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Die Erfindung betrifft eine Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug mit mindestens einem Fahrzeugsitz, welcher mit wenigstens einem Elektromotor zur Verstellung einer Sitzposition gekoppelt ist und der Elektromotor mittelbar mit zumindest einer ersten Erfassungseinheit zur Erfassung einer kritischen Fahrsituation verbunden ist, wobei der Fahrzeugsitz mittels des Elektromotors in Abhängigkeit einer mittels der ersten Erfassungseinheit erfassten kritischen Fahrsituation wenigstens entgegen einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs verschiebbar ist und dem Fahrzeugsitz ein Sicherheitsgurt zugeordnet ist, wobei der Elektromotor zur Verstellung der Sitzposition mit einer ersten Versorgungsspannung und zur Verschiebung des Fahrzeugsitzes bei erfasster kritischer Fahrsituation mit einer zweiten Versorgungsspannung betreibbar ist.
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Aus der
DE 10 2004 020 798 A1 ist ein Fahrzeugsitz mit wenigstens einem Elektromotor bekannt. Der Elektromotor dient zur Verstellung einer Sitzposition und weist dazu ein zugeordnetes Bedienelement auf, mittels dessen ein Insasse seine individuelle Sitzposition einstellen kann. Zum Erreichen eines vorausschauenden Insassenschutzes ist dem Elektromotor weiterhin ein Sensorelement zugeordnet, welches den Elektromotor bei Erreichen eines kritischen Fahrzustandes derart ansteuert, dass die Sitzposition in vorbestimmter Weise verändert wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug mit mindestens einem Fahrzeugsitz anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einer Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug mit mindestens einem Fahrzeugsitz ist dieser mit wenigstens einem Elektromotor zur Verstellung einer Sitzposition gekoppelt und der Elektromotor ist mittelbar mit zumindest einer ersten Erfassungseinheit zur Erfassung einer kritischen Fahrsituation verbunden, wobei der Fahrzeugsitz mittels des Elektromotors in Abhängigkeit einer mittels der ersten Erfassungseinheit erfassten kritischen Fahrsituation wenigstens entgegen einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs verschiebbar ist und dem Fahrzeugsitz ein Sicherheitsgurt zugeordnet ist. Erfindungsgemäß ist mittels mindestens einer zweiten Erfassungseinheit ein Gurtstatus erfassbar, wobei der Fahrzeugsitz mittels des Elektromotors in Abhängigkeit des erfassten Gurtstatus verschiebbar ist.
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Dabei ist als Gurtstatus erfassbar, ob ein auf dem Fahrzeugsitz sitzender Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt angelegt hat, wobei die zweite Erfassungseinheit zur Erfassung des Gurtstatus vorzugsweise ein Gurtschlosssensor ist. Mittels des Gurtschlosssensors ist erfassbar, ob eine Gurtschlosszunge des Sicherheitsgurtes in das dem Sicherheitsgurt zugeordnete Gurtschloss eingesteckt ist und der Fahrzeuginsasse somit angeschnallt ist.
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Durch den angelegten Sicherheitsgurt und die Verschiebung des Fahrzeugsitzes entgegen der Fahrtrichtung bei erfasster kritischer Fahrsituation erhält der Fahrzeuginsasse mittels des Sicherheitsgurtes einen Impuls, so dass der Fahrzeuginsasse in vorteilhafter Weise verbessert an einer Bewegung, d. h. an der Verschiebung des Fahrzeugsitzes teilnimmt, wodurch ein Vorverlagerungsweg des Fahrzeuginsassen zur Verminderung eines Verletzungsrisikos vergrößert ist.
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Je mehr der Fahrzeuginsasse an der Verschiebung des Fahrzeugsitzes teilnimmt, desto schneller erfolgt eine Abstützung des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen durch die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes im Fall einer möglichen Rückverlagerung nach einer Frontalkollision des Fahrzeugs.
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Besonders bevorzugt ist der Elektromotor bei erfasster kritischer Fahrsituation mit der zweiten Versorgungsspannung betreibbar, wobei die erforderliche elektrische Energie von einer Hochvolteinrichtung, Insbesondere einer Hochvoltbatterie, des Fahrzeugs erzeugbar und dem Elektromotor zuführbar ist. Beispielsweise ist der Elektromotor zur Verschiebung des Fahrzeugsitzes mit der zweiten Versorgungsspannung im dreistelligen Voltbereich beaufschlagbar. Dabei weist der Elektromotor zur Verschiebung des Fahrzeugsitzes ein vergleichsweise starkes Drehmoment auf. Aus dem vergleichsweise starken Drehmoment resultiert eine relativ hohe Verstellgeschwindigkeit, wodurch eine aktive Verlagerung des Fahrzeuginsassen erfolgt, wobei mittels des angelegten Sicherheitsgurtes der Impuls auf den Fahrzeuginsassen ausübbar ist, welcher sich positiv auf ein Belastungsniveau des Fahrzeuginsassen auswirken kann.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
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Dabei zeigt die:
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1 schematisch ein Fahrzeug mit einer Insassenschutzvorrichtung, wobei das Fahrzeug mindestens einen Fahrzeugsitz aufweist, welcher mit einem Elektromotor gekoppelt ist.
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1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer Insassenschutzvorrichtung, wobei das Fahrzeug eine Anzahl von nicht näher dargestellten Fahrzeugsitzen aufweist.
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Die Insassenschutzvorrichtung ist insbesondere den im Innenraum des Fahrzeugs 1 angeordneten vorderen Fahrzeugsitzen zugeordnet.
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Die Insassenschutzvorrichtung weist mindestens eine erste Erfassungseinheit 2, eine Steuereinheit 3, einen nicht näher dargestellten Sicherheitsgurt mit einem ansteuerbaren Gurtbandaufroller 4 sowie einem Gurtkraftbegrenzer, eine zweite Erfassungseinheit 5, eine Hochvolt-Batterie 6 als Hochvolteinrichtung, ein Bordnetz, welches eine Niedervolt-Batterie 7 aufweist, und einen Elektromotor 8 eines Verstellmechanismus des Fahrzeugsitzes auf.
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Bei dem Fahrzeug 1 handelt es sich vorzugsweise um ein Elektrofahrzeug, ein Hybridfahrzeug oder ein mit Brennstoffzellen betriebenes Fahrzeug, wobei die Hochvoltbatterie 8 bevorzugt eine Traktionsbatterie des Fahrzeugs 1 sein kann.
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Denen im Innenraum des Fahrzeugs 1 angeordneten Fahrzeugsitzen ist jeweils ein Sicherheitsgurt zugeordnet.
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Der Fahrzeugsitz ist mittels des Verstellmechanismus, dessen Bestandteil der Elektromotor 8 ist, hinsichtlich verschiedener Sitzpositionen individuell verstellbar, wobei ein Fahrzeuginsasse zur Einstellung seiner Sitzposition ein Bedienelement betätigt. Der Elektromotor 8 ist über den Verstellmechanismus mit dem Fahrzeugsitz verbunden. Mittels des Verstellmechanismus ist beispielsweise ein Winkel einer Sitzfläche des Fahrzeugsitzes einstellbar.
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Der Elektromotor 8 des Verstellmechanismus ist mittelbar mit der Steuereinheit 3 verbunden, wobei der Elektromotor 8 mittels der Steuereinheit 3 ansteuerbar ist. Im normalen Betrieb des Fahrzeugs 1 ist der Elektromotor 8 über die Steuereinheit 3 mit der Niedervolt-Batterie 7 als Bestandteil des Bordnetzes zur Einstellung einer individuellen Sitzposition gekoppelt. Die Niedervolt-Batterie 7 versorgt den Elektromotor 8 mit einer ersten Versorgungsspannung U1. Die erste Versorgungsspannung U1 wird zur Verstellung oder Einstellung der Sitzposition an den Elektromotor 8 angelegt, wodurch eine vergleichsweise langsame und drehmomentschwache Verstellung des Fahrzeugsitzes als Komfortverstellung realisierbar ist.
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Die Steuereinheit 3 ist sowohl mit der Niedervolt-Batterie 7 als auch mit der Hochvolt-Batterie 6 des Fahrzeugs 1 verbunden.
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Bei dem Sicherheitsgurt handelt es sich um einen Dreipunktgurt, so dass ein Fahrzeuginsasse, welcher den Sicherheitsgurt angelegt hat, an drei Befestigungspunkten an tragenden Strukturbauteilen des Fahrzeugs 1 angebunden ist.
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Ein erster Befestigungspunkt ist üblicherweise in einem unteren Bereich einer B-Säule des Fahrzeugs 1 angeordnet, wobei dort ein Endbeschlag des Sicherheitsgurtes befestigt ist.
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Einen zweiten Befestigungspunkt bildet ein Gurtschloss, in welches eine Gurtschlosszunge des Sicherheitsgurtes bei Anlegen desselben einsteckbar ist. Vorzugsweise befindet sich das Gurtschloss seitlich an dem Fahrzeugsitz.
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Ein dritter Befestigungspunkt befindet sich in einem oberen Bereich der B-Säule, wobei hier der Gurtbandaufroller 4 angeordnet ist. Mittels des Gurtbandaufrollers 4 ist der Sicherheitsgurt auf- und abwickelbar.
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Bei dem Gurtbandaufroller 4 handelt es sich um einen ansteuerbaren Gurtbandaufroller 4, welcher mit einer elektromotorischen Antriebseinheit gekoppelt ist. Mittels der elektromotorischen Antriebseinheit ist eine Gurtrolle als Bestandteil des Gurtbandaufrollers 4 antreibbar. Babel ist eine Drehbewegung der elektromotorischen Antriebseinheit auf die Gurtrolle übertragbar, so dass der Sicherheitsgurt mittels Ansteuerung der elektromotorischen Antriebseinheit zumindest automatisch aufrollbar ist.
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Alternativ oder zusätzlich weist der jeweilige Sicherheitsgurt wenigstens einen ansteuerbaren Gurtstraffer auf, welcher als Endbeschlagstraffer, Gurtschlossstraffer oder als ein weiterer Gurtstraffer ausgebildet sein kann.
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Mittels des Gurtbandaufrollers 4 und/oder des Gurtstraffers ist eine Gurtbandlose des Sicherheitsgurtes reduzierbar, in dem der Gurtbandaufroller 4 und/oder der Gurtstraffer angesteuert werden bzw. wird, wodurch der Sicherheitsgurt gestrafft wird. Vorzugsweise sind bzw. ist der Gurtbandaufroller 4 und/oder der Gurtstraffer reversibel ausgeführt.
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Die zweite Erfassungseinheit 5 ist bevorzugt in das Gurtschloss integriert, um einen Gurtstatus zu erfassen. Als Gurtstatus ist mittels der zweiten Erfassungseinheit 5 erfassbar, ob die Gurtschlosszunge in das Gurtschloss eingesteckt ist, wodurch ermittelbar ist, ob ein Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt angelegt hat.
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Zusätzlich kann im Sitzkissen des Fahrzeugsitzes ein Sitzbelegungssensor angeordnet sein, so dass erfassbar ist, ob der Fahrzeugsitz belegt ist und der auf dem Fahrzeugsitz sitzende Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt angelegt hat.
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Mittels der ersten Erfassungseinheit 2 ist während des Betriebes des Fahrzeugs 1 wenigstens ein Fahrzustandsparameter fortlaufend erfassbar, wobei die erste Erfassungseinheit 2 zur Erfassung einer kritischen Fahrsituation z. B. mit einem Fahrerassistenzsystem verbunden sein kann. Anhand des wenigstens einen Fahrzustandsparameters ist ermittelbar, ob für das Fahrzeug 1 und die Fahrzeuginsassen eine kritische Fahrsituation vorliegt.
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Von der ersten Erfassungseinheit 2 erfasste Signale sind der Steuereinheit 3 zuführbar, wobei mittels der Steuereinheit 3 ermittelbar ist, ob eine kritische Fahrsituation für das Fahrzeug vorliegt. Beispielsweise ist hierzu eine Schwellwertabfrage anhand der erfassten Signale der ersten Erfassungseinheit 2 durchführbar.
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Liegt eine kritische Fahrsituation vor und mittels der zweiten Erfassungseinheit 5 wurde als Gurtstatus erfasst, dass der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt angelegt hat, so ist vorgesehen, dass der Fahrzeugsitz automatisch längs verstellt wird und entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs 1 positioniert wird. Zur Positionierung des Fahrzeugsitzes entgegen der Fahrtrichtung wird der Elektromotor 8 mit der zweiten Versorgungsspannung U2 beaufschlagt. Die zweite Versorgungsspannung U2 wird mittels der Hochvolt-Batterie 6 zur Verfügung gestellt, so dass der Elektromotor 8, welcher verhältnismäßig leistungsstark ausgeführt ist, ein hohes Drehmoment aufweist und der Fahrzeugsitz mit hoher Verstellgeschwindigkeit entgegen der Fahrtrichtung positionierbar ist.
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Durch die hohe Verstellgeschwindigkeit, mittels welcher der Fahrzeugsitz positioniert wird und dadurch, dass der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt angelegt hat, wird ein Impuls auf den Fahrzeuginsassen ausgeübt, so dass eine aktive Fahrzeuginsassenbewegung erzeugt wird. Der Fahrzeuginsasse nimmt durch den angelegten Sicherheitsgurt optimiert an der Längsbewegung des Fahrzeugsitzes teil.
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Mittels der Positionierung des Fahrzeugsitzes wird ein aus einer Kollision des Fahrzeugs 1 resultierender Verzögerungsweg für den Fahrzeuginsassen vergrößert.
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Durch die Vergrößerung des Verzögerungsweges ist ein Risiko, dass der Fahrzeuginsasse auf das Lenkrad oder die Armatur des Fahrzeugs 1 prallt, zumindest verringert. Dabei ist eine dem Fahrzeug 1 bevorstehende Kollision oder die Kollision selbst mittels der ersten Erfassungseinheit 2 als kritische Fahrsituation erfassbar.
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Weist der Sicherheitsgurt durch die Positionierung des Fahrzeugsitzes eine Gurtbandlose auf, wird der Gurtbandaufroller 4 mittels der Steuereinheit 3 angesteuert. Alternativ oder zusätzlich wird der Gurtbandstraffer angesteuert.
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Durch die Ansteuerung des Gurtbandaufrollers 4 und/oder des Gurtstraffers wird der Sicherheitsgurt gestrafft und die Gurtlose beseitigt.
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Der Sicherheitsgurt dient einer Ankopplung des Fahrzeuginsassen an die Längsbewegung des Fahrzeugsitzes bei der Positionierung entgegen der Fahrtrichtung. Der Fahrzeuginsasse nimmt besonders effektiv an der Längsbewegung relativ zum Fahrzeug 1 teil, da das Gurtschloss, wie oben beschrieben, seitlich an dem Fahrzeugsitz befestigt ist.
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Der Fahrzeuginsasse nimmt also besonders effektiv an der Längsbewegung des Fahrzeugsitzes teil, wenn der Sicherheitsgurt zumindest mit einem Abschnitt am Fahrzeugsitz befestigt ist.
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Je mehr der Fahrzeuginsasse an der Längsbewegung des Fahrzeugsitzes teilnimmt, desto effektiver erfolgt eine Abstützung des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen mittels der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes, insbesondere bei einer Frontalkollision des Fahrzeugs.
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Mittels der Insassenschutzvorrichtung und der mittelbaren Ankopplung des Elektromotors 8 des Verstellmechanismus an die Hochvolt-Batterie 6 zur Versorgung des Elektromotors 8 mit der zweiten Versorgungsspannung U2 bei erfasster kritischer Fahrsituation sowie der Aktivierung des Elektromotors 8 nur bei angelegtem Sicherheitsgurt ist eine aktive Fahrzeuginsassenbewegung erzeugbar, um einen Vorverlagerungsweg des Fahrzeuginsassen aufgrund einer erfassten kritischen Fahrsituation zu vergrößern.
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Darüber hinaus ist mittels der Fahrzeuginsassenbewegung eine Begrenzung der im Sicherheitsgurt wirkenden Zugkraft realisierbar.
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Ferner ist die Hochvolt-Batterie 6 bei Beaufschlagung des Elektromotors 8 mit der zweiten Versorgungsspannung U2 durch Verwendung der gespeicherten elektrochemischen Energie aktiv entladbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004020798 A1 [0002]
