DE102012004007A1

DE102012004007A1 - Verfahren zur Ansteuerung einer Sicherheitsgurtvorrichtung eines Fahrzeuges und Sicherheitsgurtvorrichtung

Info

Publication number: DE102012004007A1
Application number: DE201210004007
Authority: DE
Inventors: Walter Eberle; Till Heinrich
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2012-02-25
Filing date: 2012-02-25
Publication date: 2013-08-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Sicherheitsgurtvorrichtung eines Fahrzeuges, wobei die Sicherheitsgurtvorrichtung zumindest einen Sicherheitsgurt und eine Gurtstraffvorrichtung (1) aufweist, wobei ein Insassengewicht (IG) eines Fahrzeuginsassen, welchem der Sicherheitsgurt zugeordnet ist, und eine Kollisionsschwere (KS) ermittelt werden. Erfindungsgemäß werden mindestens ein Kollisionsparameter (K), mindestens ein Insassenparameter (I) und/oder mindestens ein Sicherheitsgurtparameter (S) ermittelt und die Gurtstraffvorrichtung (1) wird in Abhängigkeit dieser ermittelten Parameter (K, I, S) angesteuert. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Sicherheitsgurtvorrichtung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Sicherheitsgurtvorrichtung eines Fahrzeuges, wobei die Sicherheitsgurtvorrichtung zumindest einen Sicherheitsgurt und eine Gurtstraffvorrichtung aufweist, wobei ein Insassengewicht eines Fahrzeuginsassen, welchem der Sicherheitsgurt zugeordnet ist, und eine Kollisionsschwere ermittelt werden. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Sicherheitsgurtvorrichtung.
Aus der DE 10 2008 061 614 A1 ist ein Gurtstraffer mit mindestens zwei Zylindern mit jeweils einem Kolben und einem an dem Kolben befestigten Zugübertragungsmittel und ein Verfahren zum Betrieb des Gurtstraffers bekannt. Die Kolben können mit einem unter Druck stehenden Fluid beaufschlagt werden, wodurch sich die Kolben in eine Straffrichtung bewegen. Dabei ist für alle Zylinder eine gemeinsame, separate Antriebseinrichtung vorgesehen. An jedem der Zugübertragungsmittel kann jeweils ein Gurtschloss oder ein Endbeschlag befestigt sein, so dass die Gurtschlösser oder die Endbeschläge gleichzeitig angelenkt werden. Wird der Gurtstraffer für einen Gurt verwendet, ist an einem der Zugübertragungsmittel ein Gurtschloss und an einem weiteren Zugübertragungsmittel ein zugehöriger Endbeschlag des Gurtes befestigt.
Darüber hinaus ist aus der EP 1 160 134 B1 ein Insassenrückhaltesystem mit einem Airbag und einem Gurt zur Ausübung einer Rückhaltekraft auf einen Insassen und mit einem Gurtkraftbegrenzer zur Begrenzung der über den Gurt auf den Insassen ausgeübten Rückhaltekraft bekannt. Die Rückhaltekraft durch den Gurtkraftbegrenzer ist in Abhängigkeit von vordefinierten Parametern von einem relativ höheren auf ein relativ niedrigeres Rückhaltekraftniveau schaltbar. Eine Aktivierung des Gurtkraftbegrenzers erfolgt nur dann, wenn eine Auslösung des Airbags erkannt ist und eine vorgegebene Insassenvorverlagerung erreicht ist und eine vordefinierte Aufblaszeit des Airbags abgelaufen ist und in einer Aktivierungsmatrix ein der vorliegenden Crash-Intensität und dem vorliegenden Insassengewicht zugeordnetes Feld einer Aktivierung des Gurtkraftbegrenzers vorsieht, wobei die Aktivierungsmatrix derart ausgelegt ist, dass eine Aktivierung des Gurtkraftbegrenzers unterbleibt, wenn die Crash-Intensität und/oder das Insassengewicht größer einer vordefinierten Schwelle sind. Darüber hinaus ist ein Verfahren zum Betrieb des Insassenrückhaltesystems offenbart.
Weiterhin ist in der DE 297 02 125 U1 ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem beschrieben. Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem weist ein Gurtband, einen Gurtaufroller, ein Gurtschloss, eine Steckzunge, zwei Gurtstraffer, von denen einer ein Aufrollstraffer und der andere ein Schlossstraffer oder ein Endbeschlagstraffer ist, und wenigstens eine mit den beiden Gurtstraffern gekoppelte Steuereinheit auf. Mittels der Steuereinheit sind die beiden Gurtstraffer im Rückhaltefall aktivierbar. Wenigstens einer der beiden Gurtstraffer weist eine Kraftbegrenzungseinheit auf.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Ansteuerung einer Sicherheitsgurtvorrichtung und eine verbesserte Sicherheitsgurtvorrichtung anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Sicherheitsgurtvorrichtung durch die Anspruch 9 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem Verfahren zur Ansteuerung einer Sicherheitsgurtvorrichtung eines Fahrzeuges, wobei die Sicherheitsgurtvorrichtung zumindest einen Sicherheitsgurt und eine Gurtstraffvorrichtung aufweist, werden ein Insassengewicht eines Fahrzeuginsassen, welchem der Sicherheitsgurt zugeordnet ist, und eine Kollisionsschwere ermittelt. Erfindungsgemäß werden mindestens ein Kollisionsparameter, mindestens ein Insassenparameter und/oder mindestens ein Sicherheitsgurtparameter ermittelt, wobei die Gurtstraffvorrichtung in Abhängigkeit dieser ermittelten Parameter angesteuert wird.
Dadurch, dass die Gurtstraffvorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Parameter angesteuert wird, wird der Fahrzeuginsasse, der den Sicherheitsgurt angelegt hat, mittels der Sicherheitsgurtvorrichtung optimal zurückgehalten. Durch die aufgrund der Parameter situationsabhängige Ansteuerung der Gurtstraffvorrichtung wird einer Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen, aus welcher ein hohes Verletzungsrisiko resultieren kann, entgegengewirkt, so dass das Verletzungsrisiko zumindest verringert ist. Darüber hinaus wird mittels der Ansteuerung in Abhängigkeit einer Anzahl von ermittelten Parametern eine frühzeitige Anbindung des Fahrzeuginsassen an seinen Fahrzeugsitz erreicht, wodurch der Fahrzeuginsasse möglichst schnell an einer Gesamtverzögerung des Fahrzeuges teilnimmt.
Dabei wird die Gurtstraffvorrichtung vorzugsweise in Abhängigkeit jedweder Kombination der ermittelten Parameter angesteuert.
Bevorzugt werden als Kollisionsparameter wenigstens ein Abstand des Fahrzeuges zu einem Kollisionsobjekt, eine Objektart, eine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Fahrzeug und dem Kollisionsobjekt, die Kollisionsschwere und/oder eine Kollisionsart ermittelt.
Vorzugsweise wird das ermittelte Kollisionsobjekt in eine Objektart eingeteilt, wobei zumindest zwischen Fahrzeugen und Personen als Objektart unterschieden wird. Wird bei einem Kollisionsobjekt die Objektart Fahrzeug ermittelt, so ist zumindest eine Vorraussetzung zur Aktivierung der Gurtstraffvorrichtung gegeben. Handelt es sich bei dem Kollisionsobjekt um eine Person, kann vorgesehen sein, die Gurtstraffvorrichtung nicht zu aktivieren, da weniger ein Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen besteht.
Darüber hinaus werden eine Kollisionsschwere sowie eine Kollisionsart ermittelt, wobei unter Kollisionsart bevorzugt eine Unterscheidung zumindest zwischen einer Seitenkollision und einer Frontalkollision des Fahrzeuges durchgeführt wird. Mittels der Unterscheidung in Bezug auf die Kollisionsart ist es möglich, Bestandteile der Gurtstraffvorrichtung derart anzusteuern, dass der Sicherheitsgurt zumindest abschnittsweise mit erhöhtem Straffkraftniveau gestrafft wird.
Die Kollisionsschwere wird vorzugsweise anhand einer durch das Kollisionsobjekt auf das Fahrzeug wirkenden Verzögerung erfasst, so dass die Gurtstraffvorrichtung bevorzugt bei Überschreitung eines Schwellwertes hinsichtlich der Verzögerung angesteuert und aktiviert wird.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens werden als Insassenparameter wenigstens das Insassengewicht, eine Insassenposition und/oder eine Fahrzeugsitzposition ermittelt.
Mittels dieser ermittelten Insassenparameter ist es in besonders vorteilhafter Weise möglich, zu ermitteln, ob der Sicherheitsgurt mit einem hohen Straffkraftniveau oder mit einem weniger hohen Straffkraftniveau gestrafft wird. Wird beispielsweise ermittelt, dass sich der Fahrzeuginsasse in Bezug auf eine Sitzfläche des Fahrzeugsitzes in einem vorderen Bereich befindet, wird der Sicherheitsgurt mittels der Gurtstraffvorrichtung zumindest beidseitig des Fahrzeugsitzes mit einem hohen Straffkraftniveau gestrafft, so dass der Fahrzeuginsasse zur Erhöhung seiner Sicherheit mittels des sich straffenden Sicherheitsgurtes in Richtung einer Sitzlehne des Fahrzeugsitzes rückverlagert wird. Durch die Rückverlagerung des Fahrzeuginsassen wird in besonders vorteilhafter Weise ein Vorverlagerungsweg vergrößert, so dass ein Verletzungsrisiko wenigstens verringert ist.
Darüber hinaus kann durch die ermittelte Fahrzeugsitzposition beispielsweise bestimmt werden, wie viel Vorverlagerungsweg für den auf den Fahrzeugsitz sitzenden Fahrzeuginsassen zur Verfügung steht.
Weiterhin ist vorgesehen, dass als Sicherheitsgurtparameter wenigstens ein Gurtstatus, eine mittels des Sicherheitsgurtes auf den Fahrzeuginsassen wirkende Kraft und/oder eine Auszugslänge des Sicherheitsgurtes ermittelt werden.
Als Gurtstatus wird insbesondere ermittelt, ob der Fahrzeuginsasse seinen Sicherheitsgurt angelegt hat. Dies wird vorzugsweise mittels einer Kopplung einer Gurtschlosszunge mit einem zugehörigen Gurtschloss des Sicherheitsgurtes und/oder mittels einer Sitzbelegung erfasst. Wird ermittelt, dass der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt nicht angelegt hat, kann vorgesehen sein, die Gurtstraffvorrichtung nicht zu aktivieren. Wird ermittelt, dass sich das Fahrzeug im Fahrbetrieb befindet und der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt nicht angelegt hat, erfolgt bevorzugt eine Warnsignalausgabe, die den Fahrzeuginsassen darauf hinweist, den Sicherheitsgurt anzulegen.
Als die mittels des Sicherheitsgurtes auf den Fahrzeuginsassen wirkende Kraft ist die Kraft gemeint, mit welcher der Fahrzeuginsasse von dem Sicherheitsgurt zurückgehalten wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die Gurtstraffvorrichtung in Abhängigkeit der ermittelten Parameter konstant, degressiv, schaltbar oder mittels einer Kraft-Wegkennlinie angesteuert. Konstant bedeutet dabei, dass mittels der Gurtstraffvorrichtung ein konstantes Straffkraftniveau auf den Sicherheitsgurt ausgeübt wird und dieser mit dem konstanten Straffkraftniveau gestrafft wird.
Wird die Gurtstraffvorrichtung degressiv angesteuert, so nimmt das auf den Sicherheitsgurt mittels der Gurtstraffvorrichtung wirkende Straffkraftniveau ab, wobei das Straffkraftniveau während des Straffvorgangs stufenweise oder kontinuierlich vermindert wird.
Wird die Gurtstraffvorrichtung schaltbar angesteuert, erfolgt diese Art der Ansteuerung insbesondere in Abhängigkeit von der Kollisionsschwere, der Insassengröße und/oder in Abhängigkeit von dem Insassengewicht. Hierbei ist es möglich, den Sicherheitsgurt mittels der Gurtstraffvorrichtung zumindest mittels zweier verschiedener Straffkraftniveaus zu straffen.
Alternativ wird die Gurtstraffvorrichtung mittels einer in einer Steuereinheit der Gurtstraffvorrichtung hinterlegten Kraft-Wegkennlinie angesteuert. D. h., dass das Straffkraftniveau in Abhängigkeit von einer Auszugslänge des Sicherheitsgurtes variiert.
Insbesondere richtet sich die Art der Ansteuerung der Gurtstraffvorrichtung danach, wie die Gurtstraffvorrichtung ausgebildet ist.
Besonders bevorzugt wird eine im Sicherheitsgurt durch die Straffung wirkende Zugkraft begrenzt, wobei die Zugkraft im Sicherheitsgurt am Endbeschlag, am Gurtschloss und/oder am Gurtaufroller begrenzt wird. Mittels der Kraftbegrenzung wird eine auf den Fahrzeuginsassen mittels des Sicherheitsgurtes wirkende Zugkraft begrenzt, so dass ein Verletzungsrisiko des Fahrzeuginsassen durch den Sicherheitsgurt selbst zumindest verringert wird.
Dazu ist vorgesehen, dass die Zugkraft im Sicherheitsgurt zumindest in Abhängigkeit von der ermittelten Kollisionsschwere, des ermittelten Insassengewichtes, der ermittelten Insassengröße und/oder der ermittelten Insassenposition begrenzt wird. D. h., dass die Zugkraft im Sicherheitsgurt in besonders vorteilhafter Weise situationsbedingt und spezifisch auf den Fahrzeuginsassen bezogen begrenzt wird.
Die Kraftbegrenzung kann dabei in Abhängigkeit eines Straffweges, eines tatsächlichen Straffweges oder unabhängig vom Straffweg durchgeführt werden. Hierzu richtet sich die Art der Kraftbegrenzung insbesondere nach einer Ausführungsform einer verwendeten Kraftbegrenzungseinheit.
Bei einer Sicherheitsgurtvorrichtung eines Fahrzeuges, wobei die Sicherheitsgurtvorrichtung zumindest einen Sicherheitsgurt und eine Gurtstraffvorrichtung aufweist, sind ein Insassengewicht eines Fahrzeuginsassen, welchem der Sicherheitsgurt zugeordnet ist, und eine Kollisionsschwere ermittelbar. Erfindungsgemäß weist die Gurtstraffvorrichtung einen Endbeschlagstraffer, einen Gurtschlossstraffer und/oder einen Aufrollstraffer auf, wobei Kollisionsparameter, Insassenparameter und/oder Sicherheitsgurtparameter ermittelbar sind und die Gurtstraffvorrichtung in Abhängigkeit dieser erfassten Parameter ansteuerbar ist.
Dabei kann vorgesehen sein, dass die Gurtstraffvorrichtung einen Endbeschlagstraffer, einen Gurtschlossstraffer und einen Aufrollstraffer umfasst. Alternativ dazu umfasst die Gurtstraffvorrichtung einen Endbeschlagstraffer und einen Gurtschlossstraffer, so dass der Sicherheitsgurt zumindest über einen Beckengurt straffbar ist.
Denkbar ist auch, dass die Gurtstraffvorrichtung einen Aufrollstraffer und einen Endbeschlagstraffer umfasst, wobei auch die Kombination von Aufrollstraffer und Gurtschlossstraffer möglich ist.
Zudem weist die Gurtstraffvorrichtung besonders bevorzugt mindestens eine auf den Sicherheitsgurt wirkende Kraftbegrenzungseinheit auf. Dabei kann eine Kraftbegrenzungseinheit am Gurtaufroller, am Endbeschlag und/oder am Gurtschlossstraffer angeordnet sein.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen:
1 schematisch ein Blockschaltbild einer Ansteuerung einer Sicherheitsgurtvorrichtung eines Fahrzeuges und
2 schematisch ein Blockschaltbild einer Ansteuerung einer Gurtstraffvorrichtung eines Fahrzeuges, wobei Mittel zur Kraftbegrenzung vorgesehen sind.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ansteuerung einer Gurtstraffvorrichtung 1 einer Sicherheitsgurtvorrichtung eines Fahrzeuges.
Bei einem Sicherheitsgurt der Sicherheitsgurtvorrichtung handelt es sich um einen Dreipunktgurt, so dass ein Fahrzeuginsasse, welcher den Sicherheitsgurt angelegt hat, über drei Punkte an einer Fahrzeugkarosserie angebunden ist.
Ein erster Punkt der Anbindung befindet sich in einem unteren Bereich der B-Säule des Fahrzeuges oder an einem Fahrzeugsitz, wobei an dem ersten Punkt ein Endbeschlag des Sicherheitsgurtes angeordnet ist.
Ein zweiter Punkt zur Anbindung des Fahrzeuginsassen mittels des Sicherheitsgurtes ist ein Gurtschloss, in welches eine an dem Sicherheitsgurt angeordnete Gurtschlosszunge einsteckbar ist.
Ein dritter Punkt ist in einem oberen Bereich der B-Säule angeordnet, wobei dort ein Gurtaufroller zum Auf- und Abwickeln des Sicherheitsgurtes befestigt ist.
Die Gurtstraffvorrichtung 1 umfasst einen Aufrollstraffer 1.1, einen Endbeschlagstraffer 1.2 und einen Gurtschlossstraffer 1.3, wobei der Sicherheitsgurt mit allen Gurtstraffern 1.1 bis 1.3 verbunden ist.
Die Gurtstraffvorrichtung 1 ist dazu vorgesehen, den Sicherheitsgurt bei einer dem Fahrzeug bevorstehenden Kollision oder bei einer identifizierten Kollision zu straffen. Durch die Straffung des Sicherheitsgurtes liegt dieser straff am Körper des Fahrzeuginsassen an, so dass dieser vergleichsweise schnell an einer durch die Kollision des Fahrzeuges bedingten Gesamtverzögerung teilnimmt.
Vorzugsweise werden zur Ansteuerung der Gurtstraffvorrichtung 1 Kollisionsparameter K, Insassenparameter I und Sicherheitsgurtparameter S ermittelt. Die ermittelten Kollisionsparameter K, Insassenparameter I und Sicherheitsgurtparameter S werden einer Auswerte- und Steuereinheit 2 der Gurtstraffvorrichtung 1 zugeführt, wobei die Gurtstraffvorrichtung 1 mittels der Auswerte- und Steuereinheit aktivierbar ist.
Als Kollisionsparameter K werden ein Abstand a des Fahrzeuges zu einem erfassten potentiellen Kollisionsobjekt, eine Relativgeschwindigkeit v_rel zwischen dem Fahrzeug und dem potentiellen Kollisionsobjekt, eine Objektart O eines potentiellen Kollisionsobjektes, eine Kollisionsart KA und eine Kollisionsschwere KS ermittelt.
Voraussetzung zur Ermittlung der Kollisionsparameter K ist, dass ein für das Fahrzeug potentielles Kollisionsobjekt erfasst wurde. Zur Erfassung eines solchen ist bevorzugt an dem Fahrzeug zumindest eine Bilderfassungseinheit angeordnet, mittels welcher eine Umgebung des Fahrzeuges optisch erfassbar ist. Befindet sich das potentielle Kollisionsobjekt innerhalb des Erfassungsbereiches der Bilderfassungseinheit, werden die aufgenommenen Bilddaten der Auswerte- und Steuereinheit 2 der Gurtstraffvorrichtung 1 zugeführt und ausgewertet.
Um den Abstand a des Fahrzeuges zu dem Kollisionsobjekt zu ermitteln, ist bevorzugt zumindest ein Radarsensor an dem Fahrzeug angeordnet. Mittels einer Abstandserfassung über einen vorgegebenen Zeitraum kann sogleich die Relativgeschwindigkeit v_rel zwischen dem Fahrzeug und dem potentiellen Kollisionsobjekt ermittelt werden.
Des Weiteren kann anhand der Relativgeschwindigkeit v_rel und des Abstandes a ein Kollisionszeitpunkt, also der Zeitpunkt, zu welchem die Kollision mit hoher Wahrscheinlichkeit eintritt, ermittelt werden.
In der Auswerte- und Steuereinheit 2 sind zur Einteilung des potentiellen Kollisionsobjektes in eine Objektart O beispielsweise eine Anzahl von Vorlagen hinterlegt, so dass es möglich ist, das erfasste potentielle Kollisionsobjekt einer Objektart O zuzuordnen. Dabei sind zumindest Vorlagen hinsichtlich einer Unterscheidung zwischen Fahrzeugen und Personen gespeichert.
Zur Ermittlung der Kollisionsart KA ist vorgesehen, dass mittels am Fahrzeug angeordneter Erfassungseinheiten spätestens bei der Kollision selbst Signale erfassbar sind, so dass zumindest ermittelt werden kann, ob es sich bei der Kollision um eine Frontalkollision, eine Seitenkollision oder eine seitliche Frontalkollision handelt.
Als ein weiterer Kollisionsparameter K wird die Kollisionsschwere KS für das Fahrzeug ermittelt. Dazu wird eine Verzögerung des Fahrzeuges, welche aus dem Aufprall des Fahrzeuges auf das Kollisionsobjekt resultiert, erfasst.
Anhand einer Stärke der Verzögerung kann die Kollisionsschwere KS bestimmt werden.
Des Weiteren sieht das Verfahren vor, Insassenparameter I in Bezug auf den Fahrzeuginsassen auf einem Fahrzeugsitz zu ermitteln, welchem die Sicherheitsgurtvorrichtung und somit auch die Gurtstraffvorrichtung 1 zugeordnet ist.
Dabei werden als Insassenparameter I ein Insassengewicht IG, eine Insassenposition IP, eine Insassenkinematik IK und eine Fahrzeugsitzposition FP ermittelt.
Bevorzugt wird das Insassengewicht IG des Fahrzeuginsassen, der auf dem Fahrzeugsitz sitzt, mittels in einem Sitzkissen des Fahrzeugsitzes angeordneter Drucksensoren ermittelt.
Die Insassenposition IP und die Insassenkinematik IK werden vorzugsweise mittels einer im Fahrzeuginnenraum angeordneten optischen Erfassungseinheit ermittelt, wobei die Insassenkinematik IK auch über eine Auszugslänge AL des dem Fahrzeuginsassen zugeordneten Sicherheitsgurtes ermittelt werden kann. Die Auszugslänge AL wird im Rahmen der Ermittlung der Sicherheitsgurtparameter S erfasst.
Die Insassenkinematik IK wird ermittelt, um beispielsweise ableiten zu können, ob der Oberkörper des Fahrzeuginsassen vorverlagert ist.
Darüber hinaus wird die Fahrzeugsitzposition FP des Fahrzeugsitzes, auf welchem der Fahrzeuginsasse sitzt, ermittelt.
Beispielsweise sind hierzu an den Verstellschienen, mittels derer der Fahrzeugsitz in Richtung der Fahrzeuglängsachse verschiebbar ist, Schalter angeordnet. Befindet sich der Fahrzeugsitz an einem Ende der Verstellschienen, welches in Richtung Fahrzeugheck angeordnet ist, kann die Fahrzeugsitzposition mittels eines von dem Schalter erzeugten elektrischen Signals ermittelt werden. Befindet sich der Fahrzeugsitz an einem in Richtung Fahrzeugfront angeordneten Ende der Verstellschienen, wird ebenfalls ein elektrisches Signal erzeugt.
Wird kein elektrisches Signal erzeugt, ist zumindest ermittelbar, dass sich der Fahrzeugsitz in Bezug auf die Verstellschienen zwischen dem frontseitigen und dem heckseitigen Ende der Verstellschienen befindet.
Ist die Sitzverstellung elektrisch ausgeführt, kann anhand von Umdrehungen eines Elektromotors zur Sitzverstellung die Fahrzeugsitzposition FP ermittelt werden.
Alternativ oder zusätzlich kann die Fahrzeugsitzposition FP mittels an den Verstellschienen angebrachten Messpunkten oder mittels anderer Verfahren ermittelt werden.
Weiterhin ist vorgesehen, dass zur Ansteuerung der Gurtstraffvorrichtung 1 Sicherheitsgurtparameter S ermittelt werden. Als Sicherheitsgurtparameter S werden ein Gurtstatus GS, eine mittels des Sicherheitsgurtes auf den Fahrzeuginsassen wirkende Kraft F und die Auszugslänge AL des Sicherheitsgurtes, beispielsweise zur Ermittlung der Insassenkinematik IK, ermittelt.
Als ein Sicherheitsgurtparameter S wird der Gurtstatus GS des Sicherheitsgurtes ermittelt. Mit Gurtstatus GS ist gemeint, ob der Sicherheitsgurt angelegt ist oder nicht. Der Gurtstatus GS kann beispielsweise über die Kopplung der Gurtschlosszunge mit dem Gurtschloss in Verbindung mit erfassten Signalen einer Sitzbelegungserkennung bestimmt werden.
Zudem wird die mittels des Sicherheitsgurtes auf den Fahrzeuginsassen wirkende Kraft F, die so genannte Rückhaltekraft, ermittelt.
Als ein weiterer Sicherheitsgurtparameter S wird die Auszugslänge AL des Sicherheitsgurtes ermittelt. Die Ermittlung der Auszugslänge AL kann mit Hilfe des Gurtaufrollers durchgeführt werden. Beispielsweise können die Umdrehungen des Gurtaufrollers erfasst werden und anhand der Umdrehungen die Auszugslänge AL abgeleitet werden.
Denkbar ist auch, die Auszugslänge AL mittels anderer Hilfsmittel zu bestimmen.
Besonders bevorzugt werden die nicht kollisionsabhängigen Parameter, d. h. die Insassenparameter I und die Sicherheitsgurtparameter S im Betrieb des Fahrzeuges zumindest innerhalb vorgegebener Zeitintervalle wiederholt ermittelt.
Die Gurtstraffvorrichtung 1, die wie oben beschrieben, den Aufrollstraffer 1.1, den Endbeschlagstraffer 1.2 und den Gurtschlossstraffer 1.3 umfasst, wird in Abhängigkeit der ermittelten Kollisionsparameter K, der ermittelten Insassenparameter I und der ermittelten Sicherheitsgurtparameter S angesteuert.
In einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Aufrollstraffer 1.1, der Endbeschlagstraffer 1.2 und der Gurtschlossstraffer 1.3 gleichzeitig angesteuert werden, wobei der Endbeschlagstraffer 1.2 und der Gurtschlossstraffer 1.3 den Sicherheitsgurt mit einem gleichen Straffkraftniveau straffen.
Alternativ dazu straffen der Endbeschlagstraffer 1.2 und der Gurtschlossstraffer 1.3 den Sicherheitsgurt mit unterschiedlichem Straffkraftniveau, wobei der Aufrollstraffer 1.1 den Sicherheitsgurt mit dem gleichen Straffkraftniveau wie der Gurtschlossstraffer 1.3 strafft.
Wiederum alternativ dazu straffen der Aufrollstraffer 1.1 und der Endbeschlagstraffer 1.2 den Sicherheitsgurt mit verschiedenen Straffkraftniveaus.
Je nach dem, wie die Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 ausgebildet sind, straffen diese den Sicherheitsgurt mit konstantem, degressivem oder schaltbarem Straffkraftniveau, wobei der Sicherheitsgurt auch anhand einer Kraft-Wegkennlinie straffbar ist.
Bei Anwendung des konstanten Straffkraftniveaus wird der Sicherheitsgurt über den gesamten Straffvorgang mit dem gleichen Straffkraftniveau gestrafft.
Wird der Sicherheitsgurt mit einem degressiven Straffkraftniveau gestrafft, verringert sich die auf den Sicherheitsgurt wirkende Straffkraft über den gesamten Straffvorgang stufenweise oder kontinuierlich.
Handelt es sich bei einem der Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 um einen schaltbaren Gurtstraffer, ist es möglich, dass in Abhängigkeit von den ermittelten Parametern K, I, S ein Straffkraftniveau eingestellt wird.
Wird das Straffkraftniveau zumindest eines der Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 mittels der Kraft-Wegkennlinie eingestellt, ist die auf den Sicherheitsgurt wirkende Straffkraft in Abhängigkeit der Auszugslänge AL des Sicherheitsgurtes einstellbar.
In einer zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Aufrollstraffer 1.1 zeitlich gesehen vor oder nach dem Aktivieren des Endbeschlagstraffers 1.2 und des Gurtschlossstraffers 1.3 aktiviert wird.
Vorzugsweise wird der Aufrollstraffer 1.1 zeitlich vor dem Endbeschlagstraffer 1.2 und dem Gurtschlossstraffer 1.3 aktiviert, so dass eine Spulenlose an dem Gurtaufroller zumindest reduziert wird. Dadurch ist es möglich, den Endbeschlagstraffer 1.2 und den Gurtschlossstraffer 1.3 kompakter auszubilden.
Zur Straffung des Sicherheitsgurtes wirkt ein gleiches Straffkraftniveau am Endbeschlagstraffer 1.2 und am Gurtschlossstraffer 1.3, wobei mittels des Aufrollstraffers 1.1 ein höheres oder ein niedrigeres Straffkraftniveau auf den Sicherheitsgurt wirkt und der Sicherheitsgurt gestrafft wird.
Alternativ dazu wird der Sicherheitsgurt mittels des Endbeschlagstraffers 1.2 mit einem anderen Straffkraftniveau als mit dem Gurtschlossstraffer 1.3 gestrafft, wobei der Aufrollstraffer 1.1 den Sicherheitsgurt mit einem der beiden oder einem anderen Straffkraftniveau strafft, um zumindest die Spulenlose zu reduzieren.
Denkbar ist auch, dass der Aufrollstraffer 1.1 und der Endbeschlagstraffer 1.2 ein gleiches Straffkraftniveau aufweisen.
Die Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 können je nach Ausbildung, wie oben näher erläutert, ein konstantes, ein degressives, ein schaltbares oder ein anhand der Kraft-Wegkennlinie einstellbares Straffkraftniveau aufweisen.
In einer weiteren Alternative werden der Endbeschlagstraffer 1.2 und der Gurtschlossstraffer 1.3 zeitlich versetzt angesteuert, so dass erst der Aufrollstraffer 1.1, dann der Endbeschlagstraffer 1.2 und anschließend der Gurtschlossstraffer 1.3 oder der Gurtschlossstraffer 1.3 und dann der Endbeschlagstraffer 1.3 aktiviert werden.
Bei einer dritten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 den Sicherheitsgurt mit unterschiedlichen Straffkraftniveaus straffen, wobei auch zwei der drei Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 das gleiche Straffkraftniveau aufweisen können.
Auch können zumindest zwei der drei Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 zeitlich versetzt zueinander aktiviert werden. Zudem ist hier ebenfalls vorgesehen, den Aufrollstraffer 1.1 zeitlich vor oder nach der Aktivierung des Endbeschlagstraffers 1.2 oder des Gurtschlossstraffers 1.3 zu aktivieren.
Zumindest kann im Hinblick auf die ermittelten Kollisionsparameter K, Insassenparameter I und Sicherheitsgurtparameter S vorgesehen sein, dass beispielsweise bei erfasster Seitenkollision des Fahrzeuges nur der Gurtschlossstraffer 1.3 aktiviert wird und der Sicherheitsgurt dementsprechend nur auf der Gurtschlossseite gestrafft wird. Somit kann z. B. erreicht werden, dass der Fahrzeuginsasse, der in Bezug auf das Ausführungsbeispiel auf einem Fahrersitz sitzt, durch die Straffung des Sicherheitsgurtes auf der Gurtschlossseite einen Impuls erhält und mittels des Sicherheitsgurtes von einer Kollisionsseite des Fahrzeuges wegbewegt wird.
Dabei sind die Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 in Abhängigkeit der erfassten Parameter K, I, S einzeln und in jedweder Kombination einschließlich einer vorgegebenen Aktivierungsreihenfolge aktivierbar, um den Sicherheitsgurt zu straffen.
Die Gurtstraffvorrichtung 1, d. h. der Aufrollstraffer 1.1, der Endbeschlagstraffer 1.2 und der Gurtschlossstraffer 1.3 werden in jedem der Ausführungsbeispiele und in jedem der Alternativen in Abhängigkeit der ermittelten Kollisionsparameter K, der ermittelten Insassenparameter I und der ermittelten Sicherheitsgurtparameter S aktiviert.
Zusätzlich ist vorgesehen, sofern es sich bei dem Aufrollstraffer 1.1 um einen reversiblen Aufrollstraffer 1.1 handelt, dass dieser aktiviert wird, um zumindest die Spulenlose zu reduzieren, wenn erfasst wurde, dass dem Fahrzeug eine Kollision bevorsteht, auch wenn ein tatsächlicher Eintritt der Kollision nicht sicher vorherbestimmt werden kann.
Dazu kann vorgesehen sein, dass der Aufrollstraffer 1.1 in einem solchen Fall mit einem erhöhten Straffkraftniveau auf den Sicherheitsgurt wirkt.
Vorzugsweise ist es auch möglich, die Gurtstraffvorrichtung 1 zu einem tatsächlichen Kollisionszeitpunkt zu aktivieren. Dazu wird die Gurtstraffvorrichtung 1 zu dem Zeitpunkt aktiviert, wenn von am oder im Fahrzeug angeordneten Erfassungseinheiten ein Kontakt zwischen dem Fahrzeug und dem Kollisionsobjekt erfasst wird. Hierzu umfasst die Gurtstraffvorrichtung 1 besonders bevorzugt so genannte Leistungsstraffer als Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 und/oder Gurtstraffer 1.1 bis 1.3, welche reversibel aktivierbar sind.
Wird die Straffung des Sicherheitsgurtes vor der Kollision, d. h. vor dem mittels der Kollisionsparameter K ermittelten Kollisionszeitpunkt gestrafft, kann die Straffung mittels der Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 anhand einer in der Auswerte- und Steuereinheit 2 hinterlegten Kraftkennlinie erfolgen. Dabei ist das auf den Sicherheitsgurt mittels der Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 wirkende Straffkraftniveau vor dem ermittelten und/oder vor dem tatsächlichen Kollisionszeitpunkt geringer als bei Eintreten der Kollision. Spätestens zum Kollisionszeitpunkt wird mittels der Gurtstraffvorrichtung 1 ein höheres Straffkraftniveau auf den Sicherheitsgurt ausgeübt, wobei das Straffkraftniveau zur Straffung des Sicherheitsgurtes stufenweise oder kontinuierlich ansteigt.
Das Straffkraftniveau wird ebenfalls erhöht, sofern die Kollision tatsächlich eintritt, auch wenn kein Kollisionszeitpunkt ermittelt wurde.
Die Gurtstraffvorrichtung 1 umfasst hierzu als Leistungsstraffer ausgeführte Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 und/oder reversible Gurtstraffer 1.1 bis 1.3.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, den Sicherheitsgurt mittels der Gurtstraffvorrichtung 1 mit zwei- oder mehrstufigem Straffkraftniveau zu straffen. Dazu kann die Straffung mit ein- oder zweistufigem Straffkraftniveau, mit degressivem Straffkraftniveau, mit progressivem Straffkraftniveau oder einem Straffkraftniveau anhand einer Kraft-Wegkennlinie erfolgen.
Umfasst die Gurtstraffvorrichtung 1 mindestens einen zwischen zwei Straffkraftniveaus schaltbaren Gurtstraffer 1.1 bis 1.3, kann das Straffkraftniveau in Abhängigkeit der ermittelten Kollisionsschwere KS, einer beispielsweise optisch erfassten Insassengröße und/oder des Insassengewichtes IG und/oder in Abhängigkeit der ermittelten Fahrzeugsitzposition FP eingestellt werden.
In einem weiteren, nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Gurtstraffvorrichtung 1 einen Endbeschlagstraffer 1.2 und einen Gurtschlossstraffer 1.3.
Dabei können der Endbeschlagstraffer 1.2 und der Gurtschlossstraffer 1.3 in Abhängigkeit der ermittelten Parameter K, I, S gleichzeitig aktiviert werden und den Sicherheitsgurt mit gleichem Straffkraftniveau oder mit verschiedenen Straffkraftniveaus straffen.
Alternativ dazu werden der Endbeschlagstraffer 1.2 und der Gurtschlossstraffer 1.3 in Abhängigkeit der ermittelten Parameter K, I, S zeitlich versetzt aktiviert, wobei der Endbeschlagstraffer 1.2 und der Gurtschlossstraffer 1.3 mit gleichem Straffkraftniveau oder mit verschiedenen Straffkraftniveaus auf den Sicherheitsgurt wirken.
Darüber hinaus ist es möglich, dass in Abhängigkeit der ermittelten Parameter K, I, S entweder der Endbeschlagstraffer 1.2 oder der Gurtschlossstraffer 1.3 aktiviert werden, um den Sicherheitsgurt zumindest einseitig zu straffen.
Dabei weisen der Endbeschlagstraffer 1.2 und/oder der Gurtschlossstraffer 1.3 in Abhängigkeit ihrer Ausführungsform ein konstantes, ein degressives, ein schaltbares oder ein von einer Kraft-Wegkennlinie abhängiges Straffkraftniveau auf.
In 2 ist ein Blockschaltbild zur Ansteuerung der Gurtstraffvorrichtung 1 dargestellt, wobei die Gurtstraffvorrichtung 1 einen Aufrollstraffer 1.1 und einen kombinierten Endbeschlag- und Gurtschlossstraffer 1.2, 1.3 umfasst. Dabei sind Mittel zur Kraftbegrenzung einer Zugkraft im Sicherheitsgurt vorgesehen, wobei die Mittel Kraftbegrenzungseinheiten 3 sind.
Mittels der Kraftbegrenzungseinheiten 3 wird die Zugkraft im Sicherheitsgurt begrenzt, so dass eine aus der Zugkraft im Sicherheitsgurt resultierende Belastung des Fahrzeuginsassen zumindest verringert wird.
Dazu ist vorgesehen, dass die Zugkraft im Gurtaufroller, am Gurtschloss oder am Endbeschlag begrenzt wird.
Alternativ dazu wird die Zugkraft am Gurtaufroller, am Endbeschlag und im Gurtschloss begrenzt, wobei ein Kraftbegrenzungsniveau am Gurtaufroller, am Endbeschlag und am Gurtschloss gleich oder verschieden sein kann.
Die Kraftbegrenzung der Zugkraft im Sicherheitsgurt erfolgt anhand von Kraftkennlinien bezüglich einer Kraftbegrenzungseinheit 3 konstant oder degressiv.
Auch kann oder können die Kraftbegrenzungseinheit 3 bzw. die Kraftbegrenzungseinheiten 3 anhand einer Kraft-Wegkennlinie eingestellt werden.
Handelt es sich bei der Kraftbegrenzungseinheit 3 um eine schaltbare Kraftbegrenzungseinheit 3, kann die Kraftbegrenzung in Abhängigkeit von der ermittelten Kollisionsschwere KS, von einer ermittelten Insassengröße und/oder von dem ermittelten Insassengewicht IG, in Abhängigkeit von der ermittelten Insassenposition IP und/oder der ermittelten Fahrzeugsitzposition FP und/oder in Abhängigkeit von einer hinterlegten Auswertelogik hinsichtlich einer theoretischen Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen und/oder hinsichtlich einer Kraftmessung erfolgen.
Die Kraftmessung kann im Sicherheitsgurt, im Aufrollstraffer 1.1, im Endbeschlagstraffer 1.2 und/oder im Gurtschlossstraffer 1.3 erfolgen.
Dabei kann die Kraftmessung auch indirekt erfolgen, wobei hierzu eine Druckmessung in zumindest einem der Gurtstraffer 1.1 bis 1.3 durchgeführt werden kann. Alternativ oder zusätzlich wird die indirekte Kraftmessung anhand einer Verdrehung einer Torsionswelle wenigstens einer Kraftbegrenzungseinheit 3 durchgeführt.
Wiederum alternativ oder zusätzlich kann die indirekte Kraftmessung statisch oder dynamisch, d. h. während der Kollision am Gurtauszug ermittelt werden.
In Abhängigkeit der Ausbildung der Kraftbegrenzungseinheiten 3 kann ein Kraftbegrenzungsweg, also der Weg, um welchen der Sicherheitsgurt nach der Straffung freigegeben wird, einem tatsächlichen Straffweg des Sicherheitsgurtes entsprechen.
Auch kann der Kraftbegrenzungsweg unabhängig von dem tatsächlichen oder zur Verfügung stehenden Straffweg sein, wobei der Kraftbegrenzungsweg alternativ dazu um einen vorgegebenen Wert größer oder kleiner als der tatsächliche Straffweg sein kann.
Zur Ansteuerung der Gurtstraffvorrichtung 1 ist es nicht zwingend erforderlich, dass alle genannten Kollisionsparameter K, alle genannten Insassenparameter I und alle genannten Sicherheitsgurtparameter S ermittelt werden.
Mittels des Verfahrens zur Ansteuerung der Sicherheitsgurtvorrichtung ist eine Lösung geschaffen, mittels welcher die Gurtstraffvorrichtung 1 situationsbedingt und an den Fahrzeuginsassen spezifisch angepasst aktivierbar ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008061614 A1 [0002]
EP 1160134 B1 [0003]
DE 29702125 U1 [0004]

Claims

Verfahren zur Ansteuerung einer Sicherheitsgurtvorrichtung eines Fahrzeuges, wobei die Sicherheitsgurtvorrichtung zumindest einen Sicherheitsgurt und eine Gurtstraffvorrichtung (1) aufweist, wobei ein Insassengewicht (IG) eines Fahrzeuginsassen, welchem der Sicherheitsgurt zugeordnet ist, und eine Kollisionsschwere (KS) ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kollisionsparameter (K), mindestens ein Insassenparameter (I) und/oder mindestens ein Sicherheitsgurtparameter (S) ermittelt werden und die Gurtstraffvorrichtung (1) in Abhängigkeit dieser ermittelten Parameter (K, I, S) angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kollisionsparameter (K) wenigstens ein Abstand (a) des Fahrzeuges zu einem Kollisionsobjekt, eine Objektart (O), eine Relativgeschwindigkeit (v_rel) zwischen dem Fahrzeug und dem Kollisionsobjekt, die Kollisionsschwere (KS) und/oder eine Kollisionsart (KA) ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Insassenparameter (I) wenigstens das Insassengewicht (IG), eine Insassenposition (IP), eine Insassenkinematik (IK) und/oder eine Fahrzeugsitzposition (FP) ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Sicherheitsgurtparameter (S) wenigstens ein Gurtstatus (GS), eine mittels des Sicherheitsgurtes auf den Fahrzeuginsassen wirkende Kraft (F) und/oder eine Auszugslänge (AL) des Sicherheitsgurtes ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtstraffvorrichtung (1) und/oder eine Kraftbegrenzungseinheit (3) in Abhängigkeit der ermittelten Parameter (K, I, S) konstant, degressiv, schaltbar oder mittels einer Kraft-Wegkennlinie angesteuert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine im Sicherheitsgurt wirkende Zugkraft begrenzt wird, wobei die Zugkraft im Sicherheitsgurt am Endbeschlag, am Gurtschloss und/oder am Gurtaufroller begrenzt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugkraft im Sicherheitsgurt und/oder in einer Kraftbegrenzungseinheit (3) zumindest in Abhängigkeit von der ermittelten Kollisionsschwere (KS), des ermittelten Insassengewichtes (IG), einer ermittelten Insassengröße und/oder der ermittelten Insassenposition (IP) begrenzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftbegrenzung in Abhängigkeit eines möglichen Straffweges, eines tatsächlichen Straffweges und/oder unabhängig vom Straffweg und/oder vom Kraftbegrenzungsbeginn durchgeführt wird.
Sicherheitsgurtvorrichtung eines Fahrzeuges, wobei die Sicherheitsgurtvorrichtung zumindest einen Sicherheitsgurt und eine Gurtstraffvorrichtung (1) aufweist, wobei ein Insassengewicht (IG) eines Fahrzeuginsassen, welchem der Sicherheitsgurt zugeordnet ist, und eine Kollisionsschwere (KS) ermittelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtstraffvorrichtung (1) einen Endbeschlagstraffer (1.2), einen Gurtschlossstraffer (1.3) und/oder einen Aufrollstraffer (1.1) aufweist, wobei mindestens ein Kollisionsparameter (K), mindestens ein Insassenparameter (I) und/oder mindestens ein Sicherheitsgurtparameter (5) ermittelbar sind und die Gurtstraffvorrichtung (1) in Abhängigkeit dieser ermittelten Parameter (K, I, S) ansteuerbar ist.
Sicherheitsgurtvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtstraffvorrichtung (1) zumindest eine Kraftbegrenzungseinheit (3) aufweist, mittels welcher eine im Sicherheitsgurt wirkende Zugkraft begrenzbar ist.