Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem durch einen Sitzverstellantrieb in seiner Sitzeinstellung einstellbaren Fahrzeugsitz und einer Sitzsteuereinheit mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Aus der DE 197 49 838 AI ist ein Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei welcher ein Signal eines Precrashsensors zur Erkennung eines drohenden Aufpralls zur Betätigung von Komponenten eines Rückhaltesystems eines Fahrzeugsitzes herangezogen wird, deren Einstellungen und Positionen für einen tatsächlichen Aufprall optimiert werden. Nach Ausbleiben eines Aufpralls werden die . omponenten wieder in ihre ursprüngliche Einstellung und Position zurückgefahren. Bei den Komponenten handelt es sich beispielsweise um Gurtstraffer, Sitzlehnen, Fußpolster zum Schutz des unteren Extremitätenbereichs eines Insassen und dem Unterbau des Fahrzeugsitzes, so dass der Fahrzeugsitz beispielsweise in Abhängigkeit von der Größe des auf dem jeweiligen Fahrzeugsitz sitzenden Insassen nach vorne oder hinten verfahren werden kann.
In der DE 199 46 407 AI wird ein System zur gezielten Aktivierung von passiven Rückhaltekomponenten in einem Kraftfahrzeug beschrieben, welches wenigstens einen Precrashsensor aufweist. Der Precrashsensor generiert bei Detektion einer unmittelbar bevorstehenden Kollision des bewegten Kraftfahrzeuges mit einem Hindernis ein Aktivierungssignal für weiterführende Precrashmaßnahmen. Der Precrashsensor kann beispielsweise als Radarsensor oder als optischer Sensor mit nachgeschalteter Auslöseelektronik realisiert sein.
Außerdem ist aus der DE 101 21 386 Cl ein Verfahren zum Ansteuern eines reversiblen Insassenschutzmittels in einem Kraftfahrzeug mit einer Fahrzustandsdaten erfassenden Senso- rik bekannt. Als Fahrzustandsdaten werden Notbremsungen, Über- und Untersteuerungen des Kraftfahrzeuges überwacht. In Abhängigkeit von einem solchen Zustand wird das Insassenschutzmittel ausgelöst. Aus den Fahrzustandsdaten kann zusätzlich die Richtung ermittelt werden, aus welcher eine maximale Gefährdung zu erwarten ist. Das Insassenschutzmittel wird derart angesteuert, das die Schutzwirkung entsprechend der Richtung maximaler Gefährdung erfolgt.
Des weiteren wird in der DE 44 11 184 C2 ein Rückhaltegurt- System für einen Sitz in einem Fahrzeug mit einem Sitzgurt und einem Gurtstrammer zur Sicherung eines Passagiers auf dem Sitz beschrieben. Mit einer Vorrichtung wird die Entfernung zu einem Objekt und die entsprechende Relativgeschwindigkeit ermittelt. Hieraus kann die erwartete Zeit bis zum möglichen Zusammenstoß zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt bestimmt werden. Eine Steuereinheit erzeugt ein Steuersignal, welches rechtzeitig vor dem möglichen Zusammenstoß die Kraft des Gurtstrammers erhöht. Kann ein Zusammenstoß vermieden werden, so wird die Kraft des Gurtstrammers wieder erniedrigt. Der steuerbare Gurtstrammer ist als Vorstrammer ausgeführt, wel-
eher vor dem Zusammenstoß nur bis zu einer vorgegebenen Vorspannung wirksam ist, wobei ein weiterer Gurtstrammer für eine strammere Anziehung des Sitzgurtes ausgelöst wird, wenn der Zusammenstoß tatsächlich festgestellt wird.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem durch einen Sitzverstellantrieb in seiner Sitzeinstellung einstellbaren Fahrzeugsitz und einer Sitzsteuereinheit mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten anzugeben, welche eine gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Sicherheitseinrichtungen erhöhten Insassenschutz aufweist .
Die genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem durch einen Sitzverstellantrieb in seiner Sitzeinstellung einstellbaren Fahrzeugsitz und einer Sitzsteuereinheit mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Erfindungsgemäß erfolgt das Verfahren des Fahrzeugsitzes in seine sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung mittels der Sitzsteuereinheit in einzelnen Verstellschritten für die jeweiligen Komponenten des Fahrzeugsitzes nacheinander in einer vorgegebenen Reihenfolge. Die Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug umfasst den durch den Sitzverstellantrieb in seiner Sitzeinstellung einstellbaren Fahrzeugsitz und die Sitzsteuereinheit mit einer Auswertung von für den Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten. Die Sitzsteuereinheit steuert den Sitzverstellantrieb zeitlich so an, dass vor dem Eintritt des zu erwartenden Unfallereignisses das Verfahren des Fahrzeugsitzes in seine sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung für den Insassen eingeleitet wird. Mit der
vorliegenden Sicherheitseinrichtung, insbesondere durch die individualisierte Vorgabe der Reihenfolge der einzelnen Verstellschritte für die jeweiligen Komponenten des Fahrzeugsitzes, ist ein hohes Maß an Insassenschutz gewährleistet. Die Reihenfolge kann in Abhängigkeit von verschiedenen sicherheitstechnischen Parametern vorgegeben werden, beispielsweise in Abhängigkeit von Art und Schwere des Unfallereignisses. Es wird bereits die Zeit unmittelbar vor dem Unfallereignis genutzt, um vorsorgliche Maßnahmen zur Verbesserung der Insassensicherheit einzuleiten. Mit der präventiv wirkenden Sicherheitseinrichtung wird ein vorbeugender Insassenschutz zur Verfügung gestellt.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Verstellschritte für die jeweiligen Komponenten des Fahrzeugsitzes in wenigstens zwei Gruppen mit einer vorgegebenen Reihenfolge in der jeweiligen Gruppe so verteilt sind, dass Verstellschritte aus verschiedenen Gruppen parallel getätigt werden können. Die sicherheitstechnisch optimierte Sitzeinstellung kann durch die parallele Abarbeitung von Verstellschritten schnell eingestellt werden, was für den präventiv wirkenden Insassenschutz von großer Wichtigkeit ist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung und/oder die Reihenfolge der Verstellschritte vom Anlegezustand eines Gurtsystems des Fahrzeugsitzes abhängig. Beispielsweise ist es angebracht, die Sitzkissenneigung in einem nichtangegurteten Status flacher als in einem angegurteten Status zu wählen. Auch die Reihenfolge für die Verstellszenarien für die Sitzeinstellung wird in Abhängigkeit vom Anlegezustand des Gurtsystems unterschiedlich festgelegt. Im angegurteten Status wird zunächst eine Sitzlängs- und eine Lehnenverstellung gefolgt von einer Sitzkissenneigungs- und einer Höhenverstellung vorgenommen,
währenddessen sich im nichtangegurteten Status die Reihenfolge der Verstelltätigkeiten umkehrt .
In einer weiteren Ausgestaltung ist die sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung und/oder die Reihenfolge der Verstellschritte von der aktuellen Sitzeinstellung des Fahrzeugsitzes abhängig. Beispielsweise für die Sitzlängsverstellung des Fahrzeugsitzes gibt es nicht nur eine Position für die sicherheitstechnisch optimierte Sitzlängseinstellung des Fahrzeugsitzes. Die sicherheitstechnisch optimierte Sitzlängseinstellung ist von der aktuellen Sitzlängseinstellung abhängig. Ist die aktuelle Sitzlängseinstellung beispielsweise im vorderen Bereich, so ist die für diese aktuelle Sitzlängseinstellung zugehörige sicherheitstechnisch optimierte Sitzlängseinstellung ebenfalls im vorderen Bereich.
Die für den Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten können insbesondere Fahrzustandsgrößen sein. Als Fahrzustandsgrößen werden Größen wie FahrZeuggeschwindigkeit , Gier-, Längs- und Querbeschleunigungen, Bremspedal- und Fahrpedalstellung und der Lenkwinkel verwendet. Des weiteren kann als Fahrzustands- größe der Status von Bedienelementen wie Blinker und Warnblinklicht sowie der Status von das Kraftfahrzeug betreffenden Sensoren und Steuergeräten benutzt werden.
Alternativ oder ergänzend können die für den Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten Umgebungsdaten sein. Als Umgebungsdaten sind solche Daten bezeichnet, welche von Umgebungssensoren, Telematiksystemen und durch Kommunikation des Kraftfahrzeugs mit anderen Kraftfahrzeugen und stationären Kommunikationssystemen bereitgestellt werden. Beispiele für Umgebungsdaten sind Informationen zum aktuellen Ort, zur Straßenkategorie und zur Fahrspur, auf welcher das eigene Kraftfahrzeug fährt . Weitere Umgebungsdaten sind unter anderem Stra-
ßenzustand, Temperatur, Witterung, Lichtverhältnisse sowie Geschwindigkeit, Abstand, Typ und Größe von vorausfahren, benachbarten, nachfolgenden oder entgegenkommenden Kraftfahrzeugen und von anderen Verkehrsteilnehmern.
Es ist von Vorteil, wenn die für den Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten ausgewertete Fahreraktivitäten sind. Eine Erfassung der Fahreraktivität umfasst beispielsweise eine Erkennung der Augenbewegung, die Blickrichtung, aber auch die Bedienvorgänge von Bedienelementen, wie beispielsweise Lenkrad, Gangwählhebel und Bremspedal. Durch die Auswertung einer Mehrzahl sicherheitsrelevanter Daten kann im Bedarfsfall mittels der Koordinationseinheit der richtige Zeitpunkt für die Schließung des Hebedaches bestimmt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der einzigen Figur näher erläutert, wobei die Figur einen Ausschnitt aus einer Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem durch einen Sitzverstellantrieb in seiner Sitzeinstellung einstellbaren Fahrzeugsitz und einer Sitzsteuereinheit mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten in einem Blockschaltbild zeigt.
Eine Sicherheitseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug umfasst gemäß der Figur einen durch einen Sitzverstellantrieb 2 in seiner Sitzeinstellung einstellbaren Fahrzeugsitz 3, welcher ein beliebiger Sitz des Kraftfahrzeuges, insbesondere auch ein Rücksitz, sein kann. Eine Sitzsteuereinheit 4 mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten 5 steuert den Sitzverstellantrieb 2 zeitlich so an, dass vor dem Eintritt eines zu erwartenden Unfallereignisses
ein Verfahren des Fahrzeugsitzes 3 in eine sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung für einen Insassen eingeleitet wird. Dabei ist es von Vorteil, wenn die sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung vor dem Eintritt des Unfallereignisses erreicht wird. Bei Nichteintritt des Unfallereignisses kann der Fahrzeugsitz 3 wieder in seine ursprüngliche Sitzeinstellung zurückgefahren werden. Die für den Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten 5 sind Fahrzustandsgrößen, Umgebungsdaten und/oder ausgewertete Fahreraktivitäten.
Das Verfahren des Fahrzeugsitzes 3 in seine sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung mittels der Sitzsteuereinheit 4 umfasst eine Mehrzahl von einzelnen Verstellschritten für die jeweiligen Komponenten des Fahrzeugsitzes 3. Die einzelnen Verstellschritte werden in einer vorgegebenen Reihenfolge nacheinander getätigt. Die Verstellschritte für die jeweiligen Komponenten des Fahrzeugsitzes 3 umfassen eine Sitzlängsverstellung, eine Sitzkissenneigungsverstellung, eine Lehnenverstellung und eine Höhenverstellung. Es können aber auch noch weitere oder andere Verstellschritte vorgenommen werden.
Die Verstellschritte für die jeweiligen Komponenten des Fahrzeugsitzes 3 werden in diesem Ausführungsbeispiel auf eine erste und eine zweite Gruppe aufgeteilt . Die erste Gruppe umfasst die Sitzlängsverstellung und die Sitzkissenneigungsverstellung. Die zweite Gruppe weist die Lehnenverstellung und die Höhenverstellung auf . Es wird eine Reihenfolge für eine Tätigung der Verstellschritte für jede Gruppe vorgegeben, so dass jeweils ein Verstellschritt aus der ersten und aus der zweiten Gruppe zeitlich parallel getätigt werden können.
Die sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung mittels der Verstellschritte und die Reihenfolge der Verstellschritte ist vom Anlegezustand eines Gurtsystems 6 des Fahrzeugsitzes 3
abhängig. Für einen angegurteten Status wird die Reihenfolge der Verstellschritte so gewählt, dass zuerst die Sitzlängsverstellung und die Lehnenverstellung getätigt wird. Nach erfolgter Verstellung werden die Sitzkissenneigungsverstellung und die Höhenverstellung getätigt. Für einen nichtangegurteten Status wird die Bearbeitungsreihenfolge der Verstell- schritte umgekehrt. Da sich die sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung für den angegurteten Status von der sicherheitstechnisch optimalen Sitzeinstellung im nichtangegurteten Status unterscheidet, weist beispielsweise die Sitzkissenneigungsverstellung für den angegurteten Status ein anderes Verstellszenario als für den nichtangegurteten Status auf.
Die Sitzlängsverstellung wird folgendermaßen getätigt. Befindet sich die Sitzlängsverstellung des Fahrzeugsitzes 3 innerhalb eines ersten vorderen vorgegebenen Verstellbereiches, so wird der Fahrzeugsitz 3 in eine erste definierte Absolutposition zurückgefahren. Befindet sich die Sitzlängsverstellung des Fahrzeugsitzes 3 innerhalb eines zweiten hinteren vorgegebenen Verstellbereiches, so wird der Fahrzeugsitz 3 in eine zweite definierte Absolutposition vorgefahren. Die Absolutpositionen sind parametrierbar und weisen jeweils für den angegurteten und für den nichtangegurteten Status unterschiedliche Werte auf. Durch die Sitzlängsverstellung wird der Sitzabstand zu einem sich während des Unfallereignisses entfaltenden Airbag optimiert .
Die Sitzlehne wird für einen vorgegebenen Neigungsbereich für die aktuelle Neigung der Sitzlehne in eine vorgegebene aufrechte Position gefahren. Befindet sich die Sitzlehne bereits in einer aufrechten Position, so wird die Lehnenneigung nicht mehr verändert. Die vorgegebene aufrechte Position kann für den angegurteten und für den nichtangegurteten Status verschieden sein.
Befindet sich die Höhenverstellung des Fahrzeugsitzes 3 in einem vorgegebenen oberen Verstellbereich, so wird der Fahrzeugsitz 3 auf eine definierte Absolutposition heruntergefahren, wobei die definierte Absolutposition wiederum vom Anlegezustand des Gurtsystems 6 abhängig ist . Der Insasse wird dadurch in eine Position überführt, welche optimal vom Entfaltungsbereich des Airbags erfasst wird. Ein Kopfkontakt mit einem Dachrahmen kann vermieden werden.
Die Sitzkissenneigungsverstellung kann ebenfalls in Abhängigkeit vom Anlegezustand des Gurtsystems 6 getätigt werden. Im angegurteten Status wird die Sitzkissenneigung auf einen vorgegebenen ersten Winkel erhöht, wenn die aktuelle Sitzkissenneigung gegenüber der Ebene unterhalb eines vorgegebenen ersten Schwellwertes liegt. Im nichtangegurteten Status wird die Sitzkissenneigung auf einen vorgegebenen zweiten Winkel erniedrigt, wenn die aktuelle Sitzkissenneigung oberhalb eines vorgegebenen zweiten Schwellwertes liegt. Dadurch wird Rechnung getragen, dass die Sitzkissenneigung im nichtangegurteten Status aus sicherheitstechnischen Gründen eine geringere Neigung als im angegurteten Status aufweisen soll.
Die sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung und/oder die Reihenfolge der Verstellschritte hängt somit von der aktuellen Sitzeinstellung des Fahrzeugsitzes ab. Es kann aber auch eine Abhängigkeit vom zu erwartenden Unfallereignis bestehen.
Außerdem kann eine Insassenklassifizierung 7 für den Fahrzeugsitz 3 vorgesehen sein, so dass die Einstellung der sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung und/oder die Festlegung der Reihenfolge der Verstellschritte in Abhängigkeit von der Insassenklassifizierung 7 erfolgt. Die Einstel-
lung kann beispielsweise von der Größe, dem Gewicht, der Konstitution und/oder dem Alter des Insassen abhängig gemacht werden.
Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung 1 gewährleistet einem auf dem Fahrzeugsitz 3 sitzenden Insassen einen hohen Insassenschutz. Der Fahrzeugsitz 3 kann bereits vor dem Unfallereignis in eine sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung gebracht werden, welche in Abhängigkeit von verschiedenen Randbedingungen definiert wird. Die Festlegung der Reihenfolge des Ablaufes der aufeinanderfolgenden einzelnen Verstellschritte zum Erreichen der sicherheitstechnisch optimale Sitzeinstellung erlaubt eine individuelle und situationsgerechte Ansteuerung der jeweiligen Sicherheitsmaßnahmen.