DE102022003927A1 - Verfahren zum Betrieb einer Insassenrückhaltevorrichtung eines Fahrzeuges - Google Patents

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Ulrich Schick
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Insassenrückhaltevorrichtung zum Schutz eines Insassen (2) auf einem Fahrzeugsitz (3) in einem automatisiert fahrenden Fahrzeug (1), wobei die Insassenrückhaltevorrichtung zumindest einen Airbag und einen Sicherheitsgurt (4) mit zumindest einem Gurtstraffer als Rückhalteelemente (R1 bis Rn) aufweist und mittels einer Steuereinheit der Insassenrückhaltevorrichtung zumindest zwischen einer aufrechten Position und einer Liegeposition einer Sitzlehne (3.1) des Fahrzeugsitzes (3) unterschieden wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass- zur Aktivierung eines automatisierten Fahrbetriebes des Fahrzeuges (1) ein Gurtstatus zumindest von Insassen (2) einer in Fahrzeuglängsrichtung vorderen Sitzreihe des Fahrzeuges (1) erfasst wird,- bei als Gurtstatus erfasster, in ein dem Fahrzeugsitz (3) zugeordnetes Gurtschloss eingesteckter Gurtschlosszunge der automatisierte Fahrbetrieb des Fahrzeuges (1) aktiviert wird und- die Rückhalteelemente (R1 bis Rn) der Insassenrückhaltevorrichtung in Abhängigkeit einer eingestellten Position des Fahrzeugsitzes (3) und in Abhängigkeit eines situativen Kollisionsstatus ab einem Zeitpunkt einer erfassten dem Fahrzeug (1) bevorstehenden Kollision aufeinander abgestimmt angesteuert und aktiviert oder ausgelöst werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Insassenrückhaltevorrichtung zum Schutz eines Insassen auf einem Fahrzeugsitz in einem automatisiert fahrenden Fahrzeug, wobei die Insassenrückhaltevorrichtung zumindest einen Airbag und einen Sicherheitsgurt mit zumindest einem Gurtstraffer als Rückhalteelemente aufweist und mittels einer Steuereinheit der Insassenrückhaltevorrichtung zumindest zwischen einer aufrechten Position und einer Liegeposition einer Sitzlehne des Fahrzeugsitzes unterschieden wird.
  • Aus der DE 10 2017 116 905 A1 sind eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung und ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung bekannt. Die Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsassen auf einem Fahrzeugsitz umfasst mehrere Rückhalteelemente und eine Steuereinrichtung. Dabei umfasst ein erstes Rückhalteelement ein Gassackmodul mit einem Gassack und ein zweites Rückhalteelement einen Sicherheitsgurt mit einem Gurtaufroller, wobei der Sicherheitsgurt mit einer Straffeinrichtung in Wirkverbindung steht. Die Steuereinrichtung weist zumindest ein Sensorelement zur Lagefeststellung des Fahrzeugsitzes auf, so dass die Steuereinrichtung in einer Rückhaltesituation zwischen einer ersten Situation, in der sich der Fahrzeugsitz mit dem Fahrzeuginsassen in einer Position im Bereich einer Normposition relativ zu dem Gassack des ersten Rückhalteelementes befindet, und einer zweiten Situation, in der die sich der Fahrzeugsitz mit dem Fahrzeuginsassen in einer Position außerhalb der Normposition befindet, unterscheidet. Die Steuereinrichtung aktiviert bei Vorliegen der ersten Situation nur das erste und zweite Rückhalteelement, wohingegen bei Vorliegen der zweiten Situation durch die Steuereinrichtung ein drittes Rückhalteelement, das in den Fahrzeugsitz integriert und/oder mit dem Fahrzeugsitz in Wirkverbindung steht, aktivierbar und/oder zuschaltbar ist, so dass der Fahrzeugsitz zunächst über das dritte Rückhalteelement in eine Position im Bereich der Normposition bewegt wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Verfahren zum Betrieb einer Insassenrückhaltevorrichtung eines Fahrzeuges anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein Verfahren zum Betrieb einer Insassenrückhaltevorrichtung zum Schutz eines Insassen auf einem Fahrzeugsitz, insbesondere einem Gurtintegralsitz, in einem automatisiert fahrenden Fahrzeug, wobei die Insassenrückhaltevorrichtung zumindest einen Airbag und einen Sicherheitsgurt mit zumindest einem Gurtstraffer als Rückhalteelemente aufweist, wird zudem mittels einer Steuereinheit der Insassenrückhaltevorrichtung zumindest zwischen einer aufrechten Position und einer Liegeposition einer Sitzlehne des Fahrzeugsitzes unterschieden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Aktivierung eines automatisierten Fahrbetriebes des Fahrzeuges ein Gurtstatus zumindest von Insassen einer in Fahrzeuglängsrichtung vorderen Sitzreihe des Fahrzeuges erfasst wird. Bei als Gurtstatus erfasster, in ein dem Fahrzeugsitz zugeordnetes Gurtschloss eingesteckter Gurtschlosszunge wird der automatisierte Fahrbetrieb des Fahrzeuges aktiviert und die Rückhalteelemente der Insassenrückhaltevorrichtung werden in Abhängigkeit einer eingestellten Position des Fahrzeugsitzes und in Abhängigkeit eines situativen Kollisionsstatus ab einem Zeitpunkt einer erfassten, dem Fahrzeug bevorstehenden Kollision, insbesondere Frontalkollision, aufeinander abgestimmt angesteuert und aktiviert oder ausgelöst.
  • Eine Anwendung des Verfahrens beruht auf konventionelle, bewährte und im Fahrzeug üblicherweise verbaute Rückhalteelemente, mittels welcher ein Verletzungsrisiko eines Insassen auf dem Fahrzeugsitz in eingestellter Liegeposition im Kollisionsfall des Fahrzeuges erheblich verringert werden kann.
  • Dabei kann das Verfahren weitestgehend alle gesetzlichen und sogenannte Ratinganforderungen relativ sicher erfüllen.
  • Der die Liegeposition aufweisende Fahrzeugsitz erfordert zur Anwendung des Verfahrens keine zusätzliche Adaption an der Insassenrückhaltevorrichtung, so dass diese sowohl für die aufrechte Position der Sitzlehne als auch für die Liegeposition der Sitzlehne und des Insassen verwendet werden kann.
  • Eine Sitzstruktur des Fahrzeugsitzes und deren Anbindung an eine Bodengruppe des Fahrzeuges müssen grundsätzlich hinsichtlich einer Festigkeit für den als Gurtintegralsitz erfüllt sein, so dass kein Mehraufwand für eine Durchführung des Verfahrens erforderlich ist.
  • Sowohl simulatorische als auch prototypische Untersuchungen zur Potentialermittlung sind vergleichsweise einfach möglich.
  • In einer Ausführung des Verfahrens wird bei erfasster Liegeposition des Fahrzeugsitzes und erfasster, dem Fahrzeug bevorstehender Kollision ein Gurtstraffer des Sicherheitsgurtes angesteuert und der Sicherheitsgurt im Schultergurtbereich elektromotorisch gestrafft und nach Eintritt der Kollision werden zusätzlich ein Beckengurtstraffer und ein sitzintegrierter Aufrollstraffer angesteuert und pyrotechnisch aktiviert. Durch die Straffung des Sicherheitsgurtes mittels Ansteuerung aller vorhandener, dem Sicherheitsgurt zugeordneter Gurtstraffer ist der Insasse optimiert an den Fahrzeugsitz angebunden, so dass eine Belastung des Insassen zum Eintritt der Kollision und einer wirkenden kollisionsbedingten Verzögerung des Fahrzeuges verringert werden kann. Der Insasse nimmt an kollisionsbedingten Beschleunigungen des Fahrzeuges teil.
  • Eine weitere Ausführung sieht vor, dass zu einem Zeitpunkt der Aktivierung der pyrotechnischen Gurtstraffung eine Aufrechtpositionierung der Sitzlehne des Fahrzeugsitzes durch Aufhebung einer Verriegelung der Sitzlehne pyrotechnisch freigegeben wird. Hierbei ist das Ziel, angetrieben durch eine Aufprallenergie zum Kollisionszeitpunkt, eine kraftgesteuerte Aufrichtung des Insassen. Durch den Aufprall richtet sich die Sitzlehne üblicherweise ohne weitere Krafteinwirkung auf, wobei das Verfahren die gesteuerte Aufrichtung der Sitzlehne vorsieht. Aufgrund der Aufrichtung der Sitzlehne können vergleichsweise schwere Verletzungen einer Lendenwirbelsäule des Insassen weitestgehend vermieden werden.
  • Weist der Fahrzeugsitz, insbesondere die Sitzlehne die Liegeposition auf, so wirken bei einer Kollision des Fahrzeuges verhältnismäßig hohe Kräfte, die auf eine Wirbelsäule des Insassen wirken und insbesondere durch Stauchung wegen einer Abstützung eines Beckens des Insassen in einer Sitzfläche von dieser aufgenommen werden. Diese Stauchung der Wirbelsäule kann durch die Aufrichtung der Sitzlehne weitestgehend ausgeschlossen werden.
  • In einer Weiterbildung wird die Aufrechtpositionierung der Sitzlehne vor Erreichen einer aufrechten Endlage der Sitzlehne abgebremst, so dass eine durch die Aufrechtpositionierung und ein ungedämpftes abruptes Abbremsen dieser auf den Insassen wirkende Belastung und ein damit verbundenes Verletzungsrisiko, insbesondere für eine Halswirbelsäule des Insassen verringert werden können.
  • Eine weitere mögliche Ausführung des Verfahrens sieht vor, dass während der Aufrechtpositionierung der Sitzlehne bis zum Erreichen ihrer aufrechten Endlage die elektromotorische Gurtstraffung des Schultergurtbereiches und eines Beckengurtbereiches des Sicherheitsgurtes mit einem vorgegebenen Kraftniveau aufrechterhalten wird. Der Insasse ist also nach wie vor an den Fahrzeugsitz angebunden, wobei der Beckengurtbereich mit einem maximalen Kraftniveau gestrafft wird, um ein Hindurchrutschen des Insassen unter dem Beckengurtbereich des Sicherheitsgurtes im Wesentlichen auszuschließen. Dieses Hindurchrutschen oder Untendurchtauchen wird auch als Submariningeffekt bezeichnet.
  • In einer Ausführung wird nach Erreichen der aufrechten Endlage der Sitzlehne eine Verriegelung des Fahrzeugsitzes zur Ausführung einer kontrollierten Längsbewegung in Fahrtrichtung des Fahrzeuges pyrotechnisch gelöst. Der Insasse weist nach dem Aufrichten der Sitzlehne eine für die Kollision optimierte Oberkörperposition auf, in welcher die Verriegelung des Fahrzeugsitzes gelöst wird. Der Insasse verzögert zunächst mit einem bestimmten Kraftniveau unterhalb eines Gurtkraftbegrenzers und wird innerhalb des Fahrzeuges gleichförmig abgebremst. Die Verzögerung weist also keinen Extremwert, sondern ein gleichbleibendes Kraftniveau auf.
  • Der Insasse kann durch freigegebene Vorwärtsbewegung, also die Längsbewegung des Fahrzeugsitzes in Fahrtrichtung, eine geringere Verzögerung aufweisen, wobei auf das Fahrzeug wirkenden Beschleunigungsspitzen gefiltert werden können, das heißt, dass die Beschleunigungsspitzen nicht auf den Insassen wirken.
  • Ein Startzeitpunkt einer durch die Längsbewegung des Fahrzeugsitzes inneren Verzögerung kann derart gewählt werden, dass eine anfängliche moderate Fahrzeugverzögerung zunächst ohne die innere Verzögerung stattfindet und die Längsbewegung des Fahrzeugsitzes durch das pyrotechnische Lösen der Verriegelung freigegeben wird, sobald ein Verzögerungsmaximum auf das Fahrzeug wirkt. Dieses Verzögerungsmaximum ist erreicht, wenn das Fahrzeug sich im Kollisionsgeschehen nicht mehr bewegt.
  • In einer möglichen Weiterbildung wird der Fahrzeugsitz im Bereich seiner in Fahrtrichtung angeordneten Längs-Endlage gedämpft abgebremst. Mit anderen Worten wird der Fahrzeugsitz am Ende eines inneren Verzögerungsweges gedämpft abgebremst. Die Längsbewegung des Fahrzeugsitzes wird also nicht abrupt gestoppt, so dass eine aus einem abrupten Stoppen der Längsbewegung des Fahrzeugsitzes resultierende Belastung nicht auf den Insassen wirkt, wodurch ein zusätzliches Verletzungsrisiko für den Insassen weitestgehend ausgeschlossen werden kann.
  • Darüber hinaus sieht eine Ausführung vor, dass bei Erreichen des Bereiches der Längs-Endlage des Fahrzeugsitzes ein Kraftniveau der elektromotorischen Straffung des Sicherheitsgurtes im Schultergurtbereich um ein vorgegebenes Maß verringert wird. Durch eine Einstellung einer Schultergurtkraft, das heißt des Kraftniveaus der Straffung eines Gurtkraftbegrenzers, auf ein niedrigeres Kraftniveau wird dem Insassen, insbesondere seinem Oberkörper, eine Vorverlagerung ermöglicht, um eine restliche Körperenergie, insbesondere Beschleunigungsenergie, abzubauen. Es findet also ein Bewegungsausklang im Fahrzeugsitz statt. Dabei ist es möglich, ein Kraftniveau, auf welches eine Straffkraft des Sicherheitsgurtes im Schultergurtbereich verringert wird, in Abhängigkeit einer Gewichtskraft des Insassen auf dem Fahrzeugsitz vorzugeben.
  • In einer weiteren Ausführung werden beziehungsweise wird in Abhängigkeit einer erfassten Sitzbelegung ein Fahrerairbag und/oder ein Beifahrerairbag in einer ersten Stufe ausgelöst. Insbesondere werden beziehungsweise wird der Fahrerairbag und/oder der Beifahrerairbag in der ersten Stufe ausgelöst, um einen zusätzlichen Aufprallschutz für den Insassen auf dem Fahrzeugsitz auf vergleichsweise harte Konturen eines Fahrzeuginterieurs sicherzustellen. Dabei kann ein geringerer Befüllungsgrad des Fahrerairbags und/oder des Beifahrerairbags und eine daraus resultierende geringere Härte des jeweiligen in der ersten Stufe ausgelösten Airbags adaptiv eine nur noch verhältnismäßig geringe vorhandene Restenergie des jeweiligen Insassen gezielter abbauen. Der jeweilige Airbag wird also weniger befüllt, wodurch ein geringeres Verletzungsrisiko für den auf den Airbag prallenden Insassen besteht.
  • Handelt es sich bei dem Insassen um einen Fahrer des Fahrzeuges in einem manuellen Fahrbetrieb, welcher auf einem Fahrersitz sitzt, so wird der Fahrerairbag beispielsweise bei zurückgezogener Lenkradposition ausgelöst.
  • In einer weiteren Ausführung wird zusätzlich zur Auslösung des Fahrerairbags und/oder des Beifahrerairbags ein jeweiliger Knieairbag in einer ersten Stufe ausgelöst, um auch hier einen zusätzlichen Aufprallschutz für den Insassen auf dem Fahrzeugsitz an vergleichsweise harte Konturen des Fahrzeuginterieurs sicherzustellen. Somit wird ein Verletzungsrisiko für den Insassen nochmals verringert.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
    • 1 schematisch einen Ausschnitt eines Fahrzeuges mit einem Insassen auf einem Fahrzeugsitz in einer aufrechten Position,
    • 2 schematisch einen Ausschnitt des Fahrzeuges mit dem Insassen auf einem Fahrzeugsitz in einer Liegeposition,
    • 3 schematisch einen Ausschnitt des Fahrzeuges mit dem Insassen in der Liegeposition bei einer erfassten, dem Fahrzeug bevorstehenden Kollision,
    • 4 schematisch einen Ausschnitt des Fahrzeuges mit dem Insassen auf dem Fahrzeugsitz in der Liegeposition nach Eintritt der Kollision,
    • 5 schematisch einen Ausschnitt des Fahrzeuges bei Aufrechtpositionierung einer Sitzlehne des Fahrzeugsitzes des Insassen,
    • 6 schematisch einen Ausschnitt des Fahrzeuges nach einem Aufrichten der Sitzlehne des Fahrzeugsitzes des Insassen,
    • 7 schematisch einen Ausschnitt des Fahrzeuges bei Ausführung einer Längsbewegung des Fahrzeugsitzes in Fahrtrichtung und
    • 8 schematisch einen Ausschnitt des Fahrzeuges mit dem Insassen auf dem Fahrzeugsitz sowie ausgelöstem Fahrerairbag und Knieairbag.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt einen Ausschnitt eines Fahrzeuges 1 mit einem Insassen 2 auf einem Fahrzeugsitz 3 mit aufgerichteter Sitzlehne 3.1, so dass der Insasse 2 eine aufrechte Sitzposition auf dem Fahrzeugsitz 3 aufweist. Beispielsweise kann diese Sitzposition des Insassen 2 als Fahrposition bezeichnet werden.
  • In 2 ist ein Ausschnitt des Fahrzeuges 1 mit dem Insassen 2 auf dem Fahrzeugsitz 3 in einer Liegeposition dargestellt.
  • Die 3 bis 8 zeigen jeweils einen Ausschnitt des Fahrzeuges 1 mit dem Insassen 2 auf seinem Fahrzeugsitz 3 vor und während einer Kollision, insbesondere einer Frontalkollision.
  • Mittels einer im Allgemeinen bekannten, bisherige fahrzeugfeste Rückhalteelemente R1 bis Rn umfassenden Insassenrückhaltevorrichtung ist, sofern der Fahrzeugsitz 3 eine aufrechte Position und der Insasse 2 auf dem Fahrzeugsitz 3 eine aufrechte Sitzposition aufweisen, ein vergleichsweise hoher Verletzungsschutz für den Insassen 2 auf dem Fahrzeugsitz 3 realisierbar.
  • In Bezug auf variable Sitzpositionen, insbesondere eine Liegeposition des Insassen 2 auf dem Fahrzeugsitz 3, dessen Sitzlehne 3.1 entsprechend geneigt ist, ist eine Funktionsweise und damit eine Schutzwirkung von in den folgenden Figuren näher gezeigten Rückhalteelementen R1 bis Rn der Insassenrückhaltevorrichtung eingeschränkt.
  • insbesondere in der Liegeposition, einer sogenannten Relaxed Position, können die Rückhalteelemente R1 bis Rn ihre Schutzfunktion für den Insassen 2 nicht oder nur unzureichend erfüllen, so dass trotz aktivierter oder ausgelöster Rückhalteelemente R1 bis Rn ein vergleichsweise hohes Verletzungsrisiko für den Insassen 2 besteht.
  • Das Fahrzeug 1 verfügt über ein Assistenzsystem zum automatisierten, insbesondere zum autonomen Fahrbetrieb, in welchem eine Fahraufgabe vollumfänglich von dem Fahrzeug 1, insbesondere dem Assistenzsystem ausgeführt wird. Somit hat ein Fahrer als Insasse 2 des Fahrzeuges 1 die Möglichkeit, einer anderen Tätigkeit nachzugehen, zum Beispiel in der Liegeposition des Fahrzeugsitzes 3 zu entspannen.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zum Betrieb einer Insassenrückhaltevorrichtung des Fahrzeuges 1 beschrieben, welches einen Verletzungsschutz für den Insassen 2 in der Liegeposition des Fahrzeugsitzes 3 optimiert und somit eine Schutzfunktion für den liegenden Insassen 2 weitestgehend sichergestellt werden kann. Insbesondere ermöglicht das Verfahren eine vergleichsweise sichere Kinematikrückhaltung für einen Fahrer und einen Beifahrer als Insassen 2 aus der Liegeposition heraus bei einer Kollision des Fahrzeuges 1, insbesondere einer Frontalkollision.
  • Bei dem Fahrzeugsitz 3 handelt es sich um einen Gurtintegralsitz, bei welchem der Sicherheitsgurt 4 mit seinen Komponenten an dem Fahrzeugsitz 3 angeordnet oder in diesen integriert ist. Eine Anbindung des Fahrzeugsitzes 3 an einen Hauptboden des Fahrzeuges 1 ist bezüglich seiner Festigkeit auf Anforderungen für Lastfälle in Bezug auf den Fahrzeugsitz 3 ausgelegt.
  • Als Rückhalteelemente R1 bis Rn weist die Insassenrückhaltevorrichtung des Fahrzeuges 1 den Sicherheitsgurt 4 mit einem elektromotorischen Aufrollstraffer R1, einem nicht näher gezeigten pyrotechnischen Aufrollstraffer, einem elektromotorischen Beckenstraffer R2, einem zweistufig auslösbaren Fahrerairbag R3, einem nicht näher dargestellten zweistufig auslösbaren Beifahrerairbag, einer teleskopierbaren und/oder deformierbaren Lenksäule R4, einem Sitzschlitten R5 mit einem pyrotechnisch auslösbaren Bewegungsmechanismus, der Sitzlehne 3.1 als sogenannte Kinematiklehne R6 mit einem pyrotechnischen auslösbaren Kinematikmechanismus sowie einen Knieairbag R7 auf.
  • Um den automatisierten Fahrbetrieb, insbesondere den autonomen Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 zu aktivieren, ist es erforderlich, dass die Insassen 2 einer ersten Sitzreihe, also der Fahrer und gegebenenfalls ein Beifahrer, ihren Sicherheitsgurt 4 angelegt haben, wobei eine nicht dargestellte Gurtschlosszunge in ein zugehöriges Gurtschloss eingesteckt ist. Ein Gurtstatus, ob der jeweilige Insasse 2 der ersten Sitzreihe seinen Sicherheitsgurt 4 angelegt hat, wird beispielsweise mittels eines Gurtschlossschalters erfasst. Wird ein solcher Gurtstatus erfasst, kann der autonome Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 aktiviert werden.
  • Des Weiteren sieht das Verfahren zum Betrieb der Insassenrückhaltevorrichtung vor, dass sich im Fondbereich keine weiteren Insassen befinden.
  • 3 zeigt einen Ausschnitt des Fahrzeuges 1 mit dem Insassen 2 in der Liegeposition bei einer erfassten, dem Fahrzeug 1 bevorstehenden Kollision, insbesondere Frontalkollision.
  • Dabei ist vorgesehen, dass vor einem Eintritt der Kollision der angelegte Sicherheitsgurt 4 mittels des aktivierten Aufrollstraffers R1 elektromotorisch gestrafft wird, wodurch der Insasse 2 an dem Fahrzeugsitz 3, insbesondere an der Sitzlehne 3.1 fixiert wird.
  • Insbesondere erfolgt die Aktivierung des Aufrollstraffers R1 in Abhängigkeit erfasster Signale einer Umgebungssensorik des Fahrzeuges 1, beispielsweise anhand erfasster Signale zumindest eines radarbasierten Sensors.
  • Nach erfolgtem Eintritt der Kollision des Fahrzeuges 1 wird der sitzintegrierte Aufrollstraffer R1 pyrotechnisch ausgelöst und der elektromotorische Beckenstraffer R2 aktiviert. Dadurch wird der Sicherheitsgurt 4 an allen drei Endpunkten gestrafft, wie in 4 gezeigt ist.
  • Gleichzeitig zur der elektromotorischen und pyrotechnischen Gurtstraffung wird eine Bewegung der Sitzlehne 3.1, also der Kinematiklehne R6 pyrotechnisch freigegeben. Insbesondere erfolgt die Freigabe mittels einer Airbageinheit, beispielsweise einer Airbagsteuereinheit. Hierzu wird ein Verriegelungsmechanismus, welcher beispielsweise zwei Verriegelungsbolzen umfasst, pyrotechnisch gelöst, so dass der Insasse 2 mittels der Kinematiklehne R6 aufgerichtet wird, also eine aufrechte Sitzposition aufweist.
  • Ziel ist es also, angetrieben durch eine kollisionsbedingte Aufprallenergie, den Insassen 2 kraftgesteuert aufzurichten.
  • Durch die Kollision, also den Aufprall, richtet sich die Sitzlehne 3.1 ohne weitere Krafteinwirkung auf. Eine Aufrechtpositionierung ist dabei gesteuert, wobei die Aufrechtpositionierung der Sitzlehne 3.1 vor Erreichen einer aufrechten Endlage der Sitzlehne 3.1 abgebremst wird. Insbesondere erfolgt ein gedämpftes Abbremsen der Sitzlehne 3.1 mittels zumindest eines nicht näher bezeichneten Endlagedämpfers. Eine solche Endlagendämpfung bei Erreichen der aufrechten Endlage der Sitzlehne 3.1 verringert eine auf den Insassen 2 wirkende Spitzenbelastung.
  • Verbrauchselemente zur Kraftsteuerung der Aufrechtpositionierung der Sitzlehne 3.1 können durch bekannte Technologien, beispielsweise durch Schneiden, Drahtziehen etc., direkt am Rechner, also am Fahrzeugsitz 3, realisiert werden. Auch die Endlagendämpfung kann so realisiert werden.
  • Mittels des Aufrichtens der Sitzlehne 3.1 kann ein Verletzungsrisiko für den Insassen 2, insbesondere dessen Lendenwirbelsäule, erheblich verringert werden, da eine Stauchung der Wirbelsäule in der aufrechten Endlage der Sitzlehne 3.1 weitestgehend vermieden werden kann.
  • Eine mittels des Sicherheitsgurtes 4 auf den Insassen 2 wirkende Gurtkraft ist größer als eine Kraft zur Aufrechtpositionierung der Sitzlehne 3.1, wobei die Gurtkraft aufgrund einer Schaltbarkeit in Bezug auf ein Kraftniveau sehr groß sein kann.
  • Während der in 5 gezeigten Aufrechtpositionierung der Sitzlehne 3.1 wird der Insasse 2 mit maximalem Kraftniveaus des Beckenstraffers R2 zur Vermeidung eines Hindurchrutschens unter einem Beckengurtbereich des Sicherheitsgurtes 4 an einem eine Sitzfläche bildenden Sitzpolster 3.2 des Fahrzeugsitzes 3 fixiert, wie in 6 gezeigt ist. Auch eine auf einen Schultergurtbereich des Sicherheitsgurtes 4 wirkende Straffkraft bleibt bis zum Erreichen der aufrechten Endlage der Sitzlehne 3.1 vergleichsweise hoch.
  • Nachdem die Sitzlehne 3.1 ihre aufrechte Endlage erreicht hat und der Insasse 2 dadurch eine in Bezug auf die Kollision optimierte Oberkörperposition aufweist, wird eine kontrollierte Längsbewegung des Fahrzeugsitzes 3 in Fahrtrichtung des Fahrzeuges 1 pyrotechnisch freigegeben, wie in 7 gezeigt ist. Hierzu wird beispielsweise eine Verriegelung des Fahrzeugsitzes 3, insbesondere eine Verriegelung des Sitzschlittens R5 mittels Bolzen in Bezug auf Sitzschienen pyrotechnisch gelöst. Die Längsbewegung des Fahrzeugsitzes 3 mit dem Insassen 2 wird als innere Verzögerung bezeichnet, da diese im Inneren des Fahrzeuges 1 stattfindet.
  • Dabei verzögert der Insasse 2 mit dem Fahrzeugsitz 3 zunächst nur mit einem bestimmten Kraftniveau unterhalb eines Kraftniveaus eines Gurtkraftbegrenzers und wird innerhalb des Fahrzeuges 1 gleichförmig abgebremst. Der Insasse 2 weist dabei durch eine Vorwärtsbewegung eine geringere Verzögerung auf, wodurch auf den Insassen 2 wirkende Belastungsspitzen weitestgehend vermieden werden können.
  • Ein Startzeitpunkt der inneren Verzögerung kann gewählt werden, wobei eine anfängliche moderate Fahrzeugverzögerung zunächst ohne innere Verzögerung stattfindet. Die innere Verzögerung, das heißt die Freigabe des Fahrzeugsitzes 3 zur Ausführung der Längsbewegung erfolgt dann, wenn das Fahrzeug 1 sein Verzögerungsmaximum aufweist. Das Verzögerungsmaximum des Fahrzeuges 1 ist erreicht, wenn sich das Fahrzeug 1 im Kollisions- also Unfallgeschehen nicht mehr bewegt. Es kann eine annähernde Rechteckkennlinie moduliert werden, aufgrund einer gleichmäßigen Verzögerung.
  • Am Ende eines inneren Verzögerungsweges des Fahrzeugsitzes 3 mit dem Insassen 2, das heißt im Bereich einer Längs-Endlage des Fahrzeugsitzes 3 wird dieser gedämpft abgebremst. Eine auf den Schultergurtbereich des Sicherheitsgurtes 4 wirkende Straffkraft wird auf ein vorgegebenes Kraftniveau verringert, so dass eine Vorverlagerung des Oberkörpers des Insassen 2 auf dem Fahrzeugsitz 3 möglich ist und somit eine kollisionsbedingte Restenergie, insbesondere Bewegungsenergie, abgebaut werden kann, wie in 8 gezeigt ist.
  • Beispielsweise kann das Kraftniveau in Abhängigkeit einer Gewichtskraft des Insassen 2 eingestellt werden, so dass ein bestimmter Vorverlagerungsweg zum Ausklang einer Bewegung des Insassen 2 für diesen zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Gemäß dem in 8 gezeigten Ausführungsbeispiel sind zusätzlich der Fahrerairbag R3 und der Knieairbag R7 in einer ersten Stufe ausgelöst. Mittels des in der ersten Stufe ausgelösten Fahrerairbags R3 wird bei zurückgezogener Lenksäule R4 und einer damit verbundenen zurückgezogenen Position eines Lenkrades 5 des Fahrzeuges 1 an Auf- und/oder Anprall an vergleichsweise harte Konturen eines Fahrzeuginterieurs weitestgehend verhindert. Es wird also ein zusätzlicher Anprall- und/oder Aufprallschutz sichergestellt, wobei ein relativ weiches Auffangen von Kopf und Brust des Insassen 2 sichergestellt werden kann.
  • Wird anhand einer Sitzbelegungserkennung ermittelt, dass alternativ oder zusätzlich ein Beifahrersitz des Fahrzeuges 1 belegt ist, so wird ein Beifahrerairbag in einer ersten Stufe ausgelöst.
  • Auch mittels des in der ersten Stufe ausgelösten Knieairbags R7 wird ein zusätzlicher Aufprallschutz für den Insassen 2 auf dem Fahrzeugsitz 3 an vergleichsweise harte Konturen des Fahrzeuginterieurs sichergestellt, wobei mittels des Knieairbags R7 eine Kinematik des Insassen 2 unterstützt wird. Somit kann ein Verletzungsrisiko für den Insassen 2 nochmals verringert werden.
  • In der ersten Stufe der Auslösung des Fahrerairbags R3 und des Knieairbags R7 weisen diese einen geringeren Befüllungsgrad auf und sind dadurch weniger hart, wenn der Insasse 2 auftrifft.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Insasse
    3
    Fahrzeugsitz
    3.1
    Sitzlehne
    3.2
    Sitzpolster
    4
    Sicherheitsgurt
    5
    Lenkrad
    R1
    Rückhalteelement/Aufrollstraffer
    R2
    Rückhalteelement/Beckenstraffer
    R3
    Rückhalteelement/Fahrerairbag
    R4
    Rückhalteelement/Lenksäule
    R5
    Rückhalteelement/Sitzschlitten
    R6
    Rückhalteelement/Kinematiklehne
    R7
    Rückhalteelement/Knieairbag
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017116905 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb einer Insassenrückhaltevorrichtung zum Schutz eines Insassen (2) auf einem Fahrzeugsitz (3) in einem automatisiert fahrenden Fahrzeug (1), wobei die Insassenrückhaltevorrichtung zumindest einen Airbag und einen Sicherheitsgurt (4) mit zumindest einem Gurtstraffer als Rückhalteelemente (R1 bis Rn) aufweist und mittels einer Steuereinheit der Insassenrückhaltevorrichtung zumindest zwischen einer aufrechten Position und einer Liegeposition einer Sitzlehne (3.1) des Fahrzeugsitzes (3) unterschieden wird, dadurch gekennzeichnet, dass - zur Aktivierung eines automatisierten Fahrbetriebes des Fahrzeuges (1) ein Gurtstatus zumindest von Insassen (2) einer in Fahrzeuglängsrichtung vorderen Sitzreihe des Fahrzeuges (1) erfasst wird, - bei als Gurtstatus erfasster, in ein dem Fahrzeugsitz (3) zugeordnetes Gurtschloss eingesteckter Gurtschlosszunge der automatisierte Fahrbetrieb des Fahrzeuges (1) aktiviert wird und - die Rückhalteelemente (R1 bis Rn) der Insassenrückhaltevorrichtung in Abhängigkeit einer eingestellten Position des Fahrzeugsitzes (3) und in Abhängigkeit eines situativen Kollisionsstatus ab einem Zeitpunkt einer erfassten, dem Fahrzeug (1) bevorstehenden Kollision aufeinander abgestimmt angesteuert und aktiviert oder ausgelöst werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei erfasster Liegeposition des Fahrzeugsitzes (3) und erfasster, dem Fahrzeug (1) bevorstehender Kollision ein Aufrollstraffer (R1) des Sicherheitsgurtes (4) angesteuert und der Sicherheitsgurt (4) im Schultergurtbereich elektromotorisch gestrafft wird und nach Eintritt der Kollision zusätzlich ein Beckengurtstraffer (R2) und ein sitzintegrierter Aufrollstraffer (R1) angesteuert und pyrotechnisch aktiviert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zu einem Zeitpunkt der Aktivierung der pyrotechnischen Gurtstraffung eine Aufrechtpositionierung der Sitzlehne (3.1) des Fahrzeugsitzes (3) durch Aufhebung einer Verriegelung der Sitzlehne (3.1) pyrotechnisch freigegeben wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufrechtpositionierung der Sitzlehne (3.1) vor Erreichen einer aufrechten Endlage der Sitzlehne (3.1) abgebremst wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass während der Aufrechtpositionierung der Sitzlehne (3.1) bis zum Erreichen ihrer aufrechten Endlage die elektromotorische Gurtstraffung des Schultergurtbereiches und eines Beckengurtbereiches des Sicherheitsgurtes (4) mit einem vorgegebenen Kraftniveau aufrechterhalten wird.
  6. Verfahren nach einem der Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen der aufrechten Endlage der Sitzlehne (3.1) eine Verriegelung des Fahrzeugsitzes (3) zur Ausführung einer Längsbewegung in Fahrtrichtung des Fahrzeuges (1) pyrotechnisch gelöst wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugsitz (3) im Bereich einer Längs-Endlage gedämpft abgebremst wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen des Bereiches der Längs-Endlage des Fahrzeugsitzes (3) ein Kraftniveau der elektromotorischen Straffung des Sicherheitsgurtes (4) im Schultergurtbereich um ein vorgegebenes Maß verringert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit einer erfassten Sitzbelegung ein Fahrerairbag (R3) und/oder ein Beifahrerairbag in einer ersten Stufe ausgelöst werden beziehungsweise wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zur Auslösung des Fahrerairbags (R3) und/oder des Beifahrerairbags ein jeweiliger Knieairbag (R7) in einer ersten Stufe ausgelöst wird.
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