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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Insassenschutz in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die
DE 10 2010 052 412 A1 offenbart ein Verfahren zum Schützen eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeugsitz eines Fahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, bei welchem mindestens ein an dem Fahrzeugsitz angeordnetes, zum Schutz des auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Fahrzeuginsassen auslösbares Schutzelement bei einer sich anbahnenden Kollision oder bei einer Kollision ausgelöst wird, wobei beim Auslösen des Schutzelements auf den Fahrzeuginsassen oder zumindest einen Körperabschnitt des Fahrzeuginsassen ein Bewegungsimpuls ausgeübt wird, durch welchen der Fahrzeuginsasse oder zumindest ein Körperabschnitt des Fahrzeuginsassen von einem Kollisionsabschnitt des Fahrzeugs, der mit dem Objekt kollidiert oder kollidieren wird, weg bewegt wird. Dabei wird eine Intensität des Bewegungsimpulses in Abhängigkeit von einer ermittelten Unfallschwere und/oder einer ermittelten Unfallart variiert.
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Weiterhin ist aus der
WO 2008/110610 A1 eine Fahrzeugsitzanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit einem Fahrzeugsitz; mindestens einem an dem Fahrzeugsitz angeordneten aufblasbaren Element; Mitteln zum Aufblasen des aufblasbaren Elementes, die das aufblasbare Element in Abhängigkeit von einem Steuersignal, das eine sich anbahnende Kollision des Kraftfahrzeuges mit einem Objekt signalisiert, aufblasen, wobei das aufblasbare Element derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es, während es als Reaktion auf das Steuersignal aufgeblasen wird, auf einen in dem Fahrzeugsitz befindlichen Fahrzeuginsassen einen Impuls ausübt, der den Fahrzeuginsassen von einem Kollisionsabschnitt des Fahrzeuges, der mit dem Objekt kollidieren wird, weg bewegt.
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Darüber hinaus ist aus der
EP 2 354 777 A1 eine Schlittentestvorrichtung bekannt, bei der insbesondere eine Fahrzeugkollision simuliert wird, bei der Fahrzeugkomponenten in eine Fahrzeugkabine eindringen, wie es beispielsweise bei Kollisionen mit geringer seitlicher Überdeckung erfolgt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Insassenschutz in einem Fahrzeug anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei einem Verfahren zum Insassenschutz in einem Fahrzeug wird zumindest ein in dem Fahrzeug angeordnetes, einem Insassen im Wesentlichen frontal zugeordnetes, erstes Insassenschutzmittel ausgelöst. Erfindungsgemäß wird bei einer dem Fahrzeug bevorstehenden seitlich versetzten Frontalkollision oder bei Eintritt einer seitlich versetzten Frontalkollision zumindest ein zweites Insassenschutzmittel ausgelöst, wobei beim Auslösen des zweiten Insassenschutzmittels der Insasse oder zumindest ein Körperabschnitt des Insassen derart relativ zum Fahrzeug bewegt wird, dass der Insasse relativ zum ersten Insassenschutzmittel positioniert wird.
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Durch Auslösen des zweiten Insassenschutzmittels wird eine kollisionsbedingte Kinematik des Insassen derart beeinflusst, dass dieser im Wesentlichen in eine Querrichtung des Fahrzeugs bewegt wird. Dabei wird zum Einen ein Kollisionsrisiko des Insassen mit einen Fahrzeuginnenraum begrenzenden Fahrzeugteilen verringert und der Insasse wird derart zum ersten Insassenschutzmittel bewegt, dass dieses einen bestmöglichen Schutz vor kollisionsbedingten Beschleunigungsbelastungen ermöglicht.
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Dazu wird der Insasse derart relativ zum ersten Insassenschutzmittel positioniert, dass der Insasse oder zumindest ein Körperabschnitt des Insassen von dem ersten Insassenschutzmittel aufgenommen wird. Der Insasse wird somit abgestützt und vorzugsweise eine gleichmäßige Lastverteilung auf einen Körperabschnitt, insbesondere einem Brustkorb, des Insassen erzielt.
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Beim Auslösen des ersten Insassenschutzmittels wird der Insasse im Wesentlichen in Richtung eines Fahrzeuginnenraums bewegt. Damit wird der Insasse von möglicherweise kollisionsbedingt intrudierenden Fahrzeugteilen, wie z. B. einer Türverkleidung oder einer A-Säule, weg bewegt.
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Als erstes Insassenschutzmittel wird dabei ein Frontairbag ausgelöst, welcher beispielsweise in einem Lenkrad oder im Bereich eines Armaturenbretts angeordnet ist. Der Frontairbag schützt insbesondere einen Kopf und eine Rumpf des Insassen.
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Als zweites Insassenschutzmittel wird ein Seitenairbag und/oder eine Luftblase ausgelöst, welcher beispielsweise in einer Seitenwange eines Fahrzeugsitzes angeordnet ist, auf dem der Insasse platziert ist. Vorzugsweise ist der Seitenairbag und/oder die Luftblase in der Seitenwange des Fahrzeugsitzes angeordnet, die einem Kollisionspunkt zugewandt ist, so dass beim Auslösen des Seitenairbags der Insasse in Richtung des ersten Insassenschutzmittels bewegt wird.
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Das zweite Insassenschutzmittel könnte auch aus einem mechanischen Bauteil wie z. B. einer Klappe, die kontrolliert in Bewegung gesetzt wird, bestehen.
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Das zweite Insassenschutzmittel wird vorzugsweise in Abhängigkeit eines an das zweite Insassenschutzmittel übermittelte Steuersignal ausgelöst. Das Steuersignal wird beispielsweise mittels einer Steuereinheit erzeugt, welche mit Mitteln zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung und/oder zur Ermittlung eines Fahrzeugzustands und/oder zur Prognose einer Kollisionsschwere und/oder Kollisionsart gekoppelt ist. Vorzugsweise ist damit eine präzise und zuverlässige Auslösung des zweiten Insassenschutzmittels ermöglicht.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform wird das Steuersignal in Abhängigkeit einer prognostizierten Kollisionsschwere und/oder Kollisionsart erzeugt, so dass das zweite Insassenschutzmittel beispielsweise stufenweise auslösbar ist. Dies ermöglicht eine differenzierte und variable Auslösung des ersten Insassenschutzmittels.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
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1 schematisch ein Fahrzeug und ein Kollisionsobjekt in Draufsicht,
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2 schematisch einen in einem Fahrzeuginnenraum angeordneten Insassen vor einer Kollision und ein erstes Insassenschutzmittel in einer Draufsicht,
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3 schematisch den Insassen gemäß 2 nach einer Frontalkollision,
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4 schematisch den Insassen gemäß 2 in einem ersten Zeitabschnitt nach einer seitlich versetzten Frontalkollision,
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5 schematisch den Insassen gemäß 4 in einem zweiten Zeitabschnitt nach der seitlich versetzten Frontalkollision,
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6 schematisch den Insassen gemäß 2 in einem ersten Zeitabschnitt nach einer seitlich versetzten Frontalkollision und ein ausgelöstes zweites Insassenschutzmittel,
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7 schematisch den Insassen gemäß 6 in einem zweiten Zeitabschnitt nach der seitlich versetzten Frontalkollision.
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8 Schematisch eine Bewegungsabfolge eines Insassen vor, während und nach einer seitlich versetzten Frontalkollision und
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9 schematisch eine Bewegungsabfolge eines Insassen vor, während und nach einer seitlich versetzten Frontalkollision bei Auslösung des zweiten Insassenschutzmittels.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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1 zeigt ein Fahrzeug 1 und ein Kollisionsobjekt 2 in Draufsicht. Die 2 bis 9 zeigen einen in dem Fahrzeug 1, insbesondere in einem Fahrzeuginnenraum, angeordneten Insassen I, welcher als ein Fahrer gezeigt ist. In den 2 bis 7 ist der Insasse I in Draufsicht gezeigt und relativ zu einem ersten Insassenschutzmittel 1.1 positioniert, welches zwischen dem Insassen I und einem Lenkrad 1.2 angeordnet ist. In den 4 bis 7 ist der Insasse I zusätzlich relativ zu einer Fahrzeugsäule 1.3, z. B. einer A-Säule, positioniert gezeigt. Die 6 zeigt zudem ein zweites Insassenschutzmittel 1.4. Die 8 und 9 zeigen jeweils eine Bewegungsabfolge des Insassen I nach einer Frontalkollision des Fahrzeugs 1 mit geringer Breitenüberdeckung, wobei 8 die Bewegungsabfolge des Insassen I ohne Anordnung des zweiten Insassenschutzmittels 1.4 und 9 eine Bewegungsabfolge des Insassen I mit Anordnung des zweiten Insassenschutzmittels 1.4 zeigt.
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Das in 1 gezeigte Fahrzeug 1 ist als ein Personenkraftwagen ausgebildet. Das Kollisionsobjekt 2 ist als ein stehendes Hindernis gezeigt. Das Fahrzeug 1 kollidiert mit dem Kollisionsobjekt 2 frontal mit geringer Breitenüberdeckung, d. h. es findet eine seitlich versetzte Frontalkollision statt. Ein in 1 gezeigter Kollisionspunkt KP des Fahrzeugs 1 ist dabei in eine Querrichtung y des Fahrzeugs 1 versetzt zu einer sich in eine Fahrtrichtung x erstreckenden Mittellinie m des Fahrzeugs 1, was im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen doppelseitigen Pfeil dargestellt ist. Eine Länge des doppelseitigen Pfeils entspricht in etwa einem Viertel einer Gesamtbreite des Fahrzeugs 1. Der Kollisionspunkt KP ist hierbei eine Stelle des Fahrzeugs 1, mit der das Fahrzeug 1 mit dem Kollisionsobjekt 2 kollidiert.
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Bei einer solchen Frontalkollision mit geringer Breitenüberdeckung ist das Risiko von Verletzungen der vorderen Insassen I, insbesondere des Fahrers und Beifahrers, sehr hoch. Dies ist dadurch begründet, dass das Fahrzeug 1 derart versetzt mit dem Kollisionsobjekt 2 kollidiert, dass ein jeweiliger, innenseitig eines korrespondierenden Vorderrads des Fahrzeugs 1 angeordneter Längsträger nicht durch das Kollisionsobjekt 2 beaufschlagt wird und somit nicht zur Absorption von Aufprallenergie beitragen kann. Dadurch ist eine Intrusion von Fahrzeugteilen, z. B. einer Türverkleidung, in den Fahrzeuginnenraum möglich, die für den Insassen I ein Hindernis mit hohem Verletzungsrisiko darstellen können.
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Des Weiteren stellt eine kollisionsbedingte Kinematik des Insassen I ein hohes Verletzungsrisiko dar, da dieser nach der Kollision nicht in Richtung des ersten Insassenschutzmittels 1.1 beschleunigt wird, sondern in Richtung der den Fahrzeuginnenraum begrenzenden Fahrzeugteile, wie z. B. der in 4 gezeigten A-Säule 1.1, querbeschleunigt wird. Das erste Insassenschutzmittel 1.1 ist dabei als ein auslösbarer Frontalairbag ausgebildet, welches im unausgelösten Zustand in dem Lenkrad 1.2 angeordnet ist und in welches im ausgelösten Zustand der Insasse I nach einer Kollision des Fahrzeugs 1 eintauchen soll, um ein Verletzungsrisiko des Insassen I zu verringern. Das erste Insassenschutzmittel 1.1 ist alternativ oder zusätzlich in einem Bereich eines nicht gezeigten Armaturenbretts des Fahrzeugs 1 angeordnet.
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Im Folgenden wird die kollisionsbedingte Kinematik des Insassen I näher beschrieben.
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2 zeigt den Insassen I in einer Ausgangsposition vor einer Kollision des Fahrzeugs 1. Der Insasse I ist in einer Fahrtrichtung x hinter dem Lenkrad 1.2 angeordnet, wobei zwischen dem Insassen I und dem Lenkrad 1.2 das erste Insassenschutzmittel 1.1 zur besseren Veranschaulichung in bereits ausgelösten Zustand angeordnet ist.
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3 zeigt den Insassen I nach einer Frontalkollision des Fahrzeugs 1, wobei der Insasse I nach der Frontalkollision in Fahrtrichtung x beschleunigt wurde und damit frontal auf das erste Insassenschutzmittel 1.1 auftrifft. Das frontale Auftreffen des Insassen I auf das erste Insassenschutzmittel 1.1 ermöglicht einen bestmöglichen Schutz des Insassen I vor Verletzungen, insbesondere vor Kopf- und Rumpfverletzungen des Insassen I. Die Beschleunigungsrichtung des Fahrzeuginsassen I ist in allen 2 bis 7 durch einen Pfeil dargestellt.
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4 zeigt den Insassen I nach einer Frontalkollision des Fahrzeugs 1 mit geringer Breitenüberdeckung, wobei der Insasse I nicht nur längs in Fahrtrichtung x, sondern auch in Querrichtung y beschleunigt wurde. Dabei ist zu erkennen, dass der Insasse I das erste Insassenschutzmittel 1.1 nicht frontal trifft, sondern seitlich versetzt. Dies kann bei einer weiteren Beschleunigung des Insassen I in die gezeigte Beschleunigungsrichtung dazu führen, dass der Insasse I mit der Fahrzeugsäule 1.3 kollidiert, wie es in 5 gezeigt ist.
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Zum Schutz des Insassen I, insbesondere bei einer seitlich versetzten Frontalkollision, ist das zweite Insassenschutzmittel 1.4 vorgesehen, welches in 6 gezeigt ist. Das zweite Insassenschutzmittel 1.4 ist als ein Seitenairbag ausgebildet und beispielsweise in einer Seitenwange des Fahrzeugsitzes angeordnet. Vorzugsweise umfassen die vorderen Fahrzeugsitze jeweils zwei sich gegenüberliegende Seitenairbags, wobei beispielsweise nur das dem voraussichtlichen Kollisionspunkt KP zugewandte zweite Insassenschutzmittel 1.4 ausgelöst wird.
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Die Auslösung des zweiten Insassenschutzmittels 1.4 erfolgt beispielsweise in Abhängigkeit eines Steuersignals, welches von einer nicht dargestellten Steuereinheit erzeugt wird. Die Steuereinheit ist mit Sensoren und/oder weiteren Steuereinheiten zur Erfassung einer Fahrzeugumgebung und/oder zur Ermittlung eines Fahrzeugzustands und/oder zur Prognose einer Kollisionsschwere und/oder Kollisionsart gekoppelt. Vorzugsweise wird das Steuersignal in Abhängigkeit der prognostizierten Kollisionsschwere und/oder Kollisionsart erzeugt, so dass eine differenzierte und variable Auslösung des zweiten Insassenschutzmittels 1.4 möglich ist.
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Die Auslösung des zweiten Insassenschutzmittels 1.4 bewirkt eine Bewegung des Insassen I entgegen der Beschleunigungsrichtung nach der Kollision. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Insasse I in Richtung des Fahrzeuginnenraums zurück bewegt, so dass dieser mit einem hinsichtlich des Schutzes des Insassen I verbesserten Winkel, insbesondere in einem gegenüber dem in 4 gezeigten Winkel, auf das erste Insassenschutzmittel 1.1 auftrifft und in dieses eintaucht, wie es in 7 gezeigt ist. Der Insassen I wird vorzugsweise nicht durch eine Kollision mit der Fahrzeugsäule 1.3 oder andere gegebenenfalls intrudierende, den Fahrzeuginnenraum begrenzende Fahrzeugteile verletzt.
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8 zeigt die Bewegung des Insassen I relativ zum Fahrzeug 1 in einer Vorderansicht vor, während und nach der seitlich versetzten Frontalkollision, von links nach rechts gesehen. Der Insasse I wird zum Zeitpunkt der Kollision in Richtung einer wirkenden Kollisionskraft bewegt. Aufgrund der Trägheit des Insassen I bewegt sich der Insasse I anschließend relativ zum Fahrzeug 1, wobei der Insasse I in Richtung der Fahrzeugsäule 1.3 beschleunigt wird. Der Insasse I kollidiert dabei mit der Fahrzeugsäule 1.3, wie es rechts außen im vorliegenden Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Dabei kann der Insasse I erhebliche Kopfverletzungen erleiden.
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Durch Auslösen des zweiten Insassenschutzmittels 1.4, wie es in 9 gezeigt ist, wird der Insasse I zurück in Richtung des Fahrzeuginnenraums beschleunigt, wobei der Insasse I zum ersten Insassenschutzmittel 1.1 positioniert wird, welches in den 8 und 9 nicht dargestellt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010052412 A1 [0002]
- WO 2008/110610 A1 [0003]
- EP 2354777 A1 [0004]
