gezeigten Verfahrensschritte tragen der Tatsache Rechnung, dass es im Verlaufe eines Unfalls zu Verletzungen des Insassen kommen kann. Wird der Insasse nach dem Unfall durch die Aktuatorwangen bzw. Stützwangen im Sitz gehalten, kann bei einem Wegziehen der Wangen eine Verlagerung des Insassen verursacht werden, die eine Verschlimmerung der Verletzung zur Folge haben kann. Beispielsweise könnten (innere) Verletzungen verschlimmert werden oder durch Kontakt mit Intrusionen von Fahrzeugstrukturen erst zustande kommen. Aus dieser Motivation heraus sollten bei einem erfolgten Unfall die Seitenwangen nicht eingefahren werden. Eine entsprechende Situation kann über die vorhandene Sensorik als wahrscheinlich eingestuft werden. Diese Vorgehensweise kann bei allen Crasharten, z. B. Front-, Seiten-, Heckcrash oder Überschlag zum Einsatz kommen, da Verletzungen im Thorax, Halswirbelbereich oder Unterleib durch alle Crashs verursacht werden können.
Die hier vorgestellte Insassenschutzvorrichtung kann am Sitz bzw. an der Fahrzeugkarosserie befestigt sein.
Zusammenfassend werden gemäß dem hier vorgestellten Ansatz reversible Rückhaltemittel im Sitz integriert, um diese in entsprechenden Situationen zur Erhöhung des Insassenschutzes anzusteuern. Ein wesentlicher Teilaspekt ist hier die Ansteuerung der pneumatischen und/oder elektromotorischen und/oder federaktuierten Steller für die Sitzseitenwangen, die seitliche Lehnenunterstützung und andere Teilkomponenten wie Lordosenverstellungen, Kopfstützen usw. Einen nicht zu vernachlässigenden Teilaspekt stellt hierbei die zeitliche Ansteuerung der Aktuatorik dar, da aufgrund der reversiblen Ausbildung mit einem verglichen mit irreversiblen Insassenschutzmitteln hohen Zeitverzug zu rechnen ist. Dies erfordert häufig eine Sensierung, die im Bereich der vorausschauenden Sensorik angesiedelt ist.
Eine Ansteuerung der Aktuatorik mit Inertialsensoren ist bereits bekannt, da hier Fahrdynamiksensoren eingesetzt werden können, die bei einer drohenden Kollision die entsprechenden reversiblen Systeme ansteuern.
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

DE 10321871 A1 [0002]

Claims

Verfahren (100) zum Steuern einer Insassenschutzvorrichtung eines Fahrzeugsitzes mit mindestens einer starren reversibel bewegbaren Stützwange, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Ausgeben (110) eines Auslösesignals (455), um eine Bewegung der mindestens einen Stützwange von einer Ruheposition in eine Aktivposition anzusteuern, wobei das Auslösesignal basierend auf einer empfangenen Kollisionsinformation (450) ausgegeben wird; Empfangen (120) einer Sensorinformation bezüglich einer Schwere oder eines Auftretens der Kollision; und Bereitstellen (130) eines Einfahrsignals, wenn die Sensorinformation eine Schwere der Kollision repräsentiert, die kleiner als ein Schwereschwellwert der Kollision ist, oder wenn die Sensorinformation kein Auftreten einer Kollision repräsentiert, um durch das Einfahrsignal eine Bewegung der mindestens einen Stützwange von der Aktivposition in die Ruheposition anzusteuern.
Verfahren (100) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (130) des Bereitstellens eine Ausgabe des Einfahrsignals unterdrückt wird, wenn die Sensorinformation eine Schwere der Kollision repräsentiert, die größer als der Schwereschwellwert oder ein weiterer Schwereschwellwert für eine Kollision ist.
Verfahren (100) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (110) des Ausgebens ein Ausfahrwiderstand der mindestens einen Stützwange erfasst wird, wobei eine Ansteuerung der Bewegung der Stützwange von der Ruheposition in die Aktivposition gestoppt wird, wenn der Ausfahrwiderstand einen Ausfahrwiderstandschwellwert übersteigt.
Verfahren (100) gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (110) des Ausgebens das Auslösesignal (455) derart ausgegeben wird, dass die Ansteuerung der Bewegung der Stützwange von der Ruheposition in die Aktivposition wieder aufgenommen wird, wenn ein Weiterausfahrkriterium für die Stützwange erfüllt ist.
Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (130) des Bereitstellens ein Einfahrwiderstand der mindestens einen Stützwange erfasst wird, wobei eine Ansteuerung der Bewegung der Stützwange von der Aktivposition in die Ruheposition gestoppt wird, wenn der Einfahrwiderstand einen Einfahrwiderstandschwellwert übersteigt.
Verfahren (100) gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (110) des Ausgebens der Ausfahrwiderstand in Form eines Motorstroms erfasst wird, wobei das Abschaltkriterium in zumindest einem Schwellwert bereitgestellt wird, und/oder in dem Schritt (130) des Bereitstellens der Einfahrwiderstand in Form eines Motorstroms erfasst wird, wobei das Abschaltkriterium in zumindest einem Schwellwert bereitgestellt wird.
Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (110) des Ausgebens eine Ausfahranzahl von Umdrehungen einer Antriebsspindel der Stützwange gemessen wird und in dem Schritt (130) des Bereitstellens eine Einfahranzahl von Umdrehungen der Antriebsspindel gemessen wird, wobei eine Ansteuerung der Bewegung von der Aktivposition in die Ruheposition gestoppt wird, wenn die Ausfahranzahl der Einfahranzahl entspricht.
Verfahren (100) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schritt (130) des Bereitstellens das Einfahrsignal als pulsweitenmoduliertes Signal bereitgestellt wird.
Steuergerät, das Einheiten aufweist, die ausgebildet sind, um die Schritte eines Verfahrens (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Programm auf einem Steuergerät ausgeführt wird.