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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Sitz und einem dem Sitz zugeordneten Sicherheitsgurtsystem, umfassend ein einseitig an einem Gurtanschlagpunkt befestigtes Gurtband, das über eine oberhalb des Gurtanschlagpunktes angeordnete Umlenkeinrichtung zu einem Gurtaufroller geführt ist, wobei die Umlenkeinrichtung durch ein zugeordnetes Führungselement verschiebbar gelagert ist, wodurch die Entfernung zwischen dem Gurtanschlagpunkt und der Umlenkeinrichtung veränderbar ist, wobei der Sitz ein Fahrersitz des Kraftfahrzeugs ist.
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Um dem Komfort von Fahrzeuginsassen zu erhöhen ist es in Kraftahrzeugen üblich, dass zumindest die Vordersitze des Kraftfahrzeugs verstellbar sind. Unter anderem kann hierbei eine Lehnenneigung einer Sitzlehne angepasst werden. Hierbei ist es in einigen Kraftfahrzeugen möglich, die Lehne stark zu neigen, um den Sitz in eine Ruhelage zu überführen. Diese Ruhelager ermöglicht es beispielsweise einem Fahrer oder einem Beifahrer während einer Ruhepause auf einem Parkplatz zu entspannen.
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Prinzipiell wäre es wünschenswert, eine entsprechende Lage des Fahrzeugsitzes auch während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs zu nutzen, so dass sich ein Beifahrer oder ein Fahrer während eines automatisierten Fahrbetriebs, der keine Überwachung des Fahrbetriebs erfordert, entspannen können. Problematisch ist hierbei jedoch, dass typische Dreipunktgurte bei großen Lehnenneigungen ihre Wirksamkeit zum Teil verlieren, da jener Gurtabschnitt, der bei einer aufrechten Lehnenstellung am Oberkörper des Fahrzeuginsassen anliegt, bei größeren Lehnenneigungen keinen Kontakt mehr zu diesem Oberkörper aufweist. Somit wirkt der Dreipunktgurt nur noch als Beckengurt und der Oberkörper des Fahrzeuginsassen kann während eines Aufpralls deutlich beschleunigt werden, bevor er den oberen Gurtabschnitt kontaktiert. Die volle Wirksamkeit des Sicherheitsgurtsystems ist in diesem Fall nicht mehr gewährleistet.
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Aus den Druckschriften
DE 10 2008 029 351 A1 und
DE 10 2006 003 652 B3 sind Gurtsysteme bekannt, deren Gurtmechanik in den Sitz integriert ist. Hierbei wird das Gurtband zunächst von einem sitzinternen Gurtaufroller zu einer sitzfesten Umlenkeinrichtung geführt, die das Gurtband zum Oberkörper des Fahrzeuginsassen führt. Diese Einrichtungen weisen den Vorteil auf, dass bei einem Neigen des Sitzes die Umlenkeinrichtung mitbewegt wird, womit der Gurt weiterhin am Oberkörper am Körper des Fahrzeuginsassen entlang geführt wird, auch wenn größere Neigungswinkel gegenüber der Vertikalen eingestellt werden. Eine Integration des Sicherheitsgurtsystems in den Fahrzeugsitz ist jedoch technisch relativ aufwendig, wodurch sich einerseits die Kosten des Kraftfahrzeugs und insbesondere des Fahrzeugsitzes erheblich erhöhen und andererseits der Bauraumverbrauch in dem Kraftfahrzeug und des Gewichtes des Kraftfahrzeugs erhöht werden können.
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Die Druckschrift
DE 33 42 203 A1 offenbart eine Vorrichtung zur Höhenverstellung des oberen Befestigungs- oder Umlenkbeschlags für den Schultergurt eines Sicherheitsgurt-Systems. Die Nachstellung des Umlenkbeschlags soll hierbei bei einer dauerhaften Änderung der Sitzposition des Fahrzeuginsassen erfolgen.
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Ein höhenverstellbarer Umlenkbeschlag für Sicherheitsgurte ist zudem aus der Druckschrift
DE 40 18 294 A1 bekannt. Gemäß dieser Druckschrift ist eine Verstellung beispielsweise notwendig, wenn eine Sitzlehne aus einer Fahrtposition in eine Ruheposition verschwenkt wird, um ein vorbeiführen des Sicherheitsgurtes am Halsbereich zu vermeiden.
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Dis Druckschrift
DE 10 2016 107 333 A1 schlägt vor, auf Basis einer erfassten Augenposition und von anthropomorphischen Daten die Position der Hüfte und/oder der Schulter eines Fahrers zu berechnen und zur Berechnung der gewünschten Position einer Sitzgurthöheneinstellvorrichtung zu verwenden.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitsgurtsystem in einem Kraftfahrzeug umzusetzen, das auch bei größeren Lehnenneigungen die volle Funktionalität aufweist und dennoch mit geringem technischen Aufwand realisierbar ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Führungselement die Umlenkeinrichtung derart lagert, dass der Abstand zwischen dem Gurtanschlagpunkt und der Umlenkeinrichtung durch ein Verschieben der Umlenkreinrichtung ausgehend von einem Maximum dieses Abstands um wenigstens 20 %, vorzugsweise wenigstens 30 %, des Maximums und/oder um wenigstens 30 cm und/oder um wenigstens 30 % des Abstands zwischen einer Sitzoberfläche des Sitzes und einem Dach des Fahrzeuginnenraums des Kraftfahrzeugs verkürzbar ist, wobei das Kraftfahrzeug in einem ersten Betriebsmodus zumindest teilweise manuell durch einen Fahrer oder derart durch ein Fahrerassistenzsystem geführt wird, dass der Fahrer den Fahrbetrieb dauerhaft überwachen muss, und in einem zweiten Betriebsmodus durch das Fahrerassistenzsystem derart automatisiert geführt wird, dass der Fahrbetrieb zumindest zeitweise ohne eine Überwachung durch den Fahrer erfolgen kann, wobei die Lehnenneigung der Sitzlehne des Sitzes durch eine Bedieneingabe des Fahrers an einer Verstelleinrichtung verstellbar ist, wobei ein maximal einstellbarer Neigungswinkel der Sitzlehne in dem ersten Betriebsmodus kleiner ist als in dem zweiten Betriebsmodus.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass es für einen Erhalt der Wirksamkeit des Sicherheitsgurtsystems auch bei hohen Lehnenneigungen ausreichend ist, die vertikale Position der Umlenkeinrichtung anzupassen. Hierdurch bleibt jener Gurtabschnitt des Gurtbandes, der sich bei einem angeschnallten Fahrzeuginsassen von der Umlenkreinrichtung zu einer in ein Gurtschloss eingesteckten Gurtschnalle erstreckt, in Kontakt mit dem Oberkörper des Fahrzeuginsassen, wodurch Leerwege zwischen dem Fahrzeuginsassen und dem Gurt vermieden werden können. Eine Umlenkeinrichtung für einen Gurt, die in einem Führungselement vertikal verschiebbar ist, um ein Sicherheitsgurtsystem an die Größe eines Fahrzeuginsassen anzupassen, ist prinzipiell bereits bekannt, beispielsweise aus der Druckschrift
DE 10 2004 003 966 B3 . Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine Verbesserung der Wirksamkeit des Sicherheitsgurtsystems bei hohen Lehnenneigungen mit geringem technischen Aufwand erreicht werden kann, indem ein Verstellweg für die Umlenkeinrichtung wie obig erläutert erweitert wird. Der Abstand zwischen der Sitzoberfläche und dem Dach bezieht sich auf den Abstand, der ausgehend von einem Punkt der Sitzoberfläche, der unmittelbar zu der Sitzlehne benachbart ist und in Fahrzeugquerrichtung mittig auf der Sitzoberfläche liegt, senkrecht nach oben zu der der Fahrgastzelle zugewandten Dachseite gemessen ist.
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Die Verschiebung der Umlenkeinrichtung kann manuell durch einen Nutzer, insbesondere den zu sichernden Fahrzeuginsassen, oder, wie später noch detailliert erläutert, automatisiert erfolgen. Vorzugsweise wird das Umlenkelement durch ein Feststellelement in der eingestellten Vertikalposition gesichert. Die Verschiebung der Umlenkeinrichtung in dem Führungselement kann kontinuierlich oder in mehreren diskreten Stufen erfolgen.
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Das Kraftfahrzeug kann einen Aktor umfassen, durch den die Umlenkeinrichtung bezüglich des Führungselements verschiebbar ist. Die ist besonders dann vorteilhaft, wenn die Verstellung der Umlenkeinrichtung während eines Fahrbetriebs erfolgen soll, da in diesem Fall die Bewegungsfreiheit der Fahrzeuginsassen eingeschränkt ist.
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Insbesondere umfasst das Kraftfahrzeug eine Steuereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Aktor anzusteuern, um den Abstand zwischen dem Gurtanschlagpunkt und der Umlenkeinrichtung in Abhängigkeit einer Lehnenneigung einer Sitzlehne einzustellen. Es ist hierbei möglich, dass die Lehnenneigung durch einen Nutzer manuell eingestellt wird, wobei die Neigung oder die Änderung der Neigung sensorisch erfasst werden kann, um den Aktor entsprechend zur Verschiebung der Umlenkeinrichtung anzusteuern. Vorzugsweise erfolgte die Einstellung der Lehnenneigung jedoch elektronisch, beispielsweise über eine zentrale Bedienschnittstelle des Kraftfahrzeugs, insbesondere ein Multimediainterface.
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Es ist möglich, dass der Zusammenhang zwischen einer Position der Umlenkeinrichtung bezüglich des Führungselements und der Lehnenneigung fest vorgegeben ist. Vorzugsweise wird jedoch für wenigstens eine Lehnenneigung benutzerseitig ein zugeordneter Abstand zwischen dem Gurtanschlagpunkt und der Umlenkvorrichtung eingestellt. Erfolgt dies für mehrere Lehnenneigungen, kann zwischen den verschiedenen Einstellungen interpoliert werden. Alternativ kann eine automatische Änderung des Abstands zwischen dem Gurtanschlagpunkt und der Umlenkeinrichtung kann nur dann erfolgen, wenn eine vorkonfigurierte Lehnenneigung, für die eine Position der Umlenkeinrichtung gespeichert ist, eingestellt wird.
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Erfindungsgemäß ist der Sitz ein Fahrersitz des Kraftfahrzeugs. In diesem Fall kann der Fahrer, wie eingangs erläutert, bei einem automatisierten Fahrbetrieb, der keine Überwachung durch den Fahrer erfordert, die Lehnenneigung erhöhen, um eine Ruhepause einzulegen.
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Entsprechend kann es zweckmäßig sein, hohe Lehnenneigungen auf Betriebszustände des Kraftfahrzeugs einzuschränken, bei denen keine Überwachung durch den Fahrer notwendig ist.
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Es ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug in einem ersten Betriebsmodus zumindest teilweise manuell durch einen Fahrer oder derart durch ein Fahrerassistenzsystem geführt wird, dass der Fahrer den Fahrbetrieb dauerhaft überwachen muss, und in einem zweiten Betriebsmodus durch das Fahrerassistenzsystem derart automatisiert geführt wird, dass der Fahrbetrieb zumindest zeitweise ohne eine Überwachung durch den Fahrer erfolgen kann, wobei die Lehnenneigung der Sitzlehne des Sitzes durch eine Bedieneingabe des Fahrers an einer Verstelleinrichtung verstellbar ist, wobei ein maximal einstellbarer Neigungswinkel der Sitzlehne in dem ersten Betriebsmodus kleiner ist als in dem zweiten Betriebsmodus. Der Neigungswinkel kann hierbei bezüglich einer Vertikalstellung der Sitzlehne festgelegt sein. Dies ist besonders einfach umsetzbar, wenn die Lehnenneigung elektronisch verstellbar ist. Hierbei ist es auch möglich, dass bei einem Wechsel von dem zweiten Betriebsmodus in den ersten Betriebsmodus automatisch der Neigungswinkel der Sitzlehne reduziert wird.
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Ergänzend oder alternativ kann das Fahrerassistenzsystem dazu eingerichtet sein zu ermitteln, ob voraussichtlich zeitnah eine Fahrerüberwachung notwendig sein wird. Ist dies der Fall, so kann bereits vor dem Wechsel in den ersten Betriebsmodus der Neigungswinkel des Fahrersitzes reduziert werden.
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Der zweite Betriebsmodus kann insbesondere einem vollautomatisierten Fahrbetreib entsprechen, bei dem keine Überwachung des Fahrbetriebs durch den Fahrer erforderlich ist. Bei einem vollautomatisierten Fahrbetrieb ist es stets möglich, das Kraftfahrzeug ohne einen Fahreingriff durch den Fahrer in einen risikominimalen Zustand zu überführen, also beispielsweise das Kraftfahrzeug sicher abzustellen, falls dies erforderlich sein sollte. Entsprechend hohe Lehnenneigungen, die ein Ausruhen des Fahrers ermöglichen, können jedoch auch dann freigegeben werden, wenn ein hochautomatisierter Fahrbetrieb erfolgt, bei dem zwar unter Umständen ein Fahreingriff durch den Fahrer erforderlich sein kann, um einen risikominimalen Systemzustand herbeizuführen, das Fahrerassistenzsystem jedoch derart ausgebildet ist, dass hierfür eine ausreichende Zeitreserve bereitgestellt werden kann. Beträgt eine solche Zeitreserve beispielsweise mehrere Minuten, kann auch bei einem derartigen Fahrbetrieb eine Erhöhung der Lehnenneigung für eine Ruhestellung des Fahrers möglich sein.
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Der Gurtanschlagpunkt und/oder der Gurtaufroller für das Gurtband und/oder das Führungselement können in oder an einer B-Säule des Kraftfahrzeugs angeordnet sein. Gegenüber der Anordnung des Sicherheitsgurtsystems in einem Fahrzeugsitz, die eingangs diskutiert wurde, können somit Kosten, Bauraum und Gewicht gespart werden. Zusätzlich zum Gurtaufroller kann wenigsten sein Gurtstraffer, vorzugsweise ebenfalls in der B-Säule, vorgesehen sein, der in Gefahrsituationen die Gurtspannung erhöhen kann.
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In dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug kann es gewünscht sein, auch bei hohen Lehnenneigungen ein Gurtband im Wesentlichen im Bereich einer Schulter eines Fahrzeuginsassen zu führen. Daher kann es vorteilhaft sein, wenn im oberen Drittel der Sitzlehne ein Umlenkelement für das Gurtband befestigt ist, durch das das Gurtband zwischen dem Gurtanschlagpunkt und der Umlenkeinrichtung geführt ist. Das Umlenkelement kann das Gurtband derart umlenken, dass es bei hohen Lehnenneigungen von der Umlenkeinrichtung zunächst in Richtung des Fahrzeughecks zu dem Umlenkelement geführt wird und dort umgelenkt wird, um es vor der Sitzlehne vorbei zu führen. Das Umlenkelement kann für sich genommen oder gemeinsam mit der Sitzlehne eine Öse bilden, durch die das Gurtband geführt oder führbar ist. Insbesondere kann zwischen dem Gurtanschlagpunkt und dem Umlenkelement eine entlang des Gurtbandes verschiebbare Gurtzunge angeordnet sein, die beispielsweise mit einem Gurtschloss verbunden werden kann, um den Gurt zu schließen. Die Umlenkeinrichtung kann insbesondere auf der zu der B-Säule benachbarten Seite oder an einem oberen Rand der Sitzlehne angeordnet sein.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den folgenden Ausführungsbeispielen sowie den zugehörigen Zeichnungen. Hierbei zeigen schematisch:
- 1 und 2 Detailansichten eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, wobei ein Sitz des Kraftfahrzeugs unterschiedliche Lehnenneigungen aufweist, und
- 3 einen Fahrzeugsitz eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs.
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1 zeigt eine Detailansicht eines Kraftfahrzeugs 1. Einem Sitz 2 ist ein Sicherheitsgurtsystem 3 zugeordnet, durch das ein Fahrzeuginsasse 19, beispielsweise ein Fahrer, gesichert werden kann. Das Gurtband 5 des Sicherheitsgurtsystems 3 ist einseitig an einem Gurtanschlagpunkt 4 an einer B-Säule 14 des Kraftfahrzeugs 1 angeschlagen. Von dort erstreckt sich das Gurtband 5 über eine Umlenkeinrichtung 6 zu einem Gurtaufroller 18. Zusätzlich kann wenigstens ein nicht gezeigter Gurtstraffer vorgesehen sein. Zwischen dem Gurtanschlagpunkt 4 und der Umlenkeinrichtung 6 ist eine Gurtschnalle 16 verschiebbar gehaltert, die in ein nicht gezeigtes Gurtschloss eingreift, um den Fahrzeuginsassen 19 zu sichern. Hierdurch wird ein Dreipunktgurt realisiert.
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2 zeigt die gleiche Ansicht des Kraftfahrzeugs 1, wobei die Lehnenneigung einer Sitzlehne 11 des Sitzes 2 erhöht wurde. Dies ist in üblichen Kraftfahrzeugen möglich, um eine Erholung des Fahrzeuginsassen 19 in Ruhepausen zu ermöglichen. Eine entsprechende Erhöhung der Lehnenneigung im Fahrbetrieb ist jedoch problematisch, da jener Teil des Gurtbandes 5, der sich in der in 1 gezeigten Situation entlang des Oberkörpers des Fahrzeuginsassen 19 erstreckt, bei einer Verstellung der Lehnenneigung den Oberkörper des Fahrzeuginsassen 19 nicht mehr kontaktieren würde.
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Um dies zu vermeiden ist die Umlenkeinrichtung 6 im Kraftfahrzeug 1 in einem Führungselement 7 geführt, das es ermöglicht, die Umlenkeinrichtung 6, wie durch den Pfeil 8 dargestellt, im Wesentlichen vertikal zu verschieben. Auslegungsbedingt kann die Verschieberichtung geringfügig von der Vertikalen abweichen, beispielsweise um 5, 10 oder 20°. Gegenüber bekannten Möglichkeiten der Höhenverstellung einer Umlenkeinrichtung eines Sichergurtsystems wird im Kraftfahrzeug 1 ein deutlich längerer Verstellweg für die Umlenkreinrichtung 6 genutzt. Das Führungselement 7 lagert die Umlenkeinrichtung 6 derart, dass der Abstand zwischen dem Gurtanschlagpunkt 4 und der Umlenkeinrichtung 6 durch ein Verschieben der Umlenkeinrichtung 6 ausgehend von einem Maximum dieses Abstands um wenigstens 20 %, vorzugsweise wenigstens 30 %, dieses Maximums verkürzbar ist. Ergänzend oder alternativ kann der Abstand auch um wenigstens 30 cm und/oder um wenigstens 30 % des Abstands zwischen einer Sitzoberfläche 20 des Sitzes 2 und einem Dach 21 des Fahrzeuginnenraums des Kraftfahrzeugs 1 verkürzbar sein.
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Prinzipiell wäre es möglich, dass der Abstand der Umlenkeinrichtung 6 von dem Gurtanschlagpunkt 4 durch den Fahrzeuginsassen 19 manuell durch eine Bedienhandlung an der Umlenkeinrichtung 6 verändert wird. Dies ist jedoch im laufenden Fahrbetrieb wenig komfortabel, so dass das Kraftfahrzeug 1 einen Aktor 9 aufweist, durch den die Umlenkeinrichtung 6 bezüglich des Führungselements 7 verschiebbar ist. Der Aktor 9 ist durch die Steuereinrichtung 10 des Kraftfahrzeugs 1 steuerbar, um den Abstand zwischen der Umlenkeinrichtung 6 und dem Gurtanschlagpunkt 4 automatisch in Abhängigkeit einer Lehnenneigung der Sitzlehne 11 anzupassen.
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Auch die Lehnenneigung der Sitzlehne 11 ist elektronisch einstellbar. Hierzu kann der Fahrzeuginsasse 19 an einer Verstelleinrichtung 13 eine entsprechende Bedieneingabe tätigen, woraufhin die Steuereinrichtung 10 einen weiteren Aktor 12 im Sitz 2 ansteuert, um die Lehnenneigung der Sitzlehne 11 anzupassen. Während des Fahrbetriebs sollen jedoch nur dann große Lehnenneigungen zugelassen werden, wenn eine vollautomatisierte Führung des Kraftfahrzeugs oder eine hochautomatisierte Führung des Kraftfahrzeugs mit ausreichender Zeitreserve für eine Fahrzeugübernahme durch den Fahrer erfolgt. Dies ist besonders dann relevant, wenn der Sitz 2 ein Fahrersitz und somit der Fahrzeuginsasse 19 ein Fahrer ist. Hierzu kann die Steuereinrichtung 10 zwischen verschiedenen Betriebsmodi unterscheiden und die an der Verstelleinrichtung 13 einstellbaren Lehnenneigungen entsprechend anpassen.
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Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug in einem ersten Betriebsmodus zumindest teilweise manuell durch den Fahrer oder derart durch ein durch die Steuereinrichtung 10 implementiertes Fahrerassistenzsystem geführt werden, dass der Fahrer den Fahrbetrieb dauerhaft überwachen muss. In einem zweiten Betriebsmodus kann das oder ein weiteres in der Steuereinrichtung 10 implementierte Fahrerassistenzsystem des Kraftfahrzeugs derart automatisiert führen, dass der Fahrbetrieb zumindest zeitweise ohne eine Überwachung durch den Fahrer erfolgen kann. Die Steuereinrichtung 10 kann den an der Verstelleinrichtung 13 einstellbaren Neigungswinkel derart begrenzen, dass der maximal einstellbare Neigungswinkel in dem ersten Betriebsmodus kleiner ist als in dem zweiten Betriebsmodus.
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3 zeigt einen alternativen Fahrzeugsitz 2, der in dem in 1 und 2 gezeigten Kraftfahrzeug 1 alternativ nutzbar wäre. Dieser weist zusätzlich im oberen Drittel der Sitzlehne 11 ein Umlenkelement 15 für das Gurtband 5 auf, durch das das Gurtband 5 zwischen dem nicht gezeigten Gurtanschlagpunkt und der nicht gezeigten Umlenkeinrichtung geführt ist. An dem Gurtband 5 ist zwischen dem Gurtanschlagpunkt und dem Umlenkelement 15 die Gurtzunge 16 angeordnet, die in ein Gurtschloss 17 einrasten kann, um den in 3 nicht gezeigten Fahrzeuginsassen zu sichern.
