DE102011106247A1

DE102011106247A1 - Verfahren zum Steuern eines reversiblen Gurtstraffers eines Sicherheitsgurts in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011106247A1
Application number: DE102011106247A
Authority: DE
Inventors: Markus Erlacher; Michael Botsch; Christian Berger; Torsten Krüger
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG; Automotive Safety Technologies GmbH
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2011-07-01
Publication date: 2013-01-17
Anticipated expiration: 2031-07-02
Also published as: CN103635362B; DE102011106247B4; US20140263800A1; ES2639049T3; WO2013004342A1; CN103635362A; US9150194B2; EP2726329B1; EP2726329A1

Abstract

Verfahren zum Steuern eines reversiblen Gurtstraffers (18) eines Sicherheitsgurts in einem Kraftfahrzeug (10) durch Erfassen eines zeitlichen Verlaufs zumindest einer Zustandsgröße und/oder zumindest einer Umfeldgröße des Kraftfahrzeugs, Erkennen eines vorbestimmten Fahrmanövers und/oder eines die Aufmerksamkeit eines Fahrers charakterisierenden Werts anhand des zeitlichen Verlaufs der zumindest einen erfassten Zustandsgröße und/oder Umfeldgröße, und Ansteuern des reversiblen Gurtstraffers (18) in Abhängigkeit von dem erkannten Fahrmanöver bzw. in Abhängigkeit von dem erkannten, die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisierenden Wert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines reversiblen Gurtstraffers eines Sicherheitsgurts in einem Kraftfahrzeug. Über dies betrifft die vorliegende Erfindung ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug. Schließlich betrifft die vorliegende Erfindung ein solches Kraftfahrzeug.
Heutige Kraftfahrzeuge sind mit einem konventionellen Gurtsystem ohne reversiblen Gurtstraffer oder mit einem Gurtsystem mit einem reversiblen Gurtstraffer ausgestattet. Bei Kraftfahrzeugen, die mit einem reversiblen Gurtstraffer ausgestattet sind, wird bei gestecktem Sicherheitsgurt bei Antritt der Fahrt der Sicherheitsgurt gestrafft und die so genannte Gurtlose entnommen. Während der Fahrt kann allerdings durch eine Bewegung des Fahrers bzw. der Fahrzeuginsassen oder in Folge eines entsprechenden Fahrmanövers wieder eine Gurtlose in das jeweilige Gurtsystem eingebracht werden. Somit ist der Sicherheitsgurt nicht mehr ausreichend gestrafft und die Sicherheit des Fahrers oder der anderen Fahrzeuginsassen ist nicht mehr im vollen Umfang gewährt.
Die DE 10 2005 035 850 A1 betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines reversiblen Gurtstraffers in einem Kraftfahrzeug, bei dem der zeitliche Verlauf eines die Fahrzeugdynamik charakterisierenden Messwerts bestimmt wird und ein Gradient von diesem Messwert berechnet wird. Wenn der Gradient des Messwerts einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, wird der Gurtstraffer aktiviert.
Die DE 10 2005 035 863 A1 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines reversiblen Gurtstraffers in einem Kraftfahrzeug. Hierbei wird der Gurtstraffer aktiviert, sodass ein Sicherheitsgurt von einer Normalstellung in eine zweite Stellung gebracht wird, in der der Sicherheitsgurt stärker als in der Normalstellung gestrafft ist. Das Aktivieren des Gurtstraffers erfolgt hierbei unanhängig von einer Gefahrensituation.
Aus der DE 10 2008 050 316 A1 ist ein Verfahren zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt in einem Sitz eines Fahrzeugs angeschnallten Fahrzeuginsassen bekannt. Hierbei wird mit mindestens einem Sensor eine Querdynamik des Fahrzeugs bestimmt. Dabei wird eine Gurtlose des Sicherheitsgurts mittels eines Gurtaufrollers dann zumindest partiell aufgerollt, wenn ein oberer Schwellwert der Querdynamik überschritten wird und ein Kurvenradius eines voraus liegenden Straßenverlaufs konstant bleibt oder sich verringert.
Aus der DE 10 2008 007 149 A1 ist ein Verfahren zum Erzeugen, Steuern und Auslösen eines Warnsignals in einem Kraftfahrzeug bekannt. Hierbei wird eine Aufmerksamkeitsgröße des Fahrers mittels einer Analyse des Lidschlags des Fahrers bestimmt. In Abhängigkeit von der Aufmerksamkeit wird ein entsprechendes Warnsignal, beispielsweise durch Aktivieren des Gurtstraffers, ausgegeben.
Schließlich werden in modernen Kraftfahrzeugen Systeme verwendet, in denen mittels einer Kamera das Gesichtsfeld des Fahrers überwacht wird. Wenn beispielsweise der Fahrer seinen Blick von der Fahrbahn abwendet und von dem Fahrerassistenzsystem ein entsprechendes Hindernis auf der Fahrbahn erkannt wird, wird der Fahrer optisch oder akustisch gewarnt. Durch den Einbau solcher Systeme entstehen allerdings zusätzliche Kosten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Steuern eines reversiblen Gurtstraffers der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem ein Gurtstraffer eines Sicherheitsgurts in einem Kraftfahrzeug besonders sicher und effektiv angesteuert werden kann. Zudem soll ein entsprechendes Fahrerassistenzsystem bereit gestellt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Steuern eines reversiblen Gurtstraffers eines Sicherheitsgurts in einem Kraftfahrzeug durch

– Erfassen eines zeitlichen Verlaufs zumindest einer Zustandsgröße und/oder zumindest einer Umfeldgröße eines Kraftfahrzeugs,
– Erkennen eines vorbestimmten Fahrmanövers und/oder eines die Aufmerksamkeit eines Fahrers charakterisierenden Werts anhand des zeitlichen Verlaufs der zumindest einen erfassten Zustandsgröße und/oder Umfeldgröße, und
– Ansteuern des reversiblen Gurtstraffers in Abhängigkeit von dem erkannten Fahrmanöver bzw. in Abhängigkeit von dem erkannten, die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisierenden Wert.

Anhand des zeitlichen Verlaufs einer Zustandsgröße und/oder einer Umfeldgröße des Kraftfahrzeugs wird ein zuvor bestimmtes Fahrmanöver erkannt, welches der Fahrer durchführt. Unter Zustandsgröße kann im Folgenden die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Querbeschleunigung, die Gierrate, die Fahrtrichtung oder dergleichen verstanden werden. Unter Umfeldgröße sind bevorzugt diejenigen Größen zu verstehen, die mit vorausschauenden Umfeldsensoren erfasst werden. Beispiele hierfür sind der Straßenverlauf, der Abstand zu einem Hindernis oder anderen Fahrzeugen oder die Erkennung von entsprechenden Fahrbahnmarkierungen oder Verkehrszeichen. Aus dem zeitlichen Verlauf dieser Größen wird ein zuvor bestimmtes Fahrmanöver erkannt und der reversible Gurtstraffer in Abhängigkeit von dem erkannten Fahrmanöver angesteuert. Auf diese Weise kann der reversible Gurtstraffer in Abhängigkeit von dem jeweiligen Fahrmanöver so angesteuert werden, dass die maximale Sicherheit für den Fahrer bzw. die anderen Fahrzeuginsassen garantiert wird. Ebenso kann auch in Abhängigkeit von dem jeweiligen Fahrmanöver der Zeitpunkt bestimmt werden, zudem der reversible Gurtstraffer angesteuert wird und folglich der Sicherheitsgurt gestrafft wird.
Anhand des zeitlichen Verlaufs der zumindest einen Zustandsgröße und/oder Umfeldgröße des Kraftfahrzeugs kann ebenso ein die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisierender Wert bestimmt werden. Dieser Wert kann ebenso dazu genutzt werden, um eine Aussage über die Müdigkeit des Fahrers zu treffen. Aus den Zustandsgrößen des Kraftfahrzeugs kann beispielsweise ermittelt werden, in welchen zeitlichen Abständen Fahrbefehle von dem Fahrer abgegeben werden. Ebenso kann anhand von den Zustandsgrößen und/oder Umfeldgrößen bestimmt werden, wie schnell der Fahrer selbst auf eine Umgebung des Kraftfahrzeugs reagiert. Aus diesen Größen kann auf die Aufmerksamkeit des Fahrers rückgeschlossen werden, wobei der Fahrer selbst, beispielsweise durch entsprechende optische Systeme, nicht überwacht werden muss und bekannte im Fahrzeug vorhandene Sensoren genutzt werden können. Hierbei können ebenso anhand der erfassten Zustands- und/oder Umfeldgrößen mehrere Aufmerksamkeitsstufen des Fahrers festgelegt werden. In Abhängigkeit von der Aufmerksamkeit des Fahrers kann der Gurtstraffer entsprechend angesteuert werden.
In einer Ausführungsform ist das vorbestimmte Fahrmanöver ein Ausweichmanöver und der Gurtstraffer wird während des Ausweichmanövers und/oder nach dem Ausweichmanöver zum Straffen des Sicherheitsgurts angesteuert. Unter Ausweichmanöver ist ein solches Fahrmanöver zu verstehen, bei dem der Fahrer von der zuvor festgelegten Fahrbahn bzw. Fahrtrichtung abweicht, um beispielsweise einem Hindernis auszuweichen. Ein solches Ausweichmanöver wird beispielsweise Zur Erprobung der Fahrdynamik eines Kraftfahrzeugs durchgeführt und ist unter dem Namen Spurwechseltest bzw. „Elchtest” bekannt. Bei einem solchen Ausweichmanöver führt der Fahrer entsprechende Lenkbewegungen durch, wobei durch die Bewegungen des Fahrers, die meist hektisch ausgeführt werden, eine Gurtlose in den Sicherheitsgurt eingebracht wird. Ein solches Ausweichmanöver stellt für den Fahrer eine kritische Situation dar, in der er einen besonderen Schutz benötigt. Unmittelbar nach dem Ausweichmanöver besteht zudem ein nicht zu vernachlässigendes Risiko, dass der Fahrer die Kontrolle über das Kraftfahrzeug verliert. Dieser Kontrollverlust kann zu einem Unfall führen. Dadurch, dass das Ausweichmanöver erkannt wird, kann bereits während und/oder bevorzugt nach dem Ausweichmanöver der Gurtstraffer angesteuert werden und der Sicherheitsgurt gestrafft werden. Der Sicherheitsgurt liegt somit nach dem Ausweichmanöver perfekt am Körper des Fahrers an. Dadurch wird der Fahrer im Falle eines drohenden Unfalls optimal vorbereitet und das Schutzpotential des Sicherheitsgurts voll ausgeschöpft.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das vorbestimmte Fahrmanöver ein Übergang von einer Rückwärtsfahrt zu einer Vorwärtsfahrt und der Gurtstraffer wird bei einem Beginn der Vorwärtsfahrt zum Straffen des Sicherheitsgurts angesteuert. Während einer Rückwärtsfahrt verlässt sich der Fahrer nicht nur auf die vorhandenen Seiten- und Rückspiegel sowie auf etwaige vorhandene akustische oder visuelle Warnsysteme, sondern wendet üblicherweise seinen Oberkörper in Richtung Beifahrersitz, um eine verbesserte Sicht durch die Heckscheibe zu erhalten. Ist der Fahrer angeschnallt, bewirkt er durch diese Bewegung, dass eine Gurtlose in den Sicherheitsgurt eingebracht wird. Nach dem Abschluss der Rückwärtsfahrt und bei Wiederaufnahme der Vorwärtsfahrt könnte der Sicherheitsgurt daher nicht ausreichend gestrafft sein. Daher wird bei Beginn der Vorwärtsfahrt der reversible Gurtstraffer entsprechend angesteuert, sodass der Sicherheitsgurt gestrafft ist. Die Konditionierung des Fahrers im Fahrersitz wird somit verbessert und passive Sicherheitssysteme können im Falle einer Gefahrensituation effektiver ihre Wirkung entfalten.
In einer weiteren Ausführungsform ist das vorbestimmte Fahrmanöver eine Kurvenfahrt, bei der zumindest ein für eine solche Kurvenfahrt vorgegebener Schwellwert für die Zustandsgröße und/oder die Umfeldgröße überschritten wird, und der Gurtstraffer wird vor und/oder während der Fahrt durch die Kurve zum Straffen des Sicherheitsgurts angesteuert. Bei dynamischen Kurvenfahrten besteht eine erhöhte Unfallgefahr, da beispielsweise eine überhöhte Geschwindigkeit je nach Fahrzeugauslegung zu einem Über- oder Untersteuern des Kraftfahrzeugs führen kann. Um das volle Schutzpotential des Gurtsystems nutzen zu können, wird bereits vor der Kurvenfahrt durch den reversiblen Gurtstraffer eine Gurtlose sanft aus dem Gurtsystem entnommen. Optional wird danach die eingestellte Straffung des Sicherheitsgurtes solange aufrecht erhalten, bis die Kurve durchfahren ist oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs wieder an die Straßengegebenheiten angepasst wurde. Der Sicherheitsgurt liegt während der Kurvenfahrt ideal am Körper des Fahrers bzw. der anderen Fahrzeuginsassen an. Auf diese Weise sind alle Fahrzeuginsassen bei einem möglichen Unfall ideal durch das Gurtsystem geschützt. Hierbei kann beispielsweise durch entsprechende vorausschauende Umfeldsensoren ein prädikativer Streckenverlauf der Fahrbahn erfasst werden und mit den Zustandsgrößen des Kraftfahrzeugs verglichen werden. Auf diese Weise kann bereits vor der Kurvenfahrt festgestellt werden, ob die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs für die Fahrt durch die Kurve überhöht ist. Hierbei kann ebenso erfasst werden, ob das Kraftfahrzeug die vorgegebene Fahrbahn verlässt. In diesem Fall kann durch den reversiblen Gurtstraffer eine Straffung des Sicherheitsgurts mit einer hohen Kraft bewirkt werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist das vorbestimmte Fahrmanöver eine Anfahrt an eine Straßenkreuzung, bei der ein für eine solche Anfahrt an eine Straßenkreuzung vorgegebener Schwellwert für die Zustandsgröße und/oder die Umfeldgröße überschritten wird, und der Gurtstraffer vor einer Überquerung und/oder während der Überquerung der Straßenkreuzung zum Straffen des Sicherheitsgurts angesteuert wird. Ebenso besteht eine erhöhte Unfallgefahr, wenn das Kraftfahrzeug mit einer überhöhten Geschwindigkeit in eine Kreuzungseinfahrt bewegt wird. In einem solchen Fall kann eine Kollision mit einem Hindernis bzw. einem anderen Fahrzeug drohen. Ebenso kann eine solche Anfahrt an eine Straßenkreuzung ein abruptes Ausweichmanöver des Fahrers zur Folge haben. Hierbei kann durch vorausschauende Umfeldsensoren der Straßenverlauf bzw. das Vorhandensein einer Straßenkreuzung erfasst werden und anhand der erfassten Zustandsgrößen ermittelt werden, ob diese für die vorliegende Straßenkreuzung einen vorgegebenen Schwellwert überschreiten. Somit kann bereits vor der Einfahrt in die Straßenkreuzung der reversible Gurtstraffer des Kraftfahrzeugs angesteuert werden und der Sicherheitsgurt entsprechend gestrafft werden. Bevorzugt bleibt die Straffung des Sicherheitsgurts solange erhalten, bis die Straßenkreuzung sicher überquert ist bzw. die Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringert wurde.
Bevorzugt wird der Fahrer durch eine durch die Ansteuerung des Gurtstraffers erzeugte Straffung des Sicherheitsgurtes gewarnt, sobald der die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisierende Wert einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet oder unterschreitet. Durch den zeitlichen Verlauf der Zustandsgrößen und/oder der Umfeldgrößen des Kraftfahrzeugs kann ein Wert bestimmt werden, der die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisiert. Mit Hilfe dieses Werts kann ebenso eine Aussage über die Müdigkeit des Fahrers getroffen werden. Über- oder unterschreitet dieser Wert einen vorgegebenen Schwellwert, kann der reversible Gurtstraffer entsprechend angesteuert werden, sodass der Sicherheitsgurt gestrafft wird. Auf diese Weise kann der Fahrer durch die Aktivierung des reversiblen Gurtstraffers entsprechend gewarnt werden und somit kann die Aufmerksamkeit des Fahrers erhöht werden.
Diese Warnung wirkt direkt am Körper des Fahrers und ist dadurch direkter und schneller von ihm wahrzunehmen als entsprechende Warnungen, die beispielsweise durch ein akustisches oder optisches Signal erzeugt werden. Insbesondere wenn der Fahrer droht einzuschlafen, bereits eingeschlafen ist oder droht wieder einzuschlafen, kann er durch die Straffung des Sicherheitsgurtes besonders effektiv gewarnt werden. Hierbei können auch anhand der erfassten Zustands- und/oder Umfeldgrößen verschieden eskalierende Stufen der Aufmerksamkeit bzw. Müdigkeit des Fahrers bestimmt werden, in Abhängigkeit derer ein auswählbares Warnprofil angesteuert wird. Hierbei können beispielsweise verschieden Ruckprofile durch das Straffen des Sicherheitsgurts erzeugt werden. Auf diese Weise reduziert sich die Zeitspanne der Unaufmerksamkeit des Fahrers und der Fahrer kann sein Kraftfahrzeug schneller wieder beherrschen. Somit verringert sich die Gefahr für den umgebenden Verkehr und den Fahrer selbst. Falls die Aufmerksamkeit des Fahrers durch die Warnfunktion nicht ausreichend wieder hergestellt werden kann, so können alle reversiblen Gurtstraffer dauerhaft angesteuert werden, um alle Fahrzeuginsassen besonders sicher auf einen möglichen Unfall vorbereiten zu können. Bei dieser Warnfunktion können entsprechende Sensoren verwendet werden, welche üblicherweise im Kraftfahrzeug vorhanden sind. Hierbei müssen beispielsweise keine zusätzlichen Kameras verwendet werden, um den Lidschlag oder die Blickrichtung des Fahrers zu überwachen. Somit entstehen keine zusätzlichen Kosten.
Bevorzugt wird die zumindest eine Zustandsgröße anhand zumindest einer Raddrehzahl, einer Stellung eines Bremspedals, einer Stellung eines Gaspedals, einer Stellung eines Kupplungspedals, eines Lenkradwinkels und/oder eines eingelegten Gangs bestimmt. Die entsprechenden Sensoren zur Bestimmung dieser Parameter des Kraftfahrzeugs sind üblicherweise bereits in dem Kraftfahrzeug vorhanden. Ebenso können die Zustandsgrößen beispielsweise aus dem Motorsteuergerät und/oder aus dem Bremssteuergerät ermittelt werden Die vorhandenen Systeme können daher genutzt werden und es entstehen keine zusätzlichen Kosten.
Bevorzugt wird die zumindest eine Umfeldgröße anhand eines durch eine Kamera erfassten Straßenverlaufs und/oder anhand von Daten eines Navigationssystems von dem Straßenverlauf bestimmt. Vorausschauende Umfeldsensoren sind üblicherweise bereits in Kraftfahrzeugen vorhanden und müssen daher nicht zusätzlich nachgerüstet werden. Alternativ oder zusätzlich zu einer Kamera können andere Umfeldssensoren, wie beispielsweise optische Sensoren, Radarsensoren und/oder Lidarsensoren, verwendet werden.
Des Weiteren wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug mit

– einem Sensor zum Erfassen eines zeitlichen Verlaufs zumindest einer Zustandsgröße und/oder einer Umfeldgröße des Kraftfahrzeugs,
– einem reversiblen Gurtstraffer für einen Sicherheitsgurt, und
– einem Steuergerät, das dazu ausgebildet ist, anhand des zeitlichen Verlaufs der zumindest einen erfassten Zustandsgröße und/oder Umfeldgröße ein vorbestimmtes Fahrmanöver und/oder einen die Aufmerksamkeit eines Fahrers charakterisierenden Werts zu erkennen und den reversiblen Gurtstraffer in Abhängigkeit von dem erkannten Fahrmanöver bzw. dem erkannten, die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisierenden Wert anzusteuern.

Schließlich wird erfindungsgemäß bereitgestellt ein Kraftfahrzeug mit einem zuvor beschriebenen Fahrerassistenzsystem. Die in Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Weiterbildungen lassen sich entsprechend auf das erfindungsgemäße Fahrerassistenzsystem und das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug übertragen.
Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in:
1 ein Kraftfahrzeug, das entsprechende Sensoren zum Erfassen von Zustandsgrößen des Kraftfahrzeugs und eine Steuereinrichtung aufweist,
2 ein Kraftfahrzeug, das entsprechende Sensoren zum Erfassen von Umfeldgrößen des Kraftfahrzeugs und ein Steuergerät aufweist, und
3 ein Kraftfahrzeug, das Zustands- und Umfeldssensoren umfasst, mit denen die zukünftige Position des Kraftfahrzeugs bestimmt werden kann.
Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.
1 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, das eine Steuereinrichtung 12 aufweist. Die Steuereinrichtung 12 ist über entsprechende Datenleitungen mit den Raddrehzahlsensoren 14a bis 14d der Räder des Kraftfahrzeugs verbunden. Des Weiteren ist die Steuereinrichtung 12 mit einem Lenkwinkelsensor 16 verbunden, der mit der Lenkung des Kraftfahrzeugs in Wirkverbindung steht. Die Steuereinheit 12 ist dazu ausgebildet, anhand der Daten der Raddrehzahlsensoren 14a bis 14d und anhand der Daten des Lenkwinkelsensors 16 zumindest eine Zustandsgröße des Kraftfahrzeugs 10 zu bestimmen. Eine solche Zustandsgröße kann beispielsweise die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, die Fahrtrichtung oder dergleichen sein. Das Kraftfahrzeug kann über weitere hier nicht dargestellte Sensoren verfügen, mit denen weitere Zustandsgrößen des Kraftfahrzeugs 10 bestimmt werden können.
Zudem ist das Steuergerät 12 ist dazu ausgebildet, anhand des zeitlichen Verlaufs der Zustandsgrößen ein vorbestimmtes Fahrmanöver zu erkennen. in Abhängigkeit von diesem Fahrmanöver kann ein Gurtstraffer 18 entsprechend angesteuert werden und somit ein Sicherheitsgurt gestrafft werden. Ein solches vorbestimmtes Fahrmanöver kann ein Ausweichmanöver sein, wobei der Gurtstraffer 18 während des Ausweichmanövers und/oder nach dem Ausweichmanöver zum Straffen des Sicherheitsgurtes angesteuert wird. Ein weiteres Fahrmanöver kann der Übergang von einer Rückwärts- zu einer Vorwärtsfahrt sein, wobei der Gurtstraffer 18 bei einem Beginn der Vorwärtsfahrt angesteuert wird, sodass der Sicherheitsgurt entsprechend gestrafft wird. Bei den genannten Fahrmanövern wird durch die Bewegung des Fahrers eine Gurtlose in das Gurtsystem eingebracht. Üblicherweise ist es vorgesehen, dass die Gurtstraffer 18 für alle sich im Kraftfahrzeug befindlichen Fahrzeuginsassen angesteuert werden.
2 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Kraftfahrzeugs 10, welches ebenso eine Steuereinheit 12 aufweist. Über dies umfasst das Kraftfahrzeug 10 eine Kamera 20 und ein Navigationssystem 22. Das Steuergerät 12 ist in diesem Fall mit zwei Gurtstraffern 18 gekoppelt. Durch die Kamera 20 und/oder das Navigationssystem 22 können entsprechende Umfelddaten des Kraftfahrzeugs 10 erfasst werden. Anstatt der Kamera 20 können andere optische Sensoren oder vorausschauende Umfeldsensoren, wie Radar- und/oder Lidarsensoren verwendet werden. Die Steuereinheit 12 ist dazu ausgebildet, aus den Daten der Kamera 20 und des Navigationssystems 22 den zeitlichen Verlauf zumindest einer Umfeldgröße des Kraftfahrzeugs 10 zu bestimmen. Anhand des zeitlichen Verlaufs der Umfeldgröße kann ein vorbestimmtes Fahrmanöver, welches von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs 10 durchgeführt wird, ermittelt werden. Ein solches Fahrmanöver kann beispielsweise eine Kurvenfahrt sein, bei der zumindest ein für eine solche Kurvenfahrt vorgegebener Schwellwert für die Umfeldgröße überschritten wird. Ein solches Fahrmanöver kann ebenso eine Anfahrt an eine Straßenkreuzung sein, bei der ein für eine solche Anfahrt an eine Straßenkreuzung vorgegebener Schwellwert für die Umfeldgröße überschritten wird.
Ein entsprechender Umfeldsensor bzw. die Kamera 20 des Kraftfahrzeugs 10 erfasst fortwährend die Fahrbahn. Hierbei werden entsprechende Kurven, Straßenkreuzungen und/oder Abstände zu anderen Fahrzeugen oder Hindernissen an die Steuereinrichtung 12 gemeldet. Die Steuereinrichtung 12 steuert daraufhin schon vor dem entsprechenden Fahrmanöver, beispielsweise einer dynamischen Kurvenfahrt oder einer zu schnell angefahrenen Straßenkreuzung die Gurtstraffer 18 an. Hierbei wird der Gurtstraffer 18 bereist vor und bevorzugt während dem jeweiligen Fahrmanöver angesteuert. Der Sicherheitsgurt bleibt bevorzugt so fange gestrafft, bis das Fahrmanöver durchgeführt ist oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs entsprechend angepasst wurde.
Ebenso kann mit dem Navigationssystem 22 fortlaufend ein prädikativer Streckenverlauf an die Steuereinrichtung gesendet werden. In der Steuereinrichtung 12 wird hierbei ein künstlicher Horizont erzeugt, aus dem die Steuereinrichtung 12 entsprechende Kurven, Straßenkreuzungen oder Abstände zu anderen Fahrzeugen bzw. Hindernissen ermitteln kann. Auch hierbei kann durch die Steuereinrichtung 12 der oder die Gurtstraffer 18 bereits im Voraus angesteuert werden und somit eine Straffung des Sicherheitsgurts bewirkt werden.
3 zeigt ein Kraftfahrzeug 10, welches ebenso eine entsprechende Steuereinrichtung 12 aufweist. Mit der Steuereinrichtung 12 können entsprechende Zustandsgrößen und/oder Umfeldgrößen des Kraftfahrzeugs 10 ermittelt werden. Zu diesem Zweck umfasst das Kraftfahrzeug 10 entsprechende Sensoren, wie sie beispielsweise im Zusammenhang mit den 1 und 2 beschrieben sind. Hierbei kann alternativ oder zusätzlich zu den in den 1 und 2 beschriebenen Sensoren zusätzlich die Stellung und Veränderung eines Gaspedals, die Stellung und Veränderung eines Bremspedals und/oder eine etwaige Betätigung eines Kupplungspedals erfasst werden. Die Gaspedalstellung kann beispielsweise mit Hilfe eines Motorsteuergeräts 24 erfasst werden, welches mit der Steuereinrichtung 12 verbunden ist. Ebenso kann die Stellung oder Veränderung eines Bremspedals mit einem Bremssteuergerät 26 erfasst werden, welches ebenfalls mit der Steuereinrichtung 12 verbunden ist. Zudem wird, wie bereits im Zusammenhang mit 1 beschrieben, die Bedienung der Lenkung bzw. die Veränderung des Lenkwinkels erfasst. Des Weiteren kann die Betätigung von entsprechenden Mensch-Maschine-Schnittstellen berücksichtigt werden, welche von dem Fahrer bedient werden.
Durch die erfassten Größen, insbesondere durch den zeitlichen Verlauf der erfassten Zustands- und/oder Umfeldgrößen, kann ein Wert bestimmt werden, der die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisiert. Weitere Merkmale, welche auf eine gesteigerte Unaufmerksamkeit des Fahrers schließen lassen, lassen sich beispielsweise aus einer geöffneten Seitenscheibe, einem aktivierten Gebläse auf hoher Stufe und/oder bei einer niedrigen Temperatur sowie aus einer hohen Lautstärke im Innenraum des Kraftfahrzeugs ableiten. Aus den oben genannten Daten wird ein kontinuierliches Fahrermodell berechnet, das Auskunft über die Fahreraktivität gibt. Auf diese Weise kann ein einstufiger Fahrermodellschätzer bestimmt werden. Ebenso ist es denkbar diesen Fahrermodellschätzer zu einem mehrstufigen Schätzer mit Hilfe der Daten einer potentiellen verfügbaren Fahrspurerkennung sowie eines Objekterkennungssystems 28 zu ergänzen. Zu diesem Zweck werden die Daten der Fahrspurerkennung mit der Lage des Fahrzeugs innerhalb der Fahrspurmarkierung 30 Verglichen und eine prädiktive Fahrtrichtung unter Berücksichtigung des Blinkerhebels berechnet und mit der aktuellen und zukünftigen Fahrtrichtung verglichen. Werden darüber hinaus Daten einer objektbasierten Umfeldsensorik berücksichtigt, fließt die Reaktionszeit des Fahrers auf vorausfahrende Fahrzeuge in Abhängigkeit des gewählten Betriebsmodus (z. B. Auto, Dynamik oder Komfort) in das Aufmerksamkeitsmodell mit ein.
Lässt das kontinuierlich berechnete Fahrermodell Rückschlüsse auf eine steigende Unaufmerksamkeit oder Müdigkeit des Fahrers zu, aktiviert die Steuereinrichtung 12 den reversiblen Gurtstraffer 18 und führt damit eine spürbare Straffung des Sicherheitsgurtes durch. Hierbei können verschieden Warnstufen vorgesehen sein, durch die der Fahrer durch einen entsprechenden Ruck am Sicherheitsgurt gewarnt wird. Aufgrund des direkt am Körper des Fahrer anliegenden Sicherheitsgurts kann die Warnung direkt von dem Fahrer wahrgenommen werden und seine Aufmerksamkeit gesteigert werden. Ebenso ist es vorgesehen weitere ansteuerbare Aktoren in dem Kraftfahrzeug zu sehen, mit denen eine akustische und/oder visuelle Warnung oder eine haptische Warnung, beispielsweise ein Vibrieren des Lenkrads, zu erzeugen. Ebenso kann beispielsweise ein entsprechender Eingriff in das Bremssystem erfolgen, welcher einen entsprechenden Ruck bewirkt.
Ein vorbestimmtes Fahrmanöver und/oder ein die Aufmerksamkeit eines Fahrers charakterisierenden Wert kann ebenso mit einer Kombination der in den 1 bis 3 gezeigten Sensoren zur Erfassung von Zustandsgrößen und/oder Umfeldgrößen des Kraftfahrzeugs ermittelt werden.
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 102005035850 A1 [0003]
DE 102005035863 A1 [0004]
DE 102008050316 A1 [0005]
DE 102008007149 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Steuern eines reversiblen Gurtstraffers (18) eines Sicherheitsgurts in einem Kraftfahrzeug (10) durch – Erfassen eines zeitlichen Verlaufs zumindest einer Zustandsgröße und/oder zumindest einer Umfeldgröße des Kraftfahrzeugs, – Erkennen eines vorbestimmten Fahrmanövers und/oder eines die Aufmerksamkeit eines Fahrers charakterisierenden Werts anhand des zeitlichen Verlaufs der zumindest einen erfassten Zustandsgröße und/oder Umfeldgröße, und – Ansteuern des reversiblen Gurtstraffers (18) in Abhängigkeit von dem erkannten Fahrmanöver bzw. in Abhängigkeit von dem erkannten, die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisierenden Wert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Fahrmanöver ein Ausweichmanöver ist und der Gurtstraffer (18) während des Ausweichmanövers und/oder nach dem Ausweichmanöver zum Straffen des Sicherheitsgurts angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Fahrmanöver ein Übergang von einer Rückwärtsfahrt zu einer Vorwärtsfahrt ist und der Gurtstraffer (18) bei einem Beginn der Vorwärtsfahrt zum Straffen des Sicherheitsgurts angesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Fahrmanöver eine Kurvenfahrt ist, bei der zumindest ein für eine solche Kurvenfahrt vorgegebener Schwellwert für die Zustandsgröße und/oder die Umfeldgröße überschritten wird, und der Gurtstraffer (18) vor und/oder während der Fahrt durch die Kurve zum Straffen des Sicherheitsgurts angesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das vorbestimmte Fahrmanöver eine Anfahrt an eine Straßenkreuzung ist, bei der ein für eine solche Anfahrt an eine Straßenkreuzung vorgegebener Schwellwert für die Zustandsgröße und/oder die Umfeldgröße überschritten wird, und der Gurtstraffer (18) vor einer Überquerung und/oder während der Überquerung der Straßenkreuzung zum Straffen des Sicherheitsgurts angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrer durch eine durch die Ansteuerung des Gurtstraffers (18) erzeugte Straffung des Sicherheitsgurtes gewarnt wird, sobald der die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisierende Wert einen vorgegebenen Schwellwert überschreitet oder unterschreitet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Zustandsgröße anhand zumindest einer Raddrehzahl, einer Stellung eines Bremspedals, einer Stellung eines Gaspedals, einer Stellung eines Kupplungspedals, eines Lenkradwinkels und/oder eines eingelegten Gangs bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Umfeldgröße anhand eines durch eine Kamera erfassten Straßenverlaufs und/oder anhand von Daten eines Navigationssystems von dem Straßenverlauf bestimmt wird.
Fahrerassistenzsystem für ein Kraftfahrzeug (10) mit – einem Sensor (14a, 14b, 14c, 14d, 16, 20, 22, 28) zum Erfassen eines zeitlichen Verlaufs zumindest einer Zustandsgröße und/oder einer Umfeldgröße des Kraftfahrzeugs (10), – einem reversiblen Gurtstraffer (18) für einen Sicherheitsgurt, und – einem Steuergerät (12), das dazu ausgebildet ist, anhand des zeitlichen Verlaufs der zumindest einen erfassten Zustandsgröße und/oder Umfeldgröße ein vorbestimmtes Fahrmanöver und/oder einen die Aufmerksamkeit eines Fahrers charakterisierenden Werts zu erkennen und den reversiblen Gurtstraffer in Abhängigkeit von dem erkannten Fahrmanöver bzw. dem erkannten, die Aufmerksamkeit des Fahrers charakterisierenden Wert anzusteuern.
Kraftfahrzeug (10) mit einem Fahrerassistenzsystem nach Anspruch 9.