DE102016213071A1 - Voranstoßendes System und zugehöriges Insassenschutzsystem für ein Fahrzeug - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein voranstoßendes System (7) für ein Insassenschutzsystem eines Fahrzeugs, mit einer vorausschauenden Sensorik, einem Fahrzeugsitz (20), einer Auswerte- und Steuereinheit und einem Gurtsystem (10), sowie ein korrespondierendes Insassenschutzsystem für ein Fahrzeug mit einem solchen voranstoßenden System (7). Hierbei wertet die Auswerte- und Steuereinheit Ausgabesignale der vorausschauenden Sensorik aus und aktiviert eine Gurtstrafffunktion des Gurtsystems (10), wenn die Auswertung der Ausgabesignale einen bevorstehenden Aufprall anzeigt, wobei die Gurtstrafffunktion im Gurtband (12) eine Zugkraft erzeugt, welche einen korrespondierenden Insassen (3) in den Fahrzeugsitz (20) drückt, wobei eine aus der Gurtstrafffunktion resultierende kinetische Energie des Insassen (3) eine in eine Befestigung (28) des Fahrzeugsitzes (20) integrierte Pre-Trigger-Mechanik (30) auslöst, welche einen blockierten Freiheitsgrad des Fahrzeugsitzes (20) freigibt, so dass der gesamte Fahrzeugsitz (20) um eine vorgegebene Kippachse in Richtung einer zu erwarteten Aufprallkraft (FA) kippt.
Description
- Die Erfindung geht aus von einem voranstoßenden System für ein Insassenschutzsystem eines Fahrzeugs nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1 sowie von einem Insassenschutzsystem für ein Fahrzeug mit einem solchen voranstoßenden System.
- Aus dem Stand der Technik sind Insassenschutzsysteme bekannt, welche eine vorausschauende Sensorik bzw. Umfeldsensorik benutzen. Für Funktionen von Fahrerassistenzsystemen und/oder Insassenschutzsystemen wie beispielsweise, AEB (Automatic Emergency Brakingsystems) werden Sensoren, wie beispielsweise Radar-, Ultraschall- oder Videosensoren zur Erfassung des Fahrzeugumfelds verwendet. Ziel ist dabei die Erfassung von Umgebungsinformationen, wie beispielsweise kritische Objekte auf Kollisionskurs, die für die jeweilige Funktion relevant sind. Insbesondere kommt der optimalen Aufbereitung der nicht-idealen Sensorsignale zur zuverlässigen Erfassung und Klassifikation von Objekten im Umfeld des Fahrzeugs eine zunehmende Bedeutung zu. Für zukünftige teil-, hoch- und/oder vollautomatische Fahrfunktionen werden aktuell weitere Sensortechnologien, wie beispielsweise Lidar-Systeme angedacht und entwickelt.
- An der Schnittstelle von aktiver und passiver Sicherheit verwenden so genannte Pre-Crash-Funktionen die Sensoren der aktiven Sicherheit zur Umfelderfassung, um in einer kritischen Situation eine mögliche Kollision mit einem relevanten Objekt zu erkennen. Im Fall einer Unvermeidbarkeit einer Kollision können einerseits die Aktivierungsschwellen eines korrespondierenden Airbagsteuergeräts herabgesetzt werden, um die Zuverlässigkeit und die Robustheit der Auslöseentscheidung von Rückhaltesystemen zu optimieren. Des Weiteren können auch reversible „Pre-Fire-Funktionen“, beispielsweise zur Ansteuerung eines reversiblen Gurtstraffers, und/oder irreversible „Pre-Trigger-Funktionen“, beispielsweise zur Ansteuerung diverser Airbags, adaptiver Crashstrukturen, pyrotechnisch aktuierter Gurte usw., als Rückhaltemittel der passiven Sicherheit aktiviert werden, um die Unfallfolgen für die Fahrzeuginsassen zu mindern.
- Aus der
DE 103 45 726 B4 ist beispielsweise ein Rückhaltesystem zum Zurückhalten eines Insassen in einem Kraftfahrzeug mit einem Sicherheitsgurt, welcher durch einen mit einem Steuergerät verbindbaren Gurtstraffer mit einer Kraft beaufschlagt ist, mindestens einer Fahrzeugsituationserfassungseinrichtung zum dynamischen Erfassen von Fahrzeugsituationen, wobei die Fahrzeugsituationserfassungseinrichtung zum Senden der erfassten Daten an das Steuergerät mit demselben verbindbar ist, und mit mindestens einer Insassenparametererfassungseinrichtung zum dynamischen Erfassen von Insassenparameterdaten bekannt, wobei die Insassenparametererfassungseinrichtung zum Senden der erfassten Daten an das Steuergerät mit diesem verbindbar ist. In einer Unfallphase berechnet das Steuergerät aus den erfassten Daten der Fahrzeugsituationserfassungseinrichtung und/oder der Insassenparametererfassungseinrichtung den Überlebensraum zwischen dem Insassen und einem etwaigen Objekt, auf welches der Insasse auftreffen kann, und steuert die Kraft des Gurtstraffers für eine optimale Ausnutzung des Überlebensraums im Kraftfahrzeug entsprechend dynamisch an. - Offenbarung der Erfindung
- Das voranstoßende System für ein Insassenschutzsystem eines Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 und ein zugehöriges Insassenschutzsystem für ein Fahrzeug mit einem solchen voranstoßenden System haben den Vorteil, dass unter Erweiterung einer Gurtstrafffunktion eines konventionellen Gurtsystems auf einfache und kostengünstige Weise ein voranstoßendes System realisiert werden kann, welches vor Kontakt bzw. Kollision einen vergrößerten Rückverlagerungsweg zur Verfügung stellt.
- Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein voranstoßendes System für ein Insassenschutzsystem eines Fahrzeugs, mit einem Fahrzeugsitz, einer Auswerte- und Steuereinheit und einem Gurtsystem zur Verfügung. Die Auswerte- und Steuereinheit wertet Ausgabesignale der vorausschauenden Sensorik aus und aktiviert eine Gurtstrafffunktion des Gurtsystems, wenn die Auswertung der Ausgabesignale einen bevorstehenden Aufprall anzeigt. Die Gurtstrafffunktion erzeugt im Gurtband eine Zugkraft, welche einen korrespondierenden Insassen in den Fahrzeugsitz drückt. Hierbei löst eine aus der Gurtstrafffunktion resultierende kinetische Energie bzw. Bewegung des Insassen eine in eine Befestigung des Fahrzeugsitzes integrierte Pre-Trigger-Mechanik aus, welche einen blockierten Freiheitsgrad des Fahrzeugsitzes freigibt, so dass der gesamte Fahrzeugsitz um eine vorgegebene Kippachse in Richtung einer zu erwarteten Aufprallkraft kippt.
- Zudem wird ein Insassenschutzsystem für Fahrzeug, mit einer vorausschauenden Sensorik, einem Fahrzeugsitz, einer Auswerte- und Steuereinheit, einem Gurtsystem und einem erfindungsgemäßen voranstoßenden System vorgeschlagen. Hierbei wertet die Auswerte- und Steuereinheit Ausgabesignale der vorausschauenden Sensorik aus und aktiviert eine Gurtstrafffunktion des Gurtsystems, wenn die Auswertung der Ausgabesignale einen bevorstehenden Aufprall anzeigt, wobei die Gurtstrafffunktion im Gurtband eine Zugkraft erzeugt, welche einen entsprechenden Insassen in den Fahrzeugsitz drückt.
- Ausführungsformen des voranstoßenden Systems für ein Insassenschutzsystem eines Fahrzeug bauen im Falle einer Frontalkollision die kinetische Energie des Insassen auf dem verfügbaren Rückhalteweg, dem so genannten Ride-Down-Space ab. Gelingt es, den Insassen vor der Wirkung des Aufpralls einen Voranstoß zu geben, so kann die Rückhaltekraft während des Abbremsvorgangs geringer ausfallen. Durch das voranstoßende Schutzsystem mit der Pre-Trigger-Mechanik kann sowohl der Rückhalteweg verlängert als auch die kinetische Energie des Insassen reduziert werden, so dass die wirksame Rückhaltekraft in vorteilhafter Weise reduziert werden kann.
- Wird die Gurtstrafffunktion aktiviert, dreht sich der Insasse mit dem Fahrzeugsitz um die Kippachse in Richtung zu erwartende Aufprallkraft, so dass sich eine zusätzliche Distanz und eine Geschwindigkeit ergibt, die sich positiv auf die Belastungswerte des Insassen auswirken, da die Rückhaltekraft entsprechend gesenkt werden kann. Hierbei ist die Aufprallkraft die durch den Aufprall wirkende Kraft auf das Fahrzeug, welche eine Verzögerung des Fahrzeugs bewirkt. Eine beschleunigte Bewegung des Insassen ist dieser Kraft im Bezugssystem Fahrzeug entgegen gerichtet. Die erhöhte Neigung der Sitzfläche wirkt darüber hinaus einem Anti-Submarining-Effekt entgegen, welcher ein unerwünschtes Rutschen des Insassen unter einem Beckengurt betrifft. Die Bewegung des Insassen und des Fahrzeugsitzes erfordert in vorteilhafter Weise keinen zusätzlichen Aktuator, sondern wird allein über die Gurtstrafffunktion angetrieben und durch die resultierende kinetische Energie des auf dem Fahrzeugsitz bewegten Insassen bzw. seiner Bewegung aktiviert.
- Unter der Auswerte- und Steuereinheit kann vorliegend ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Steuergerät, insbesondere ein Airbagsteuergerät, verstanden werden, welches erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit kann mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Auswerte- und Steuereinheit beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung der Auswertung verwendet wird, wenn das Programm von der Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt wird.
- Unter einer Sensorik bzw. Sensoreinheit wird vorliegend eine Baueinheit verstanden, welche mindestens ein Sensorelement umfasst, welches eine physikalische Größe bzw. eine Änderung einer physikalischen Größe direkt oder indirekt erfasst und vorzugsweise in ein elektrisches Sensorsignal umwandelt. Dies kann beispielsweise über das Aussenden und/oder das Empfangen von Schallwellen und/oder elektromagnetischen Wellen und/oder über ein Magnetfeld bzw. die Änderung eine Magnetfeldes und/oder das Empfangen von Satellitensignalen beispielsweise eines GPS-Signals erfolgen.
- Möglich sind optische Sensorelemente, welche beispielsweise eine Fotoplatte und/oder eine fluoreszierende Fläche und/oder einen Halbleiter aufweisen, welche das Auftreffen bzw. die Intensität, die Wellenlänge, die Frequenz, den Winkel usw. der empfangen Welle detektieren, wie beispielsweise Infrarotsensorelemente. Ebenso ist ein akustisches Sensorelement denkbar, wie beispielsweise ein Ultraschallsensorelement und/oder ein Hochfrequenzsensorelement und/oder ein Radarsensorelement und/oder ein Sensorelement, welches auf ein Magnetfeld reagiert, wie beispielsweise ein Hallsensorelement und/oder ein magnetoresistives Sensorelement und/oder ein induktives Sensorelement, welches die Änderung eines Magnetfeldes beispielsweise über die durch magnetische Induktion entstehende Spannung registriert. Die Ermittlung der Sensorsignale kann statisch und/oder dynamisch erfolgen. Des Weiteren kann die Ermittlung der Sensorsignale fortlaufend oder einmalig durchgeführt werden.
- Die ermittelten Sensorsignale werden von der in der Sensoreinheit integrierten, Auswerte- und Steuereinheit ausgewertet und in Sensordaten umgewandelt, welche eine aus einer mit der jeweiligen Sensoreinheit erfassten physikalischen Größe ermittelte physikalische Größe mit der dazugehörigen Einheit umfasst. Hierbei wird beispielsweise von einem Sensorelement die Wegänderung in einem bestimmten Zeitfenster ermittelt und daraus von der Auswerte- und Steuereinheit eine Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung berechnet. Weitere berechenbare physikalische Größen sind Masse, Umdrehungszahl, Kraft, Energie und/oder andere denkbare Größen, wie beispielsweise eine Eintrittswahrscheinlichkeiten für ein bestimmtes Ereignis.
- Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen voranstoßenden Systems für ein Insassenschutzsystem eines Fahrzeugs möglich.
- Besonders vorteilhaft ist, dass die Pre-Trigger-Mechanik mindestens ein Kipplager aufweisen kann, an welchem der Fahrzeugsitz um die Kippachse kippbeweglich gelagert werden kann. Zudem kann die Pre-Trigger-Mechanik mindestens ein Schienenstück mit einer Führungsöffnung umfassen, in welcher ein Befestigungselement des Fahrzeugsitzes zwischen einer im Normalbetrieb eingenommenen Ausgangslage und einer vor einem Aufprall eingenommen Endlage geführt werden kann. Vorzugsweise können das mindestens eine Kipplager und das mindestens eine Schienenstück längsbeweglich in einer Sitzschiene angeordnet werden. So kann der Fahrzeugsitz beispielweise an jeder Seite eine Sitzschiene aufweisen, in welchen der Fahrzeugsitz in Fahrzeuglängsrichtung verschoben und arretiert werden kann, wobei die Sitzschienen jeweils fest mit dem Fahrzeugboden verbunden sind. Die Integration des erfindungsgemäßen Systems kann relativ einfach an den Sitzschienen erfolgen, indem die vorhandenen Verbindungselemente zwischen Sitzaufbau mit Sitzkissen und Sitzlehne und den Sitzschienen auf jeder Seite jeweils durch ein Kipplager und ein Schienenstück ersetzt werden. Bei einer solchen Ausführungsform sind dann in jeder Sitzschiene ein Kipplager und ein Schienenstück angeordnet. Hierbei kann das mindestens eine Kipplager in Bezug auf eine Fahrzeugfront hinter oder vor dem mindestens einen Schienenstück angeordnet werden. Sind die Kipplager in Bezug auf die Fahrzeugfront hinter den Schienenstücken angeordnet, dann bewegen sich die Befestigungselemente in der Führungsöffnung am vorderen Sitzende nach oben und der Fahrzeugsitz kippt um die am hinteren Sitzende angeordnete Kippachse nach hinten. Sind die Kipplager in Bezug auf die Fahrzeugfront vor den Schienenstücken angeordnet, dann bewegen sich die Befestigungselemente in der Führungsöffnung am hinteren Sitzende nach unten und der Fahrzeugsitz kippt um die am vorderen Sitzende angeordnete Kippachse nach hinten, wobei die Kippbewegung durch die nach unten wirkende Erdbeschleunigung unterstützt wird.
- In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des voranstoßenden Systems kann die Führungsöffnung als Langloch ausgeführt werden, welches in Richtung der zu erwarteten Aufprallkraft geneigt ist. Durch die Länge des Langlochs kann der maximale zusätzliche Rückhalteweg vorgegeben werden.
- In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des voranstoßenden Systems kann das mindestens eine Schienenstück Verriegelungsmittel aufweisen, welche das Befestigungselement im Normalbetrieb in der Ausgangslage halten und bei einem erkannten bevorstehenden Aufprall freigeben können. Die Verriegelungsmittel können beispielsweise als konisch zulaufende Verengung der Führungsöffnung ausgeführt werden. Durch diese Ausführungsform kann der durch die Gurtstrafffunktion bewirkte Gurtdruck weich abgefangen werden, indem das Befestigungselement die konisch zulaufende Verengung beim Übergang von der Ausgangslage in die Endlage deformiert. Alternativ können die Verriegelungsmittel als Federelement ausgeführt werden, welches senkrecht zur Längserstreckung der Führungsöffnung wirkt. Bei dieser Ausführungsform kann das Befestigungselement nach Überwinden der Federkraft in beiden Lagen stabil einrasten. Der Sitz kann nach einer Aktivierung einfach wieder in die Ausgangslage zurückgedrückt werden. Als weitere Alternative können die Verriegelungsmittel als schaltbarer Riegel ausgeführt werden, welcher die Führungsöffnung freigibt oder blockiert. Dadurch kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass das voranstoßende System ungewollt im normalen Fahrbetrieb ausgelöst wird. Zudem können die verschiedenen Ausführungsformen der Verriegelungsmittel bei Bedarf miteinander kombiniert werden.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen voranstoßenden Systems für ein Insassenschutzsystem eines Fahrzeugs mit einem Fahrzeugsitz in einer Ausgangslage. -
2 zeigt eine schematische Darstellung des voranstoßenden Systems aus1 mit dem Fahrzeugsitz in einer Endlage. -
3 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen voranstoßenden Systems für ein Insassenschutzsystem eines Fahrzeugs mit einem Fahrzeugsitz in einer Endlage. -
4 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Schienenstücks für das voranstoßende System gemäß1 bis3 . -
5 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Schienenstücks für das voranstoßende System gemäß1 bis3 . -
6 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels eines Schienenstücks für das voranstoßende System gemäß1 bis3 . -
7 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Insassenschutzsystems für ein Fahrzeug. - Ausführungsformen der Erfindung
- Wie aus
1 bis7 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen voranstoßenden Systems7 für ein Insassenschutzsystem1 eines Fahrzeugs jeweils eine vorausschauende Sensorik40 , einen Fahrzeugsitz20 , eine Auswerte- und Steuereinheit60 und ein Gurtsystem10 . Hierbei wertet die Auswerte- und Steuereinheit60 Ausgabesignale der vorausschauenden Sensorik40 aus und aktiviert eine Gurtstrafffunktion GSF des Gurtsystems10 , wenn die Auswertung der Ausgabesignale einen bevorstehenden Aufprall anzeigt. Die Gurtstrafffunktion GSF erzeugt im Gurtband12 eine Zugkraft, welche einen entsprechenden Insassen3 in den Fahrzeugsitz20 drückt. Eine aus der Gurtstrafffunktion GSF resultierende kinetische Energie des Insassen3 löst eine in eine Befestigung28 des Fahrzeugsitzes20 integrierte Pre-Trigger-Mechanik30 ,30A aus, welche einen blockierten Freiheitsgrad des Fahrzeugsitzes20 freigibt, so dass der gesamte Fahrzeugsitz20 um eine vorgegebene Kippachse in Richtung einer zu erwarteten Aufprallkraft FA kippt. Hierbei ist die Aufprallkraft FA die durch den Aufprall wirkende Kraft auf das Fahrzeug, welche eine Verzögerung des Fahrzeugs bewirkt. Eine beschleunigte Bewegung des Insassen3 ist dieser Kraft FA im Bezugssystem Fahrzeug entgegen gerichtet. - Für die Gurtstrafffunktion GSF kann beispielsweise ein pyrotechnisches oder elektromotorisches oder mechanisches Antriebssystem oder ein Druckspeicher eingesetzt werden.
- Wie aus
1 bis3 weiter ersichtlich ist, weist der in Fahrtrichtung hinter einer Windschutzscheibe5 angeordnete Fahrzeugsitz20 in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils ein Sitzkissen22 , eine Sitzlehne24 , eine Kopfstütze26 und eine Sitzbefestigung28 auf. Die Sitzbefestigung28 weist auf beiden Seiten des Fahrzeugsitzes20 fest mit dem Fahrzeugboden verbundene Sitzschienen28.1 auf, von welchen eine sichtbar ist. Die in die Sitzbefestigung28 integrierte Pre-Trigger-Mechanik30 ,30A umfasst in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils zwei Kipplager32 , von welchen eines sichtbar ist. An den Kipplagern32 ist der Fahrzeugsitz20 um die Kippachse kippbeweglich gelagert. Zudem umfasst die Pre-Trigger-Mechanik30 ,30A in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils zwei Schienenstücke34 mit einer Führungsöffnung34.1 , von welchen eines sichtbar ist. In den Führungsöffnungen34.1 wird jeweils ein Befestigungselement28.2 des Fahrzeugsitzes20 geführt. - Wie aus
1 bis3 weiter ersichtlich ist, ist jeweils ein Kipplager32 und ein Schienenstück34 längsbeweglich in einer der Sitzschienen28.1 angeordnet. Durch die Sitzschienen28.1 kann der Fahrzeugsitz in Fahrzeuglängsrichtung verschoben und arretiert werden. - Wie aus
1 und2 weiter ersichtlich ist, sind die Kipplager32 im dargestellten ersten Ausführungsbeispiel in Bezug auf eine Fahrzeugfront hinter den Schienenstücken34 angeordnet. Das bedeutet, dass die Kipplager32 am hinteren Sitzende und die Schienenstücke34 am vorderen Sitzende angeordnet sind. Dadurch bewegen sich die Befestigungselemente28.2 in den Führungsöffnungen34.1 am vorderen Sitzende nach oben und der Fahrzeugsitz20 kippt um die am hinteren Sitzende angeordnete Kippachse nach hinten. - Wie aus
3 weiter ersichtlich ist, sind die Kipplager32 im dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel in Bezug auf eine Fahrzeugfront vor den Schienenstücken34 angeordnet. Das bedeutet, dass die Kipplager32 am vorderen Sitzende und die Schienenstücke34 am hinteren Sitzende angeordnet sind. Dadurch bewegen sich die Befestigungselemente28.2 in der Führungsöffnung34.1 am hinteren Sitzende nach unten und der Fahrzeugsitz20 kippt um die am vorderen Sitzende angeordnete Kippachse nach hinten, wobei die Kippbewegung des Fahrzeugsitzes20 durch die nach unten wirkende Erdbeschleunigung unterstützt wird. - Im Falle einer Frontalkollision muss die kinetische Energie des Insassen
3 auf einem verfügbaren Rückhalteweg, dem so genannten „Ride Down Space“, abgebaut werden. Aus dem Energiesatz ergibt sich ohne das erfindungsgemäße voranstoßende System7 eine auf den Insassen3 wirkende Rückhaltekraft FR1 gemäß Gleichung (1). - Hierbei repräsentiert mI eine Masse und vI_abs repräsentiert eine absolute Geschwindigkeit des Insassen
3 und sR repräsentiert einen verfügbaren Verzögerungsweg. -
- Hierbei repräsentiert ∆v eine Verlagerungsgeschwindigkeit und ∆x einen zusätzlichen Verlagerungsweg. Wie aus
2 und3 weiter ersichtlich ist, wird durch Ausführungsformen des erfindungsgemäßen voranstoßenden Systems7 sowohl der verfügbare Rückhalte weg SR um den zusätzlichen Verlagerungsweg ∆x vergrößert als auch die absolute Geschwindigkeit vI_abs des Insassen3 um die Verlagerungsgeschwindigkeit ∆v reduziert. Dadurch wird auch die kinetische Energie des Insassen3 reduziert. - Wie aus
4 bis6 ersichtlich ist, ist die Führungsöffnung34.1 in den dargestellten Ausführungsbeispielen des Schienenstücks34 ,34A ,34B ,34C jeweils als Langloch ausgeführt, welches zwischen einer Ausgangslage34.3 und einer Endlage34.4 ausgebildet ist. Wie aus1 bis3 weiter ersichtlich ist die als Langloch ausgeführte Führungsöffnung34.1 in Richtung der zu erwarteten Aufprallkraft FA geneigt ist. Zudem weisen die Schienenstücke34 ,34A ,34B ,34C in den dargestellten Ausführungsbeispielen Verriegelungsmittel34.2 auf, welche das Befestigungselement28.2 im Normalbetrieb in der Ausgangslage34.3 halten und bei einem erkannten bevorstehenden Aufprall freigeben. - Wie aus
4 weiter ersichtlich ist, sind die Verriegelungsmittel34.2 im dargestellten Ausführungsbeispiel als konisch zulaufende Verengung34.2A der Führungsöffnung34.1 ausgeführt. Indem das Befestigungselement28.2 die konisch zulaufende Verengung34.2A beim Übergang von der Ausgangslage34.3 in die Endlage34.4 deformiert, kann der durch die Gurtstrafffunktion GSF bewirkte Gurtdruck weich abgefangen werden. - Wie aus
5 weiter ersichtlich ist, sind die Verriegelungsmittel34.2 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Federelement34.2B ausgeführt, welches senkrecht zur Längserstreckung der Führungsöffnung34.1 wirkt. Dadurch kann das Befestigungselement28.2 nach Überwinden der Federkraft sowohl in der Ausgangslage34.3 als auch in der Endlage34.4 stabil einrasten. Zudem kann der Fahrzeugsitz20 nach einer Aktivierung einfach wieder in die Ausgangslage34.3 zurückgedrückt werden. - Wie aus
6 weiter ersichtlich ist, sind die Verriegelungsmittel34.2 im dargestellten Ausführungsbeispiel als schaltbarer Riegel34.2C ausgeführt, welcher die Führungsöffnung34.1 freigibt oder blockiert. Dadurch kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass das voranstoßende System7 ungewollt im normalen Fahrbetrieb ausgelöst wird. Der schaltbare Riegel34.2C kann beispielsweise durch einen Hubmagnet oder pyrotechnisch geschaltet werden, um die Führungsöffnung34.1 zur Verstellung des Befestigungselements28.2 freizugeben. - Zudem können die verschiedenen Ausführungsformen
34.2A ,34.2B ,34.2C der Verriegelungsmittel34.2 bei Bedarf miteinander kombiniert werden. - Wie aus
7 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Insassenschutzsystems1 für ein Fahrzeug das oben beschriebene voranstoßende System7 mit der vorausschauende Sensorik40 , dem Fahrzeugsitz20 , der Auswerte- und Steuereinheit60 , dem Gurtsystem10 und der Pre-Trigger-Mechanik30 ,30A , eine Kontaktsensorik50 , einen Treiberblock65 und weitere Rückhaltemittel70 , wie verschiedene Airbags usw. Die Auswerte- und Steuereinheit60 wertet Ausgabesignale der vorausschauenden Sensorik40 und der Kontaktsensorik50 aus und aktiviert in Abhängigkeit von der Auswertung über den Treiberblock65 die Gurtstrafffunktion GSF des Gurtsystems10 , den schaltbaren Riegel34.2C der Pre-Trigger-Mechanik30 ,30A und/oder weitere Rückhaltemittel70 . - Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise in die Funktionslandschaft und Architektur von Personenschutzsystemen in einem Kraftfahrzeug integriert und mit anderen Insassenschutzfunktionen kombiniert werden. Die Entscheidung des Einsatzes der Gurtstraffunktion wird in vorteilhafter Weise nicht unabhängig von anderen Funktionen wie Pre-Crash-Positioning, welche einen Insassen vor einer Kollision in eine vorteilhafte Lage bringt, oder Individual Occupant Sensing, welche die aktuelle Position der einzelnen Insassen bestimmt, getroffen, sondern in abgestimmter Weise.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10345726 B4 [0004]
Claims (10)
- Voranstoßendes System (
7 ) für ein Insassenschutzsystem (1 ) eines Fahrzeugs, mit einer vorausschauenden Sensorik (40 ), einem Fahrzeugsitz (20 ), einer Auswerte- und Steuereinheit (60 ) und einem Gurtsystem (10 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (60 ) Ausgabesignale der vorausschauenden Sensorik (40 ) auswertet und eine Gurtstrafffunktion (GSF) des Gurtsystems (10 ) aktiviert, wenn die Auswertung der Ausgabesignale einen bevorstehenden Aufprall anzeigt, wobei die Gurtstrafffunktion (GSF) im Gurtband (12 ) eine Zugkraft erzeugt, welche einen korrespondierenden Insassen (3 ) in den Fahrzeugsitz (20 ) drückt, wobei eine aus der Gurtstrafffunktion (GSF) resultierende kinetische Energie des Insassen (3 ) eine in eine Befestigung (28 ) des Fahrzeugsitzes (20 ) integrierte Pre-Trigger-Mechanik (30 ,30A ) auslöst, welche einen blockierten Freiheitsgrad des Fahrzeugsitzes (20 ) freigibt, so dass der gesamte Fahrzeugsitz (20 ) um eine vorgegebene Kippachse in Richtung einer zu erwarteten Aufprallkraft (FA) kippt. - Voranstoßendes System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pre-Trigger-Mechanik (
30 ,30A ) mindestens ein Kipplager (32 ) aufweist, an welchem der Fahrzeugsitz (20 ) um die Kippachse kippbeweglich gelagert ist. - Voranstoßendes System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Pre-Trigger-Mechanik (
30 ,30A ) mindestens ein Schienenstück (34 ) mit einer Führungsöffnung (34.1 ) umfasst, in welcher ein Befestigungselement (28.2 ) des Fahrzeugsitzes (20 ) zwischen einer im Normalbetrieb eingenommenen Ausgangslage (34.3 ) und einer vor einem Aufprall eingenommen Endlage (34.4 ) geführt ist. - Voranstoßendes System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Kipplager (
32 ) und das mindestens eine Schienenstück (34 ) längsbeweglich in einer Sitzschiene (28.1 ) angeordnet ist, wobei das mindestens eine Kipplager (32 ) in Bezug auf eine Fahrzeugfront hinter oder vor dem mindestens einen Schienenstück (34 ) angeordnet ist. - Voranstoßendes System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsöffnung (
34.1 ) als Langloch ausgeführt ist, welches in Richtung der zu erwarteten Aufprallkraft (FA) geneigt ist. - Voranstoßendes System nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Schienenstück (
34 ) Verriegelungsmittel (34.2 ) aufweist, welche das Befestigungselement (28.2 ) im Normalbetrieb in der Ausgangslage (34.3 ) halten und bei einem erkannten bevorstehenden Aufprall freigeben. - Voranstoßendes System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel (
34.2 ) als konisch zulaufende Verengung (34.2A ) der Führungsöffnung (34.1 ) ausgeführt sind. - Voranstoßendes System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel (
34.2 ) als Federelement (34.2B ) ausgeführt sind, welches senkrecht zur Längserstreckung der Führungsöffnung (34.1 ) wirkt. - Voranstoßendes System nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsmittel (
34.2 ) als schaltbarer Riegel (34.2C ) ausgeführt sind, welcher die Führungsöffnung (34.1 ) freigibt oder blockiert. - Insassenschutzsystem (
1 ) für Fahrzeug, mit einer vorausschauenden Sensorik (40 ), einem Fahrzeugsitz (20 ), einer Auswerte- und Steuereinheit (60 ) und einem Gurtsystem (10 ), wobei die Auswerte- und Steuereinheit (60 ) Ausgabesignale der vorausschauenden Sensorik (40 ) auswertet und eine Gurtstrafffunktion (GSF) des Gurtsystems (10 ) aktiviert, wenn die Auswertung der Ausgabesignale einen bevorstehenden Aufprall anzeigt, wobei die Gurtstrafffunktion (GSF) im Gurtband (12 ) eine Zugkraft erzeugt, welche einen korrespondierenden Insassen (3 ) in den Fahrzeugsitz (20 ) drückt, gekennzeichnet durch ein voranstoßendes System (7 ), welches nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist.
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