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Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Befestigen einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs an einer Karosserie des Fahrzeugs, auf ein Verfahren zum Verändern einer Bewegungscharakteristik einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs bezüglich einer Karosserie des Fahrzeugs bei einem Zusammenprall des Fahrzeugs mit einem Objekt sowie ein Steuergerät und ein Computerprogrammprodukt zur Durchführung des Verfahrens zum Verändern.
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Bei Fahrzeugen wird im Falle eines Frontalaufpralls der Insassenschutz hauptsächlich durch den Verlauf des Energieabbaus, der hauptsächlich durch den Deformationsbereich vorgegeben wird, eingestellt. Dies erfordert einen hohen Platzbedarf im Frontbereich des Fahrzeuges und eine genügend langsame Vorverlagerung des Insassen, was in der Regel durch Gurt und Airbag realisiert ist, und eine stabile Fahrgastzelle, durch die ein Mindestüberlebensraum sichergestellt wird. Der zunehmende Trend zu kleineren und leichteren Fahrzeugen im Rahmen der Verringerung des CO2-Ausstoßes führt zu immer größeren Herausforderungen in Bezug auf das Sicherstellen des Insassenschutzes – insbesondere im Falle eines Zusammenstoßes unterschiedlich großer/schwerer Fahrzeuge. Es ist prinzipbedingt schwierig, bei Klein- und Kleinstwagen genügend Raum für einen ausreichend großen Deformationsbereich zur Verfügung zu stellen, durch dessen Energieabsorption die Belastungswerte der Insassen entsprechend gering gehalten werden können. Gleichzeitig benötigt diese Fahrzeugkategorie eine sehr harte Fahrgastzelle, um den erforderlichen Mindestüberlebensraum sicherzustellen. Angesichts dieser Situation soll der Insassenschutz weiter verbessert werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Vor diesem Hintergrund wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, eine Vorrichtung, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogrammprodukt gemäß den unabhängigen und nebengeordneten Patentansprüchen vorgestellt. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Befestigen einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs an einer Karosserie des Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist:
zumindest ein Eingriffselement; und
zumindest ein Halteelement, in dem das zumindest eine Eingriffselement aufnehmbar ist, wobei die Sitzeinheit mittels einer Kombination des Eingriffselements und des Halteelements an der Karosserie befestigbar ist,
wobei das zumindest eine Halteelement ausgebildet ist, um bei einem Zusammenprall des Fahrzeugs mit einem Objekt eine Bewegung des zumindest einen Eingriffselements in dem zumindest einen Halteelement entlang einem Verlagerungsweg von einer Halteposition zu einer Verlagerungsposition zu ermöglichen.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich um ein Kraftfahrzeug handeln, beispielsweise um einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, sowie jegliches Nutzfahrzeug oder Fahrzeug zur Personenbeförderung. Die Sitzeinheit kann einen eigentlichen Sitz des Fahrzeugs sowie einen Verstellmechanismus zum Ändern der Position, Ausrichtung, etc. des Sitzes umfassen. Die Sitzeinheit kann hierbei einen fertig vormontierten Sitz inklusive des Verstellmechanismus und/oder den Verstellmechanismus umfassen, mit dem der Sitz anschließend verbunden wird. Der Teil der Karosserie, an den die Sitzeinheit befestigt werden soll, kann einen Boden bzw. ein Bodenblech oder angrenzende Karosseriebereiche aufweisen. Bei dem Eingriffselement kann es sich um ein Bauteil beispielsweise in Form eines Stiftes mit einem beispielsweise vergrößerten Ende handeln, das in das Halteelement eingreifen kann. Das Halteelement wiederum kann beispielsweise eine Führungsschiene oder dergleichen aufweisen, in der zumindest ein Teil des Eingriffselements aufgenommen und gehalten werden kann. Dabei können entweder das Eingriffselement an der Sitzeinheit und das Halteelement an der Karosserie angebracht werden oder es können das Eingriffselement an der Karosserie und das Halteelement er an der Sitzeinheit angebracht werden. Beispielsweise können zum Befestigen einer Sitzeinheit vier Eingriffselemente und vier korrespondierende Halteelemente vorgesehen sein. Das Halteelement, beziehungsweise eine Form des Halteelements, definiert den Verlagerungsweg für die Bewegung des Eingriffselements in dem Halteelement. Hierbei kann sich das Eingriffselement bezüglich des Halteelements oder das Halteelement bezüglich des Eingriffselements bewegen. Es handelt sich um irgendeine Art der Relativbewegung zwischen dem Halteelement und dem Eingriffselement. Der Verlagerungsweg kann sich beispielsweise in Fahrtrichtung des Fahrzeugs erstrecken. Der Verlagerungsweg kann ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen. Das erste Ende des Verlagerungsweges kann die Halteposition repräsentieren. An der Halteposition ist das Eingriffselement bei einem Normalbetrieb des Fahrzeugs in dem Halteelement mit einer bestimmten Haltekraft gehalten. Die Haltekraft kann hierbei so bemessen sein, dass es im normalen Fahrbetrieb, also ohne Zusammenprall des Fahrzeugs mit einem Objekt, unter keinen Umständen zu einer Bewegung des Eingriffselements innerhalb des Halteelements kommt. Das zweite Ende des Verlagerungsweges kann die Verlagerungsposition oder eine maximale Verlagerungsposition repräsentieren. Somit kann sich das Eingriffselement in dem Halteelement bis maximal zu dem zweiten Ende des Verlagerungsweges bewegen. Das Eingriffselement kann sich in dem Halteelement aber auch bis zu einer Verlagerungsposition bewegen, die nicht dem zweiten Ende des Verlagerungsweges entspricht. Bei einem Zusammenprall des Fahrzeugs mit einem Objekt kann auf die Sitzeinheit beispielsweise eine Aufprallkraft mit zumindest einer entlang dem Verlagerungsweg gerichteten Kraftkomponente wirken. Die Aufprallkraft oder die relevante Kraftkomponente kann beispielsweise betragsmäßig größer als die durch das zumindest eine Halteelement an der Halteposition entgegen der Bewegung entlang dem Verlagerungsweg auf das zumindest eine Eingriffselement ausgeübte Haltekraft sein. Ein Teil des Energieabbaus bei der Verlagerung der Sitzeinheit kann durch verschiedene Materialumformungsprozesse erfolgen, wie beispielsweise durch Reibung und/oder Verformung, z. B. Faltung, freie Inversion, erzwungene Inversion, Verjüngung, Aufweitung, Längung etc., zwischen/von Halteelement und Eingriffselement. Es sind auch andere Formen des Energieabbaus möglich, wie z. B. hydraulisch, pneumatisch, hydropneumatisch, durch Federkraft, Feststoffpralldämpfer, Wirbelstrom, Stauchung eines Elastomers, etc.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Befestigen einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs an einer Karosserie des Fahrzeugs, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen einer vorstehend beschriebenen Vorrichtung;
Verbinden von Elementen der Vorrichtung mit der Sitzeinheit und/oder mit der Karosserie; und
Zusammenfügen der Sitzeinheit und der Karosserie, so dass die Sitzeinheit mit der Karosserie über die Vorrichtung verbunden ist, um die Sitzeinheit an der Karosserie zu befestigen.
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In Verbindung mit dem obigen Verfahren kann eine Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft eingesetzt bzw. verwendet werden. Dabei kann im Schritt des Bereitstellens die Vorrichtung fertig montiert bereitgestellt werden, wobei das Eingriffselement der Vorrichtung in dem Halteelement der Vorrichtung aufgenommen und gehalten ist, oder teilmontiert bereitgestellt werden, wobei das Eingriffselement der Vorrichtung nicht in dem Halteelement der Vorrichtung aufgenommen und gehalten ist. Bei dem Schritt des Verbindens kann beispielsweise eine geeignete formschlüssige, stoffschlüssige und/oder kraftschlüssige Verbindung zwischen der Vorrichtung und der Sitzeinheit und zusätzlich oder alternativ der Karosserie hergestellt werden. Hierbei können ein Eingriffselement der Vorrichtung mit der Sitzeinheit und ein Halteelement der Vorrichtung mit der Karosserie verbunden werden oder können ein Eingriffselement der Vorrichtung mit der Karosserie und ein Halteelement der Vorrichtung mit der Sitzeinheit verbunden werden, wenn die Vorrichtung teilmontiert bereitgestellt wird. Alternativ kann die Vorrichtung mit der Sitzeinheit oder mit der Karosserie verbunden werden, wenn die Vorrichtung fertig montiert bereitgestellt wird.
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In Verbindung mit dem obigen Verfahren kann eine Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorteilhaft eingesetzt bzw. verwendet werden. Unter der Bewegungscharakteristik kann beispielsweise eine Geschwindigkeit einer Bewegung des Eingriffselements in dem Halteelement verstanden werden. Die geschätzte Aufprallkraft kann beispielsweise mit einer voraussichtlichen Crash-Schwere korrelieren, die mittels geeigneter Fahrzeugsysteme geschätzt werden kann. Bei dem Schritt des Ansteuerns wird der bestimmte Energieabbauwert in Form eines Steuersignals an die Aktuatoreinrichtung angelegt. Mittels der Aktuatoreinrichtung wird das Energieabbauelement so betätigt, dass sich eine gewünschte Bewegungscharakteristik einer Bewegung des Eingriffselements in dem Halteelement ergibt. Für die Ansteuerung des Energieabbauelements kann auch das Gewicht des auf dem Sitz befindlichen Insassen berücksichtigt werden.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Verändern durchzuführen bzw. umzusetzen. Insbesondere kann das Steuergerät Einrichtungen aufweisen, die ausgebildet sind, um je einen Schritt des Verfahrens zum Verändern auszuführen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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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.
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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 zum Verändern gemäß Ausführungsformen der Erfindung verwendet wird, wenn das Programm auf einem Steuergerät oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
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Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass es mittels einer definierten zulässigen Relativbewegung von Befestigungselementen eines Sitzes an einer Karosserie eines Fahrzeugs im Falle eines Zusammenstoßes des Fahrzeugs mit einem Objekt zu einer weniger abrupten Energieumwandlung kommt, so dass beispielsweise deren negative Auswirkungen auf Fahrzeuginsassen abgemildert werden können. Die Relativbewegung ist vorteilhafterweise in Gestalt eines Verlagerungsweges von Befestigungselementen bezüglich einander realisiert.
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Vorteilhafterweise kann gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine kontrollierte Vorverlagerung des kompletten Sitzes der gesamte Vorverlagerungsweg eines Insassen soweit erhöht werden, dass selbst beispielsweise eine insgesamt härtere Fahrzeugstruktur nicht zu einer Erhöhung der Verletzungswerte des Insassen führt. Somit kann bei Bedarf zum Beispiel bei gleich gutem Insassenschutz ein Frontbereich des Fahrzeugs verkürzt werden, was für Klein- und Kleinstwagen relevant sein kann. Der Insassenschutz kann bei konventionellen Fahrzeugen ohne verkürzten Frontbereich erhöht werden, da dem Insassen insgesamt zusätzlich zu beispielsweise Crashbox und Deformationszone mit der Vorverlagerung des Sitzes mehr Strecke zum Energieabbau zur Verfügung steht. Dies führt zu einem besser kontrollierbaren Energieabbau und einer besser kontrollierbaren Kraftbegrenzung, insbesondere bei einem Frontalaufprall. Die Umsetzung der Erfindung in einem Fahrzeug kann sehr preiswert und platzsparend erfolgen, da keine Änderungen an Sitz und Sitzgestell notwendig sind. Optional kann das Konzept der Verlagerung um zusätzliche Merkmale, wie eine Aktuatorik ergänzt werden. Günstig ist es auch, dass die maximal mögliche Vorverlagerung des Sitzes unabhängig von der gewählten Sitz-Längseinstellung sowie von der Art der Sitzverstellung, also z. B. mechanisch oder elektrisch, ist. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen eine leichte Konstruktion auf, wodurch ein Mehrgewicht für das Fahrzeug minimal ist. Bei einer Verkürzung des Frontbereichs des Fahrzeugs beispielsweise ist sogar eine Gewichtsreduzierung möglich, was insbesondere für Klein- und Kleinstwagen relevant ist. Vorteilhafterweise ergibt sich ferner praktisch keine Beeinträchtigung des Fußraumes im Fond des Fahrzeugs. Bei Fahrzeugen mit so genanntem „Sandwich-Boden" ist eine vollständige Integration eines karosserieseitigen Teils der Befestigungselemente im Boden der Karosserie möglich, wodurch keinerlei Beeinträchtigungen im Innenraum des Fahrzeugs entstehen. Je nach Auslegung kann beispielsweise ein Gurtstraffer entfallen, wenn der Gurt im Sitz integriert ist. Günstigerweise ist ein einfacher und preiswerter Austausch der Befestigungselemente möglich. Bei kompakteren Fahrzeugabmessungen können gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gleiche oder geringere Insassenbelastungen erreicht werden. Bei unveränderter Fahrzeugstruktur bzw. Fahrzeuggröße können die Insassenbelastungen verringert werden. Ein Einsatz in zukunftsträchtigen Fahrzeugkonzepten, wie Klein- und Kleinstwagen sowie Leichtbau-Fahrzeugen, ist somit möglich. Der Insassenschutz kann bei konventionellen Fahrzeugen ohne verkürzten Frontbereich erhöht werden, da durch den Verlagerungsweg gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine verlängerte Vorverlagerungsstrecke zur Verfügung steht.
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Gemäß einer Ausführungsform kann das zumindest eine Halteelement ausgebildet sein, um zu bewirken, dass sich bei der Bewegung des zumindest einen Eingriffselements in dem zumindest einen Halteelement entlang dem Verlagerungsweg eine Neigung einer Sitzfläche der Sitzeinheit verändert, insbesondere wobei die Neigung der Sitzfläche in Richtung eines Hecks des Fahrzeugs verändert oder gekippt wird. Die Neigung der Sitzfläche der Sitzeinheit verändert sich hierbei derart, dass eine Höhendifferenz zwischen einer Höhe einer Sitzkante und einer Höhe einer Verbindungsstelle zwischen Sitzfläche und Rückenlehne jeweils bezüglich eines Bodens der Karosserie bei der Bewegung des zumindest einen Eingriffselements in dem zumindest einen Halteelement von der Halteposition in Richtung zu der Verlagerungsposition zunimmt. Bei der Verlagerungsposition kann die Höhendifferenz bzw. die Neigung ein Maximum aufweisen. Anders ausgedrückt kann demzufolge bei gleich bleibender Rückenlehneneinstellung die Sitzeinheit derart kippen, dass die Rückenlehne in Richtung des Hecks des Fahrzeugs kippt bzw. die vordere Sitzkante bezüglich der Verbindungsstelle zwischen Sitzfläche und Rückenlehne stärker erhöht ist. Diese Ausführungsform bietet den Vorteil, dass der so genannte Submarining-Effekt verringert werden kann. Somit kann die Gefahr eines Durchrutschens eines Insassen unter einem angelegten Sicherheitsgurt durch die veränderte Neigung der Sitzfläche reduziert werden. Die Insassensicherheit bei einem Unfall steigt.
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Auch kann das zumindest eine Halteelement eine Lagereinrichtung aufweisen, die in einem Bereich des Verlagerungswegs angeordnet ist und ausgebildet ist, um das zumindest eine Eingriffselement in dem zumindest einen Halteelement beweglich zu lagern. Bei der Lagereinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Lager mit Rollen, Nadelrollen oder dergleichen handeln. Hierbei kann die Lagereinrichtung an einem Teil des Halteelements vorgesehen sein, der mit dem Eingriffselement in Kontakt gelangt. Somit können auch mehrere Flächen des Halteelements mit einer Lagereinrichtung versehen sein. Somit kann auch eine seitliche Lagerung des Eingriffselements in dem Halteelement vorgesehen sein. Eine solche Verlagerung bietet den Vorteil, dass eine definierte Bewegung des Eingriffselements in dem Halteelement ohne Verklemmungseffekte ermöglicht wird. Somit können Halteelement und Eingriffselement so gestaltet werden, dass es auch bei unterschiedlichen Aufprallszenarien nicht zum Blockieren des Mechanismus kommt und somit eine definierte Verlagerung des Sitzes sichergestellt ist. Dies kann beispielsweise durch eine Lagerung des Eingriffselements auf Nadelrollen erreicht werden. Das Gewicht von Sitz und Insasse lastet somit über das Eingriffselement auf diesen Nadelrollen. Bei dieser Form der Umsetzung kann die Auslegung des weiteren so erfolgen, dass es auch bei mehrjähriger Dauerbelastung der Lagereinrichtung nicht zu einem „Festgehen" des Stiftes kommt bzw. dass die Haltekraft des Halteelement sich dadurch nicht signifikant ändert.
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Zudem kann das zumindest eine Eingriffselement eine abgerundete Lauffläche für die Bewegung entlang einem Verlagerungsweg in dem zumindest einen Halteelement aufweisen. Dies bietet den Vorteil, dass eine Leichtgängigkeit der Bewegung des Eingriffselements in dem Halteelement erhöht ist. Das Eingriffselement kann so gestaltet werden, dass es auch bei unterschiedlichen Aufprallszenarien nicht zum Blockieren des Mechanismus kommt und somit eine definierte Vorverlagerung des Sitzes sichergestellt ist. Dies kann beispielsweise durch durch an der Lauffläche abgerundete Eingriffselemente erreicht werden.
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Ferner kann das zumindest eine Halteelement ein Energieabbauelement aufweisen, das ausgebildet ist, um auf die Bewegung des zumindest einen Eingriffselements in dem zumindest einen Halteelement entlang dem Verlagerungsweg von der Halteposition zu der Verlagerungsposition hin einen Energieabbau vorzunehmen. Bei dem Energieabbauelement kann sich um eine Ausgestaltung des Halteelements handeln, bei der Bewegungsraum des Eingriffselements in dem Halteelement sich in Richtung der Verlagerungsposition verringert. Dies kann mittels einer Verjüngung erreicht werden, wobei zum Beispiel gegenüberliegende Abschnitte des Halteelements, zwischen denen sich der Verlagerungsweg erstreckt, im Bereich der Halteposition einen größeren Abstand zueinander aufweisen als im Bereich der Verlagerungsposition. Ein solches Energieabbauelement bietet den Vorteil einer durch die Formgebung des Energieabbauelements definierten Charakteristik der Bewegung des zumindest einen Eingriffselements in dem zumindest einen Halteelement entlang dem Verlagerungsweg von der Halteposition zu der Verlagerungsposition hin. Dies verringert ein abruptes Einwirken von Beschleunigungskräften auf den Insassen, und somit auch die Verletzungsgefahr.
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Gemäß einer Ausführungsform können das zumindest eine Halteelement oder das zumindest eine Eingriffselement ein Energieabbauelement aufweisen, das ausgebildet ist, um die Bewegung des zumindest einen Eingriffselements in dem zumindest einen Halteelement entlang dem Verlagerungsweg von der Halteposition zu der Verlagerungsposition hin in Abhängigkeit von einer geschätzten Aufprallkraft variabel zu gestalten. Mittels des Energieabbauelements kann bewirkt werden, dass bei der Bewegung des zumindest einen Eingriffselements in dem zumindest einen Halteelement entlang dem Verlagerungsweg von der Halteposition zu der Verlagerungsposition hin eine von den Elementen zu leistende Arbeit zum Energieabbau, z. B. Reibarbeit und/oder Verformungsarbeit, ansteigt. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, dass mittels des Energieabbauelements die Verlagerung der Sitzeinheit situationsgerecht geringer oder stärker ausgelegt werden kann, je nach geschätzter Heftigkeit des Aufpralls. Damit lassen sich beispielsweise bei eher leichten Zusammenstößen durch das Ausnutzen der maximal möglichen Verlagerung des Sitzes, d. h. sanfteres Abbremsen des Insassen, die Belastungen des Insassen noch weiter verringern.
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Dabei kann das zumindest eine Halteelement oder das zumindest eine Eingriffselement eine dem Energieabbauelement zugeordnete Aktuatoreinrichtung zum Betätigen des Energieabbauelements aufweisen. Die Aktuatoreinrichtung kann beispielsweise über ein Airbag-Steuergerät des Fahrzeugs angesteuert werden. Eine solche Aktuatoreinrichtung bietet den Vorteil, dass damit ein Energieabbauelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorteilhaft betätigt werden kann, um die Bewegung des zumindest einen Eingriffselements in dem zumindest einen Halteelement entlang dem Verlagerungsweg an die jeweils zu erwartende Aufprallsituation anzupassen.
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Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zum Verändern einer Bewegungscharakteristik einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs bezüglich einer Karosserie des Fahrzeugs bei einem Zusammenprall des Fahrzeugs mit einem Objekt, wobei in das Fahrzeug eine Vorrichtung wie sie vorstehend beschrieben wurde eingebaut ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
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Bestimmen zumindest eines Abbremswertes unter Verwendung einer geschätzten Aufprallkraft bei einem Zusammenprall des Fahrzeugs mit einem Objekt; und
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Ansteuern der Aktuatoreinrichtung unter Verwendung des Abbremswertes, um das Energieabbauelement mittels der Aktuatoreinrichtung zu betätigen, wobei die Bewegungscharakteristik der Sitzeinheit bezüglich der Karosserie verändert wird.
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Auf in einer solchen Ausführungsform kann die vorliegende Erfindung vorteilhaft umgesetzt werden.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
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1 und 2 verschiedene schematische Ansichten einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
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3 und 4 schematische Schnittansichten von Vorrichtungen gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung im eingebauten Zustand; und
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5 und 6 Ablaufdiagramme von Verfahren gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung und
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7 ein Blockschaltbild gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung und
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8 ein Vorverlagerungs-Beschleunigungsdiagramm und
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9, 10 und 11 weitere Blockschaltbilder gemäß alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung.
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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 eventuell 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.
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1 zeigt eine schematische Teilschnittansicht einer Vorrichtung 100 zum Befestigen einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs an einer Karosserie des Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung 100 weist ein Eingriffselement in Form eines Abbremsstifts 110 und ein Halteelement in Form eines Abbremsschuhs 120 mit einer Lagereinrichtung in Form von gelagerten Rollen 122 (von denen in 1 der Übersichtlichkeit halber lediglich eine mit Bezugszeichen versehen ist) und mit einem Energieabbauelement in Form einer Verjüngung 124 auf. Ferner ist in 1 ein Richtungspfeil D gezeigt, der eine Fahrtrichtung eines Fahrzeugs bezeichnet, in welches die Vorrichtung 100 eingebaut sein/werden kann. Der Richtungspfeil D zeigt in der Darstellung von 1 nach links.
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Der Abbremsstift 110 ist in 1 in dem Abbremsschuh 120 aufgenommen gezeigt. Der Abbremsstift 110 weist einen stabförmigen Abschnitt auf, der in 1 als ein oberer Teil des Abbremsstifts 110 dargestellt ist. Ein in 1 oben gezeigtes Ende des stabförmigen Abschnitts des Abbremsstifts 110 kann beispielsweise an einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs angebracht werden. Ein in 1 unten dargestelltes Ende des stabförmigen Abschnitts des Abbremsstifts 110 grenzt an einen Laufabschnitt des Abbremsstifts 110 an, der in 1 als ein unterer Teil des Abbremsstifts 110 gezeigt ist. Der Laufabschnitt des Abbremsstifts 110 weist an einem in 1 oben dargestellten Ende eine Haltefläche auf. Die Haltefläche des Abbremsstifts 110 kann ausgebildet sein, um mit dem Abbremsschuh 120 so zusammen zu wirken, dass der Abbremsstift 110 in dem Abbremsschuh 120 gehalten wird. Der Laufabschnitt des Abbremsstifts 110 weist an einem in 1 unten gezeigten Ende eine abgerundete Lauffläche auf. Insbesondere kann eine Umfangskante der Lauffläche abgerundet sein. Die abgerundete Lauffläche des Laufabschnitts des Abbremsstifts 110 ist auf einer Teilmenge der gelagerten Rollen 122 des Abbremsschuhs 120 gelagert. Der stabförmige Abschnitt des Abbremsstifts 110 weist gemäß dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einen geringeren Durchmesser als der Laufabschnitt des Abbremsstifts 110 auf. Der Laufabschnitt des Abbremsstifts 110 ist vollständig in dem Abbremsschuh 120 aufgenommen. Der stabförmige Abschnitt des Abbremsstifts 110 ist teilweise in dem Abbremsschuh 120 aufgenommen. Das obere Ende des stabförmigen Abschnitts des Abbremsstifts 110, und somit ein oberes Ende des Abbremsstifts 110, steht aus dem Abbremsschuh 120 vor.
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Der Abbremsschuh 120 weist gemäß der Darstellung in 1 ein U-förmiges Schnittprofil mit einer ersten sowie einer zweiten Seitenwand und einem Boden auf. Entlang des Bodens des Abbremsschuhs 120 sind die gelagerten Rollen 122 angeordnet. Wenn auch in 1 beispielsweise 17 gelagerte Rollen 122 gezeigt sind, so kann in der Praxis eine beliebige, geeignete Anzahl gelagerter Rollen 122 vorgesehen sein. Die gelagerten Rollen 122 sind entlang der Fahrtrichtung D nebeneinander über eine gesamte Länge des Bodens des Abbremsschuhs 120 angeordnet. Der Abbremsstift 110 ist in 1 auf einer Teilmenge der gelagerten Rollen 122 in einem rechten Viertel des Bodens des Abbremsschuhs 120 gelagert. Der Abbremsstift 110 kann sich hierbei an einer Halteposition in dem Abbremsschuh 120 befinden. Die Halteposition grenzt an die, in 1 rechts gezeigte, erste Seitenwand des Abbremsschuhs 120 an. Die erste Seitenwand des Abbremsschuhs 120 weist eine geringere Abmessung in Fahrtrichtung D als die, in 1 links dargestellte, zweite Seitenwand des Abbremsschuhs 120 auf. Es sollte jedoch klar sein, dass bei anderen Ausführungsbeispielen die Seitenwände ein beliebig anderes Verhältnis ihrer Abmessungen zueinander aufweisen können. Zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden des Abbremsschuhs 120 erstreckt sich ein Verlagerungsweg, entlang dem sich der Abbremsstift 110 bewegen kann. Angrenzend an die zweite Seitenwand des Abbremsschuhs 120 kann eine Verlagerungsposition angeordnet sein, bis zu der sich der Abbremsstift 110 entlang dem Verlagerungsweg über die gelagerten Rollen 122 des Bodens des Abbremsschuhs 120 bewegen kann. Die angrenzend an die Verlagerungsposition angeordnete zweite Seitenwand des Abbremsschuhs 120 weist eine Einbuchtung auf. Die Einbuchtung der zweiten Seitenwand des Abbremsschuhs 120 ist ausgeformt, um einen Teil des Laufabschnitts des Abbremsstifts 110 aufzunehmen. Somit liegt in der Verlagerungsposition ein Teil des Laufabschnitts des Abbremsstifts 110 an der Einbuchtung der zweiten Seitenwand des Abbremsschuhs 120 an. Ein Teil des stabförmigen Abschnitts des Abbremsstifts 110 liegt in der Verlagerungsposition an einem benachbart zu der Einbuchtung angeordneten Bereich der zweiten Seitenwand des Abbremsschuhs 120 an. Die Seitenwände und der Boden des Abbremsschuhs 120 begrenzen somit einen Bewegungsraum, innerhalb dessen sich der Abbremsstift 110 bewegen kann. In einem in 1 unten gezeigten Teil des Bewegungsraums sind die gelagerten Rollen 122 angeordnet und sind der Laufabschnitt sowie ein Teil des stabförmigen Abschnitts des Abbremsstifts 110 aufgenommen. In einem in 1 oben dargestellten Teil des Bewegungsraums ist die Verjüngung 124 angeordnet. Auf die Verjüngung 124 wird unter Bezugnahme auf 2 unten noch näher eingegangen.
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2 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Vorrichtung 100 zum Befestigen einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs an einer Karosserie des Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei der Vorrichtung 100 kann es sich um die Vorrichtung 100 aus 1 handeln. Daher wird an dieser Stelle auf die Beschreibung bezüglich 1 verwiesen und lediglich auf sich aus der Darstellung ergebende Unterschiede in 2 eingegangen. 2 kann die Vorrichtung 100 aus einer anderen Perspektive, einer Draufsicht zeigen. Ansonsten entspricht die Darstellung in 2 dieser aus 1. Der Richtungspfeil D zeigt in der Darstellung von 2 ebenfalls nach links. Wie es aus 2 ersichtlich ist, hat der Abbremsschuh 120 eine rechteckige Grundfläche. Zudem ist in 2 erkennbar, dass der Abbremsstift 110 ein kreisförmiges Profil aufweist, das in der Darstellung aus zwei konzentrischen Kreise gebildet ist. Ein innerer Kreis repräsentiert einen Umfang des stabförmigen Abschnitts des Abbremsstifts 110. Ein äußerer Kreis repräsentiert einen Umfang des Laufabschnitts des Abbremsstifts 110. Die gelagerten Rollen 122 weisen in der Draufsicht von 2 die Form parallel nebeneinander angeordneter Stäbe auf.
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Die Verjüngung 124 ist gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein sich verjüngender Ausschnitt, der in einer dem Boden des Abbremsschuhs 120 gegenüberliegenden Decke des Abbremsschuhs 120 gebildet ist. Die Verjüngung 124 weist eine Längserstreckung entlang der Fahrtrichtung D auf. Die Verjüngung 124 erstreckt sich von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende. An dem ersten Ende weist die Verjüngung 124 eine Breitenerstreckung auf, die in etwa einem Durchmesser des stabförmigen Abschnitts des Abbremsstifts 110 entspricht. Die Breitenerstreckung der Verjüngung 124 verringert sich zu dem zweiten Ende der Verjüngung 124 kontinuierlich. Der Abbremsstift 110 ist angrenzend an das erste, breitere Ende der Verjüngung 124 in dem Abbremsschuh 120 aufgenommen. Die Halteposition befindet sich in einem Bereich des ersten Endes der Verjüngung 124. Die Verlagerungsposition befindet sich in einem Bereich des zweiten, schmaleren Endes der Verjüngung 124. Die Verjüngung 124 ist ausgebildet, um bei einer Bewegung des Abbremsstifts 110 in dem Abbremsschuh 120 entlang dem Verlagerungsweg von der Halteposition in Richtung zu der Verlagerungsposition einen kontrollierten Energieabbau und somit eine Verzögerung der Bewegung des Abbremsstifts 110 in dem Abbremsschuh 120 zu bewirken.
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3 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zum Befestigen einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs an einer Karosserie des Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, im eingebauten Zustand. Bei der Vorrichtung kann es sich um eine Vorrichtung gemäß dem in den 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handeln, wobei die Vorrichtung in 3 zwei Abbremsstifte 110 und zwei Abbremsschuhe 120 aufweist. Hinsichtlich der Vorrichtung wird hiermit auf die Beschreibung bezüglich der 1 und 2 verwiesen. Hierbei ist anzumerken, dass die Vorrichtung in 3 auch mehr als zwei Abbremsstifte 110 und mehr als zwei Abbremsschuhe 120 aufweisen kann, beispielsweise jeweils vier, wobei jedoch aufgrund der Schnittansicht lediglich jeweils zwei Elemente sichtbar sind. In 3 ist ein Richtungspfeil D gezeigt, der eine Fahrtrichtung eines Fahrzeugs bezeichnet, in welches die Vorrichtung eingebaut ist. Der Richtungspfeil D zeigt in der Darstellung von 3 nach links. Ferner sind in 3 eine maximale zusätzliche Vorverlagerung 330, eine Sitzschiene 340, ein Verstellbereich 345, ein Sitz 350 und ein Teil einer Karosserie 390 gezeigt.
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Die beiden Abbremsstifte 110 sind mit der Sitzschiene 340 verbunden. Die beiden Abbremsschuhe 120 sind mit der Karosserie 390 verbunden. In der Darstellung von 3 sind die Abbremsstifte 110 in den Abbremsschuhen 120 jeweils an der Halteposition aufgenommen. Die maximale zusätzliche Vorverlagerung 330 entspricht dem Verlagerungsweg der Abbremsstifte 110 von der Halteposition in Richtung zu der Verlagerungsposition in den Abbremsschuhen 120. Die maximale zusätzliche Vorverlagerung 330 ist durch einen nach links weisenden Richtungspfeil in 3 dargestellt. Auch wenn die maximale zusätzliche Vorverlagerung 330 in der Darstellung lediglich an einem der beiden Abbremsschuhe 120 eingezeichnet ist, so gilt die maximale zusätzliche Vorverlagerung 330 für die beiden gezeigten Abbremsschuhe 120 gleichermaßen.
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Der Sitz 350 weist eine Kopfstütze, eine Rückenlehne und eine Sitzfläche auf, die miteinander zu dem Sitz 350 verbunden sind. Die Sitzfläche des Sitzes 350 ist an der Sitzschiene 340 angebracht. Die Sitzfläche des Sitzes 350 ist an der Sitzschiene 340 mittels Befestigungselementen angebracht, die in 3 der Übersichtlichkeit halber nicht mit Bezugszeichen versehen sind. Somit ist der Sitz 350 an der Sitzschiene 340 angebracht. Der Sitz 350 ist an der Sitzschiene 340 in dem Verstellbereich 345 verschiebbar angebracht. Der Verstellbereich 345 ist ausgebildet, um eine Verstellung des Sitzes 350 um eine bestimmte Strecke in Fahrtrichtung D sowie entgegen der Fahrtrichtung D zu ermöglichen. Der Verstellbereich 345 an der Sitzschiene 340 ist durch ein Anschlagselement an beiden Enden der Sitzschiene 340 begrenzt.
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Die Sitzschiene 340, die Befestigungselemente und der Sitz 350 bilden eine Sitzeinheit. Die Sitzeinheit ist mittels der Abbremsstifte 110 sowie der Abbremsschuhe 120 der Vorrichtung an der Karosserie 390 befestigt.
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4 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zum Befestigen einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs an einer Karosserie des Fahrzeugs, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, im eingebauten Zustand. Bei der Vorrichtung kann es sich um eine Vorrichtung gemäß dem in den 3 gezeigten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung handeln, mit dem Unterschied, dass die Vorrichtung in 4 einen Abbremsstift 110, der in einem Abbremsschuh 120 aufgenommen ist, und einen unterschiedlichen Abbremsstift 410, der in einem unterschiedlichen Abbremsschuh 420 aufgenommen ist, aufweist. Der Abbremsstift 410 weist einen geneigten Laufabschnitt auf. Der Abbremsschuh 420 weist einen geneigten Verlagerungsweg auf. Eine Neigung des Laufabschnitts des Abbremsstifts 410 entspricht hier bei einer Neigung des Verlagerungsweges in dem Abbremsschuh 420. Somit kann sich auch eine bezüglich 3 unterschiedliche maximale zusätzliche Vorverlagerung 430 ergeben. In 4 sind der unterschiedliche Abbremsstift 410 sowie der unterschiedliche Abbremsschuh 420 in Fahrtrichtung D weiter vorne angeordnet, in der Darstellung somit links. Der Abbremsschuh 420 ist anders ausgedrückt als eine in Fahrtrichtung ansteigende Rampe ausgelegt. Hinsichtlich der Vorrichtung wird im Übrigen hiermit auf die Beschreibung bezüglich der 1, 2 und 3 verwiesen.
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Zusätzlich zu der Darstellung aus 3 zeigt die Darstellung in 4 einen Abbremsstift 110´, eine Sitzschiene 340´, einen Sitz 350´ und einen Abbremsstift 410´, welche den Abbremsstift 110, die Sitzschiene 340, den Sitz 350 und den Abbremsstift 410 nach einer Verlagerung repräsentieren. Die Verlagerung entspricht einer kombinierten Bewegung, die aus der maximalen zusätzlichen Vorverlagerung 430 und einer Anhebung 460 zusammengesetzt ist. Die Anhebung 460 ergibt sich aus dem geneigten Verlagerungsweg des Abbremsschuhs 420. Die Anhebung 460 entspricht einer Höhendifferenz zwischen einer in Fahrtrichtung D vorderen Sitzkante der Sitzfläche des Sitzes 350 und des Sitzes 350´. Vor der Verlagerung sind die Abbremsstifte 110 und 410 an der Halteposition in den Abbremsschuhen 120 und 420 angeordnet. Hierbei weisen die Sitzschiene 340 und die Sitzfläche des Sitzes 350 in der Darstellung von 4 eine waagerechte Ausrichtung auf. Nach der Verlagerung sind die Abbremsstifte 110´ und 410´ an der Verlagerungsposition in den Abbremsschuhen 120 und 420 angeordnet. Hierbei weisen die Sitzschiene 340´ und die Sitzfläche des Sitzes 350´ in der Darstellung von 4 eine gegenüber der waagerechten Ausrichtung im Uhrzeigersinn geneigte Ausrichtung auf. Somit steigt die Sitzfläche des Sitzes 350´ nach der Verlagerung in Fahrtrichtung D an. Im Übrigen entspricht die Darstellung in 4 dieser aus 3.
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5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 500 zum Befestigen einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs an einer Karosserie des Fahrzeugs, gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren 500 weist einen Schritt des Bereitstellens 510 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Befestigen einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs an einer Karosserie des Fahrzeugs auf. Bei der Vorrichtung kann es sich um eine der Vorrichtungen aus 1 bis 4 handeln. Dabei kann im Schritt des Bereitstellens 510 die Vorrichtung fertig montiert bereitgestellt werden, wobei das Eingriffselement der Vorrichtung in dem Halteelement der Vorrichtung aufgenommen und gehalten ist, oder teilmontiert bereitgestellt werden, wobei das Eingriffselement der Vorrichtung nicht in dem Halteelement der Vorrichtung aufgenommen und gehalten ist. Ferner weist das Verfahren 500 einen Schritt des Verbindens 530 der Vorrichtung mit der Sitzeinheit und zusätzlich oder alternativ mit der Karosserie auf. Hierbei können ein Eingriffselement der Vorrichtung mit der Sitzeinheit und ein Halteelement der Vorrichtung mit der Karosserie verbunden werden oder können ein Eingriffselement der Vorrichtung mit der Karosserie und ein Halteelement der Vorrichtung mit der Sitzeinheit verbunden werden, wenn die Vorrichtung teilmontiert bereitgestellt wird. Alternativ kann die Vorrichtung mit der Sitzeinheit oder mit der Karosserie verbunden werden, wenn die Vorrichtung fertig montiert bereitgestellt wird. Das Verfahren 500 weist schließlich einen Schritt des Zusammenfügens 550 der Sitzeinheit und der Karosserie über die Vorrichtung auf, um die Sitzeinheit an der Karosserie zu befestigen. Somit kann durch Ausführung der Schritte des Verfahrens 500 eine Sitzeinheit an einer Karosserie eines Fahrzeugs mittels der Vorrichtung befestigt sein, wie es in den 3 und 4 gezeigt ist.
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6 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 600 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zum Verändern einer Bewegungscharakteristik einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs bezüglich einer Karosserie des Fahrzeugs bei einem Zusammenprall des Fahrzeugs mit einem Objekt, wobei in das Fahrzeug eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Befestigen einer Sitzeinheit eines Fahrzeugs an einer Karosserie des Fahrzeugs eingebaut ist. Bei der Vorrichtung kann es sich um eine der Vorrichtungen aus 1 bis 4 handeln.
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Das zumindest eine Halteelement oder das zumindest eine Eingriffselement der Vorrichtung weist hier bei ein Energieabbauelement auf, das ausgebildet ist, um die Bewegung des zumindest einen Eingriffselements in dem zumindest einen Halteelement entlang dem Verlagerungsweg von der Halteposition zu der Verlagerungsposition hin in Abhängigkeit von einer geschätzten Aufprallkraft variabel anzupassen. Ferner ist dem Energieabbauelement eine Aktuatoreinrichtung zum Betätigen des Energieabbauelements zugeordnet. Das Verfahren 600 weist einen Schritt des Bestimmens 610 zumindest eines Abbremswertes unter Verwendung einer geschätzten Aufprallkraft bei einem Zusammenprall des Fahrzeugs mit einem Objekt auf. Das Verfahren 600 weist zudem einen Schritt des Ansteuerns 630 der Aktuatoreinrichtung unter Verwendung des Abbremswertes auf, um das Energieabbauelement mittels der Aktuatoreinrichtung zu betätigen, wobei die Bewegungscharakteristik der Sitzeinheit bezüglich der Karosserie verändert wird.
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7 zeigt ein Blockschaltbild gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Steuergerät 700, das mit einer Inertialsensorik 710 und einer Umfeldsensorik 720 über geeignete Übertragungsmittel im Fahrzeug verbunden ist. Unter geeigneten Übertragungsmittel können Fahrzeugbussysteme wie ein CAN-Bus oder ein Fley-Ray-Bus verstanden werden. Es ist aber auch denkbar, dass die Sensoriken 710, 720 und das Steuergerät 700 über Punkt-zu-Punkt-Verbindungen wie beispielsweise der PSI5-Schnittstelle miteinander verbunden sind. Des Weiteren ist das Steuergerät 700 mit einer Aktuatoreinrichtung 730 verbunden. Die Aktuatoreinrichtung 730 wird in Abhängigkeit von einer geschätzten Aufprallkraft variabel angepasst. Die Aufprallkraft kann dabei über die Signale der Sensoriken 710, 720 geschätzt werden. Zum Beispiel kann die Crashschwere mittels der Umfeldsensorik 720 geschätzt werden. Basierend auf dieser Schätzung kann eine Prognose über die optimale Rückhaltekraft und Vorverlagerung mittels bspw. eines Rechenmodells erstellt werden. Und davon abhängig kann mittels der Aktuatoreinrichtung 730 die Bewegungscharakteristik einer Sitzeinheit gesteuert bzw. eingestellt werden. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass die Bewegungscharakteristik einer Sitzeinheit abhängig von den Signalen der Inertialsensorik 710 geregelt wird.
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8 zeigt ein Vorverlagerungs-Beschleunigungs-Diagramm. Auf diesem Diagramm sind auf der Abszisse eine Vorverlagerung (Displacement) und auf der Ordinate eine Beschleunigung (Acceleration) bspw. eines Thorax aufgetragen.
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Die waagerechte bzw. senkrechte gestrichelte Linie zeigen eine biometrische Maximalbelastung z.B. des Thorax an bzw. das geometrische Limit der Vorverlagerung. Die zwei aufgetragenen Flächen stellen das Verhältnis der Beschleunigung bspw. des Thorax zur Vorverlagerung in Relation dar. Es ist dabei deutlich zu erkennen, dass der Beschleunigungsverlauf eines konventionellen Sitzes (... convent.) das biometrische Belastungsmaximum überschreitet. Der Beschleunigungsverlauf, der einem erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befestigung einer Sitzeinheit zugeordnet ist (... Force limited), lässt erkennen, dass sowohl das Belastungslimit als auch das Vorverlagerungslimit nicht überschritten werden.
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9 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Es ist zu erkennen, dass ein Steuergerät 700 mit einer Inertialsensorik 710, einer Umfeldsensorik 720 und einer Aktuatoreinrichtung 900 verbunden ist. Die Aktuatoreinrichtung ist dabei so ausgestaltet, dass sie einen Verstellbereich 910 eines Halteelements 120 einstellen kann. Die Einstellung erfolgt dabei abhängig von den Signalen der Sensoriken 710, 720 mittels Signalen des Steuergeräts 700. Durch die Einstellung des Verstellbereichs 910 eines Halteelement 120 einer Vorrichtung zur Befestigung einer Sitzeinheit wird die Bewegungscharakteristik einer Sitzeinheit beeinfluss bzw. verändert.
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Halteelement 120 oder Eingriffselement 110 könnten mit einer geeigneten Aktuatoreinrichtung 900 versehen werden, durch welche sich – abhängig von der (voraussichtlichen) Crashschwere – die maximale Geschwindigkeit der Vorverlagerung der Sitzeinheit einstellen lässt.
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Damit lassen sich bei leichten Kollisionen durch das Ausnutzen der maximal möglichen Vorverlagerung der Sitzeinheit (=sanfteres Abbremsen des Insassen) die Belastungen des Insassen geringer halten als bei konventionellen Systemen.
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In 9 ist eine beispielhafte Umsetzung einer aktiven Ansteuerung des Halteelements 120 dargestellt. Alternativ kann auch der Durchmesser des Eingriffselements 110 verändert werden.
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Die Aktuatoreinrichtung 900 ist mit der Karosserie verbunden und kann direkt oder über ein Getriebe mindestens eine Spindel 920 ansteuern, durch die abhängig von der Drehrichtung der Aktuatoreinrichtung 900 der Abbremsschuh verengt oder geweitet werden kann. Die Spindel 920 ist derart gestaltet, dass durch die Vorverlagerung des Eingriffselements 110 infolge einer Kollision keine ungewünschte Aufweitung des Halteelements 120 stattfindet.
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Eine Verstellung des Halteelements 120 wäre auch analog in vertikaler Richtung möglich.
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10 und 11 zeigen Blockschaltbilder eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung. In diesen Blockschaltbilder sind weder das Steuergerät 700 noch die Sensoriken 710, 720 abgebildet. Dies ist aber lediglich aus Gründen der Übersichtlichkeit geschehen. Abgebildet sind dagegen ein erfindungsgemäßes Halteelement 120, eine Aktuatoreinrichtung 900 sowie ein Neigungsverstellmechanismus 1010, 1020, 1021, 1022. Die Aktuatoreinrichtung 900 kann beispielsweise ein Elektromotor sein. Der Neigungsverstellmechanismus besteht dabei aus einer Aufhängung 1010, einer Spindel 920 und zwei Kniehebeln 1021, 1022. Das Halteelement 120 ist an einer Aufhängung 1010 angebracht. Über die Aktuatoreinrichtung 900 wird nach diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Neigungseinstellstrebe 1020 derart angesteuert, dass das Halteelement 120 in seiner Neigung verändert wird. Die Kniehebel 1021, 1022 sorgen z.B., wenn sie mit einer Selbstarretierung ausgeführt sind, für eine Absicherung der Neigungseinstellung des Halteelements 120. Durch eine Selbstarretierung muss die Aktuatoreinrichtung 900 den Neigungswinkel nicht aktiv halten. In 10 ist dabei eine Stellung mit einem hohen Neigungswinkel abgebildet. In 11 ist eine Stellung mit einem niedrigen Neigungswinkel abgebildet.
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Die Verstellung des Neigungswinkels kann abhängig von der erwarteten Crashschwere erfolgen und/oder abhängig vom Gurtstatus: ist der entsprechende Insasse nicht angeschnallt, kann es vorteilhaft sein, die vorderen Abbremsschuhe flach zu stellen, damit der Sitz weniger als Rampe nach oben wirkt (woraus u.U. höhere Kopfbelastungen durch Anschlagen am oberen Rand der Windschutzscheibe resultieren könnten, was hiermit vermieden werden könnte).
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Vorteilhaft ist es, wenn bei einem Sitz, der mit den erfindungsgemäßen Halteelementen 120 ausgestattet ist, lediglich die Halteelemente 120 an der vorderen Seite des Sitzes in ihrer Neigung verändert werden.
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Der Neigungsverstellungsmechanismus 1010, 920, 1021, 1022 kann zur Erhöhung des Komforts so ausgelegt sein, dass durch Einstellung des Neigungswinkels des Halteelements 120 die Sitzhöhe nicht verändert wird.
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Zusammenfassend gesagt bewirken verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung eine genügend langsame Vorverlagerung des Insassen zusammen mit der gesamten Sitzeinheit bezüglich der Fahrzeugkarosserie. Somit wird die Sitzeinheit bei einem Aufprall gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit geringerer Kraft abgebremst als das Gesamtfahrzeug.
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Es sei darauf hingewiesen, dass verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit bestimmten Randbedingungen stehen. Wenn mit Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung signifikante Verlagerungen der Sitzeinheit erreicht werden, so ist es vorteilhaft, wenn der Abstand zu einem Armaturenbrett und/oder einem Lenkrad z. B. durch eine energieabsorbierende, verschiebbare Lenksäule so gestaltet ist, dass sich keine Verletzungen durch die Verlagerung ergeben. Etwaige Rückhaltemittel. wie z. B. Gurtkraftbegrenzer, brauchen lediglich auf das neue Verlagerungsverhalten angepasst werden. Es ist zu beachten, dass auch andere mechanische Umsetzungen möglich sind, welche die kontrollierte Verlagerung des Sitzes sicherstellen. Die hier aufgeführten Ausführungsbeispiele sind rein beispielhaft.
