DE102014017749B4

DE102014017749B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung zumindest eines reversiblen Gurtstraffers eines Sicherheitsgurtes eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102014017749B4
Application number: DE102014017749.1A
Authority: DE
Inventors: Werner Bernzen
Original assignee: Individual
Current assignee: Bernzen Werner Dr De
Priority date: 2014-11-29
Filing date: 2014-11-29
Publication date: 2023-08-03
Anticipated expiration: 2034-11-30
Also published as: DE102014017749A1

Abstract

Verfahren zur Ansteuerung zumindest eines reversiblen Gurtstraffers (2) für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs, wobei- der zumindest eine reversible Gurtstraffer (2) in Abhängigkeit zumindest einer erfassten Fahrzustandsgröße (Z) derart angesteuert wird, dass dieser in einem ersten Betriebszustand eine geringe Straffkraft erzeugt und in zumindest einem weiteren Betriebszustand eine höhere Straffkraft erzeugt, und- eine Ansteuerung des zumindest einen reversiblen Gurtstraffers (2) zur Ausführung des ersten Betriebszustands mit der geringen Straffkraft nur dann erfolgt, wenn die zumindest eine Fahrzustandsgröße (Z) unmittelbar im Anschluss an eine gleichmäßige Fahrweise (F) des Fahrzeugs erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass- die gleichmäßige Fahrweise (F) des Fahrzeugs in Abhängigkeit einer momentanen Längsbeschleunigung (ax) und/oder Querbeschleunigung (ay) des Fahrzeugs ermittelt wird und- bei Unterschreitung eines vorgegebenen Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche die gleichmäßige Fahrweise (F) zusätzlich in Abhängigkeit eines Unterschreitens eines Schwellwertes einer Häufigkeit (h) eines Eingriffs zumindest einer Fahrerassistenzvorrichtung (5) des Fahrzeugs innerhalb eines Zeitintervalls (t) in eine Funktion eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs ermittelt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung zumindest eines reversiblen Gurtstraffers für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Ansteuerung zumindest eines reversiblen Gurtstraffers eines Sicherheitsgurtes eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.
Die WO 2006/074675 A1 beschreibt eine Rückhaltevorrichtung für einen Fahrzeuginsassen eines Fahrzeugs und ein Verfahren zur Ansteuerung eines reversiblen Gurtstraffers. Der reversible Gurtstraffer übt im Falle eines drohenden, noch vermeidbaren ersten Ereignisses automatisch eine erste Straffkraft auf den Gurt aus und hält diese aufrecht und/oder, falls das erste Ereignis nicht mehr droht, reduziert der Gurtstraffer die erste Straffkraft. Im Falle eines bevorstehenden, nicht mehr vermeidbaren zweiten Ereignisses übt der Gurtstraffer automatisch eine zweite Straffkraft auf den Gurt aus, die größer ist als die erste Straffkraft, wobei die erste Straffkraft und die zweite Straffkraft stetig in Richtung eines Einziehens wirken.
Die DE 10 2010 053 962 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung eines Insassenschutzmittels eines Fahrzeugs, wobei mittels einer Fahrzustandssensorik Fahrzustandsgrößen erfassbar sind und eine Auswerte-/Steuereinheit vorgesehen ist, welcher die erfassten Fahrzustandsgrößen zuführbar sind. Das Insassenschutzmittel ist in Abhängigkeit der erfassten Fahrzustandsgrößen ansteuerbar und in mehreren Eskalationsstufen auslösbar. Mittels einer Erfassungseinheit sind eine Fahrpedalbetätigung und eine Bremspedalbetätigung erfassbar, wobei das Insassenschutzmittel in Abhängigkeit der erfassten Fahrpedalbetätigung und Bremspedalbetätigung in mehreren Eskalationsstufen auslösbar ist.
Weitere Verfahren und Vorrichtungen zur Ansteuerung eines Insassenschutzmittels eines Fahrzeugs beschreiben die DE 10 2010 015 549 A1 , DE 10 2010 015 545 A1 , DE 10 2010 015 547 A1 und DE 10 2005 002 241 A1 .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Ansteuerung zumindest eines reversiblen Gurtstraffers eines Sicherheitsgurtes eines Fahrzeugs und eine verbesserte Vorrichtung zur Ansteuerung zumindest eines reversiblen Gurtstraffers eines Sicherheitsgurtes eines Fahrzeugs anzugeben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die in Anspruch 4 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Bei einem Verfahren zur Ansteuerung zumindest eines reversiblen Gurtstraffers für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs wird der zumindest eine reversible Gurtstraffer in Abhängigkeit zumindest einer erfassten Fahrzustandsgröße derart angesteuert, dass dieser in einem ersten Betriebszustand eine geringe Straffkraft erzeugt und in zumindest einem weiteren Betriebszustand eine höhere Straffkraft erzeugt. Dabei erfolgt eine Ansteuerung des zumindest einen reversiblen Gurtstraffers zur Ausführung des ersten Betriebszustands mit der geringen Straffkraft nur dann, wenn die zumindest eine Fahrzustandsgröße unmittelbar im Anschluss an eine gleichmäßige Fahrweise des Fahrzeugs erfasst wird.
Erfindungsgemäß wird die gleichmäßige Fahrweise des Fahrzeugs in Abhängigkeit einer momentanen Längsbeschleunigung und/oder Querbeschleunigung des Fahrzeugs ermittelt und bei Unterschreitung eines vorgegebenen Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche wird die gleichmäßige Fahrweise zusätzlich in Abhängigkeit eines Unterschreitens eines Schwellwertes einer Häufigkeit eines Eingriffs zumindest einer Fahrerassistenzvorrichtung des Fahrzeugs innerhalb eines Zeitintervalls in eine Funktion eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs ermittelt.
Dabei ist eine Fahrzustandsgröße beispielsweise eine ruckartige Lenkbewegung und/oder eine schlagartige Betätigung eines Bremspedals und/oder ein schneller Wechsel zwischen Fahr- und Bremspedal, wobei eine gleichmäßige Fahrweise beispielsweise eine im Wesentlichen konstante Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeugs umfasst. Somit ist es bei Anwendung des Verfahrens möglich, bei vom Fahrer des Fahrzeugs gewollt ungleichmäßiger oder sportlicher Fahrweise und dabei erfasster Fahrzustandsgröße die Ansteuerung des reversiblen Gurtstraffers in den Betriebszustand mit der geringen Straffkraft zu unterdrücken. Hierbei ergibt sich der besondere Vorteil, dass der Fahrer die gewollt ungleichmäßige Fahrweise ausüben kann, ohne dass eine ihn störende Ansteuerung des Gurtstraffers in den Betriebszustand mit geringer Straffkraft erfolgt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:

1 schematisch ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In der einzigen 1 ist ein Blockschaltbild eines möglichen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur Ansteuerung zumindest eines reversiblen Gurtstraffers 2 eines Sicherheitsgurtes eines Fahrzeugs dargestellt.
Der reversible Gurtstraffer 2, auch als reversibler Aufrollstraffer bezeichnet, ist derart ausgebildet, dass dieser in verschiedenen Betriebszuständen mit zumindest einer geringen und zumindest einer hohen Straffkraft betrieben werden kann. Ein Betrieb des Gurtstraffers 2 in einem ersten Betriebszustand mit der geringen Straffkraft ist beispielsweise für eine plötzliche oder ruckartige Lenkbewegung des Fahrzeugs vorgesehen, bei der eine Gurtlose verringert wird, um einer aufgrund der ruckartigen Lenkbewegung ermittelten Kollisionsgefahr und damit verbundenen Verletzungsgefahr eines Fahrzeuginsassen entgegenzuwirken. Im Falle einer unmittelbar bevorstehenden oder erfassten Kollision wird der reversible Gurtstraffer 2 automatisch in einem weiteren Betriebszustand mit der hohen Straffkraft betrieben, so dass der Gurtstraffer 2 den Sicherheitsgurt derart strafft und an den Fahrzeuginsassen heranzieht, dass die Gurtlose und daraus folgend eine aufgrund der Kollision hervorgerufene Beschleunigung des Fahrzeuginsassen in Fahrtrichtung minimiert ist.
Die präventiv wirkende Vorrichtung 1 umfasst eine Erfassungseinheit 3 zur Erfassung zumindest einer Fahrzustandsgröße Z, in Abhängigkeit derer die Ansteuerung des Gurtstraffers 2 und eine Einstellung der Betriebszustände erfolgt. Als Fahrzustandsgröße Z werden beispielsweise ein Überschreiten eines Lenkradwinkels α in einem vorgegebenen Zeitraum und/oder eine Bremspedalbetätigung b in vorgegebenen Betätigungsstufen und/oder ein schneller Wechsel zwischen Fahr- und Bremspedal erfasst.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine Ermittlungseinheit 4 zur Ermittlung einer Fahrweise F des Fahrzeugs. Die Ermittlungseinheit 4 ermittelt zumindest eine gleichmäßige oder monotone Fahrweise F und eine ungleichmäßige oder sportliche Fahrweise F des Fahrzeugs. Die Fahrweise F wird in Abhängigkeit einer momentanen resultierenden Gesamtbeschleunigung a, welche sich gemäß $α = \sqrt{α_{x}^{2} + α_{y}^{2}}$
aus einer Längsbeschleunigung a_x und einer Querbeschleunigung a_y des Fahrzeugs ergibt, ermittelt. Diese Ermittlung der monotonen Fahrweise F allein anhand der Gesamtbeschleunigung a wird insbesondere bei einem hohen Reibwert einer Fahrbahnoberfläche, insbesondere bei einer Überschreitung eines vorgegebenen Reibwerts, durchgeführt. Die resultierende Gesamtbeschleunigung a wird dabei über einen asymmetrischen Tiefpassfilter gefiltert (schneller Anstieg / langsamer Abfall).
Bei geringem Reibwert der Fahrbahnoberfläche, insbesondere bei einer Unterschreitung des vorgegebenen Reibwerts, wird bei der Ermittlung der gleichmäßigen Fahrweise F mittels der Ermittlungseinheit 4 zusätzlich ein Eingriff einer Fahrerassistenzvorrichtung 5 in einen Antriebsstrang des Fahrzeugs berücksichtigt. Somit wird die gleichmäßige Fahrweise F dann ermittelt, wenn ein Schwellwert der momentanen Gesamtbeschleunigung a und/oder ein Schwellwert einer Häufigkeit h von Eingriffen der Fahrerassistenzvorrichtung 5 innerhalb eines Zeitintervalls t unterschritten werden bzw. wird. Dabei ist die Fahrerassistenzvorrichtung 5 beispielsweise als so genannte Fahrdynamikregelung ausgebildet.
Mit anderen Worten: Beschleunigt das Fahrzeug auf geringem Reibwert und/oder greift dabei die Fahrerassistenzvorrichtung 5 zu oft innerhalb einer vorgegebenen Zeit ein, wird die gewollt ungleichmäßige oder sportliche Fahrweise F des Fahrzeugs ermittelt.
Die zumindest eine von der Erfassungseinheit 3 erfasste Fahrzustandsgröße Z und die mittels der Ermittlungseinheit 4 ermittelte Fahrweise F werden anschließend einer Auswerteeinheit 6 zugeführt. Die Auswerteeinheit 6 ist ausgebildet, den reversiblen Gurtstraffer 2 mittels eines Ansteuersignals AS anzusteuern. Der Gurtstraffer 2 wird dabei nur dann mittels des Ansteuersignals AS zur Einstellung des ersten Betriebszustands mit der geringen Straffkraft angesteuert, wenn die gleichmäßige Fahrweise F und die erfasste Fahrzustandsgröße Z vorliegen.
Somit ist es in vorteilhafter Weise möglich, bei einer vom Fahrer gewollten Überschreitung des Schwellwertes der momentanen Gesamtbeschleunigung a und/oder des Schwellwertes der einer Häufigkeit h von Eingriffen der Fahrerassistenzvorrichtung 5, beispielsweise bei einer schnellen Kurvendurchfahrt, eine unter Umständen den Fahrer störende Gurtstraffung zu vermeiden. Überschreitet die Häufigkeit h des Eingriffs der Fahrerassistenzvorrichtung 5 den zugehörigen Schwellwert, wird dies als gewollte Überschreitung, beispielsweise im Rahmen einer sportlichen Fahrweise F des Fahrzeugs auf einer Rennstecke mit daraus folgenden häufigen Eingriffen der Fahrerassistenzvorrichtung 5, ermittelt.
In einer möglichen Anwendung des Verfahrens beträgt der Schwellwert der momentanen Gesamtbeschleunigung a 1 m/s², der Schwellwert der Häufigkeit h des Eingriffs der zumindest einen Fahrerassistenzvorrichtung 5 beträgt Eins und das Zeitintervall t beträgt 3 s. Hierbei wird die Auslösung des Gurtstraffers 2 mit der geringen Straffkraft bei geringem Reibwert bei Vorliegen einer entsprechenden Fahrzustandsgröße Z, beispielsweise einer plötzlichen Lenkbewegung, auch dann ausgeführt, wenn die Gesamtbeschleunigung a kleiner als 1 m/s² ist und zusätzlich maximal ein Eingriff der Fahrerassistenzvorrichtung 5 innerhalb eines zurückliegenden Zeitintervalls t von 3 s vorliegt.
Das folgende Beispiel soll die zuvor beschriebene Funktionsweise der Vorrichtung 1 bei geringem Reibwert der Fahrbahnoberfläche verdeutlichen. Hierbei bewegt sich das Fahrzeug 1 auf einer glatten Fahrbahn, deren Reibwert gering ist, d. h. der vorgegebene Reibwert ist unterschritten. Bei Übertragung einer Antriebsleistung auf die Antriebsräder kommt es aufgrund des geringen Reibwerts zu einem Durchdrehen der Antriebsräder des Fahrzeugs auf der Fahrbahn, d. h. zu einem großen Schlupf. Gleichzeitig tritt jedoch nur eine geringe Längsbeschleunigung a_x auf. Dies wird mittels der Fahrerassistenzvorrichtung 5 erfasst, so dass diese zur Unterdrückung des Durchdrehens einmal innerhalb des Zeitintervalls t eingreift. Diese Unterdrückung erfolgt durch einen einmaligen Eingriff der Fahrerassistenzvorrichtung 5 in den Antriebstrang des Fahrzeugs, so dass das weitere Durchdrehen der Antriebsräder innerhalb des Zeitintervalls t verhindert wird. Dies kann beispielsweise durch Betätigung einer Bremse und/oder Verminderung der an die Antriebsräder übermittelten Antriebsleistung erfolgen. Erfolgt innerhalb des Zeitintervalls t kein weiterer Eingriff der Fahrerassistenzvorrichtung 5 und wird mittels der Erfassungseinheit 3 die Fahrzustandsgröße Z, beispielsweise eine plötzliche Lenkbewegung, erfasst, so wird aufgrund der von der Ermittlungseinheit 4 ermittelten gleichmäßigen Fahrweise F und der Fahrzustandsgröße Z mittels der Auswerteinheit 6 eine kritische Fahrsituation erkannt. Somit wird mittels der Auswerteeinheit 6 das Ansteuersignal AS zur Ansteuerung des Gurtstraffers 2 zur Erzeugung des ersten Betriebszustands desselben mit der geringen Straffkraft erzeugt.
Werden jedoch während des vorgegebenen Zeitintervalls t mehrere Eingriffe der Fahrerassistenzvorrichtung 5 erfasst, so wird beispielsweise eine vom Fahrer gewollte sportliche Fahrweise F ermittelt und die Ansteuerung des Gurtstraffers 2 zur Erzeugung des ersten Betriebszustands mit der geringen Straffkraft wird unterdrückt.
Alternativ oder zusätzlich ist die Ansteuerung des zumindest einen reversiblen Gurtstraffers 2 mit einer Ansteuerung eines verfahrbaren Rückenpolsters und/oder einer verfahrbaren Rückenlehne gekoppelt. Das heißt, auch die Ansteuerung des Rückenpolsters und/oder der verfahrbaren Rückenlehne erfolgt analog zur Ansteuerung des Gurtstraffers 2 in Abhängigkeit der Gesamtbeschleunigung a, der Fahrzustandsgröße Z und der Fahrweise F.

Claims

Verfahren zur Ansteuerung zumindest eines reversiblen Gurtstraffers (2) für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs, wobei - der zumindest eine reversible Gurtstraffer (2) in Abhängigkeit zumindest einer erfassten Fahrzustandsgröße (Z) derart angesteuert wird, dass dieser in einem ersten Betriebszustand eine geringe Straffkraft erzeugt und in zumindest einem weiteren Betriebszustand eine höhere Straffkraft erzeugt, und - eine Ansteuerung des zumindest einen reversiblen Gurtstraffers (2) zur Ausführung des ersten Betriebszustands mit der geringen Straffkraft nur dann erfolgt, wenn die zumindest eine Fahrzustandsgröße (Z) unmittelbar im Anschluss an eine gleichmäßige Fahrweise (F) des Fahrzeugs erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, dass - die gleichmäßige Fahrweise (F) des Fahrzeugs in Abhängigkeit einer momentanen Längsbeschleunigung (a_x) und/oder Querbeschleunigung (a_y) des Fahrzeugs ermittelt wird und - bei Unterschreitung eines vorgegebenen Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche die gleichmäßige Fahrweise (F) zusätzlich in Abhängigkeit eines Unterschreitens eines Schwellwertes einer Häufigkeit (h) eines Eingriffs zumindest einer Fahrerassistenzvorrichtung (5) des Fahrzeugs innerhalb eines Zeitintervalls (t) in eine Funktion eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als zumindest eine Fahrzustandsgröße (Z) ein Überschreiten eines Lenkradwinkels (α) in einem vorgegebenen Zeitraum und/oder eine Bremspedalbetätigung (b) in vorgegebenen Betätigungsstufen und/oder ein schneller Wechsel zwischen Fahr- und Bremspedal erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichmäßige Fahrweise (F) des Fahrzeugs in Abhängigkeit eines Unterschreitens eines Schwellwertes der momentanen Längsbeschleunigung (a_x) und/oder Querbeschleunigung (a_y) ermittelt wird.
Vorrichtung (1) zur Ansteuerung zumindest eines reversiblen Gurtstraffers (2) eines Sicherheitsgurtes eines Fahrzeugs, wobei - eine Erfassungseinheit (3) zur Erfassung zumindest einer Fahrzustandsgröße (Z) vorgesehen ist und bei erfasster Fahrzustandsgröße (Z) der zumindest eine reversible Gurtstraffer (2) derart ansteuerbar ist, dass dieser in einem ersten Betriebszustand eine geringe Straffkraft erzeugt und in zumindest einem weiteren Betriebszustand eine hohe Straffkraft erzeugt, - eine Ermittlungseinheit (4) zur Ermittlung einer Fahrweise (F) des Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei eine Ansteuerung des zumindest einen reversiblen Gurtstraffers (2) zur Ausführung des ersten Betriebszustands mit der geringen Straffkraft nur dann erfolgt, wenn die zumindest eine Fahrzustandsgröße (Z) unmittelbar im Anschluss an eine gleichmäßige Fahrweise (F) des Fahrzeugs vorliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungseinheit (4) ausgebildet ist, - die gleichmäßige Fahrweise (F) des Fahrzeugs in Abhängigkeit einer momentanen Längsbeschleunigung (a_x) und/oder Querbeschleunigung (a_y) des Fahrzeugs zu ermitteln und - bei Unterschreitung eines vorgegebenen Reibwerts einer Fahrbahnoberfläche die gleichmäßige Fahrweise (F) zusätzlich in Abhängigkeit eines Unterschreitens eines Schwellwertes einer Häufigkeit (h) eines Eingriffs zumindest einer Fahrerassistenzvorrichtung (5) des Fahrzeugs innerhalb eines Zeitintervalls (t) in eine Funktion eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs zu ermitteln.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung des zumindest einen reversiblen Gurtstraffers (2) mit einer Ansteuerung eines verfahrbaren Rückenpolsters und/oder einer verfahrbaren Rückenlehne gekoppelt ist.