DE102016223544A1

DE102016223544A1 - Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug und korrespondierendes Fahrzeug

Info

Publication number: DE102016223544A1
Application number: DE102016223544.3A
Authority: DE
Inventors: Johannes Foltin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2018-05-30
Also published as: US10421425B2; CN108116353B; US20180148010A1; CN108116353A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Insassenschutzvorrichtung (3) für ein Fahrzeug (1), mit einem Airbagsystem (30), welches zum Schutz eines Insassen (5) zumindest einen ersten Airbag (32), dessen Ausbreitungsbewegung in Fahrzeuglängsrichtung in Richtung Insasse und in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben verläuft, und einen zweiten Airbag (36) umfasst, dessen Ausbreitungsbewegung in Fahrzeuglängsrichtung in Richtung Insasse und in Fahrzeughochrichtung von oben nach unten verläuft, mindestens einer Sensorik (22, 24, 26), welche crashrelevante und/oder insassenrelevante Informationen erfasst, und einer Auswerte- und Steuereinheit (20), welche die crashrelevanten und/oder insassenrelevanten Informationen auswertet und in Abhängigkeit der Auswertung das Airbagsystem (30) ansteuert, sowie ein korrespondierendes Fahrzeug (1) mit einer solchen Insassenschutzvorrichtung (3). Hierbei umfassen die crashrelevanten und/oder insassenrelevanten Informationen erste Informationen über ein Lenkrad (7) und zweite Informationen über einen Ausbreitungsraum des ersten Airbags (32), wobei die Auswerte- und Steuereinheit (20) aus den ersten Informationen eine erste Statusinformation, welche einen Ablagezustand des Lenkrads (7) anzeigt, oder eine zweite Statusinformation ableitet, welche einen Normalzustand des Lenkrads (7) anzeigt, und wobei die Auswerte- und Steuereinheit (20) aus den zweiten Informationen eine dritte Statusinformation, welche ein im Ausbreitungsraum des ersten Airbags (32) vorhandenes Objekt (OB) anzeigt, oder eine vierte Statusinformation ableitet, welche einen freien Ausbreitungsraum des ersten Airbags (32) anzeigt.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Insassenschutzvorrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge bekannt, bei welchen ein Airbag zum Schutz des Fahrers in der Regel im Lenkrad montiert ist. Diese Art von Airbag wird auch als „Lenkradairbag“ bezeichnet. Im Crashfall wird der Lenkradairbag gezündet und soll verhindern, dass der Fahrer mit dem Kopf auf das Lenkrad prallt. Der Airbag stützt sich am Lenkrad ab und kommt dem Fahrer entgegen. Insbesondere im Bereich unmittelbar am Lenkrad treten beim Zünden starke Beschleunigungen auf. Darauf liegende Gegenstände bzw. Objekte können dann gefährlich durch den Innenraum geschleudert werden. Ähnliche Airbagsysteme gibt es für den Beifahrer, bei dem der Airbag aus dem Armaturenbrett austritt. Für den Beifahrerairbag gibt es aber bereits Lösungen, welche am Dachrahmen des Fahrzeugs angeordnet sind und sich beim Zünden an der Windschutzscheibe entlang auffalten, sich am Armaturenbrett und an der Windschutzscheibe abstützen und dann dem Beifahrer entgegenkommen. Diese Art von Airbag wird auch als „Dachairbag“ bezeichnet.
Durch zukünftige hochautomatisierte Fahrzeuge soll neben einer Reduzierung der Verkehrsunfälle insbesondere der Fahrkomfort erhöht werden. Der Fahrer gibt die Fahraufgabe an einen Roboterfahrer bzw. ein System ab, welche Fahrentscheidungen treffen können, und kann sich anderen Tätigkeiten widmen. So kann der Fahrer im automatisierten Fahrbetrieb beispielsweise ein Buch lesen oder an einem Mobilgerät, wie einem Mobiltelefon, Laptop usw. arbeiten. Bei einer normalen Arbeitshaltung, welche der Fahrer im automatisierten Fahrbetrieb sicher einnehmen möchte, wären solche Objekte zwischen dem Lenkradairbag und dem Kopf des Fahrers angeordnet. Im Falle eines Unfalls und einem sich ausbreitenden Lenkradairbag können solche Objekte den Fahrer oder als „Querschläger“ auch andere Insassen gefährden. Um mehr Raum für den Fahrer zu schaffen, können in solchen Fahrzeugen beispielsweise verstellbare Lenkräder eingesetzt werden. So kann das Lenkrad beispielsweise in eine Ablagestellung in die Mitte des Armaturenbretts oder in eine Aufnahme im Armaturenbrett verschoben werden, um dem Fahrer im automatisierten Fahrbetrieb mehr Raum zur Verfügung zu stellen. Dadurch erhält der Fahrer unmittelbar vor sich zusätzlichen Raum. Dementsprechend könnte neben dem Lenkradairbag auch ein Dachairbag zum Schutz des Fahrers eingesetzt werden.
Aus der DE 10 2005 001177 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz von Fahrzeuginsassen bekannt, welche einen auf ein Seitenaufprallereignis und/oder ein Überschlagereignis ansprechenden Sensor zur Erzeugung eines Crashereignissignals umfasst. Eine erste Insassenschutzeinrichtung ist in eine erste Position aufblasbar, die neben einem korrespondierenden Fahrzeugsitz gelegen ist. Eine zweite Insassenschutzeinrichtung ist in eine zweite Position aufblasbar, die vor dem korrespondierenden Fahrzeugsitz gelegen ist. Eine Steuereinrichtung spricht auf das Crashereignissignal an und aktiviert sofort das Aufblasen der ersten Insassenschutzvorrichtung. Nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne nach dem Aufblasen der ersten Insassenschutzvorrichtung aktiviert die Steuereinrichtung das Aufblasen der zweiten Insassenschutzvorrichtung.
Offenbarung der Erfindung
Die Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass erste Informationen über einen Zustand eines verstellbaren Lenkrads und zweite Informationen über einen Ausbreitungsraum eines Airbags in eine Entscheidung über die Auslösung von Airbags eines Airbagsystems einfließen. Dadurch kann Auswahl und Kaskadierung der zu zündenden Airbags des Airbagsystems zum Schutz des Fahrers in Abhängigkeit vom Lenkradstatus sowie dem Vorhandensein eines Objekts zwischen Airbag und Fahrer erfolgen und in vorteilhafter Weise an aktuelle Bedingungen im Innenraum und an eine aktuelle Fahrsituation angepasst werden.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug, mit einem Airbagsystem, welches zum Schutz eines Insassen zumindest einen ersten Airbag, dessen Ausbreitungsbewegung in Fahrzeuglängsrichtung in Richtung Insasse und in Fahrzeughochrichtung von unten nach oben verläuft, und einen zweiten Airbag umfasst, dessen Ausbreitungsbewegung in Fahrzeuglängsrichtung in Richtung Insasse und in Fahrzeughochrichtung von oben nach unten verläuft, mindestens einer Sensorik, welche crashrelevante und/oder insassenrelevante Informationen erfasst, und einer Auswerte- und Steuereinheit zur Verfügung, welche die crashrelevanten und/oder insassenrelevanten Informationen auswertet und in Abhängigkeit der Auswertung das Airbagsystem ansteuert. Hierbei umfassen die crashrelevanten und/oder insassenrelevanten Informationen erste Informationen über ein Lenkrad und zweite Informationen über einen Ausbreitungsraum des ersten Airbags, wobei die Auswerte- und Steuereinheit aus den ersten Informationen eine erste Statusinformation, welche einen Ablagezustand des Lenkrads anzeigt, oder eine zweite Statusinformation ableitet, welche einen Normalzustand des Lenkrads anzeigt, und wobei die Auswerte- und Steuereinheit aus den zweiten Informationen eine dritte Statusinformation, welche ein im Ausbreitungsraum des ersten Airbags vorhandenes Objekt anzeigt, oder eine vierte Statusinformation ableitet, welche einen freien Ausbreitungsraum des ersten Airbags anzeigt.
Zudem wird ein Fahrzeug mit einem Innenraum, einer solchen Insassenschutzvorrichtung und einem verstellbaren Lenkrad vorgeschlagen, welches in eine Ablagestellung oder in eine Normalstellung bewegt werden kann.
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 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 Schall- und/oder Elektromagnetischen Wellen und/oder über ein Magnetfeld bzw. die Änderung eines Magnetfelds erfolgen.
Möglich sind auch Kameras bzw. 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.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug und des im unabhängigen Patentanspruch 11 angegebenen Fahrzeugs möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass eine Lenkradsensorik die ersten Informationen über das Lenkrad erfassen und an die Auswerte- und Steuereinheit ausgeben kann. Eine solche Lenkradsensorik kann beispielsweise einen Positionssensor umfassen, welcher eine aktuelle Position des Lenkrads in einer Ablagestellung oder in einer Normalstellung erkennt.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Insassenschutzvorrichtung kann eine Innenraumsensorik die ersten Informationen über das Lenkrad und/oder die zweiten Informationen über den Ausbreitungsraum des ersten Airbags und/oder die insassenrelevanten Informationen erfassen und an die Auswerte- und Steuereinheit ausgeben. Eine solche Innenraumsensorik kann in vorteilhafter Weise mindestens eine Kamera umfassen, welche den Innenraum des Fahrzeugs erfasst bzw. aufnimmt. Die Auswerte- und Steuereinheit verwendet eine Bildauswertefunktion, um auf den von der Kamera aufgenommenen Bildern beispielsweise die aktuelle Position des Lenkrads und/oder ein Objekt im Ausbreitungsraum des ersten Airbags und/oder Insassen im Innenraum zu erkennen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Insassenschutzvorrichtung kann eine Crashsensorik die crashrelevanten Informationen erfassen und an die Auswerte- und Steuereinheit ausgeben. Eine solche Crashsensorik umfasst beispielsweise eine vorausschauende Sensoreinheit, welche das Fahrzeugumfeld überwacht, und/oder eine Aufprallsensorik. Durch Auswerten der von der Crashsensorik erfassten crashrelevanten Informationen erkennt die Auswerte- und Steuereinheit einen bevorstehenden bzw. stattfindenden Crash und aktiviert die Airbags der Insassenschutzvorrichtung zum Schutz des Fahrers. Selbstverständlich kann die Insassenschutzvorrichtung noch weitere Airbags zum Schutz der anderen Insassen umfassen. Neben den Airbags kann die Insassenschutzvorrichtung noch andere geeignete Rückhaltemittel für die Insassen, wie beispielsweise Gurtstraffer usw. umfassen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Insassenschutzvorrichtung kann die Auswerte- und Steuereinheit bei einem erkannten bevorstehenden Crash die Statusinformationen des Lenkrads und die Statusinformationen des Ausbreitungsraums des ersten Airbags überprüften. Hierbei kann die Auswerte- und Steuereinheit in Abhängigkeit der überprüften Statusinformationen entscheiden, mit welcher Stärke der jeweilige Airbag über korrespondierte Auslöseeinheiten zum Schutz eines Fahrers aktiviert wird und ob nur der erste Airbag oder nur der zweite Airbag oder zuerst der zweite Airbag und dann der erste Airbag aktiviert werden. So kann die Auswerte- und Steuereinheit zum Schutz des Fahrers beispielsweise nur den ersten Airbag aktivieren, wenn die zweite Statusinformation und die vierte Statusinformation zutreffen, d.h. wenn sich das Lenkrad in der Normalposition und sich kein Objekt im Ausbreitungsraum des ersten Airbags befindet. Des Weiteren kann die Auswerte- und Steuereinheit zum Schutz des Fahrers nur den zweiten Airbag aktivieren, wenn die erste Statusinformation und die dritte Statusinformation oder vierte Statusinformation zutreffen, d.h. wenn sich das Lenkrad in seiner Ablageposition befindet und der zweite Airbag ungestört vom Lenkrad seine volle Schutzwirkung entfalten kann. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit zum Schutz des Fahrers nur den zweiten Airbag oder zuerst den zweiten Airbag und dann den ersten Airbag aktiviert, wenn die zweite Statusinformation und die dritte Statusinformation zutreffen, d.h. wenn sich das Lenkrad in der Normalposition befindet und ein Objekt im Ausbreitungsraum des ersten Airbags ist. Die Schutzwirkung des zweiten Airbags ist bei einem Lenkrad in der Normalposition zwar nicht so gut wie die Schutzwirkung des ersten Airbags, jedoch wird das Objekt im Ausbreitungsraum des ersten Airbags durch die Ausbreitung des zweiten Airbags auf den Schoß des Fahrers gedrückt und dem Fahrer nicht durch die Ausbreitung des ersten Airbags an den Kopf geschossen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine Gefährdung des Fahrers bzw. der anderen Insassen verhindert werden.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Insassenschutzvorrichtung kann die Auswerte- und Steuereinheit die zweiten Informationen über den Ausbreitungsraum des ersten Airbags auswerten, um ein im Ausbreitungsraum des ersten Airbags erkanntes Objekt im Hinblick auf sein Gefährdungspotential zu klassifizieren. So kann die Auswerte- und Steuereinheit beispielsweise nur den zweiten Airbag oder zuerst den zweiten Airbag und dann den ersten Airbag aktivieren, wenn die zweite Statusinformation und die dritte Statusinformation zutreffen und das erkannte Objekt als „gefährlich“ klassifiziert ist. Unter gefährlichen Objekten können beispielsweise schwere und/oder harte Gegenstände, wie ein Mobiltelefon oder ein Laptop usw. verstanden werden. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit nur den ersten Airbag aktivieren, wenn die zweite Statusinformation und die dritte Statusinformation zutreffen und das erkannte Objekt als „ungefährlich“ klassifiziert ist. Unter ungefährlichen Objekten können beispielsweise leichte und/oder weiche Gegenstände, wie eine dünne Zeitung oder eine Zeitschrift usw. verstanden werden. Des Weiteren kann die Auswerte- und Steuereinheit nur den zweiten Airbag oder zuerst den zweiten Airbag und dann den ersten Airbag aktivieren, wenn die zweite Statusinformation und die dritte Statusinformation zutreffen und das erkannte Objekt als „mittel gefährlich“ klassifiziert ist und weitere Personen im Innenraum erkannt sind. Außerdem kann die Auswerte- und Steuereinheit nur den ersten Airbag aktivieren, wenn die zweite Statusinformation und die dritte Statusinformation zutreffen und das erkannte Objekt als „mittel gefährlich“ klassifiziert ist und keine weiteren Personen im Innenraum erkannt sind. Unter „mittel gefährlichen“ Objekten können beispielsweise Gegenstände, wie ein leichtes Buch oder ein Pappbecher mit Flüssigkeit usw. verstanden werden, welche keine schweren Verletzungen verursachen können. Das bedeutet, dass wenn sich der Fahrer alleine im Fahrzeug befindet, die Verletzung für den Fahrer durch das Objekt in Kauf genommen wird, da er im Gegenzug dazu für das Fahren mit Lenkrad optimierten ersten Airbag als Schutz erhält. Wenn sich weitere Insassen im Fahrzeug befinden, dann haben alle Personen die Gefahr vom Objekt getroffen zu werden, so dass diese Gefährdung durch das Aktivieren des zweiten Airbags für alle Insassen des Fahrzeugs minimiert wird. Der Fahrer hat dann aber ggf. einen schlechteren Schutz, da keinen für Lenkradnutzung optimierten Airbag nutzen kann.
In vorteilhafter Ausgestaltung des Fahrzeugs ist das Lenkrad bei Ausführung einer automatisierten Fahrfunktion in der Ablagestellung und im Normalbetrieb in der Normalstellung angeordnet. Vorzugsweise kann der erste Airbag als Lenkradairbag ausgeführt und in einem Pralltopf des Lenkrads angeordnet werden. Der zweite Airbag kann vorzugsweise als Dachairbag ausgeführt und im Bereich eines Dachrahmens angeordnet 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.
Figurenliste

1 zeigt ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Frontbereichs eines Fahrzeuginnenraums mit der Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug aus 1 in einer ersten Auslösesituation.
3 zeigt eine schematische Darstellung des Gefährdungspotentials der in 2 dargestellten ersten Auslösesituation mit einem im Ausbreitungsraum eines ersten Airbags angeordneten Objekt.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Frontbereichs eines Fahrzeuginnenraums mit der Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug aus 1 in einer zweiten Auslösesituation.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines Frontbereichs eines Fahrzeuginnenraums mit der Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug aus 1 in einer dritten Auslösesituation.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Frontbereichs eines Fahrzeuginnenraums mit der Insassenschutzvorrichtung für ein Fahrzeug aus 1 in einer vierten Auslösesituation.

Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus 1 bis 6 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Fahrzeug 1 einen Innenraum 2, eine Insassenschutzvorrichtung 3 und ein verstellbares Lenkrad 7, welches in eine in 4 dargestellte Ablagestellung oder in eine in 2, 3, 5, 6 dargestellte Normalstellung bewegt werden kann. Das Lenkrad 7 kann bei Ausführung einer automatisierten Fahrfunktion in der Ablagestellung oder in der Normalstellung angeordnet werden. Vorzugsweise wird das Lenkrad 7 bei Ausführung der automatisierten Fahrfunktion in die Ablagestellung bewegt, um dem Fahrer 5 mehr Raum für andere Tätigkeiten zur Verfügung zu stellen. Im Normalbetrieb ist das Lenkrad 7 in der Normalstellung angeordnet.
Wie aus 1 bis 6 weiter ersichtlich ist, umfasst die Insassenschutzvorrichtung 3 für ein Fahrzeug 1 im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Airbagsystem 30, mindestens eine Sensorik 22, 24, 26, welche crashrelevante und/oder insassenrelevante Informationen erfasst, und eine Auswerte- und Steuereinheit 20, welche die crashrelevanten und/oder insassenrelevanten Informationen auswertet und in Abhängigkeit der Auswertung das Airbagsystem 30 ansteuert. Das Airbagsystem umfasst zum Schutz eines Insassen, hier des Fahrers 5, zumindest einen ersten Airbag 32, dessen Ausbreitungsbewegung AB1 in Fahrzeuglängsrichtung x in Richtung Insasse und in Fahrzeughochrichtung z von unten nach oben verläuft, und einen zweiten Airbag 36, dessen Ausbreitungsbewegung AB2 in Fahrzeuglängsrichtung x in Richtung Insasse und in Fahrzeughochrichtung z von oben nach unten verläuft. Hierbei umfassen die crashrelevanten und/oder insassenrelevanten Informationen erste Informationen über das Lenkrad 7 und zweite Informationen über einen Ausbreitungsraum des ersten Airbags 32. Die die Auswerte- und Steuereinheit 20 leitet aus den ersten Informationen eine erste Statusinformation, welche einen Ablagezustand des Lenkrads 7 anzeigt, oder eine zweite Statusinformation ab, welche einen Normalzustand des Lenkrads 7 anzeigt. Zudem leitet die Auswerte- und Steuereinheit 20 aus den zweiten Informationen eine dritte Statusinformation, welche ein im Ausbreitungsraum des ersten Airbags 32 vorhandenes Objekt OB anzeigt, oder eine vierte Statusinformation ab, welche einen freien Ausbreitungsraum des ersten Airbags 32 anzeigt.
Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, erfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Lenkradsensorik 22 die ersten Informationen über das Lenkrad 7 und gibt diese an die Auswerte- und Steuereinheit 20 aus. Zudem erfasst eine Innenraumsensorik 24 die zweiten Informationen über den Ausbreitungsraum des ersten Airbags 32 und die insassenrelevanten Informationen und gibt diese an die Auswerte- und Steuereinheit 20 aus. Die Innenraumsensorik 24 umfasst im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere nicht näher dargestellte CCD-Kameras, welche den Innenraum aus mehreren Perspektiven aufnehmen. Die Auswerte- und Steuereinheit 20 verwendet eine Bildauswertefunktion, um auf den aufgenommenen Bildern ein Objekt im Ausbreitungsraum des ersten Airbags 32 und/oder Insassen im Innenraum 2 zu erkennen. Die Auswerte- und Steuereinheit 20 wertet die insassenrelevanten Informationen der Innenraumsensorik 24 aus, um neben dem Fahrer 5 noch weitere Insassen im Innenraum 2 zu erkennen. Zudem kann die Auswerte- und Steuereinheit 20 die aufgenommenen Bilder auch auswerten, um die aktuelle Position bzw. den Zustand des Lenkrads 7 zu ermitteln. Des Weiteren erfasst eine Crashsensorik 26 die crashrelevanten Informationen und gibt diese an die Auswerte- und Steuereinheit 20 aus. Neben dem dargestellten Airbagsystem 30 zum Schutz des Fahrers 5, kann die Insassenschutzvorrichtung 3 noch weitere nicht dargestellte Airbagsysteme zum Schutz eines Beifahrers und von Insassen im Fondbereich des Fahrzeuginnenraums 2 umfassen.
Wie aus 2, 3, 6 weiter ersichtlich ist, ist der erste Airbag 32 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Lenkradairbag ausgeführt und in einem nicht näher bezeichneten Pralltopf des Lenkrads 7 angeordnet. Wie aus 4, 5 weiter ersichtlich ist, ist der zweite Airbag 32 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Dachairbag ausgeführt und im Bereich eines nicht näher bezeichneten Dachrahmens angeordnet.
Wie aus 2 bis 6 ersichtlich ist, kann das Lenkrad 7 beim hochautomatisiertem Fahren in den in 4 dargestellten Ablagezustand bewegt werden, um mehr Platz für den Fahrer 5 zu schaffen. In dieser Situation aktiviert die Auswerte- und Steuereinheit 20 bei einem erkannten Crashfall zum Schutz des Fahrers 5 nur den zweiten Airbag 36 bzw. Dachairbag über eine korrespondierende zweite Auslöseeinheit 38. Ein nicht näher dargestellter Beifahrer kann grundsätzlich durch einen zugehörigen Dachairbag gut geschützt werden. Wie aus 4 weiter ersichtlich hat der Fahrer den gleichen Raum wie ein Beifahrer zur Verfügung, wenn sich das Lenkrad 7 im Ablagezustand befindet, und kann mit den gleichen Mitteln geschützt werden wie der Beifahrer. Ein Dachairbag entfaltet seine volle Schutzwirkung allerdings nur, wenn das Lenkrad 7 nicht im Weg ist. Ein pauschales Aktivieren bzw. Zünden des Dachairbags ist daher nicht anzuraten. Auf den als Lenkradairbag ausgeführten ersten Airbag 32 kann daher nicht verzichtet werden. Die ausschließliche Nutzung des als Lenkradairbags ausgeführten ersten Airbags 32 ist in einem Fahrzeug 3 mit einer automatisierten Fahrfunktion nicht sinnvoll, da der Fahrer 5 beim Aktivieren bzw. Zünden des ersten Airbags 32 über eine korrespondierende erster Auslöseeinheit 34 ein Objekt OB in der Hand halten könnte, das dann durch die Luft geschossen wird, wie aus 3 weiter ersichtlich ist. Umherfliegende Objekte 5 können auch andere Insassen im Innenraum gefährden. Durch die Nutzung des als Dachairbags ausgeführten zweiten Airbags 36 wird das Objekt OB auf den Schoß des Fahrers 5 gedrückt, wie aus 5 ersichtlich ist. Anschließend kann dann der als Lenkradairbag ausgeführte erste Airbag 32 aktiviert werden, wie aus 6 ersichtlich ist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel überprüft die Auswerte- und Steuereinheit 20 bei einem erkannten bevorstehenden Crash die Statusinformationen des Lenkrads 7 und die Statusinformationen des Ausbreitungsraums des ersten Airbags 32 und entscheidet in Abhängigkeit der überprüften Statusinformationen mit welcher Stärke der jeweilige Airbag 32, 34 über die korrespondierende Auslöseeinheiten 34, 38 zum Schutz des Fahrers 5 aktiviert wird und ob nur der erste Airbag 32 oder nur der zweite Airbag 36 oder zuerst der zweite Airbag 34 und dann der erste Airbag 36 aktiviert werden.
Wie 4 weiter ersichtlich ist, wird der als Dachairbag ausgeführte zweite Airbag 36 ausgelöst, wenn das Lenkrad in die Ablageposition eingefahren ist bzw. sich nicht in der Normalposition des manuellen Fahrens befindet. Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, wird der der als Lenkradairbag ausgeführte erste Airbag 32 bei normaler Fahrt und ausgefahrenem Lenkrad 7 ausgelöst. Der als Lenkradairbag ausgeführte erste Airbag 32 wird allerdings nicht ausgelöst, wenn das Lenkrad 7 ausgefahren ist und der Fahrer 5 ein Objekt OB wischen dem ersten Airbag 32 und seinem Kopf hält. Wie aus 5 weiter ersichtlich ist, wird dann stattdessen der als Dachairbag ausgeführte zweite Airbag 36 ausgelöst, um dem Fahrer 5 das im Auslösebereich des ersten Airbags 32 erkannte Objekt OB auf den Schoß zu drücken. Die Schutzwirkung ist dann zwar nicht so gut wie beim Zünden des als Lenkradairbag ausgeführten ersten Airbags 32, jedoch wird das Objekt OB dem Fahrer nicht an den Kopf geschossen. Wie aus 6 weiter ersichtlich ist, wird im dargestellten Ausführungsbeispiel nach der Auslösung des zweiten Airbags 36 noch der erste Airbag 32 ausgelöst. um die Schutzwirkung für den Fahrer 5 weiter zu verbessern.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der Insassenschutzvorrichtung 3 klassifiziert die Auswerte- und Steuereinheit 20 ein im Ausbreitungsraum des ersten Airbags 32 erkanntes Objekt OB im Hinblick auf sein Gefährdungspotential basierend auf den zweiten Informationen über den Ausbreitungsraum des ersten Airbags 32. Das Objekt wird in verschiedene Gruppen, wie beispielsweise „gefährlich“ und „ungefährlich“ eingruppiert. Als „gefährlich“ werden insbesondere harte und/oder schwere Gegenstände, wie beispielsweise Laptops oder Mobiltelefone klassifiziert. Als „ungefährlich“ werden insbesondere leichte und/oder weiche Gegenstände, wie beispielsweise dünne Zeitungen klassifiziert. Bei einer Klassifizierung als „gefährlich“ wird nur der als Dachairbag ausgeführte zweite Airbag 36 oder zuerst der als Dachairbag ausgeführte zweite Airbag 36 und dann der als Lenkradairbag ausgeführte erste Airbag 32 genutzt. Bei einer Klassifizierung als „ungefährlich“ wird nur der als Lenkradairbag ausgeführte erste Airbag 32 genutzt, da der Schutz für den Fahrer 5 durch den optimierten als Lenkradairbag ausgeführten ersten Airbag 32 in der Regel besser als der Schutz des als Dachairbag ausgeführten zweiten Airbags 36 ist, der auf ein Nichtvorhandensein des Lenkrads 7 optimiert ist. Zusätzlich kann das Vorhandensein von weiteren Insassen bei der Aktivierung der Airbags 32, 36 berücksichtigt werden.
Wenn die Gefahr groß ist, dass die weiteren Insassen durch den umherfliegenden Gegenstand gefährdet werden, dann wird nur der als Dachairbag ausgeführte zweite Airbag 36 oder zuerst der als Dachairbag ausgeführte zweite Airbag 36 und dann der als Lenkradairbag ausgeführte erste Airbag 32 aktiviert. Dies kann insbesondere auch bei der Klassifizierung der Objekte OB und Einsortieren in Gruppen berücksichtigt werden. Neben der Klassifizierung in „gefährlich“ und „ungefährlich“ kann das Objekt OB als „mittel gefährlich“ klassifiziert werden, wenn der Fahrer durch das Objekt nicht ernsthaft verletzt werden kann und der Gegenstand beispielsweise ein leichtes Buch oder ein Pappbecher mit Flüssigkeit ist. Wenn sich weitere Insassen im Fahrzeuginnenraum 2 befinden, dann sind alle Personen der Gefahr ausgesetzt, vom Objekt OB getroffen zu werden. Das bedeutet, dass im Falle eines „mittel gefährlich“ klassifizierten Objekts nur der als Lenkradairbag ausgeführte erste Airbag 32 aktiviert wird, wenn sich der Fahrer 5 alleine im Fahrzeuginnenraum 2 befindet und so eine leichte Verletzung des Fahrers 5 in Kauf genommen wird. Im Gegenzug dazu hat der Fahrer 5 den für das Fahren mit Lenkrad optimierten Schutz des als Lenkradairbag ausgeführten ersten Airbags 32. Wenn sich jedoch weitere Insassen im Fahrzeuginnenraum 2 befinden, dann wird nur der als Dachairbag ausgeführte zweite Airbag 36 oder zuerst der als Dachairbag ausgeführte zweite Airbag 36 und dann der als Lenkradairbag ausgeführte erste Airbag 32 aktiviert, um das als „mittel gefährlich“ klassifizierte Objekt OB auf den Schoß des Fahrers 5 zu drücken und so die Gefahr durch das Objekt OB für alle Insassen des Fahrzeuginnenraums 2 zu minimieren.
Zusätzlich kann die Auswerte- und Steuereinheit 20 eine Anpassung der Stärke des als Lenkradairbag ausgeführten ersten Airbags 32 und des als Dachairbag ausgeführten zweiten Airbags 36 vornehmen. Dies kann beispielsweise durch Ansteuern von Auslassventilen des korrespondierenden Airbags 32, 36 und/oder durch mehrstufige Zündungen und/oder durch eine Ventilanpassung eines nicht dargestellten Kaltgasgenerators erreicht werden. Dadurch kann ein Kompromiss zwischen „Fahrer bzw. Insassen vor Objekt schützen“ und „Fahrer mit optimiertem Airbag schützen“ gefunden werden. Zudem kann der zweite Airbag 36 auf das Wegdrücken von im Ausbreitungsraum des ersten Airbags 32 erkannten Objekten OB optimiert werden, wenn anschließend der erste Airbag 32 für den optimierten Schutz des Fahrers 5 eingesetzt wird. Dies hat den Vorteil, dass die Airbags 32, 36 besser aufeinander abgestimmt werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005001177 A1 [0004]

Claims

Insassenschutzvorrichtung (3) für ein Fahrzeug (1), mit einem Airbagsystem (30), welches zum Schutz eines Insassen (5) zumindest einen ersten Airbag (32), dessen Ausbreitungsbewegung (AB1) in Fahrzeuglängsrichtung (x) in Richtung Insasse und in Fahrzeughochrichtung (z) von unten nach oben verläuft, und einen zweiten Airbag (36) umfasst, dessen Ausbreitungsbewegung (AB2) in Fahrzeuglängsrichtung (x) in Richtung Insasse und in Fahrzeughochrichtung (z) von oben nach unten verläuft, mindestens einer Sensorik (22, 24, 26), welche crashrelevante und/oder insassenrelevante Informationen erfasst, und einer Auswerte- und Steuereinheit (20), welche die crashrelevanten und/oder insassenrelevanten Informationen auswertet und in Abhängigkeit der Auswertung das Airbagsystem (30) ansteuert, dadurch gekennzeichnet, dass die crashrelevanten und/oder insassenrelevanten Informationen erste Informationen über ein Lenkrad (7) und zweite Informationen über einen Ausbreitungsraum des ersten Airbags (32) umfassen, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (20) aus den ersten Informationen eine erste Statusinformation, welche einen Ablagezustand des Lenkrads (7) anzeigt, oder eine zweite Statusinformation ableitet, welche einen Normalzustand des Lenkrads (7) anzeigt, und wobei die Auswerte- und Steuereinheit (20) aus den zweiten Informationen eine dritte Statusinformation, welche ein im Ausbreitungsraum des ersten Airbags (32) vorhandenes Objekt (OB) anzeigt, oder eine vierte Statusinformation ableitet, welche einen freien Ausbreitungsraum des ersten Airbags (32) anzeigt.
Insassenschutzvorrichtung (3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lenkradsensorik (22) die ersten Informationen über das Lenkrad (7) erfasst und an die Auswerte- und Steuereinheit (20) ausgibt.
Insassenschutzvorrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Innenraumsensorik (24) die ersten Informationen über das Lenkrad (7) und/oder die zweiten Informationen über den Ausbreitungsraum des ersten Airbags (32) und/oder die insassenrelevanten Informationen erfasst und an die Auswerte- und Steuereinheit (20) ausgibt.
Insassenschutzvorrichtung (3) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (20) die insassenrelevanten Informationen der Innenraumsensorik (24) in Bezug auf im Innenraum (2) vorhandene Insassen (5) auswertet.
Insassenschutzvorrichtung (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Crashsensorik (26) die crashrelevanten Informationen erfasst und an die Auswerte- und Steuereinheit (20) ausgibt.
Insassenschutzvorrichtung (3) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (20) bei einem erkannten bevorstehenden Crash die Statusinformationen des Lenkrads (7) und die Statusinformationen des Ausbreitungsraums des ersten Airbags (32) überprüft, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (20) in Abhängigkeit der überprüften Statusinformationen entscheidet mit welcher Stärke der jeweilige Airbag (32, 34) über korrespondierte Auslöseeinheiten (34, 38) zum Schutz eines Fahrers (5) aktiviert wird und ob nur der erste Airbag (32) oder nur der zweite Airbag (36) oder zuerst der zweite Airbag (34) und dann der erste Airbag (36) aktiviert werden.
Insassenschutzvorrichtung (3) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (20) zum Schutz des Fahrers (5) nur den ersten Airbag (32) aktiviert, wenn die zweite Statusinformation und die vierte Statusinformation zutreffen, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (20) zum Schutz des Fahrers (5) nur den zweiten Airbag (36) aktiviert, wenn die erste Statusinformation und die dritte Statusinformation oder vierte Statusinformation zutreffen.
Insassenschutzvorrichtung (3) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (20) zum Schutz des Fahrers (5) nur den zweiten Airbag (36) oder zuerst den zweiten Airbag (36) und dann den ersten Airbag (32) aktiviert, wenn die zweite Statusinformation und die dritte Statusinformation zutreffen.
Insassenschutzvorrichtung (3) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (20) die zweiten Informationen über den Ausbreitungsraum des ersten Airbags (32) auswertet, um ein im Ausbreitungsraum des ersten Airbags (32) erkanntes Objekt (OB) im Hinblick auf sein Gefährdungspotential zu klassifizieren.
Insassenschutzvorrichtung (3) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinheit (20) nur den zweiten Airbag (36) oder zuerst den zweiten Airbag (36) und dann den ersten Airbag (32) aktiviert, wenn die zweite Statusinformation und die dritte Statusinformation zutreffen und das erkannte Objekt (OB) als „gefährlich“ klassifiziert ist, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (20) nur den ersten Airbag (32) aktiviert, wenn die zweite Statusinformation und die dritte Statusinformation zutreffen und das erkannte Objekt (OB) als „ungefährlich“ klassifiziert ist, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (20) nur den zweiten Airbag (36) oder zuerst den zweiten Airbag (36) und dann den ersten Airbag (32) aktiviert, wenn die zweite Statusinformation und die dritte Statusinformation zutreffen und das erkannte Objekt (OB) als „mittel gefährlich“ klassifiziert ist und weitere Personen im Innenraum (2) erkannt sind, und wobei die Auswerte- und Steuereinheit (20) nur den ersten Airbag (32) aktiviert, wenn die zweite Statusinformation und die dritte Statusinformation zutreffen und das erkannte Objekt (OB) als „mittel gefährlich“ klassifiziert ist und keine weiteren Personen im Innenraum (2) erkannt sind.
Fahrzeug (1) mit einem Innenraum (2), einer Insassenschutzvorrichtung (3) und einem verstellbaren Lenkrad (7), welches in eine Ablagestellung oder in eine Normalstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Insassenschutzvorrichtung (3) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgeführt ist.
Fahrzeug (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Lenkrad (7) bei Ausführung einer automatisierten Fahrfunktion in der Ablagestellung angeordnet ist und im Normalbetrieb in der Normalstellung angeordnet ist.
Fahrzeug (1) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Airbag (32) als Lenkradairbag ausgeführt und in einem Pralltopf des Lenkrads (7) angeordnet ist.
Fahrzeug (1) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Airbag (32) als Dachairbag ausgeführt und im Bereich eines Dachrahmens angeordnet ist.