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Die Erfindung betrifft ein einspuriges, motorgetriebenes Zweirad, mit wenigstens einem Sitz und einem dem Sitz zugeordneten Sicherheitsgurt mit Gurtaufroller sowie einer Sensorik.
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Insbesondere betrifft die Erfindung ein einspuriges, motorgetriebenes Zweirad mit Dach sowie ein Verfahren zum Zurückhalten der Insassen.
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Solche Zweiräder mit Dach dürfen je nach gesetzlichen Voraussetzungen auch ohne Helm gefahren werden. Der Insasse ist durch den Sicherheitsgurt ausreichend geschützt und bleibt im Zweirad zurückgehalten, wenn es zu einem Frontalaufprall kommt. Die Gurtaufroller werden federvorgespannt, das heißt, sie sind bestrebt, den Gurt aufzurollen, und bieten dem Insassen deshalb einen Widerstand. Ein Auszugsensor unterbindet das weitere Abrollen bei abruptem Zug auf das Gurtband.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein solch einspuriges, motorgetriebenes Zweirad noch sicherer zu machen.
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Dies wird bei einem Zweirad der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die Sensorik so ausgebildet ist, das sie Gurtbandauszug vor einem Crash blockiert. In einer Variante der Erfindung wird Gurtband aufgewickelt, um den Insassen entgegen der Fahrtrichtung zurückzuziehen, wobei für das Zurückziehen ein mehrfach verwendbarer Antrieb vorgesehen ist.
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Die Erfindung möchte verhindern, dass bei einer Bremsung vor einem Crash der Insasse bereits mit seinem Oberkörper nach vorne bewegt wird, sich also nach vorne neigt auf Grund der Trägheitskraft, wodurch sich der Abstand zur Windschutzscheibe oder zum vorderen Teil des Zweirads verringert. Durch die Erfindung ist der Abstand zu angrenzenden Teilen größer und der Deformationsweg maximiert, was die Sicherheit bei einem Frontalcrash erhöht.
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Bei der Variante mit Antrieb ist die Aufwickelkraft auf Grund des Antriebs so ausgeführt, dass sie den Insassen trotz der Verzögerung zurückzieht. Der Antrieb ist vorzugweise deshalb ein zusätzlicher Antrieb zum normalen Gurtaufroller, dessen Aufwickelkraft viel zu gering ist, um überhaupt eine Bewegung des Insassen hervorzurufen.
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Die Erfindung löst sich von dem Gedanken, dass der Gurtaufroller erst im Crashfall blockiert wird, um bis dahin den Insassen maximale Beweglichkeit zu geben. Vielmehr wird der Insasse bereits vor dem Crash während des Bremsvorgangs an einer Vorverlagerung gehindert oder, alternativ, sogar aktiv zurück in den Sitz gezogen.
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Die Sensorik kann eine Pre-Crash-Sensorik sein, die einen Aufprall prognostizieren kann. In diesem Fall muss nicht einmal ein Bremsvorgang eingeleitet werden, der Sicherheitsgurt kann optional sogar noch vor einem Bremsvorgang blockiert oder zurückgezogen werden, um den Oberkörper des Insassen nach hinten zu verlagern. Dies ist jedoch nur eine Option. Die Pre-Crash-Sensorik kann natürlich auch so ausgeführt sein, dass sie während des Bremsvorgangs das Zurückziehen des Insassen auslöst.
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Ein Umgebungssensor zur Bestimmung der Umgebung kann Teil der Pre-Crash-Sensorik sein. Über diesen oder mehrere Umgebungssensoren werden nicht nur andere Zweiräder, sondern auch Gegenstände oder allgemein gesagt Störkonturen im Fahrweg erkannt.
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Die Sensorik kann alternativ oder zusätzlich zur Pre-Crash-Sensorik auch einen Beschleunigungssensor aufweisen, welcher so ausgelegt ist, dass er bereits bei einem Bremsvorgang auslöst, insbesondere bei einem Vollbremsvorgang zumindest bei trockener Straße. Ist sowohl ein Pre-Crash-Sensor als auch ein Beschleunigungssensor vorgesehen, so können optional beim Ansprechen eines der Sensoren entsprechende Signale zur Blockierung des Gurtbandabzug oder des Gurtbandrückzugs abgegeben werden. So wird beispielsweise der Gurtbandabzug blockiert oder das Gurtband zurückgezogen, wenn der Insasse eine starke Bremsung oder Vollbremsung vollführt, ohne dass der Pre-Crashsensor anspricht.
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Der Beschleunigungssensor kann beispielsweise ein elektronischer Beschleunigungssensor sein, welcher es erlaubt, den Grenzwert zum Ansprechen im Sensor oder in der Steuerung zu verändern, um das Zweirad optimal abzustimmen. Insbesondere in der Endphase einer Zweiradentwicklung ist es nämlich nötig, noch Feinabstimmungen zu leisten, weil sich noch Rahmenbedingungen verändern können.
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Optional kann ein elektrischer Antrieb vorgesehen sein, der auf das Gurtband wirkt und dieses entgegen der Fahrtrichtung vor einem Crash zurückzieht.
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Zusätzlich kann eine Blockiervorrichtung vorhanden sein, die Gurtbandauszug im Crashfall verhindert. Das bedeutet, es sind optional zwei Blockiervorrichtungen vorhanden, eine für den Crashfall und eine optional wirkende Blockiervorrichtung vor dem Crashfall.
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Der Sicherheitsgurt umfasst vorzugsweise einen sogenannten Hosenträgergurt und zusätzlich einen Beckengurt. Der Hosenträgergurt wird mit dem Gurtaufroller zurückgezogen, optional zusätzlich auch der Beckengurt.
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Die Erfindung betrifft darüber hinaus auch ein Verfahren zum Zurückhalten eines mit einem Sicherheitsgurt gesicherten Insassen eines einspurigen, motorgetriebenen Zweirads, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Detektieren einer Notsituation vor einem Crash mittels einer Sensorik, und
- Blockieren von Gurtbandauszug oder aktives Zurückziehen des Insassen entgegen der Fahrtrichtung.
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Das erfindungsgemäße Zweirad und das erfindungsgemäße Verfahren arbeiten nicht mit einem pyrotechnischen Antrieb zum Zurückziehen des Insassen, sondern mit einem mehrfach verwendbaren, insbesondere elektrischen Antrieb. Damit wird sichergestellt, dass der Insasse im normalen Fahrbetrieb, zum Beispiel bei einem abrupten Stop-and-Go Betrieb permanent optimal im Zweirad gehalten wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ermittelt mittels einer Umgebungssensorik in einer Steuerung, ob ein Crash voraussichtlich erfolgt (das heißt auch, ob eine Gefahr eines Crash vorhanden ist). Die Steuerung initiiert die Blockierung und/ oder das Zurückziehen des Gurtbands.
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Das erfindungsgemäße Verfahren verwendet einen Beschleunigungssensor und einen Umgebungssensor gemäß einer optionalen Ausführungsform. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht bei dieser Ausführungsform vor, dass nur dann ein Zurückziehen des Gurtbands erfolgt, wenn ein vorgegebener Verzögerungswert überschritten wird und zusätzlich ein Crash vorhergesagt wird. Das bedeutet umgekehrt, bei dieser Variante wird der Insasse nicht zurückgezogen, wenn kein Crash vorhergesagt wird, aber der Insasse zum Beispiel eine Vollbremsung macht. Dies ist jedoch, wie bereits betont, nur eine mögliche Variante.
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Wenn mehrere Beschleunigungssensoren vorgesehen sind oder mehrere Grenzwerte eines elektronischen Beschleunigungssensors, so sind damit zwei Grenzen abgedeckt, nämlich die geringere Verzögerung vor dem Crash während des starken Bremsvorgangs und die höhere Verzögerung beim Crash selbst. Das erfindungsgemäße Blockieren des Gurtbands oder Zurückziehen des Gurtbands mittels des Antriebs erfolgt bereits bei der ersten Stufe, das heißt bei Detektion der geringeren Verzögerung.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine perspektivische Seitenansicht einer Variante eines erfindungsgemäßen einspurigen, motorgetriebenen Zweirads im normalen Fahrbetrieb, und
- 2 das Zweirad nach 1 in einer Situation des Insassen ohne den erfindungsgemäßen Sicherheitsgurt.
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In 1 ist ein einspuriges, motorgetriebenes Zweirad mit einem Dach 10 dargestellt, also einer Art Motorrad mit Dach, welches ein Fahren ohne Helm erlaubt.
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Das Zweirad hat einen Sitz 12, hier sogar mit Kopfstütze, in welchen ein Sicherheitsgurt 14 integriert ist. Der Sicherheitsgurt 14 umfasst einen Hosenträgergurt 16 sowie einen Beckengurt 18.
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Zumindest der Hosenträgergurt 16, optional auch der Beckengurt 18, sind mit einem Gurtaufroller 20 gekoppelt, der Gurtband zum Beispiel über eine Aufrollfeder in Rückzugsrichtung R zieht.
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Der Gurtaufroller 20 ist mit einem Antrieb 22, hier einem Elektromotor, gekoppelt, über den der Gurtaufroller 20 bewegt werden kann, insbesondere in Richtung R.
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Darüber hinaus ist der Gurtaufroller 20 mit einer Blockiermechanik 24 versehen, die den Gurtaufroller 20 blockieren kann und jeglichen weiteren Gurtbandabzug verhindert kann.
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Die Blockiermechanik 24 und der Antrieb 22 sind mehrfach verwendbar, das heißt, sie sind nicht pyrotechnisch oder dergleichen angetrieben, sondern eignen sich zum öfteren Aktivieren über mehrere Jahre hinweg.
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Eine Steuerung 26 ist mit einer Sensorik gekoppelt, hier beispielsweise mit einem oder mehreren Beschleunigungssensoren 28 und einer Pre-Crash-Sensorik mit einem oder mehreren Umgebungssensoren, über die die Umgebung des Zweirads, hier vorzugsweise die Umgebung vor dem Zweirad detektiert werden kann, um in Zusammenwirken mit der Steuerung 26 einen Crash vorherzusagen.
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Diese Pre-Crash-Sensorik kann entweder in den Umgebungssensor 30 integriert sein oder durch eine Kombination von Umgebungssensor 30 und externer Steuerung 26 realisiert sein. Der Beschleunigungssensor 28 ist beispielsweise ein elektronischer Beschleunigungssensor.
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Wenn das Zweirad vom Insassen abrupt maximal gebremst wird, wie dies in 2 zu sehen ist, oder langsam gebremst wird, sodass auf den Oberkörper des Insassen eine Trägheitskraft wirkt, könnte Gurtband abgezogen werden, sodass sich der Insasse wie in 2 nach vorne lehnt. Kommt es dann jedoch zum Frontalaufprall, ist der Kopf bereits relativ weit nach vorne bewegt.
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Um dies zu verhindern, aktiviert die Steuerung 26 entweder die Blockiervorrichtung 24 oder den Antrieb 22 dann, wenn ein Crash durch die Pre-Crash-Sensorik vorhergesagt wird und/ oder eine bestimmte Verzögerung erreicht wird, insbesondere wenn der Insasse eine Vollbremsung auslöst.
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Zu betonen ist, dass optional die Blockiermechanik 24 so ausgebildet sein kann, dass sie nur beim Crash Gurtbandauszug verhindert und vorher nur der Antrieb 22 aktiviert wird.
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Eine weitere Option besteht darin, dass der Antrieb 22 zum Zurückziehen des Gurtbandes nicht vorhanden ist, sondern nur die Blockiermechanik 24.
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Optional kann die Pre-Crash-Sensorik als übergeordnete Sensorik ausgeführt sein. Das bedeutet, dass selbst dann, wenn der Beschleunigungssensor 28 anspricht (ein vorbestimmter Grenzwert wird erreicht), die Blockiermechanik 24 und/oder der Antrieb 22 nur dann aktiviert werden, wenn ein Crash vorhergesagt wird, das heißt in einer Notsituation, die durch vorgegebene physikalische Werte definiert ist, welche über die Sensorik detektiert werden.
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Im Falle einer solchen Notsituation kann der Antrieb 22 zumindest den Hosenträgergurt 26 aufrollen und in Richtung R ziehen, wobei die Kraft des Antriebs 22 ausreichend ist, um der Trägheitskraft des Oberkörpers mehr als entgegen zu wirken und den Oberkörper des Insassen nach hinten zum Rücksitz zu ziehen. Damit ist der Insasse in einer optimalen Lage für einen Crash.
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Der Beschleunigungssensor 28 spricht deutlich vor einem Crash an, das heißt, die Verzögerungswerte müssen nicht diejenigen sein, die bei einem Crash auftreten, sondern sind geringer und auf einen starken Bremsvorgang ausgelegt.
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Wenn zuvor von einem Vorhersehen eines Crash gesprochen wird, so umfasst dies natürlich auch Situationen, bei denen eine gewisse Gefahr eines Crashs, also eine gewisse Wahrscheinlichkeit eines Crashs besteht. Die Pre-Crash-Sensorik soll nicht nur dann ansprechen, wenn ein Crash mit hundert prozentiger Sicherheit vorherzusagen ist, sondern mit einer gewissen vorgegebenen Wahrscheinlichkeit.
