WO2017174409A1 - Verfahren zum ändern einer vorverlagerung eines insassen eines fahrzeugs beim bremsen des fahrzeugs und steuergerät - Google Patents

Verfahren zum ändern einer vorverlagerung eines insassen eines fahrzeugs beim bremsen des fahrzeugs und steuergerät Download PDF

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vehicle
belt
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Heiko Freienstein
Armin Koehler
Andreas Schulz
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B60T8/17555—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve specially adapted for enhancing driver or passenger comfort, e.g. soft intervention or pre-actuation strategies

Definitions

  • the invention is based on a device or a method according to the preamble of the independent claims.
  • the subject of the present invention is also a computer program.
  • Relative speed can be determined.
  • Here can individual
  • Occupant protection means are activated based on the determined braking deceleration.
  • a method for changing a forward displacement of an occupant of a vehicle during braking of the vehicle comprising the following steps: Reading a belt status signal representing a status of a belt for suspending the occupant and an occupant position signal representing a position and / or attitude of the occupant in the vehicle and / or a change of position and / or attitude;
  • a forward displacement can be caused by inertia-forward bending of the
  • the occupant may be a driver or a passenger of the vehicle.
  • the belt may be, for example, a lap belt, a diagonal shoulder belt, a three-point belt or a harness belt.
  • the status of the belt for example, by a
  • Tension of the belt a state of a buckle, a belt retractor or a belt tensioner belt to be characterized.
  • the occupant position signal may be, for example, a signal generated using a camera for detecting an interior of the vehicle or a weight sensor integrated with a seat of the occupant.
  • a retaining means can be understood, for example, an electric or pyrotechnic belt tensioner for tightening the belt, an airbag or a seat adjustment for adjusting the seat. The approach presented here is based on the knowledge that a
  • Braking device or a restraining means of a vehicle depending on an individual belt status and a position or location of a
  • Vehicle occupants can be controlled so that the forward displacement of the vehicle occupant is reduced to a minimum when braking the vehicle.
  • the safety of the occupant in the event of a collision of the vehicle can also be increased.
  • Bremsverzögerungsverlaufs example, in addition to taking into account the individual belt status, indicating, for example, whether the belt is applied or a retractor of the belt is blocked, or a currently applied
  • a current seat adjustment such as a backrest inclination, a seat longitudinal adjustment or seat cushion inclination or information of an environment detection such as distance or relative speed of the vehicle to a relevant obstacle are used.
  • a very accurate and reliable determination of a brake profile can be ensured, by its use in the event of an impending collision, the displacement of the occupant and thus the consequences of the accident for the occupant can be minimized.
  • Occupant position signal a displacement of the occupant representing the forward displacement to a steering wheel, a valve and, additionally or alternatively, a backrest of the vehicle are determined.
  • the step of generating the control signal in dependence on the distance can be generated.
  • the forward displacement can be reliably and accurately determined with relatively little effort.
  • a signal may be read in as the belt status signal representing a tension force of the belt.
  • the belt status signal may represent a state of a belt buckle, a belt retractor or a belt tensioner of the belt.
  • Seat occupancy detection device for detecting a seat occupancy in the vehicle generated signal is read as the occupant position signal.
  • An interior detection device may, for example, be understood as a camera for monitoring the interior.
  • Seat occupancy detection means may be, for example, a weight sensor built into the seat. This allows a reliable and accurate determination of the forward displacement.
  • Occupant position signal are read in, which has a tendency of a
  • the step of reading in an environmental sensor signal representing a signal generated by at least one environment sensor of the vehicle, and, additionally or alternatively, a brake signal representing a signal generated by the braking device are read.
  • the environmental sensor signal or the brake signal can be processed in order to determine an imminent collision of the vehicle.
  • the control signal may be generated depending on a result of processing the environmental sensor signal and the brake signal, respectively.
  • the restraining means or the braking device can be controlled as a function of an impending collision of the vehicle.
  • occupant information representing a weight, size, gender, or age of the occupant can be read.
  • the control signal may be generated by using the occupant information. This allows the Forward displacement taking into account the weight, the size, the
  • control signal is generated in order to restrain the occupant by means of the restraint means using a path traveled by the occupant during the advancement.
  • the forward displacement of the occupant can be reduced as quickly as possible to a minimum.
  • This method can be implemented, for example, in software or hardware or in a mixed form of software and hardware, for example in a control unit.
  • the approach presented here also provides a control unit which is designed to implement the steps of a variant of a method presented here
  • control unit may comprise at least one arithmetic unit for processing signals or data, at least one memory unit for storing signals or data, at least one interface to a sensor or an actuator for reading sensor signals from the sensor or for outputting control signals to the actuator and / or or at least one
  • the arithmetic unit may be, for example, a signal processor, a microcontroller or the like, wherein the memory unit is a flash memory, an EPROM or a
  • the communication interface can be designed to read or output data wirelessly and / or by line, wherein a communication interface which can read or output line-bound data, for example, electrically or optically read this data from a corresponding data transmission line or output in a corresponding data transmission line.
  • a control device can be understood as meaning an electrical device which processes sensor signals and outputs control and / or data signals in dependence thereon.
  • the control unit may have an interface, which may be formed in hardware and / or software. In a hardware-based training, for example, the interfaces may be part of a so-called system ASICs, the various functions of the
  • Control unit includes.
  • the interfaces are their own integrated circuits or at least partially consist of discrete components.
  • the interfaces may be software modules that are present, for example, on a microcontroller in addition to other software modules.
  • the controller performs a control of a driver assistance system of the vehicle.
  • the control unit for example, sensor signals such as environment, acceleration or
  • Steering angle sensor signals access.
  • the control is via actuators such as brake or steering actuators or an engine control unit.
  • a computer program product or computer program with program code which can be stored on a machine-readable carrier or storage medium such as a semiconductor memory, a hard disk memory or an optical memory and for carrying out, implementing and / or controlling the steps of the method according to one of the above
  • 1 shows a schematic representation of a vehicle with a control device according to an embodiment
  • 2 is a schematic representation of a control device according to an embodiment
  • FIG. 3 is a schematic representation of a control device according to an embodiment
  • FIG. 4 shows a schematic illustration of a strategy for activating a brake profile using a control device according to FIG.
  • Fig. 5 is a schematic representation of a time course of a
  • Fig. 6 is a schematic representation of a time course of a
  • Fig. 7 is a schematic representation of a time course of a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a vehicle 100 with a control unit 102 according to an exemplary embodiment.
  • the controller 102 is configured to provide a forward displacement 104 of an occupant 106 of the vehicle 100, here a driver to change when braking the vehicle 100.
  • the control unit 102 receives from a belt 108, with which the occupant 106 is belted to a seat 110 of the vehicle 100, a belt status signal 112 which represents a status of the belt 108.
  • a belt status signal 112 which represents a status of the belt 108.
  • the belt status signal 112 may further represent a tension force of the belt 108 and a state of a belt retractor, also called a retractor, or an electric or pyrotechnic belt tensioner of the belt 108.
  • the belt control device 114 may be formed depending on the embodiment to control the buckle, the belt retractor or the belt tensioner, for example, to change the clamping force or a belt slack of the belt 106.
  • the buckle, the belt retractor or the belt tensioner may be implemented as part of the belt control device 114.
  • the vehicle 100 further comprises an interior detection device 116, here realized as a camera, which is designed to the occupant 106 in
  • the controller 102 is configured to operate using the
  • Detection signal 118 to determine a position or position of the occupant 106 in the vehicle 100 or a temporal change of position or position. Furthermore, the controller 102 is configured to use the
  • the control device 102 Depending on a value of the forward displacement 104 determined in this case, the control device 102 according to FIG. 1 generates a first control signal 120 and a second control signal 121.
  • the first control signal 120 serves to control a first control signal
  • the braking device 122 is configured to control a braking force for braking the vehicle 100 using the first control signal 120.
  • the braking device 122 controls the braking force such that the forward displacement 104 is reduced during braking of the vehicle 100.
  • the belt control device 114 is configured to control the tension of the belt 108 by means of the belt tensioner using the second control signal 121 such that the forward displacement 104 is also reduced during braking of the vehicle 100.
  • the control unit 102 is designed to determine a distance 124 between the occupant 106 and a steering wheel 125 of the vehicle 100 representing the advancement 104 using the detection signal 118. Accordingly, the controller 102 generates the control signals 120, 121 in response to the distance 124.
  • the vehicle 100 is equipped with a seat occupancy recognition device 126, here with an integrated into a seat cushion 128
  • the seat occupancy recognition device 126 is designed to detect an occupancy of the seat 110 by the occupant 106 and to transmit an occupancy signal 130 representing the occupancy to the control unit 102.
  • the controller 102 is adapted to the position or position of the occupant 106, in addition or alternatively to the use of the
  • Detect signal 118 using the occupancy signal 130 to determine.
  • the seat 110 is adjustable by means of an optional seat adjuster 132.
  • an optional seat adjuster 132 is the seat 110.
  • Seat adjuster 132 is configured to change an inclination of a backrest 134 of the seat 110, the seat cushion 128 and a seated position of the seat 110 in the longitudinal direction of the vehicle 100. Possible adjustment directions of the seat 110 are exemplified by three arrows.
  • Seat adjuster 132 is further configured to adjust the inclination of
  • the control unit 102 is designed to determine the position or position of the occupant 106 using the adjustment signal 136.
  • the control device 102 is designed to generate a third control signal 138 in dependence on the determined forward displacement 104 and to transmit it to the seat adjuster 132.
  • the seat adjuster 132 is configured to control the inclination of the seat back 134 or the seat cushion 128 or the seated position using the third control signal 138.
  • the seat adjuster 132 also functions as a restraint to change the advancement 104 of the occupant 106.
  • the brake device 122 is designed to transmit a brake signal 140, which represents, for example, the braking force, to the control device 102.
  • the vehicle 100 includes an optional environment sensor 142, which is designed to detect an environment of the vehicle 100 and to transmit an environmental sensor signal 144 representing the environment to the control device 102.
  • the 102 is configured to use the brake signal 140 and the environmental sensor signal 144 an impending collision of the vehicle 100 with an obstacle 146, here a further ahead of the vehicle 100
  • the vehicle environment is, for example, of at least one
  • a threatening collision with an environment object can be detected by the control unit 102 with the aid of corresponding environment data of the surroundings detection system.
  • control unit 102 may be designed to evaluate an avoidability of the collision by steering or braking interventions.
  • the position of the occupant is, for example, using a
  • Indoor detection system monitors. If the occupant is in a critical position, ie within the keep-out zone, this is detected by an algorithm in the control unit 102 and the information forwarded.
  • the keep-out zone may be described by a distance of the occupant to the steering wheel, wherein the distance may be selected, for example, less than 10 cm.
  • a braking deceleration profile of the vehicle 100 may additionally be determined using personal information such as weight, height, sex, and age, as described in more detail below.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a control device 102 according to a
  • the control device 102 is, for example, a control device described above with reference to FIG. 1.
  • the control unit 102 comprises a read-in unit 210 for reading in the belt status signal 112 and an occupant position signal 212 which determines the position or position of the vehicle
  • Occupant or the change of position or position of the occupant represents.
  • the occupant position signal 212 is, for example, a signal which has been generated on the basis of the detection signal 118, the occupancy signal 130 or the adjustment signal 136 by a link unit 214 connected to the read-in unit 210 and forwarded to the read-in unit 210.
  • the linking unit 214 can be used as a component of the read-in unit
  • a processing unit 220 is configured to receive the belt status signal 112 and the occupant position signal 212 from the read-in unit 210 using the two signals 112, 212 to advance
  • the generating unit 230 is
  • the read-in unit 210 is configured to additionally read in the brake signal 140 and the environmental sensor signal 144 and forward it to the processing unit 220.
  • the processing unit 220 is configured to use the two signals 140, 144 at least one of the impending collision of the vehicle collision parameter 232, such as a point of impact, a point of impact or an impact speed, to be determined and to which
  • the generation unit 230 to transmit.
  • the generation unit 230 is designed to generate the control signals 120, 121, 138 in consideration of the collision parameter 232.
  • the read-in unit 210 is designed to read-in occupant information 234, which, depending on the embodiment, represents a weight, size, gender or age of the occupant, and to forward it to the generation unit 230.
  • the generating unit 230 is designed to accommodate the
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a control device 102 according to an exemplary embodiment, for example a control device, as described above with reference to FIG. 3
  • control unit 102 is provided with a
  • Environment detection system comprising the environment sensor 142, a
  • An indoor detection system including the indoor detecting device 116, the seat occupancy detecting device 126, the
  • Braking device 122 includes, connected. 4 shows a schematic representation of a strategy for activating a
  • Embodiment such as a previously described with reference to Figures 1 to 3 controller.
  • it is checked in a step 410 whether the occupant is strapped. If it results in step 410 that the occupant is not strapped, then in a step 420, a first brake profile for braking the
  • step 410 Vehicle activated.
  • step 410 it is checked whether an electric belt tensioner is available. If it results in step 430 that no such belt tensioner is available, a corresponding second brake profile is activated in a step 440. Otherwise, in a step 450, a corresponding third brake profile activated.
  • step 460 a check is made in step 460 to see if the occupant is in the so-called keep-out zone. For example, the occupant is in the keep-out zone, provided that the distance between the occupant and the steering wheel falls below a predetermined threshold. If, in step 460, the occupant emerges in the keep-out
  • step 460 is repeated at least once more to allow continuous monitoring of the keep-out zone.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of a time course of a deceleration 500, a belt force 502 and an occupant displacement 504 during braking of a vehicle by means of a control device according to FIG.
  • Embodiment such as a control device, as described above with reference to the
  • Figures 1 to 4 Shown is a brake profile for a belted occupant without electric belt tensioners, the individual gradients
  • Criticality and a third section 514 represents an ultra-high criticality.
  • a fourth section 516 represents a collision of the vehicle.
  • an uncritical braking pressure occurs, which is characterized by a steep increase in the deceleration 500 and the belt force 502 at the beginning of the first
  • Section 510 expresses. About the brake pressure belt slack of the belt can be reduced. The brake pressure is marked in Fig. 5 with two arrows.
  • the belt force has a slight increase.
  • the moderate advancement in the preceding the collision sections 500, 512, 514 can be used by a leading bumping restraint means to condition the occupants so that a speed v pr ecrash and a speed v cra sh overlap destructive.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a time course of a deceleration 500, a belt force 502 and an occupant displacement 504 during braking of a vehicle by means of a control device according to FIG.
  • FIG. 6 shows a brake profile for a belted occupant with an available electric belt tensioner.
  • a slight tensioning of the belt takes place via the electric belt tensioner in order to block it. This leads to an earlier coupling.
  • the second section 512 is a partial braking with a focus on collision avoidance or energy reduction.
  • the time and amount of the delay depends on the belt force.
  • a full braking takes place at about 1 g.
  • Belt tensioner pre-triggered to have an on-off system The space to the rear can be used to build up unrestrained speed.
  • the belt tensioner can after ignition of the pyrotechnic belt tensioner by another device (pyrotechnic, electrical, mechanical and / or pneumatic) to obtain a coupling.
  • the pre-impacting system By means of the pre-impacting system, the forward displacement can thus be reduced.
  • FIG. 7 shows a schematic representation of a time course of a deceleration 500, a belt force 502 and an occupant displacement 504 during braking of a vehicle by means of a control device according to FIG.
  • FIG. 7 shows a braking profile for an occupant located in the keep-out zone, also referred to as KO zone.
  • the occupant is retrieved by lowering the deceleration, in order to reduce the force acting on the occupant and to remove him from the KO zone by means of the electric belt tensioner.
  • the occupant is in the knockout zone when the distance of the
  • the KO zone is shown in FIG. 7 in a separate diagram as the distance a between a y-axis of the diagram and a dashed line
  • the y-axis represents a force F, an x-axis a distance s, where: F _ J_ Ü _
  • the braking profile is started. As soon as the occupant is outside the KO zone, the braking profile is aborted and, for example, a superordinate braking profile is adopted.
  • the advantage of the brake profile shown in Fig. 7 is that the occupant by displacement from the KO zone
  • the displacement of the occupant taking into account a current belt status (applied, retractor blocked, currently applied tension, already applied tension force in the current carrying cycle), use of the Forward displacement as
  • FIG. 8 shows a flowchart of a method 800 according to FIG.
  • the method 800 can be performed or controlled, for example, in connection with a control device described above with reference to FIGS. 1 to 7.
  • a step 810 the belt status signal and the occupant position signal are read.
  • the two signals are processed to determine the forward displacement of the occupant.
  • the control signal for controlling the braking device or the restraining means of the vehicle is generated in response to the advancement to change the advancement.
  • Steps 810, 820, 830 may be performed continuously.
  • the method 800 is cyclically called, for example, in the event of a collision of the vehicle, wherein the activation of the electric
  • Vehicle deceleration is created and belt slack is eliminated, the effectiveness of the system can be increased.
  • an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ändern einer Vorverlagerung (104) eines Insassen (106) eines Fahrzeugs (100) beim Bremsen des Fahrzeugs (100). Hierbei werden zunächst ein Gurtstatussignal (112), das einen Status eines Gurtes (108) zum Angurten des Insassen (106) repräsentiert, und ein Insassenpositionssignal, das eine Position und/oder Lage des Insassen (106) im Fahrzeug (100) und/oder eine Änderung der Position und/oder der Lage repräsentiert, eingelesen. Die beiden Signale werden verarbeitet, um die Vorverlagerung (104) zu ermitteln. Schließlich wird in Abhängigkeit von der Vorverlagerung (104) zumindest ein Steuersignal (120, 121, 138) zum Steuern einer Bremseinrichtung (122) des Fahrzeugs (100) und/oder zumindest eines Rückhaltemittels (108, 132) zum Zurückhalten des Insassen (106) erzeugt, um die Vorverlagerung (104) zu ändern.

Description

Beschreibung Titel
Verfahren zum Ändern einer Vorverlagerung eines Insassen eines Fahrzeugs beim Bremsen des Fahrzeugs und Steuergerät
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch ein Computerprogramm.
In bisherigen Verfahren zur Kollisionsvermeidung kann beispielsweise eine Bremsverzögerung unter Berücksichtigung einer Fahrzeuggeschwindigkeit und von Informationen einer Umfelderfassung wie etwa Abstand und
Relativgeschwindigkeit bestimmt werden. Hierbei können individuelle
Insassenschutzmittel anhand der ermittelten Bremsverzögerung aktiviert werden.
Offenbarung der Erfindung
Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Ändern einer Vorverlagerung eines Insassen eines Fahrzeugs beim
Bremsen des Fahrzeugs, weiterhin ein Steuergerät, das dieses Verfahren verwendet, sowie schließlich ein entsprechendes Computerprogramm gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Es wird ein Verfahren zum Ändern einer Vorverlagerung eines Insassen eines Fahrzeugs beim Bremsen des Fahrzeugs vorgestellt, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Einlesen eines Gurtstatussignals, das einen Status eines Gurtes zum Angurten des Insassen repräsentiert, und eines Insassenpositionssignals, das eine Position und/oder Lage des Insassen im Fahrzeug und/oder eine Änderung der Position und/oder der Lage repräsentiert;
Verarbeiten des Gurtstatussignals und des Insassenpositionssignals, um die Vorverlagerung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu ermitteln; und Erzeugen zumindest eines Steuersignals zum Steuern einer Bremseinrichtung des Fahrzeugs und/oder zumindest eines Rückhaltemittels zum Zurückhalten des Insassen in Abhängigkeit von der Vorverlagerung, um die Vorverlagerung zu ändern. Unter einer Vorverlagerung kann ein trägheitsbedingtes Nach-vorn-Beugen des
Insassen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs beim Bremsen des Fahrzeugs verstanden werden. Bei dem Insassen kann es sich um einen Fahrer oder einen Beifahrer des Fahrzeugs handeln. Bei dem Gurt kann es sich beispielsweise um einen Beckengurt, einen Schrägschultergurt, einen Dreipunktgurt oder einen Hosenträgergurt handeln. Der Status des Gurtes kann beispielsweise durch eine
Spannkraft des Gurtes, einen Zustand eines Gurtschlosses, eines Gurtaufrollers oder eines Gurtstraffers des Gurtes charakterisiert sein. Bei dem
Insassenpositionssignal kann es sich beispielsweise um ein Signal handeln, das unter Verwendung einer Kamera zum Erfassen eines Innenraums des Fahrzeugs oder eines in einen Sitz des Insassen integrierten Gewichtssensors erzeugt wurde. Unter einem Rückhaltemittel kann beispielsweise ein elektrischer oder pyrotechnischer Gurtstraffer zum Straffen des Gurtes, ein Airbag oder eine Sitzverstelleinrichtung zum Verstellen des Sitzes verstanden werden. Der hier vorgestellte Ansatz beruht auf der Erkenntnis, dass eine
Bremseinrichtung oder ein Rückhaltemittel eines Fahrzeugs in Abhängigkeit von einem individuellen Gurtstatus sowie einer Position oder Lage eines
Fahrzeuginsassen derart gesteuert werden kann, dass die Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen beim Abbremsen des Fahrzeugs auf ein Minimum reduziert wird. Dadurch, dass zur Ermittlung einer erforderlichen Bremsverzögerung des Fahrzeugs der Gurtstatus und eine davon abhängige Verlagerung oder
Bewegung des Insassen verwendet werden, kann auch die Sicherheit des Insassen bei einer drohenden Kollision des Fahrzeugs erhöht werden.
In einem entsprechenden Verfahren zur Ermittlung eines
Bremsverzögerungsverlaufs kann beispielsweise zusätzlich zur Berücksichtigung des individuellen Gurtstatus, der beispielsweise anzeigt, ob der Gurt angelegt ist oder ein Retraktor des Gurtes blockiert ist, oder eine aktuell anliegende
Spannkraft oder eine im aktuellen Tragezyklus bereits angewandte Spannkraft repräsentiert, eine aktuelle Sitzeinstellung wie etwa eine Rückenlehnenneigung, eine Sitzlängsverstellung oder Sitzkissenneigung oder Informationen einer Umfelderfassung wie etwa Abstand oder Relativgeschwindigkeit des Fahrzeugs zu einem relevanten Hindernis verwendet werden. Dadurch kann eine sehr genaue und zuverlässige Bestimmung eines Bremsprofils sichergestellt werden, durch dessen Verwendung bei einer drohenden Kollision die Verlagerung des Insassen und somit die Unfallfolgen für den Insassen minimiert werden können.
Gemäß einer Ausführungsform kann im Schritt des Verarbeitens unter
Verwendung des Gurtstatussignals und, zusätzlich oder alternativ, des
Insassenpositionssignals ein die Vorverlagerung repräsentierender Abstand des Insassen zu einem Lenkrad, einer Armatur und, zusätzlich oder alternativ, einer Rückenlehne des Fahrzeugs bestimmt werden. Hierbei kann im Schritt des Erzeugens das Steuersignal in Abhängigkeit von dem Abstand erzeugt werden. Dadurch kann die Vorverlagerung mit verhältnismäßig geringem Aufwand zuverlässig und genau bestimmt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens ein Signal als das Gurtstatussignal eingelesen werden, das eine Spannkraft des Gurtes repräsentiert. Zusätzlich oder alternativ kann das Gurtstatussignal einen Zustand eines Gurtschlosses, eines Gurtaufrollers oder eines Gurtstraffers des Gurtes repräsentieren. Durch diese Ausführungsform wird eine genaue Bestimmung des Gurtstatus ermöglicht. Es ist vorteilhaft, wenn im Schritt des Einlesens ein von einer Innenraumerfassungseinrichtung zum Erfassen eines Innenraums des
Fahrzeugs und, zusätzlich oder alternativ, einer
Sitzbelegungserkennungseinrichtung zum Erkennen einer Sitzbelegung im Fahrzeug erzeugtes Signal als das Insassenpositionssignal eingelesen wird. Unter einer Innenraumerfassungseinrichtung kann beispielsweise eine Kamera zum Überwachen des Innenraums verstanden werden. Bei der
Sitzbelegungserkennungseinrichtung kann es sich beispielsweise um einen in den Sitz eingebauten Gewichtssensor handeln. Dadurch wird eine zuverlässige und genaue Ermittlung der Vorverlagerung ermöglicht.
Des Weiteren kann im Schritt des Einlesens ein Signal als das
Insassenpositionssignal eingelesen werden, das eine Neigung einer
Rückenlehne und/oder eines Sitzkissens eines von dem Insassen belegten Sitzes und/oder eine Position des Sitzes in Längsrichtung des Fahrzeugs repräsentiert. Durch diese Ausführungsform kann die Vorverlagerung in
Abhängigkeit von einer Einstellung des Sitzes ermittelt werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann im Schritt des Einlesens ein Umfeldsensorsignal, das ein von zumindest einem Umfeldsensor des Fahrzeugs erzeugtes Signal repräsentiert, und, zusätzlich oder alternativ, ein Bremssignal, das ein von der Bremseinrichtung erzeugtes Signal repräsentiert, eingelesen werden. Hierbei kann im Schritt des Verarbeitens das Umfeldsensorsignal bzw. das Bremssignal verarbeitet werden, um eine drohende Kollision des Fahrzeugs zu ermitteln. Entsprechend kann im Schritt des Erzeugens das Steuersignal abhängig von einem Ergebnis des Verarbeitens des Umfeldsensorsignals bzw. des Bremssignals erzeugt werden. Dadurch kann das Rückhaltemittel oder die Bremseinrichtung in Abhängigkeit von einer drohenden Kollision des Fahrzeugs gesteuert werden.
Zusätzlich kann im Schritt des Einlesens eine Insasseninformation, die ein Gewicht, eine Größe, ein Geschlecht oder ein Alter des Insassen repräsentiert, eingelesen werden. Hierbei kann im Schritt des Erzeugens das Steuersignal unter Verwendung der Insasseninformation erzeugt werden. Dadurch kann die Vorverlagerung unter Berücksichtigung des Gewichts, der Größe, des
Geschlechts oder des Alters des Insassen geändert werden.
Es ist zudem von Vorteil, wenn im Schritt des Erzeugens das Steuersignal erzeugt wird, um den Insassen mittels des Rückhaltemittels unter Nutzung eines von dem Insassen bei der Vorverlagerung zurückgelegten Wegs zurückzuhalten. Dadurch kann beispielsweise im Fall einer Kollision die Vorverlagerung des Insassen möglichst schnell auf ein Minimum reduziert werden.
Dieses Verfahren kann beispielsweise in Software oder Hardware oder in einer Mischform aus Software und Hardware, beispielsweise in einem Steuergerät, implementiert sein.
Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner ein Steuergerät, das ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in
entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form eines Steuergeräts kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
Hierzu kann das Steuergerät zumindest eine Recheneinheit zum Verarbeiten von Signalen oder Daten, zumindest eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen oder Daten, zumindest eine Schnittstelle zu einem Sensor oder einem Aktor zum Einlesen von Sensorsignalen von dem Sensor oder zum Ausgeben von Steuersignalen an den Aktor und/oder zumindest eine
Kommunikationsschnittstelle zum Einlesen oder Ausgeben von Daten aufweisen, die in ein Kommunikationsprotokoll eingebettet sind. Die Recheneinheit kann beispielsweise ein Signalprozessor, ein Mikrocontroller oder dergleichen sein, wobei die Speichereinheit ein Flash-Speicher, ein EPROM oder eine
magnetische Speichereinheit sein kann. Die Kommunikationsschnittstelle kann ausgebildet sein, um Daten drahtlos und/oder leitungsgebunden einzulesen oder auszugeben, wobei eine Kommunikationsschnittstelle, die leitungsgebundene Daten einlesen oder ausgeben kann, diese Daten beispielsweise elektrisch oder optisch aus einer entsprechenden Datenübertragungsleitung einlesen oder in eine entsprechende Datenübertragungsleitung ausgeben kann. Unter einem Steuergerät kann vorliegend ein elektrisches Gerät verstanden werden, das Sensorsignale verarbeitet und in Abhängigkeit davon Steuer- und/oder Datensignale ausgibt. Das Steuergerät kann 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 des
Steuergeräts 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.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt durch das Steuergerät eine Steuerung eines Fahrerassistenzsystems des Fahrzeugs. Hierzu kann das Steuergerät beispielsweise auf Sensorsignale wie Umfeld-, Beschleunigungs- oder
Lenkwinkelsensorsignale zugreifen. Die Ansteuerung erfolgt über Aktoren wie beispielsweise Brems- oder Lenkaktoren oder ein Motorsteuergerät.
Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann und zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend
beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, insbesondere wenn das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einem Steuergerät gemäß einem Ausführungsbeispiel; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Strategie zum Aktivieren eines Bremsprofils unter Verwendung eines Steuergeräts gemäß einem
Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs einer
Verzögerung, einer Gurtkraft und einer Insassenverlagerung beim Bremsen eines Fahrzeugs mittels eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs einer
Verzögerung, einer Gurtkraft und einer Insassenverlagerung beim Bremsen eines Fahrzeugs mittels eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs einer
Verzögerung, einer Gurtkraft und einer Insassenverlagerung beim Bremsen eines Fahrzeugs mittels eines Steuergeräts gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
Fig. 8 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem
Ausführungsbeispiel.
In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche
Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 100 mit einem Steuergerät 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Steuergerät 102 ist ausgebildet, um eine Vorverlagerung 104 eines Insassen 106 des Fahrzeugs 100, hier eines Fahrers, beim Bremsen des Fahrzeugs 100 zu ändern. Hierzu empfängt das Steuergerät 102 von einem Gurt 108, mit dem der Insasse 106 an einen Sitz 110 des Fahrzeugs 100 angegurtet ist, ein Gurtstatussignal 112, das einen Status des Gurtes 108 repräsentiert. Beispielsweise zeigt das
Gurtstatussignal 112 gemäß Fig. 1 an, dass sich ein Gurtschloss des Gurtes 108 in einem geschlossenen Zustand befindet. Das Gurtstatussignal 112 kann ferner eine Spannkraft des Gurtes 108 sowie einen Zustand eines Gurtaufrollers, auch Retraktor genannt, oder eines elektrischen oder pyrotechnischen Gurtstraffers des Gurtes 108 repräsentieren. Zum Erfassen und Übertragen des
Gurtstatussignals 112 weist der Gurt 108 gemäß Fig. 1 eine
Gurtsteuereinrichtung 114 auf. Die Gurtsteuereinrichtung 114 kann je nach Ausführungsbeispiel ausgebildet sein, um das Gurtschloss, den Gurtaufroller oder den Gurtstraffer zu steuern, beispielsweise um die Spannkraft oder eine Gurtlose des Gurtes 106 zu ändern. Das Gurtschloss, der Gurtaufroller oder der Gurtstraffer kann als Teil der Gurtsteuereinrichtung 114 realisiert sein.
Das Fahrzeug 100 umfasst zudem eine Innenraumerfassungseinrichtung 116, hier als Kamera realisiert, die ausgebildet ist, um den Insassen 106 im
Innenraum des Fahrzeugs 100 zu erfassen und ein den Insassen 106
repräsentierendes Erfassungssignal 118 an das Steuergerät 102 zu übertragen.
Das Steuergerät 102 ist ausgebildet, um unter Verwendung des
Erfassungssignals 118 eine Position oder Lage des Insassen 106 im Fahrzeug 100 oder auch eine zeitliche Änderung der Position oder Lage zu ermitteln. Ferner ist das Steuergerät 102 ausgebildet, um unter Verwendung des
Gurtstatussignals 112 und in Abhängigkeit von der Position oder Lage des
Insassen 106 die Vorverlagerung 104 zu ermitteln.
Abhängig von einem hierbei ermittelten Wert der Vorverlagerung 104 erzeugt das Steuergerät 102 gemäß Fig. 1 ein erstes Steuersignal 120 und ein zweites Steuersignal 121. Hierbei dient das erste Steuersignal 120 zum Steuern einer
Bremseinrichtung 122 des Fahrzeugs 100 und das zweite Steuersignal 121 zum Steuern eines Rückhaltemittels, hier des in den den Gurt 108 integrierten Gurtstraffers. Die Bremseinrichtung 122 ist ausgebildet, um unter Verwendung des ersten Steuersignals 120 eine Bremskraft zum Bremsen des Fahrzeugs 100 zu steuern. Beispielsweise steuert die Bremseinrichtung 122 die Bremskraft derart, dass die Vorverlagerung 104 beim Bremsen des Fahrzeugs 100 reduziert wird. Analog dazu ist die Gurtsteuereinrichtung 114 ausgebildet, um unter Verwendung des zweiten Steuersignals 121 die Spannkraft des Gurtes 108 mittels des Gurtstraffers derart zu steuern, dass die Vorverlagerung 104 beim Bremsen des Fahrzeugs 100 ebenfalls reduziert wird.
Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät 102 ausgebildet, um einen die Vorverlagerung 104 repräsentierenden Abstand 124 zwischen dem Insassen 106 und einem Lenkrad 125 des Fahrzeugs 100 unter Verwendung des Erfassungssignals 118 zu ermitteln. Dementsprechend erzeugt das Steuergerät 102 die Steuersignale 120, 121 in Abhängigkeit von dem Abstand 124.
Optional ist das Fahrzeug 100 mit einer Sitzbelegungserkennungseinrichtung 126 ausgestattet, hier mit einem in ein Sitzkissen 128 integrierten
Gewichtssensor. Die Sitzbelegungserkennungseinrichtung 126 ist ausgebildet, um eine Belegung des Sitzes 110 durch den Insassen 106 zu erkennen und ein die Belegung repräsentierendes Belegungssignal 130 an das Steuergerät 102 zu übertragen. Hierbei ist das Steuergerät 102 ausgebildet, um die Position oder Lage des Insassen 106, zusätzlich oder alternativ zur Verwendung des
Erfassungssignals 118, unter Verwendung des Belegungssignals 130 zu ermitteln.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Sitz 110 mittels einer optionalen Sitzverstelleinrichtung 132 verstellbar. Hierbei ist die
Sitzverstelleinrichtung 132 ausgebildet, um eine Neigung einer Rückenlehne 134 des Sitzes 110, des Sitzkissens 128 sowie eine Sitzposition des Sitzes 110 in Längsrichtung des Fahrzeugs 100 zu ändern. Mögliche Verstellrichtungen des Sitzes 110 sind beispielhaft mit drei Pfeilen gekennzeichnet. Die
Sitzverstelleinrichtung 132 ist ferner ausgebildet, um die Neigung der
Rückenlehne 134, des Sitzkissens 128 und die Sitzposition zu erfassen und ein die Neigung und die Sitzposition repräsentierendes Verstellsignal 136 an das Steuergerät 102 zu übertragen. Hierbei ist das Steuergerät 102 ausgebildet, um die Position oder Lage des Insassen 106 unter Verwendung des Verstellsignals 136 zu ermitteln. Optional ist das Steuergerät 102 ausgebildet, um in Abhängigkeit von der ermittelten Vorverlagerung 104 ein drittes Steuersignal 138 zu erzeugen und an die Sitzverstelleinrichtung 132 zu übertragen. Die Sitzverstelleinrichtung 132 ist ausgebildet, um unter Verwendung des dritten Steuersignals 138 die Neigung der Rückenlehne 134 oder des Sitzkissens 128 oder die Sitzposition zu steuern. Somit fungiert auch die Sitzverstelleinrichtung 132 als Rückhaltemittel, um die Vorverlagerung 104 des Insassen 106 zu ändern. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Bremseinrichtung 122 ausgebildet, um ein Bremssignal 140, das beispielsweise die Bremskraft repräsentiert, an das Steuergerät 102 zu übertragen. Hierbei umfasst das Fahrzeug 100 einen optionalen Umfeldsensor 142, der ausgebildet ist, um ein Umfeld des Fahrzeugs 100 zu erfassen und ein das Umfeld repräsentierendes Umfeldsensorsignal 144 an das Steuergerät 102 zu übertragen. Das Steuergerät
102 ist ausgebildet, um unter Verwendung des Bremssignals 140 und des Umfeldsensorsignals 144 eine drohende Kollision des Fahrzeugs 100 mit einem Hindernis 146, hier einem dem Fahrzeug 100 vorausfahrenden weiteren
Fahrzeug, zu ermitteln und die Steuersignale 120, 121, 138 in Abhängigkeit von einer diesbezüglichen Auswertung der beiden Signale 140, 144 zu erzeugen.
Das Fahrzeugumfeld wird beispielsweise von zumindest einem
Umfelderfassungssystem per Radar, Lidar oder Video überwacht. Eine drohende Kollision mit einem Umgebungsobjekt kann vom Steuergerät 102 mithilfe entsprechender Umfelddaten des Umfelderfassungssystems erkannt werden.
Hierbei kann das Steuergerät 102 ausgebildet sein, um eine Vermeidbarkeit der Kollision durch Lenk- oder Bremseingriffe zu bewerten.
Die Position des Insassen wird beispielsweise mithilfe eines
Innenraumerfassungssystems überwacht. Befindet sich der Insasse in einer kritischen Position, also innerhalb der Keep-out-Zone, wird dies von einem Algorithmus im Steuergerät 102 erkannt und die Information weitergeleitet. Die Keep-out-Zone kann durch einen Abstand des Insassen zum Lenkrad beschrieben sein, wobei der Abstand beispielsweise kleiner als 10 cm gewählt sein kann. Ein Bremsverzögerungsverlauf des Fahrzeugs 100 kann zusätzlich unter Verwendung personenbezogener Information wie Gewicht, Größe, Geschlecht und Alter bestimmt werden, wie nachfolgend näher beschrieben.
Falls eine vom Insassen initiierte Bremsverzögerung nicht ausreicht, um eine Kollision des Fahrzeugs zu vermeiden, kann mithilfe des Steuergeräts 102 eine optimale Bremsunterstützung ermittelt werden. Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts 102 gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Bei dem Steuergerät 102 handelt es sich beispielsweise um ein vorangehend anhand von Fig. 1 beschriebenes Steuergerät. Das Steuergerät 102 umfasst eine Einleseeinheit 210 zum Einlesen des Gurtstatussignals 112 und eines Insassenpositionssignals 212, das die Position oder Lage des
Insassen oder die Änderung der Position oder Lage des Insassen repräsentiert.
Bei dem Insassenpositionssignal 212 handelt es sich beispielsweise um ein Signal, das auf der Basis des Erfassungssignals 118, des Belegungssignals 130 oder des Verstellsignals 136 durch eine mit der Einleseeinheit 210 verbundene Verknüpfungseinheit 214 erzeugt und an die Einleseeinheit 210 weitergeleitet wurde. Die Verknüpfungseinheit 214 kann als Komponente der Einleseeinheit
210 realisiert sein.
Eine Verarbeitungseinheit 220 ist ausgebildet, um das Gurtstatussignal 112 und das Insassenpositionssignal 212 von der Einleseeinheit 210 zu empfangen, unter Verwendung der beiden Signale 112, 212 einen die Vorverlagerung
repräsentierenden Vorverlagerungswert 222 zu ermitteln und diesen an eine Erzeugungseinheit 230 zu übertragen. Die Erzeugungseinheit 230 ist
ausgebildet, um unter Verwendung des Vorverlagerungswertes 222 die
Steuersignale 120, 121, 138 zu erzeugen.
Gemäß einem optionalen Ausführungsbeispiel ist die Einleseeinheit 210 ausgebildet, um zusätzlich das Bremssignal 140 und das Umfeldsensorsignal 144 einzulesen und an die Verarbeitungseinheit 220 weiterzuleiten. Hierbei ist die Verarbeitungseinheit 220 ausgebildet, um unter Verwendung der beiden Signale 140, 144 zumindest einen die drohende Kollision des Fahrzeugs repräsentierenden Kollisionsparameter 232, etwa einen Aufprallzeitpunkt, einen Aufprallort oder eine Aufprallgeschwindigkeit, zu ermitteln und an die
Erzeugungseinheit 230 zu übertragen. Die Erzeugungseinheit 230 ist hierbei ausgebildet, um die Steuersignale 120, 121, 138 ferner unter Berücksichtigung des Kollisionsparameters 232 zu erzeugen.
Optional ist die Einleseeinheit 210 ausgebildet, um eine Insasseninformation 234, die je nach Ausführungsbeispiel ein Gewicht, eine Größe, ein Geschlecht oder ein Alter des Insassen repräsentiert, einzulesen und an die Erzeugungseinheit 230 weiterzuleiten. Hierbei ist die Erzeugungseinheit 230 ausgebildet, um die
Steuersignale 120, 121, 138 unter Verwendung der Insasseninformation 234 zu erzeugen.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Steuergeräts 102 gemäß einem Ausführungsbeispiel, etwa eines Steuergeräts, wie es vorangehend anhand der
Figuren 1 und 2 beschrieben ist. Das Steuergerät 102 ist mit einem
Umfelderfassungssystem, das den Umfeldsensor 142 umfasst, einem
Innenraumerfassungssystem, das die Innenraumerfassungseinrichtung 116 umfasst, der Sitzbelegungserkennungseinrichtung 126, der
Sitzverstelleinrichtung 132, etwa einer elektrischen Sitzverstellung, einem elektrischen Gurtstraffer 300, einem pyrotechnischen Gurtstraffer 302, die jeweils Teil des Gurtes sein können, sowie einem Bremssystem, das die
Bremseinrichtung 122 umfasst, verbunden. Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Strategie zum Aktivieren eines
Bremsprofils unter Verwendung eines Steuergeräts gemäß einem
Ausführungsbeispiel, etwa eines vorangehend anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Steuergeräts. Hierbei wird in einem Schritt 410 geprüft, ob der Insasse gegurtet ist. Ergibt sich im Schritt 410, dass der Insasse nicht gegurtet ist, so wird in einem Schritt 420 ein erstes Bremsprofil zum Bremsen des
Fahrzeugs aktiviert. Ergibt sich hingegen im Schritt 410, dass der Insasse gegurtet ist, so wird in einem Schritt 430 geprüft, ob ein elektrischer Gurtstraffer verfügbar ist. Ergibt sich im Schritt 430, dass kein solcher Gurtstraffer verfügbar ist, so wird in einem Schritt 440 ein entsprechendes zweites Bremsprofil aktiviert. Andernfalls wird in einem Schritt 450 ein entsprechendes drittes Bremsprofil aktiviert. Ansprechend auf das Aktivieren des dritten Bremsprofils wird in einem Schritt 460 geprüft, ob sich der Insasse in der sogenannten Keep-out-Zone befindet. Beispielsweise befindet sich der Insasse in der Keep-out-Zone, sofern der Abstand zwischen Insasse und Lenkrad einen vorgegebenen Schwellenwert unterschreitet. Ergibt sich im Schritt 460, dass sich der Insasse in der Keep-out-
Zone befindet, so wird in einem Schritt 470 ein entsprechendes viertes
Bremsprofil aktiviert. Andernfalls wird das dritte Bremsprofil aktiviert.
Ansprechend auf das Aktivieren des vierten Bremsprofils wird der Schritt 460 zumindest ein weiteres Mal wiederholt, um eine kontinuierliche Überwachung der Keep-out-Zone zu ermöglichen.
Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs einer Verzögerung 500, einer Gurtkraft 502 und einer Insassenverlagerung 504 beim Bremsen eines Fahrzeugs mittels eines Steuergeräts gemäß einem
Ausführungsbeispiel, etwa eines Steuergeräts, wie es vorangehend anhand der
Figuren 1 bis 4 beschrieben ist. Gezeigt ist ein Bremsprofil für einen gegurteten Insassen ohne elektrischen Gurtstraffer, wobei die einzelnen Verläufe
untereinander dargestellt sind. Die Verläufe sind in drei zeitlich
aufeinanderfolgende Abschnitte 510, 512, 514 unterteilt, wobei ein erster Abschnitt 510 eine erhöhte Kritikalität, ein zweiter Abschnitt 512 eine hohe
Kritikalität und ein dritter Abschnitt 514 eine ultrahohe Kritikalität repräsentiert. Ein vierter Abschnitt 516 repräsentiert eine Kollision des Fahrzeugs.
Im ersten Abschnitt 510 erfolgt ein unkritischer Bremsruck, der sich durch einen steilen Anstieg der Verzögerung 500 und der Gurtkraft 502 zu Beginn des ersten
Abschnitts 510 äußert. Über den Bremsruck kann eine Gurtlose des Gurtes reduziert werden. Der Bremsruck ist in Fig. 5 mit zwei Pfeilen markiert.
Nachfolgend auf den Bremsruck erfolgt eine leichte Verzögerung, welche die Kopplung Insasse/Gurt aufrechterhält, dargestellt durch eine konstant niedrige Verzögerung im ersten Abschnitt 510.
Im zweiten Abschnitt 512 erfolgt eine Teilbremsung. Hierbei steigt die
Verzögerung sprunghaft an. Die Gurtkraft weist einen leichten Anstieg auf.
Gegen Ende des zweiten Abschnitts 512 erfolgt eine moderate Vorverlagerung, zu erkennen an einem leichten Anstieg der Insassenverlagerung. Im dritten Abschnitt 514 steigt die Verzögerung erneut sprunghaft an. Hierbei bleibt die Gurtkraft zunächst konstant. Gegen Ende des dritten Abschnitts 514 wird ein pyrotechnischer Gurtstraffer vorgetriggert, sodass die Gurtkraft kurzzeitig sprunghaft ansteigt und auf einem deutlich höheren Niveau als vor der Zündung des Gurtstraffers verbleibt. Bei der Zündung des pyrotechnischen Gurtstraffers fällt die Insassenverlagerung steil ab, beispielsweise auf null, und der Insasse erfährt eine Geschwindigkeit vprecrash entgegen Crash-Richtung.
Die moderate Vorverlagerung in den der Kollision vorausgehenden Abschnitten 500, 512, 514 kann durch ein voranstoßendes Rückhaltemittel genutzt werden, um den Insassen so zu konditionieren, dass sich eine Geschwindigkeit vprecrash und eine Geschwindigkeit vcrash destruktiv überlagern.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs einer Verzögerung 500, einer Gurtkraft 502 und einer Insassenverlagerung 504 beim Bremsen eines Fahrzeugs mittels eines Steuergeräts gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu Fig. 5 zeigt Fig. 6 ein Bremsprofil für einen gegurteten Insassen mit verfügbarem elektrischem Gurtstraffer. Hierbei erfolgt im ersten Abschnitt 510 ein leichtes Spannen des Gurtes über den elektrischen Gurtstraffer, um diesen zu blockieren. Dadurch kommt es zu einer früheren Kopplung. Im zweiten Abschnitt 512 erfolgt eine Teilbremsung mit Fokus auf Kollisionsvermeidung oder Energiereduktion. Hierbei sind Zeitpunkt und Betrag der Verzögerung abhängig von der Gurtkraft. Im dritten Abschnitt 514 erfolgt eine Vollbremsung bei etwa 1 g. Hierbei wird der pyrotechnische
Gurtstraffer vorgetriggert, um ein voranstoßendes System zu haben. Der Platz nach hinten kann genutzt werden, um ungebremst Geschwindigkeit aufzubauen. Der Gurtstraffer kann nach Zündung des pyrotechnischen Gurtstraffers durch eine weitere Vorrichtung (pyrotechnisch, elektrisch, mechanisch und/oder pneumatisch), um eine Kopplung zu erhalten. Mittels des voranstoßenden Systems kann somit die Vorverlagerung reduziert werden.
Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann eine aktive Sitzverstellung genutzt werden, um einen voranstoßenden Effekt zu unterstützen. Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines zeitlichen Verlaufs einer Verzögerung 500, einer Gurtkraft 502 und einer Insassenverlagerung 504 beim Bremsen eines Fahrzeugs mittels eines Steuergeräts gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu den Figuren 5 und 6 zeigt Fig. 7 ein Bremsprofil für einen Insassen, der sich in der Keep-out-Zone, auch KO-Zone genannt, befindet.
Hierbei erfolgt im zweiten Abschnitt 512 das Zurückholen des Insassen durch Absenken der Verzögerung, um die auf den Insassen wirkende Kraft zu verringern und ihn mithilfe des elektrischen Gurtstraffers aus der KO-Zone zu holen. Der Insasse befindet sich in der KO-Zone, wenn der Abstand des
Insassen zum Lenkrad oder zum Armaturenbrett beispielsweise kleiner als 10 cm ist. Die KO-Zone ist in Fig. 7 in einem separaten Diagramm als Abstand a zwischen einer y-Achse des Diagramms und einer gestrichelten Linie
schematisch dargestellt. Die y-Achse repräsentiert eine Kraft F, eine x-Achse eine Strecke s, wobei gilt: F _ J_ Ü _
2 s
Sobald erkannt wird, dass sich der Insasse in der KO-Zone befindet, wird das Bremsprofil gestartet. Sobald sich der Insasse außerhalb der KO-Zone befindet, wird das Bremsprofil abgebrochen und beispielsweise ein übergeordnetes Bremsprofil übernommen. Der Vorteil des in Fig. 7 dargestellten Bremsprofils besteht darin, dass der Insasse durch Verlagerung aus der KO-Zone
herausbewegt werden kann.
Je nach Ausführungsbeispiel kann bei der Bestimmung der anhand der Figuren 5 bis 7 beschriebenen Bremsprofile bei einer drohenden Kollision die Verlagerung des Insassen unter Berücksichtigung eines aktuellen Gurtstatus (angelegt, Retraktor blockiert, aktuell anliegende Spannkraft, im aktuellen Tragezyklus bereits angewandte Spannkraft), einer Nutzung der Vorverlagerung als
Rückverlagerungsweg durch Vortriggern des pyrotechnischen Gurtstraffers, einer aktuellen Sitzeinstellung (Rückenlehnenneigung, Sitzlängsverstellung,
Sitzkissenneigung) und von personenbezogenen Informationen wie Gewicht, Größe, Geschlecht und Alter minimiert werden. Fig. 8 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 800 gemäß einem
Ausführungsbeispiel. Das Verfahren 800 kann beispielsweise im Zusammenhang mit einem vorangehend anhand der Figuren 1 bis 7 beschriebenen Steuergerät durchgeführt oder angesteuert werden. Hierbei werden in einem Schritt 810 das Gurtstatussignal und das Insassenpositionssignal eingelesen. In einem Schritt 820 werden die beiden Signale verarbeitet, um die Vorverlagerung des Insassen zu ermitteln. Schließlich wird in einem Schritt 830 das Steuersignal zum Steuern der Bremseinrichtung oder des Rückhaltemittels des Fahrzeugs in Abhängigkeit von der Vorverlagerung erzeugt, um die Vorverlagerung zu ändern.
Die Schritte 810, 820, 830 können fortlaufend durchgeführt werden.
Das Verfahren 800 wird beispielsweise bei einer drohenden Kollision des Fahrzeugs zyklisch aufgerufen, wobei die Aktivierung des elektrischen
Gurtstraffers oder der elektrischen Sitzverstellung kontinuierlich berücksichtigt wird.
Zusätzlich wird mit Zündung des pyrotechnischen Gurtstraffers vor der Kollision ein voranstoßendes Schutzsystem geschaffen, das die durch die
Fahrzeugverzögerung verursachte Vorverlagerung des Insassen als
Rückverlagerungsweg nutzt.
Dadurch, dass der Rückverlagerungsweg im Bremsprofil durch die
Fahrzeugverzögerung geschaffen wird und die Gurtlose des Gurtes eliminiert wird, kann die Effektivität des Systems gesteigert werden.
Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine„und/oder"-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.

Claims

Ansprüche
Verfahren (800) zum Ändern einer Vorverlagerung (104) eines Insassen (106) eines Fahrzeugs (100) beim Bremsen des Fahrzeugs (100), wobei das Verfahren (800) folgende Schritte umfasst:
Einlesen (810) eines Gurtstatussignals (112), das einen Status eines Gurtes (108) zum Angurten des Insassen (106) repräsentiert, und eines Insassenpositionssignals (212), das eine Position und/oder Lage des Insassen (106) im Fahrzeug (100) und/oder eine Änderung der Position und/oder der Lage repräsentiert;
Verarbeiten (820) des Gurtstatussignals (112) und des
Insassenpositionssignals (212), um die Vorverlagerung (104) zu ermitteln; und
Erzeugen (830) zumindest eines Steuersignals (120, 121, 138) zum Steuern einer Bremseinrichtung (122) des Fahrzeugs (100) und/oder zumindest eines Rückhaltemittels (108, 132) zum Zurückhalten des Insassen (106) in Abhängigkeit von der Vorverlagerung (104), um die Vorverlagerung (104) zu ändern.
Verfahren (800) gemäß Anspruch 1, bei dem im Schritt des Verarbeitens (820) unter Verwendung des Gurtstatussignals (112) und/oder des Insassenpositionssignals (212) ein die Vorverlagerung (104)
repräsentierender Abstand (124) des Insassen (106) zu einem Lenkrad (125), einer Armatur und/oder einer Rückenlehne des Fahrzeugs (100) bestimmt wird, wobei im Schritt des Erzeugens (830) das Steuersignal (120, 121, 138) in Abhängigkeit von dem Abstand (124) erzeugt wird.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (810) ein Signal als das Gurtstatussignal (112) eingelesen wird, das eine Spannkraft des Gurtes (108) und/oder einen Zustand eines Gurtschlosses und/oder eines Gurtaufrollers und/oder eines Gurtstraffers des Gurtes (108) repräsentiert.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (810) ein von einer
Innenraumerfassungseinrichtung (116) zum Erfassen eines Innenraums des Fahrzeugs (100) und/oder einer
Sitzbelegungserkennungseinrichtung (126) zum Erkennen einer Sitzbelegung im Fahrzeug (100) erzeugtes Signal als das
Insassenpositionssignal (212) eingelesen wird.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (810) ein Signal als das
Insassenpositionssignal (212) eingelesen wird, das eine Neigung einer Rückenlehne (134) und/oder eines Sitzkissens (128) eines von dem Insassen (106) belegten Sitzes (110) und/oder eine Position des Sitzes (110) in Längsrichtung des Fahrzeugs (100) repräsentiert.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (810) ein Umfeldsensorsignal (144), das ein von zumindest einem Umfeldsensor (142) des Fahrzeugs (100) erzeugtes Signal repräsentiert, und/oder ein Bremssignal (140), das ein von der Bremseinrichtung (122) erzeugtes Signal repräsentiert, eingelesen wird, wobei im Schritt des Verarbeitens (820) das
Umfeldsensorsignal (144) und/oder das Bremssignal (140) verarbeitet wird, um eine drohende Kollision des Fahrzeugs (100) zu ermitteln, wobei im Schritt des Erzeugens (830) das Steuersignal (120, 121, 138) abhängig von einem Ergebnis des Verarbeitens (820) des
Umfeldsensorsignals (144) und/oder des Bremssignals (140) erzeugt wird.
Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Einlesens (810) eine Insasseninformation (234), die ein Gewicht und/oder eine Größe und/oder ein Geschlecht und/oder ein Alter des Insassen (106) repräsentiert, eingelesen wird, wobei im Schritt des Erzeugens (830) das Steuersignal (120, 121, 138) unter
Verwendung der Insasseninformation (234) erzeugt wird.
8. Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt des Erzeugens (830) das Steuersignal (120, 121, 138) erzeugt wird, um den Insassen (106) mittels des Rückhaltemittels (108, 132) unter Nutzung eines von dem Insassen (106) bei der
Vorverlagerung (104) zurückgelegten Wegs zurückzuhalten.
9. Steuergerät (102) mit Einheiten (210, 214, 220, 230), die ausgebildet sind, um das Verfahren (800) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen und/oder anzusteuern.
10. Computerprogramm, das ausgebildet ist, um das Verfahren (800)
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 auszuführen und/oder anzusteuern.
11. Maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprog
nach Anspruch 10 gespeichert ist.
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