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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gurtsystem zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Pyrotechnische Gurtstraffer sind bekannt. Beispielsweise zeigt die
DE 10 2010 051 419 A1 einen pyrotechnischen Gurtstraffer. Die pyrotechnische Aktivierung birgt einige Risiken, z.B. die fehlende Möglichkeit der reversiblen Aktivierung, hohe Arbeitstemperaturen in den Mikrogasgeneratoren und die damit einhergehende Gefahr der Entflammung im Fahrzeuginnenraum, Gefahren in der Handhabung der Pyrotechnik, Gefahren des Reaktionsprodukts der Treibmittelreaktion und die ungeregelte Energieentfaltung.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein pyrotechnikfreies Gurtsystem mit Gurtstrafferfunktion anzugeben.
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Demgemäß ist vorgesehen:
- - ein Gurtsystem zum Rückhalten eines Fahrzeuginsassen mit einem Sicherheitsgurt und mit einem Fluidspeicher, wobei der Sicherheitsgurt zumindest teilweise als künstlicher Muskel ausgebildet ist, also eine anistropisch veränderliche fluiddichte Hülle aufweist, die eingerichtet ist, von Fluid aus dem Fluidspeicher gefüllt zu werden, wobei die Struktur der Hülle derart beschaffen ist, dass sich die Hülle verkürzt, wenn diese mit Fluid befüllt wird.
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Ein Sensor, auch als Detektor, (Messgrößen- oder Mess-)Aufnehmer oder (Mess-)Fühler bezeichnet, ist ein technisches Bauteil, das bestimmte physikalische, chemische Eigenschaften oder Zustände, z. B. Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Geschwindigkeit, Helligkeit, Beschleunigung, pH-Wert, Ionenstärke, elektrochemisches Potential und/oder die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als Messgröße quantitativ erfassen kann. Diese Größen werden mittels physikalischer oder chemischer Effekte erfasst und als Sensordaten in ein weiterverarbeitbares elektrisches Signal umgeformt. Fahrzeugsensoren umfassen optische Sensoren, beispielsweise Kamera, Lidar, Radar, TOF und weitere Sensortechnologien, beispielsweise Akustiksensoren.
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Eine Unfallsensorik detektiert einen Aufprall, einen zu erwartenden Aufprall eines Objektes auf ein Fahrzeug oder andere unkontrollierte Bewegungen eines Fahrzeugs, wie z.B. Schleudern, Überschlagen und dergleichen.
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Ein Sicherheitsgurt ist ein Rückhaltesystem in Kraftfahrzeugen, Flugzeugen und anderen Verkehrsmitteln. Die Fahrzeuginsassen werden dabei im Falle von durch Unfallsituationen hervorgerufenen Fahrzeugverzögerungen von stabilen, mit der Karosserie verbundenen Gurten gehalten und können somit nicht durch das Fahrzeug oder gar aus diesem hinausgeschleudert werden. Der Sicherheitsbonus der Knautschzone kommt so auch den Insassen zugute. Zudem dehnen sich die Gurte bei einem Aufprall, um die Verzögerungskräfte zu begrenzen.
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Ein Gurtstraffer bzw. eine Gurtstrafferfunktion hat die Aufgabe, die Sicherheitsgurte zu straffen, damit ein Fahrzeuginsasse früher an einer Gesamtverzögerung des Fahrzeuges teilnimmt. Dazu wird der Gurt innerhalb von einer bestimmten Zeitspanne gestrafft. Sinnvoll ist dies insbesondere dann, wenn dicke Kleidung ein straffes Anliegen des Gurtes am Körper verhindert.
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Mit Gurtlose bezeichnet man den losen oder nichtanliegenden Teil des Sicherheitsgurts von Kraftfahrzeugen am Körper. Die Gurtlose entsteht beim Dreipunkt-Automatikgurt systembedingt durch die Gurtdehnung, den Filmspuleneffekt des Aufrollmechanismus sowie durch weite Kleidung.
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Ein Gurtsystem dient der Insassenfixierung und umfasst einen Sicherheitsgurt, einen Fluidspeicher sowie gegebenenfalls weitere Komponenten.
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Künstliche Muskeln sind kontrahierende oder expandierende Elemente, die mit Fluiddruck betrieben werden. Sie weisen eine anistropisch (richtungsabhängig) verformbare Hülle auf, die mit Fluid befüllt wird, um die Quer- und Längsausdehnung der Hülle zu verändern. In dieser Patentanmeldung ist vorgesehen, dass sich die Querausdehnung bei Befüllung vergrößert und sich die Längsausdehnung daraufhin verringert. Diese Veränderung wird auch als Kontraktion bzw. kontrahieren bezeichnet. Das Gegenteil, wenn Fluid aus der Hülle in den Fluidspeicher abgeführt wird, nennt man relaxieren.
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Die grundlegende Idee der Erfindung ist es, einen Sicherheitsgurt zu straffen, indem der Sicherheitsgurt als künstlicher Muskel ausgebildet ist. Dementsprechend wird der künstliche Muskel bzw. eine fluiddichte Hülle des künstlichen Muskels mit Fluid aus einem Fluidspeicher gefüllt, woraufhin sich die Hülle des künstlichen Muskels verkürzt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Gurtsystem eine Schnittstelle zu einer Recheneinheit auf, die eingerichtet ist, eine geeignete Gurtlänge und/oder eine geeignete Menge Fluid, mit der die Hülle befüllt wird, situationsabhängig zu ermitteln.
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Situationsabhängig ermitteln, bedeutet dass eine Größe aufgrund veränderlicher Faktoren der Umgebung ermittelt werden. In dieser Patentanmeldung kann beispielsweise vorgesehen sein, eine Haltung eines Fahrzeuginsassen, eine bevorstehende Kollision und/oder die Kleidung eines Fahrzeuginsassen zu berücksichtigen.
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Beispielsweise ist es denkbar, dass eine Unfallsensorik eingerichtet ist, eine unmittelbar bevorstehende Kollision zu erkennen. In diesem Fall ist es vorteilhaft, das Gurtsystem in einem ersten Modus zu betreiben, dass bedeutet, dass der Sicherheitsgurt maximal verkürzt wird.
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In anderen gängigen Situationen in einem Fahrzeug, kann es vorteilhaft sein, einen Fahrzeuginsassen daran zu erinnern, eine sichere Position in einem Fahrzeugsitz einzunehmen, auch dann, wenn kein Unfall unmittelbar bevorsteht. Dementsprechend ist es denkbar, einen Fahrzeuginsassen an eine sichere Sitzposition zu erinnern, indem Sicherheitsgurt gestrafft, also verkürzt, wird.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der künstliche Muskel als hydraulischer Muskel und/oder als pneumatischer Muskel ausgebildet. Handelt es sich bei dem künstlichen Muskel um einen hydraulischen Muskel, ist das Fluid in dem Fluidspeicher als Flüssigkeit ausgebildet, wohingegen das Fluid in dem Fluidspeicher als Gas ausgebildet ist, wenn der künstliche Muskel als pneumatischer Muskel ausgebildet ist.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der künstliche Muskel eingerichtet, nach einer Verkürzung zu relaxieren.
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Dementsprechend ist vorgesehen, dass sich der künstliche Muskel nach einer Verkürzung wieder verlängert, beispielsweise nach einer vorbestimmten Zeit oder beispielsweise, wenn erkannt wird, dass kein Kollisionsrisiko mehr besteht oder eine Kollision bereits eingetreten ist oder wenn erkannt wird, dass ein Fahrzeuginsasse eine sichere Sitzposition in einem Fahrzeugsitz eingenommen hat.
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Figurenliste
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen dabei:
- 1 eine schematische Prinzipskizze einer Ausführungsform der Erfindung in einem ersten Zustand;
- 2 eine schematische Prinzipskizze einer Ausführungsform der Erfindung in einem zweiten Zustand.
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Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung. Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.j
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In den Figuren der Zeichnungen sind gleiche, funktionsgleiche und gleichwirkende Elemente, Merkmale und Komponenten - sofern nicht anders ausgeführt ist - jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Die 1 und 2 zeigen ein Gurtsystem 10 in einem ersten bzw. zweiten Zustand. Das Gurtsystem 10 umfasst einen Sicherheitsgurt 1 mit einer anistropisch veränderlichen und fluiddichten Hülle 2, einen Fluidspeicher 4 und eine Fluidleitung 3, die eine Fluidverbindung zwischen dem Fluidspeicher 4 und der Hülle 2 des Sicherheitsgurts 1 herstellt.
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Dementsprechend ist die Fluidleitung 3 eingerichtet, Fluid aus dem Sicherheitsgurt 1 bzw. aus der Hülle 2 zu- und abzuführen.
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1 zeigt den Sicherheitsgurt 1 bzw. die Hülle 2 in einem relaxierten Zustand, das bedeutet, dass sich kein oder wenig Fluid in der Hülle 2 befindet.
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2 zeigt einen verkürzten, also kontrahierten, Zustand des künstlichen Muskels des Sicherheitsgurts 1. Dementsprechend ist die Hülle 2 des Sicherheitsgurts 1 mit Fluid befüllt, woraufhin sich dessen Länge verkürzt hat und sich die Querausdehnung der Hülle 2 vergrößert hat.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sicherheitsgurt
- 2
- Hülle
- 3
- Fluidleitung
- 4
- Fluidspeicher
- 10
- Gurtsystem
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010051419 A1 [0002]
