WO2021136686A1 - Verfahren für ein fahrzeuginsassen-schutzsystem, fahrzeuginsassen-schutzsystem und fahrzeug mit einem fahrzeuginsassen-schutzsystem - Google Patents

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WO2021136686A1
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vehicle
seat
belt
occupant protection
vehicle occupant
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PCT/EP2020/086953
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Oliver Gross
Karl Hudelmaier
Marcel König
Karl Birk
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Zf Automotive Germany Gmbh
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    • B60N2002/684—Joining means the back rest being mounted or joined with an easy attachment system to the seat

Definitions

  • the invention relates to a method for a vehicle occupant protection system in a vehicle, the vehicle occupant protection system comprising at least one seat belt system with an extendable seat belt.
  • the invention also relates to a vehicle occupant protection system for protecting a vehicle occupant in a vehicle and to a vehicle with such a vehicle occupant protection system.
  • Vehicle occupant protection systems with seat belt systems for vehicles are known in principle. These have the function of restraining a vehicle occupant wearing a seat belt in the seat when the forces acting on the vehicle occupant are large, for example in the event of emergency braking or a crash, and in this way to increase safety.
  • the protective effect provided by the seat belt also depends on whether the vehicle seat is in a nominal position for which the seat belt system and other restraint systems are designed, or whether there is an extreme seating position, for example a relaxing or comfort position, in which, for example, the backrest of the vehicle seat is strongly inclined backwards.
  • the object of the invention is to provide a method by means of which the presence of an extreme sitting position can be determined in a simple manner.
  • the object of the invention is also to provide a vehicle occupant protection system which is designed to carry out such a method in order to ensure an improved protective effect.
  • a method for a vehicle occupant protection system in a vehicle comprising at least one vehicle seat with an adjustable backrest, a sensor for detecting an accident and / or restraint situation, a control unit and a seat belt system
  • Safety belt system comprises an extendable safety belt and a belt extension measuring device. The method has the following steps: a) determining the belt extension using the belt extension measuring device, b) checking the presence of an extreme seat position by means of the determined belt extension, c) determining whether there is a pre-crash phase, and d) adjusting the backrest ( 40, 40 ') of the vehicle seat (16), provided that there is an extreme seat position and a pre-crash phase.
  • the determination of the belt extension in particular the determination of a change in the belt extension, can be used to infer an extreme seating position in a simple manner.
  • the backrest of the vehicle seat has an inclination with respect to the vertical axis of the vehicle, which is greater than the inclination of the backrest in a nominal position of the vehicle seat.
  • the extreme seat position is preferably determined by a backrest angle which corresponds to the angle between the vertical axis of the vehicle and a longitudinal axis of the backrest.
  • a sitting extreme position is present in particular if the backrest angle is greater than or equal to a certain angle, for example 15 °, 20 °, 25 ° or 30 °.
  • the backrest angle, by which an extreme sitting position is defined can be vehicle-dependent and accordingly defined by a person skilled in the art or determined in tests.
  • the control unit uses the data from the at least one sensor for recognizing an accident and / or restraint situation, it is permanently determined and the control unit checks whether a potential restraint situation is imminent.
  • the time immediately before a restraint situation is called the pre-crash phase.
  • Such a pre-crash phase can in particular already exist if there is a probability that an accident / crash will occur or if the probability that an accident / crash will occur is higher than the probability that the accident / crash will occur. Crash can still be prevented.
  • the sensor for detecting an accident and / or restraint situation can, for example, also be sensor systems and / or environment monitoring systems of the vehicle already known from the prior art, which are connected to the control unit in a signal-transmitting manner for this purpose.
  • control unit determines both a belt extension using the measured values of the belt extension measuring device, which indicates an extreme seating position, and a pre-crash phase using the data from the sensor for detecting an accident and / or restraint situation, this causes at least the Backrest adjustment of the backrest of the vehicle seat so that the backrest is preferably in the nominal position at the subsequent time of the accident.
  • backrest By adjusting the backrest, in particular raising the backrest into the nominal position, it can be ensured that the seat belt system and / or further restraint systems of the vehicle occupant protection system achieve the highest possible level of protection for the vehicle occupant.
  • the control unit preferably stores the presence of an extreme seat position as soon as it has been determined by the control unit by means of the belt strap extension, so that the backrest of the vehicle seat is also reliably adjusted at a later point in time when a pre-crash phase occurs.
  • the control unit can also use the belt strap extension to determine if the backrest of the vehicle seat is moved from the extreme seat position back into the nominal position.
  • an extreme seat position can thus be determined in a simple manner and, in a pre-crash phase, the backrests of the vehicle seat can be adjusted or raised, provided the vehicle occupant is properly belted.
  • “properly” means that the belt strap of the seat belt runs in such a way that the seat belt system provides a high level of protection or ensures a high level of safety.
  • the belt strap runs opposite the seat over the vehicle occupant, i.e. the vehicle occupant is arranged between the belt and the seat. Whether the vehicle occupant is wearing a seat belt properly can be checked, for example, by means of separate sensor elements and / or a method for the seat belt system designed for this purpose.
  • the backrest adjustment in particular the uprighting of the backrest of the vehicle seat in the pre-crash phase, takes place in a typical embodiment by an actuator arranged in or on the vehicle seat, via which the backrest angle of the backrest can be adjusted.
  • the sensor and / or a measuring scale of the belt webbing measuring device are preferably attached or arranged on the belt webbing or in the belt retractor on the control disk.
  • the vehicle occupant protection system can include multiple seat belt systems. It can also be provided that a seat belt system multiple seat belts are assigned. All seat belt systems and / or seat belts of the vehicle occupant protection system preferably have a belt extension measuring device, so that an extreme seat position can be determined by the control unit by changing the belt extension. In particular, a seat belt and a belt webbing extension measuring device of the seat belt system can be assigned to each vehicle seat.
  • the method can be used both with a seat belt system that has a seat belt retractor that is fixed to the vehicle and with a seat belt system that has a seat belt retractor that is integrated into the vehicle seat.
  • the seat belt system includes both belt retractors mounted fixed to the vehicle and belt retractors integrated into the vehicle seat, a belt retractor being assigned to each vehicle seat.
  • a seat longitudinal position of the vehicle seat is determined and used for checking the presence of an extreme seat position by the control unit.
  • determining the longitudinal seat position it can be achieved that a determined belt strap extension, which is caused by the adjustment of the seat longitudinal position, is evaluated as such by the control unit and not erroneously as a belt strap extension caused by adjusting the backrest to an extreme seat position.
  • a vehicle occupant protection system for the protection of a vehicle occupant in a vehicle is also provided to solve the above-mentioned object, comprising a seat belt system, a vehicle seat with an adjustable backrest, a sensor for detecting an accident and / or restraint situation and a control unit , and the seat belt system has at least one retractable seat belt and a belt webbing extension measuring device, the control unit being set up to carry out the method according to the invention.
  • the vehicle occupant protection system and the seat belt system of the vehicle occupant protection system have the corresponding advantages of the aforementioned method.
  • the seat belt system comprises a plurality of retractable seat belts, a plurality of belt retractors and a plurality of belt extension measuring devices, an extendable seat belt, a belt retractor and a belt extension measuring device being assigned to each vehicle seat.
  • the belt retractors can be integrated into the vehicle seat and / or mounted fixed to the vehicle.
  • a vehicle which comprises a vehicle occupant protection system according to the invention with the advantages mentioned above.
  • the figure shows a vehicle occupant protection system 2 with a seat belt system 10 for a vehicle occupant 12 in a vehicle 14, which here is a car.
  • the vehicle occupant 2 sits on a driver's seat 16 of the vehicle 14.
  • the vehicle 14 has a drive for accelerating the vehicle 14 and a braking device for braking the vehicle 14.
  • the vehicle occupant protection system 2 also includes a sensor 42 for detecting an accident and / or accident Restraint situation.
  • the vehicle occupant protection system 2 with the seat belt system 10 can preferably be provided for any vehicle seats 16 in a vehicle 14 in order to protect the corresponding vehicle occupant 12 in the event of a restraint, such as an accident / crash.
  • the vehicle seat 16 comprises a backrest 40, which is shown in the figure in a nominal position, represented by the reference symbol 40, and in an extreme seat position, represented by the reference symbol 40 ′′.
  • the longitudinal axis R of the backrest 40 ′′ is inclined relative to the vertical axis of the vehicle by the backrest angle a, here by approximately 45 °.
  • a pressure sensor 32 is arranged in the vehicle seat 16, via which an occupancy of the vehicle seat 16 and / or a weight of the Vehicle occupants 12 can be determined.
  • the vehicle seat 16 comprises an actuator 44 via which the backrest angle ⁇ of the backrest 40 can be adjusted.
  • the vehicle occupant protection system 2 is suitable for use in any vehicles, in particular autonomously driving vehicles.
  • the seat belt system 10 comprises a seat belt 18, 18 'with a belt strap 20 and a tongue 22 as well as a belt lock 24 with which the tongue 22 can lock.
  • the belt webbing 20 is used to restrain the vehicle occupant 12 in the driver's seat 16 when the belt buckle 24 is closed.
  • the seat belt lock 24 is closed by inserting the tongue 22 into the seat belt lock 24 and locking it therewith.
  • the seat belt 18 can have any type of lock and can be locked in any way.
  • the seat belt system 10 further comprises a belt retractor 26, 26 ‘with a belt reel 28, 28‘ on which the belt webbing 20 is partially wound and which exerts a tensile force on the belt webbing 20.
  • the seat belt system 10 shown further comprises a belt tensioner 38, 38 ‘which is in operative connection with the belt reel 28, 28‘.
  • the belt webbing 20 and thus the seat belt 18, 18 ′ are received in the vehicle 14 such that they can be pulled out.
  • the belt retractor 26, 26 can be mounted fixed to the vehicle (reference number 26) as well as integrated into the vehicle seat (reference number 26‘).
  • the reference numerals marked with a single apostrophe represent the components of the safety belt 18 ‘integrated into the vehicle seat.
  • the belt strap 20 can be provided so that it can be pulled out in any desired manner.
  • the belt reel 28, 28 ' has a belt extension measuring device 30, 30', for example in the form of a reel rotation sensor, by means of which the rotation of the belt reel 28, 28 'and thus the length of the currently extended belt 20, the so-called belt extension, is recorded absolutely.
  • the webbing extension is the length of the part of the webbing 20 which is unwound from the belt reel 28, 28 '.
  • the webbing extension measuring device 30, 30 ' can be any device which is set up to determine the webbing extension.
  • the webbing pull-out measuring device 30 can include indirect or direct measuring sensors, for example by direct scanning (e.g. via a friction wheel) and / or indirect scanning (e.g. via a laser sensor that scans a measuring scale integrated on and / or in the belt) Measure the webbing extension.
  • the vehicle 14 shown further comprises an output device 34 in the form of a display element which is suitable for transmitting information to the vehicle occupant 12, for example in an acoustic, optical and / or haptic manner.
  • the vehicle occupant 12 can use the output device to indicate that he has not put on the seat belt 18.
  • the output device 34 can be arranged at any location in the vehicle 14 that is suitable for transmitting the information to the vehicle occupant 12.
  • the output device 34 can be provided by output devices already present in the vehicle 14, such as loudspeakers, or can be integrated into them, for example in an instrument panel of the vehicle 14.
  • the webbing extension measuring device 30, 30 ‘, the pressure sensor 32, the output device 34, the sensor 42 for detecting an accident and / or restraint situation and the actuator 44 are connected in a signal-transmitting manner to a control unit 36 of the vehicle occupant protection system 2.
  • control unit 36 is integrated in the vehicle control unit of the vehicle 14, here the on-board computer of the vehicle 14.
  • control unit 36 of the seat belt system 10 can be provided separately, wherein it is preferably connected to the on-board computer of the vehicle 14 in a signal-transmitting manner.
  • the control unit 36 is set up to control the aforementioned systems and to carry out the following method for operating the vehicle occupant protection system 2.
  • the webbing extension of the belt webbing 20 is measured by the webbing extension measuring device 30, 30 '. If the webbing pull-out measuring device 30, 30 'a change in the belt extension is determined, it is determined whether this change in the belt extension indicates an extreme seat position in which the backrest 40 ′′ of the vehicle seat 16 is strongly inclined with respect to the vertical axis Fl of the vehicle.
  • the backrest angle a from which an extreme seat position exists, is typically dependent on the restraint properties of the seat belt system 10 and / or other restraint systems (not shown).
  • the seat belt 18, 18 ‘must be properly worn by the vehicle occupant 12. Therefore, when the vehicle 14 is started, the control unit 36 preferably checks whether the vehicle occupant 12 sitting in the driver's seat 16 is wearing a seat belt by determining whether the tongue 22 is connected to the seat belt buckle 24. The belt webbing is checked as soon as the vehicle occupant 12 is belted on the vehicle seat. In particular, a permanent measurement of the webbing extension of the webbing 20 is then carried out by the webbing extension measuring device 30, 30 '.
  • control unit 36 uses the measured values of the webbing extension measuring device 30, 30 'to determine a change in the webbing extension that indicates the presence of an extreme sitting position, this information is preferably stored in the control unit 36 until another change in the webbing extension is determined based on the Can close the presence of a nominal position of the vehicle seat 16.
  • control unit uses the data from sensor 42 to detect an accident and / or restraint situation to determine whether a pre-crash phase is present.
  • a pre-crash phase can in particular already be present when there is a probability that an accident / crash of the vehicle 14 will occur or if the probability that an accident / crash of the vehicle 14 will occur is higher than that Probability that the accident / crash of the vehicle 14 can still be prevented.
  • the backrest 40, 40 ′′ is adjusted.
  • the control unit 36 sends a signal to the actuator 44 to adjust the backrest Backrest 40, 40 ′′, in particular an uprighting from the extreme sitting position (reference number 40 ′′) into the nominal position (reference number 40).
  • a seat belt retractor 26 is assigned to the vehicle seat 16, it can also be provided that the seat longitudinal position (based on a vehicle longitudinal axis L) of the vehicle seat 16 is determined via a further sensor, not shown here, and used to check the presence of an extreme seat position becomes.
  • the seat belt system 10 is not limited to a single seat belt 18 that is monitored, but it can comprise several seat belts 18 in order to use the belt extension measured by the belt extension measuring device 30, in particular the measured belt extension change, by the control unit 36 to move to an extreme seat position of the respective vehicle seat 16 to be able to close. .
  • the determination of the presence of an extreme seat position is carried out separately by the control unit 36 for each vehicle seat 16, whose seat belt 18, 18 ′ is assigned a belt extension measuring device 30, 30 ′, so that when a pre-crash phase occurs, only the backrests 40 , 40 ′′ of the vehicle seats 16, which are arranged in an extreme seating position.
  • the invention is not restricted to the embodiment shown. In particular, individual features of one embodiment can be combined as desired with features of other embodiments, in particular independently of the other features of the corresponding embodiments.

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Abstract

Ein Verfahren für ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem (2) in einem Fahrzeug (14), wobei das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem zumindest einen Fahrzeugsitz (16) mit einer verstellbaren Rückenlehne (40, 40''), einen Sensor (42) zur Erkennung einer Unfall- und/oder Rückhaltesituation, eine Steuereinheit (36) und ein Sicherheitsgurtsystem (10) umfasst wobei das Sicherheitsgurtsystem (10) einen ausziehbaren Sicherheitsgurt (18, 18') und eine Gurtbandauszugmesseinrichtung (30, 30') umfasst, weist die Schritte auf: a) Ermitteln des Gurtbandauszugs mittels der Gurtbandauszugmesseinrichtung (30), und b) Überprüfen eines Vorliegens einer Sitz-Extremposition mittels des ermittelten Gurtbandauszugs c) Ermitteln ob eine Pre-Crash-Phase vorliegt, und d) Lehnenverstellung der Rückenlehne (40, 40') des Fahrzeugsitzes (16), sofern eine Sitz-Extremposition und eine Pre-Crash-Phase vorliegt. Des Weiteren ist ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem (2) für den Schutz eines Fahrzeuginsassen (12) in einem Fahrzeug (14), sowie ein Fahrzeug (14) mit einem Fahrzeuginsassen-Schutzsystem (2) vorgesehen.

Description

Verfahren für ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem, Fahrzeuginsassen- Schutzsystem und Fahrzeug mit einem Fahrzeuginsassen-Schutzsystem
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem in einem Fahrzeug, wobei das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem zumindest ein Sicherheitsgurtsystem mit einen ausziehbaren Sicherheitsgurt umfasst. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem für den Schutz eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrzeuginsassen-Schutzsystem.
Fahrzeuginsassen-Schutzsysteme mit Sicherheitsgurtsystemen für Fahrzeuge sind grundsätzlich bekannt. Diese haben die Funktion, einen mit dem Sicherheitsgurt angegurteten Fahrzeuginsassen bei großen auf den Fahrzeuginsassen wirkenden Kräften, beispielsweise bei einer Vollbremsung oder einem Crash, im Sitz zurückzuhalten und auf diese Weise die Sicherheit zu erhöhen. Die Schutzwirkung, die vom Sicherheitsgurt bereitgestellt wird, hängt hierbei auch davon ab, ob sich der Fahrzeugsitz in einer Nominalposition befindet, auf die das Sicherheitsgurtsystem und weitere Rückhaltesysteme ausgelegt werden, oder ob eine Sitz-Extremposition, beispielsweise eine Relax- oder Komfortposition vorliegt, in der beispielsweise die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes stark nach hinten geneigt ist. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Lehnenneigung der Rückenlehne über separate zusätzliche im Fahrzeugsitz integrierte Sensoren zu prüfen und bei einer Detektion einer potentiellen Rückhaltesituation eine stark geneigte Rückenlehne durch Ansteuerung von Stellmotoren aufzurichten. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mittels dem auf einfache Weise das Vorliegen einer Sitz-Extremposition ermittelt werden kann. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem bereitzustellen, das dazu ausgebildet ist, ein solches Verfahren auszuführen, um eine verbesserte Schutzwirkung zu gewährleisten.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren für ein Fahrzeuginsassen- Schutzsystem in einem Fahrzeug vorgesehen, wobei das Fahrzeuginsassen- Schutzsystem zumindest einen Fahrzeugsitz mit einer verstellbaren Rückenlehne, einen Sensor zur Erkennung einer Unfall- und/oder Rückhaltesituation, eine Steuereinheit und ein Sicherheitsgurtsystem umfasst wobei das Sicherheitsgurtsystem einen ausziehbaren Sicherheitsgurt und eine Gurtbandauszugmesseinrichtung umfasst. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: a) Ermitteln des Gurtbandauszugs mittels der Gurtbandauszugmesseinrichtung, b) Überprüfen eines Vorliegens einer Sitz-Extremposition mittels des ermittelten Gurtbandauszugs, c) Ermitteln ob eine Pre-Crash-Phase vorliegt, und d) Lehnenverstellung der Rückenlehne (40, 40‘) des Fahrzeugsitzes (16), sofern eine Sitz-Extremposition und eine Pre-Crash-Phase vorliegt.
Sofern der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt ordnungsgemäß angelegt hat kann über die Ermittlung des Gurtbandauszugs, insbesondere die Ermittlung einer Gurtbandauszugsänderung, auf einfache Weise auf eine Sitz-Extremposition geschlossen werden.
In der Sitz-Extremposition weist die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes eine Neigung gegenüber der Fahrzeughochachse auf, die stärker ist als die Neigung der Rückenlehne in einer Nominalposition des Fahrzeugsitzes. Die Sitz- Extremposition wird vorzugsweise durch einen Lehnenwinkel bestimmt, der dem Winkel zwischen der Fahrzeughochachse und einer Längsachse der Rückenlehne entspricht. Eine Sitz-Extremposition liegt insbesondere dann vor, sofern der Lehnenwinkel größer oder gleich einem bestimmten Winkel, beispielsweise 15°, 20°, 25°oder 30° ist. Der Lehenwinkel, durch den eine Sitz-Extremposition definiert wird, kann fahrzeugabhängig sein und entsprechend durch den Fachmann definiert oder in Tests ermittelt werden.
Zudem wird in dem Verfahren anhand der Daten des zumindest einen Sensor zur Erkennung einer Unfall- und/oder Rückhaltesituation permanent ermittelt und durch die Steuereinheit überprüft, ob eine potentielle Rückhaltesituation unmittelbar bevorsteht. Die Zeitspanne unmittelbar vor einer Rückhaltesituation wird als Pre-Crash-Phase bezeichnet. Eine derartige Pre-Crash-Phase kann insbesondere bereits dann vorliegen, wenn eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass es zu einem Unfall/Crash kommt oder sofern die Wahrscheinlichkeit höher ist, dass es zu einem Unfall/Crash kommt, als die Wahrscheinlichkeit, dass der Unfall/Crash noch verhindert werden kann.
Bei dem Sensor zur Erkennung einer Unfall- und/oder Rückhaltesituation kann es sich beispielsweise auch um bereits aus dem Stand der Technik bekannte Sensorsysteme und/oder Umfeldüberwachungssysteme des Fahrzeugs handeln, die hierfür mit der Steuereinheit signalübertragend verbunden sind.
Wird sowohl ein Gurtbandauszug über die Messwerte der Gurtbandauszugmesseinrichtung, der auf eine Sitz-Extremposition schließen lässt, als euch eine Pre-Crash-Phase über die Daten des Sensors zur Erkennung einer Unfall- und/oder Rückhaltesituation durch die Steuereinheit ermittelt, bewirkt diese zumindest die Lehnenverstellung der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes, sodass sich die Rückenlehne zum anschließenden Unfallzeitpunkt vorzugsweise in der Nominalposition befindet. Durch die Lehnenverstellung, insbesondere das Aufrichten der Rückenlehne in die Nominalposition kann gewährt werden, dass das Sicherheitsgurtsystem und/oder weitere Rückhaltesysteme des Fahrzeuginsassen-Schutzsystems eine möglichst hohe Schutzwirkung für den Fahrzeuginsassen erzielen. Vorzugsweise speichert die Steuereinheit das Vorliegen einer Sitz-Extremposition, sobald eine solche mittels des Gurtbandauszugs durch die Steuereinheit festgestellt wurde, sodass auch zu einem späteren Zeitpunkt beim Eintreten einer Pre-Crash-Phase die Lehnenverstellung der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes zuverlässig erfolgt. Insbesondere ist zudem vorgesehen, dass über den Gurtbandauszug durch die Steuereinheit auch ermittelt werden kann, sofern die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes aus der Sitz-Extremposition wieder in die Nominalposition verstellt wird.
Über das erfindungsgemäße Verfahren kann somit auf einfache Weise eine Sitz-Extremposition ermittelt werden und in einer Pre-Crash-Phase, die Rückenlehen des Fahrzeugsitzes verstellt bzw. aufgerichtet werden, sofern der Fahrzeuginsasse ordnungsgemäß angegurtet ist. „Ordnungsgemäß“ bedeutet im Sinne der Erfindung, dass das Gurtband des Sicherheitsgurts so verläuft, dass das Sicherheitsgurtsystem eine hohe Schutzwirkung bereitstellt bzw. eine hohe Sicherheit gewährleistet. Insbesondere verläuft das Gurtband hierbei entgegengesetzt zum Sitz über den Fahrzeuginsassen, d.h. der Fahrzeuginsasse ist zwischen dem Gurt und dem Sitz angeordnet. Ob der Fahrzeuginsasse ordnungsgemäß angegurtet ist, kann beispielsweise über separate Sensorelemente und/oder ein hierfür ausgerichtetes Verfahren für das Sicherheitsgurtsystem überprüft werden.
Es ist von Vorteil, wenn der aktuelle Gurtbandauszug absolut gemessen wird. Absolut bedeutet hierbei, dass permanent jede Umdrehung der Gurtspule bzw. jeder Gurtbandabschnitt, der ausgezogen wird, wird erfasst, sodass genau bekannt ist, wie weit das Gurtband ausgezogen ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass Gurtband ausgezogen oder aufgewickelt werden kann, ohne dass dies vom Sicherheitsgurtsystem erfasst wird. Somit ist der tatsächliche Gurtbandauszug jederzeit bekannt und/oder zuverlässig ermittelbar.
Die Lehnenverstellung, insbesondere das Aufrichten der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes in der Pre-Crash-Phase, erfolgt in einer typischen Ausführungsform durch einen im oder am Fahrzeugsitz angeordneten Aktuator, über den der Lehnenwinkel der Rückenlehne verstellt werden kann.
Der Sensor und/oder eine Messskala der Gurtbandmesseinrichtung sind vorzugsweise auf dem Gurtband oder in dem Gurtaufroller auf der Steuerscheibe angebracht bzw. angeordnet.
Das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem kann mehrere Sicherheitsgurtsysteme umfassen. Zudem kann vorgesehen sein, dass einem Sicherheitsgurtsystem mehrere Sicherheitsgurte zugeordnet sind. Vorzugsweise weisen sämtliche Sicherheitsgurtsysteme und/oder Sicherheitsgurte des Fahrzeuginsassen- Schutzsystems eine Gurtbandauszugmesseinrichtung auf, sodass durch die Steuereinheit über eine Gurtbandauszugsänderung eine Sitz-Extremposition ermittelt werden kann. Insbesondere kann jedem Fahrzeugsitz jeweils ein Sicherheitsgurt und eine Gurtbandauszugmesseinrichtung des Sicherheitsgurtsystems zugeordnet sein.
Das Verfahren kann sowohl mit einem Sicherheitsgurtsystem angewendet werden, das einen fahrzeugfest montierten Gurtaufroller aufweist als auch mit einem Sicherheitsgurtsystem, das einen fahrzeugsitzintegrierten Gurtaufroller aufweist. Zudem kann vorgesehen sein, dass das Sicherheitsgurtsystem sowohl fahrzeugfest montierte Gurtaufroller als fahrzeugsitzintegrierte Gurtaufroller umfasst, wobei jeweils einem Fahrzeugsitz ein Gurtaufroller zugeordnet ist.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass bei einem Sicherheitsgurtsystem mit einem fahrzeugfest montierten Gurtaufroller außer dem ermittelten Gurtbandauszug eine Sitzlängsposition des Fahrzeugsitzes ermittelt und für die Überprüfung des Vorliegens einer Sitz-Extremposition durch die Steuereinheit herangezogen wird. Durch die Ermittlung der Sitzlängsposition kann erreicht werden, dass ein ermittelter Gurtbandauszug, der durch die Verstellung der Sitzlängsposition hervorgerufen wird, durch die Steuereinheit als solcher bewertet wird und nicht fälschlicherweise als ein Gurtbandauszug, der durch Verstellung der Rückenlehne in eine Sitz-Extremposition hervorgerufen wurde.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem für den Schutz eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeug, vorgesehen, das ein Sicherheitsgurtsystem, einen Fahrzeugsitz mit einer verstellbaren Rückenlehne, einen Sensor zur Erkennung einer Unfall- und/oder Rückhaltesituation und eine Steuereinheit umfasst, und das Sicherheitsgurtsystem zumindest einen ausziehbaren Sicherheitsgurt und eine Gurtbandauszugmesseinrichtung aufweist, wobei die Steuereinheit dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem und das Sicherheitsgurtsystem des Fahrzeuginsassen-Schutzsystems weisen die entsprechenden Vorteile des zuvor genannten Verfahrens auf. ln einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Sicherheitsgurtsystem mehre ausziehbare Sicherheitsgurte, mehrere Gurtaufroller und mehrere Gurtbandauszugmesseinrichtungen umfasst, wobei jeweils einem Fahrzeugsitz ein ausziehbarer Sicherheitsgurt, ein Gurtaufroller und eine Gurtbandauszugmesseinrichtung zugeordnet ist. Die Gurtaufroller können dabei fahrzeugsitzintegriert und/oder fahrzeugfest montiert sein.
Des Weiteren ist erfindungsgemäß zur Lösung der oben genannten Aufgabe ein Fahrzeug vorgesehen, das ein erfindungsgemäßes Fahrzeuginsassen- Schutzsystem mit den zuvor genannten Vorteilen umfasst.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus der beigefügten Zeichnung. Die einzige Zeichnung zeigt:
- in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystem.
In der Figur ist ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem 2 mit einem Sicherheitsgurtsystem 10 für einen Fahrzeuginsassen 12 in einem Fahrzeug 14, das hier ein PKW ist, gezeigt. Der Fahrzeuginsassel 2 sitzt auf einem Fahrersitz 16 des Fahrzeugs 14. Das Fahrzeug 14 hat einen Antrieb zum Beschleunigen des Fahrzeugs 14 sowie einen Bremseinrichtung zum Abbremsen des Fahrzeugs 14. Weiterhin umfasst das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem 2 einen Sensor 42 zur Erkennung einer Unfall- und/oder Rückhaltesituation.
Vorzugsweise kann das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem 2 mit dem Sicherheitsgurtsystem 10 für beliebige Fahrzeugsitze 16 in einem Fahrzeug 14 vorgesehen sein, um den entsprechenden Fahrzeuginsassen 12 in einem Rückhaltefall, wie einem Unfall/Crash, zu schützen.
Der Fahrzeugsitz 16 umfasst eine Rückenlehne 40, die in der Figur in einer Nominalposition, dargestellt durch das Bezugszeichen 40, sowie in einer Sitz- Extremposition, dargestellt durch das Bezugszeichen 40“, gezeigt ist. In der Sitz- Extremposition ist die Längsachse R der Rückenlehne 40“ gegenüber der Fahrzughochachse um den Lehnenwinkel a geneigt, hier um etwa 45°.
Zudem ist in dem Fahrzeugsitz 16 ein Drucksensor 32 angeordnet, über den eine Belegung des Fahrzeugsitzes 16 und/oder ein Gewicht des Fahrzeuginsassen 12 ermittelt werden kann. Weiterhin umfasst der Fahrzeugsitz 16 einen Aktuator 44 über den der Lehnenwinkel a der Rückenlehne 40 verstellt werden kann.
Insbesondere ist das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem 2 zum Einsatz in beliebigen Fahrzeugen geeignet, insbesondere autonom fahrenden Fahrzeugen.
Das Sicherheitsgurtsystem 10 umfasst einen Sicherheitsgurt 18, 18‘ mit einem Gurtband 20 und einer Steckzunge 22 sowie ein Gurtschloss 24, mit dem die Steckzunge 22 verrasten kann. Das Gurtband 20 dient dazu, den Fahrzeuginsasse 12 im Fahrersitz 16 zurückzuhalten, wenn das Gurtschloss 24 geschlossen ist. Das Gurtschloss 24 wird geschlossen, indem die Steckzunge 22 in das Gurtschloss 24 eingeführt wird und mit diesem verrastet.
In einer alternativen Ausführungsform kann der Sicherheitsgurt 18 einen beliebigen Verschluss aufweisen und in beliebiger Weise verschließbar sein.
Ferner umfasst das Sicherheitsgurtsystem 10 einen Gurtaufroller 26, 26‘ mit einer Gurtspule 28, 28‘, auf der das Gurtband 20 zum Teil aufgewickelt ist, und die eine Zugkraft auf das Gurtband 20 ausübt. Das dargestellte Sicherheitsgurtsystem 10 umfasst weiterhin einen Gurtstraffer 38, 38‘ der mit der Gurtspule 28, 28‘ in Wirkverbindung steht. Das Gurtband 20 und damit der Sicherheitsgurt 18. 18‘ sind auf diese Weise ausziehbar im Fahrzeug 14 aufgenommen.
Der Gurtaufroller 26, 26‘ kann sowohl fahrzeugfest montiert (Bezugszeichen 26) als auch fahrzeugsitzintegriert (Bezugszeichen 26‘) sein. In der Figur stellen die mit einem einzelnen Apostroph gekennzeichneten Bezugszeichen die Komponenten des fahrzeugsitzintegrierten Sicherheitsgurts 18‘ dar.
In einer alternativen Ausführungsform kann das Gurtband 20 in beliebiger Weise ausziehbar bereitgestellt werden.
Die Gurtspule 28, 28‘ weist eine Gurtbandauszugmesseinrichtung 30, 30‘ beispielsweise in Form eines Spulenrotationssensors auf, mittels dem die Rotation der Gurtspule 28, 28‘ und damit die Länge des aktuell ausgezogenen Gurtbands 20, dem sogenannten Gurtbandauszug, absolut erfasst wird. Mit anderen Worten ist der Gurtbandauszug die Länge des Teils des Gurtbands 20, der von der Gurtspule 28, 28‘ abgewickelt ist. Grundsätzlich kann die Gurtbandauszugmesseinrichtung 30, 30‘ eine beliebige Einrichtung sein, die zum Ermitteln des Gurtbandauszugs eingerichtet ist. Beispielsweise kann die Gurtbandauszugsmesseinrichtung 30 indirekte oder direkte Messsensoren umfassen, die bspw. durch direktes Abtasten (bspw. über ein Reibrad) und/oder indirektes Abtasten (bspw. über einen Lasersensor, der eine auf und/oder in das Gurtband integrierte Messskala abtastet) den Gurtbandauszug messen.
Das dargestellte Fahrzeug 14 umfasst ferner eine Ausgabeeinrichtung 34 in Form eines Anzeigeelements, das dazu geeignet ist, Informationen an den Fahrzeuginsassen 12, beispielsweise auf akustischem, optischem und/oder haptischem Wege weiterzugeben. Beispielsweise kann der Fahrzeuginsasse 12 über die Ausgabeeinrichtung darauf hingewiesen, dass er den Sicherheitsgurt 18 nicht angelegt hat. Selbstverständlich kann die Ausgabeeinrichtung 34 an jedem Ort im Fahrzeug 14 angeordnet sein, der zur Übermittlung der Informationen an den Fahrzeuginsassen 12 geeignet ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Ausgabeeinrichtung 34 durch bereits im Fahrzeug 14 vorhandene Ausgabeeinrichtungen, wie Lautsprecher, bereitgestellt werden oder in diese integriert sein, beispielsweise in eine Instrumententafel des Fahrzeugs 14.
Die Gurtbandauszugmesseinrichtung 30, 30‘ der Drucksensor 32, die Ausgabeeinrichtung 34, der Sensor 42 zur Erkennung einer Unfall- und/oder Rückhaltesituation und der Aktuator 44 sind mit einer Steuereinheit 36 des Fahrzeuginsassen-Schutzsystems 2 signalübertragend verbunden.
Die Steuereinheit 36 ist im vorliegenden Fall in der Fahrzeugsteuereinheit des Fahrzeugs 14, hier dem Bordcomputer des Fahrzeugs 14, integriert. In einer alternativen Ausführungsform kann die Steuereinheit 36 des Sicherheitsgurtsystems 10 separat vorgesehen sein, wobei sie vorzugsweise mit dem Bordcomputer des Fahrzeugs 14 signalübertragend verbunden ist.
Die Steuereinheit 36 ist für die Steuerung der zuvor genannten Systeme sowie zur Durchführung des folgenden Verfahrens zum Betrieb des Fahrzeuginsassen- Schutzsystems 2 eingerichtet.
Durch die Gurtbandauszugmesseinrichtung 30, 30‘ wird der Gurtbandauszug des Gurtbands 20 gemessen. Wird durch die Gurtbandauszugmesseinrichtung 30, 30‘ eine Gurtbandauszugsänderung festgestellt, wird ermittelt, ob diese Gurtbandauszugsänderung auf eine Sitz-Extremposition schließen lässt, in der die Rückenlehne 40“ des Fahrzeugsitzes 16 gegenüber der Fahrzughochachse Fl stark geneigt ist. Der Lehnenwinkel a, ab dem eine Sitz-Extremposition vorliegt, ist typischerweise von den Rückhalteeigenschaften des Sicherheitsgurtsystems 10 und/oder weiterer Rückhaltesysteme (nicht dargestellt) abhängig.
Um eine Gurtbandauszugsänderung feststellen zu können, muss der Sicherheitsgurt 18, 18‘ durch den Fahrzeuginsassen 12 ordnungsgemäß angelegt sein. Vorzugsweise wird daher mit dem Start des Fahrzeugs 14 durch die Steuereinheit 36 überprüft, ob der Fahrzeuginsasse 12, der auf dem Fahrersitz 16 sitzt, angegurtet ist, indem ermittelt wird, ob die Steckzunge 22 mit dem Gurtschloss 24 verbunden ist. Eine Überprüfung des Gurtbandauszugs erfolgt in der Regel sobald der Fahrzeuginsasse 12 auf dem Fahrzeugsitz angegurtet ist. Insbesondere erfolgt anschließend eine permanente Messung des Gurtbandauszugs des Gurtbands 20 durch die Gurtbandauszugmesseinrichtung 30, 30‘.
Sofern durch die Steuereinheit 36 über die Messwerte der Gurtbandauszugmesseinrichtung 30, 30‘ eine Gurtbandauszugsänderung ermittelt wird, die auf das Vorliegen einer Sitz-Extremposition schließen lässt, wird diese Information vorzugsweise in der Steuereinheit 36 gespeichert, bis eine erneute Gurtbandauszugsänderung ermittelt wird, die auf das Vorliegen einer Nominalposition des Fahrzeugsitzes 16 schließen lässt.
Zudem wird anhand der Daten des Sensors 42 zur Erkennung einer Unfall- und/oder Rückhaltesituation durch die Steuereinheit ermittelt, ob eine Pre-Crash- Phase vorliegt. Eine derartige Pre-Crash-Phase kann insbesondere bereits dann vorliegen, wenn eine Wahrscheinlichkeit besteht, dass es zu einem Unfall/Crash des Fahrzeugs 14 kommt oder sofern die Wahrscheinlichkeit höher ist, dass es zu einem Unfall/Crash des Fahrzeugs 14 kommt, als die Wahrscheinlichkeit, dass der Unfall/Crash des Fahrzeugs 14 noch verhindert werden kann.
Sofern die durch die Steuereinheit sowohl das Vorliegen einer Sitz- Extremposition des Fahrzeugsitzes 16 als auch eine Pre-Crash-Phase ermittelt wird, erfolgt eine Lehnenverstellung der Rückenlehne 40, 40“. Hierfür wird durch die Steuereinheit 36 an den Aktuator 44 ein Signal zur Lehnenverstellung der Rückenlehne 40, 40“, insbesondere einem Aufrichten aus der Sitz-Extremposition (Bezugszeichen 40“) in die Nominalposition (Bezugszeichen 40), gesendet.
Sofern dem Fahrzeugsitz 16 ein fahrzeugfest montierter Gurtaufroller 26 zugeordnet ist, kann zudem vorgesehen sein, dass über einen weiteren, hier nicht dargestellten, Sensor die Sitzlängsposition (bezogen auf eine Fahrzeuglängsachse L) des Fahrzeugsitzes 16 ermittelt und für Überprüfung des Vorliegens einer Sitz-Extremposition herangezogen wird.
Das Sicherheitsgurtsystem 10 ist nicht auf einen einzigen Sicherheitsgurt 18, der überwacht wird, begrenzt, sondern es kann mehrere Sicherheitsgurte 18 umfassen, um über den durch die Gurtbandauszugmesseinrichtung 30 gemessenen Gurtbandauszug, insbesondere die gemessene Gurtbandauszugsänderung, durch die Steuereinheit 36 auf eine Sitz- Extremposition des jeweiligen Fahrzeugsitzes 16 schließen zu können. .
Die Ermittlung des Vorliegens einer Sitz-Extremposition wird durch die Steuereinheit 36 für jeden Fahrzeugsitz 16, dessen Sicherheitsgurt 18, 18‘ eine Gurtbandauszugsmesseinrichtung 30, 30‘ zugeordnet ist, separat durchgeführt, sodass beim Eintreten einer Pre-Crash-Phase auch nur die Rückenlehnen 40, 40“ der Fahrzeugsitze 16 verstellt werden, die in einer Sitz-Extremposition angeordnet sind. Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform beliebig mit Merkmalen anderer Ausführungsformen kombiniert werden, insbesondere unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsformen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren für ein Fahrzeuginsassen-Schutzsystem (2) in einem Fahrzeug
(14), wobei das Fahrzeuginsassen-Schutzsystem zumindest einen Fahrzeugsitz (16) mit einer verstellbaren Rückenlehne (40, 40“), einen Sensor (42) zur Erkennung einer Unfall- und/oder Rückhaltesituation, eine Steuereinheit (36) und ein Sicherheitsgurtsystem (10) umfasst wobei das Sicherheitsgurtsystem (10) einen ausziehbaren Sicherheitsgurt (18, 18‘) und eine
Gurtbandauszugmesseinrichtung (30, 30‘) umfasst, mit den Schritten: a) Ermitteln des Gurtbandauszugs mittels der Gurtbandauszugmesseinrichtung (30), und b) Überprüfen eines Vorliegens einer Sitz-Extremposition mittels des ermittelten Gurtbandauszugs, c) Ermitteln ob eine Pre-Crash-Phase vorliegt, und d) Lehnenverstellung der Rückenlehne (40, 40“) des Fahrzeugsitzes (16), sofern eine Sitz-Extremposition und eine Pre-Crash-Phase vorliegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der Sitz- Extremposition die Rückenlehne (40, 40“) des Fahrzeugsitzes (16) gegenüber der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes nach hinten geneigt ist, insbesondere wobei die Rückenlehne (40, 40“) gegenüber einer Fahrzeughochachse (Fl) um einen Lehnenwinkel (a) größer oder gleich 20° geneigt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lehenverstellung der Rückenlehne (40, 40“), sofern eine Sitz-Extremposition und eine Pre-Crash-Phase vorliegen, durch einen Aktuator (44) durchgeführt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtbandauszug absolut gemessen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gurtaufroller (26, 26‘) des Sicherheitsgurtsystem (10) fahrzeugfest oder fahrzeugsitzintegriert ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass, bei einem Sicherheitsgurtsystem (10) mit einem fahrzeugfesten Gurtaufroller (26) außer dem ermittelten Gurtbandauszug eine Sitzlängsposition des Fahrzeugsitzes (16) ermittelt und bei für die Überprüfung des Vorliegens einer Sitz-Extremposition herangezogen wird.
7. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem (2) für den Schutz eines Fahrzeuginsassen (12) in einem Fahrzeug (14) wobei das Fahrzeuginsassen- Schutzsystem zumindest ein Sicherheitsgurtsystem (10), einen Fahrzeugsitz (16) mit einer verstellbaren Rückenlehne (40, 40“), einen Sensor (42) zur Erkennung einer Unfall- und/oder Rückhaltesituation und eine Steuereinheit (36) umfasst, wobei das Sicherheitsgurtsystem (10) einen ausziehbaren Sicherheitsgurt (18) und eine Gurtbandauszugmesseinrichtung (30) umfasst, wobei de Steuereinheit (36) dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
8. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsgurtsystem (10) mehre ausziehbare Sicherheitsgurte (18, 18‘), mehrere Gurtaufroller (26. 26‘) und mehrere Gurtbandauszugmesseinrichtungen (30, 30‘) umfasst, wobei jeweils einem Fahrzeugsitz (16) ein ausziehbarer Sicherheitsgurt (18, 18‘), ein Gurtaufroller (26,26‘) und eine Gurtbandauszugmesseinrichtung (30, 30‘) zugeordnet ist.
9. Fahrzeuginsassen-Schutzsystem (2) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtaufroller (26, 26‘) fahrzeugfest oder fahrzeugsitzintegriert ist.
10. Fahrzeug (14), gekennzeichnet durch ein Fahrzeuginsassen-
Schutzsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9.
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