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Dokumentenidentifikation DE102006019734A1 31.10.2007
Titel Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug
Anmelder Bayerische Motoren Werke AG, 80809 München, DE
Erfinder Baur, Richard, 85276 Pfaffenhofen, DE;
Weidner, Marcus, 82362 Weilheim, DE;
Schuster, Erik-Marc, 85716 Unterschleißheim, DE
DE-Anmeldedatum 28.04.2006
DE-Aktenzeichen 102006019734
Offenlegungstag 31.10.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 31.10.2007
IPC-Hauptklasse B60R 21/013(2006.01)A, F, I, 20060428, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B60R 22/46(2006.01)A, L, I, 20060428, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem zum Zurückhalten eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs, umfassend einen Sicherheitsgurt, eine Gurtstraffereinrichtung zur Beaufschlagung des Sicherheitsgurtes mit einer Rückhaltekraft, eine mit der Gurtstraffereinrichtung gekoppelte Steuereinrichtung zur Einstellung der Rückhaltekraft und mit der Steuereinrichtung eingangsseitig verbundene Eingabemittel zur Eingabe von Steuerbefehlen, in deren Abhängigkeit die Einstellung der Rückhaltekraft erfolgt. Gemäß einer ersten Ausführungsform sind die Eingabemittel als automatische Eingabemittel ausgebildet, über die ein aktueller Fahrzeugneigungswinkel ermittelt wird, und ist die Steuereinrichtung derart ausgebildet, dass bei einem erfassten Neigungswinkel, der größer/gleich einem vorbestimmten Mindestneigungswinkel ist und der um ein vorbestimmtes Maß kleiner ist als ein Neigungswinkel, der auf eine Unfallsituation schließen lässt, die auf den Sicherheitsgurt wirkende Rückhaltekraft der Gurtstraffereinrichtung erhöht wird. Gemäß einer zweiten Ausführungsform kann über manuelle Bedienmittel die Rückhaltekraft des Sicherheitsgurtes erhöht werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Rückhaltesysteme für Kraftfahrzeuge bekannt. Beispielsweise ist aus der DE 103 45 726 A1 ein gattungsbildendes Rückhaltesystem bekannt, bei dem unter Berücksichtigung der aktuellen Fahrzeug-Situation und der Insassen-Parameter die den Sicherheitsgurt beaufschlagende Kraft eines Gurtstraffers situationsangepasst dynamisch gesteuert wird. Für den Fall, dass die Fahrzeug-Situations-Erfassungseinrichtung als Fahrzeug-Zustandssensorik ausgebildet ist, werden Parameter wie Lenkwinkel, Abstand zu einem Objekt, Relativgeschwindigkeit bezüglich eines Objektes, negative Beschleunigung, Gier-Winkel, Gier-Geschwindigkeit, Gier-Beschleunigung, Eigengeschwindigkeit, starker Richtungswechsel, &mgr;-Sprung, Querbeschleunigung, Raddrehzahl und/oder Neigungswinkel ausgewertet. Alle diese Parameter werden im Hinblick auf einen bevorstehenden Unfall ausgewertet – und für den Fall, dass eine erhöhte Unfallwahrscheinlichkeit gegeben ist, wird die Kraft des Gurtstraffers entsprechend erhöht und sobald die Unfallwahrscheinlichkeit nicht mehr gegeben ist, wird die Kraft des Gurtstraffers wieder verringert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Rückhaltesystem zu schaffen, bei dem die objektive (tatsächliche) und die subjektive (gefühlte) Sicherheit weiter verbessert ist. Insbesondere soll ein Rückhaltesystem geschaffen werden, welches im Offroad-Betrieb des Fahrzeugs, bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten und Neigungswinkeln, die nicht auf einen Unfall (Umkippen) schließen lassen, weitere Sicherheitsmerkmale bietet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Gesamtheit der Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst, während in den Unteransprüchen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung angegeben sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bisherige Systeme ausschließlich im Hinblick auf ein bevorstehendes Unfallereignis ausgerichtet sind, die Wirkungsweise von Gurtstraffersystemen aber auch in anderen Situationen wesentliche Vorteile bieten können. Insbesondere bei Fahrzeugen im Offroadbetrieb, können die Gurtstraffersysteme den Insassen, in Situationen, die nicht auf einen unmittelbar folgenden Unfall schließen lassen, in einer definierten Sitzposition halten. Hierdurch wird dem Insassen zum einen ein sicheres Fahrgefühl vermittelt und zum anderen wird er für den Fall, dass aufgrund unvorhersehbarer Ereignisse (Ereignisse, die mit den überwachten Parametern zur Unfallvorhersage nicht erkennbar sind) dennoch ein Unfallereignis auftritt, zu jedem Zeitpunkt in einer definierten Sitzposition gehalten.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung sind automatische Eingabemittel vorhanden, mittels denen ein aktueller Fahrzeugneigungswinkel ermittelt wird. Die automatischen Eingabemittel umfassen vorzugsweise Mittel zur Erfassung und Auswertung von Navigationsdaten (z.B. Kopplung zu einem herkömmlichen Navigationssystem). Durch die Erfassung und Auswertung der Navigationsdaten erfolgt eine indirekte Ermittlung von (aktuellen oder bevorstehenden) Fahrzeugneigungswinkeln. In einer weiteren Ausführungsform können zusätzlich oder alternativ automatische Eingabemittel vorhanden sein, die Fahrwerkdaten erfassen (Fahrwerkssensorik) und überwachen. Dabei kann durch die Navigationsdatenerfassung bereits im Vorfeld erkannt werden, ob man sich in einer Offroad-Situation befindet oder in kürze befinden wird. Durch die Fahrwerkssensorik zur Erfassung von Fahrbahnunebenheiten kann ebenfalls eine Offroad-Situation detektiert bzw. validiert werden. Mittels der Fahrwerkssensorik werden bestimmte Fahrwerksdaten überwacht und mit hinterlegten Fahrwerksgrenzwerten verglichen, so dass bei einer Erreichung oder Überschreitung der Fahrwerksgrenzwerte eine automatische Aktivierung der Gurtstraffereinrichtung erfolgt. So kann aufgrund einer mittels Navigationsdaten und/oder Fahrwerkssensorik erkannten Offroad-Situation die Gurtstraffereinrichtung aktiviert werden. Alternativ oder zusätzlich können auch Neigungswinkelmesser zur direkten Erfassung der Fahrzeugneigung vorhanden sein. Ferner ist eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Gurtstraffereinrichtung vorhanden, die in Abhängigkeit von dem erfassten Neigungswinkel ein Steuersignal zur Ansteuerung der Gurtstraffereinrichtung, zur Erhöhung der auf den Sicherheitsgurt wirkenden Rückhaltekraft und/oder zur Verriegelung des Gurtes (derart, dass die aktuelle Gurtspannung beibehalten wird), erzeugt, wobei die Erhöhung der Rückhaltekraft bzw. die Sperrung des Gurtes in einem Neigungswinkelbereich des Fahrzeugs erfolgt, der unterhalb einem Neigungs-Grenzwinkel für die Detektion eines Unfallereignisses (insbesondere eines Umkippwinkels bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit) liegt. Mit Vorteil sind die automatischen Eingabemittel als Neigungswinkelsensorik zur Ermittlung von Neigungswinkeln um die Fahrzeuglängsachse (Drehwinkel um die Fahrzeuglängsachse) und/oder zur Ermittlung von Neigungswinkeln um die Fahrzeugquerachse (Drehwinkel um die Fahrzeugquerachse) ausgebildet. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird durch die Erfindung eine Erhöhung der Rückhaltekraft des Sicherheitsgurtes bzw. eine Beibehaltung der aktuellen Rückhaltekraft (bei Sperrung des Gurtes) in Situationen gewährleistet, in denen aufgrund der Rahmenbedingungen ein unmittelbar bevorstehendes Unfallereignis – z.B. ein Überschlag aufgrund zu hoher Geschwindigkeit i.V.m. einem entsprechenden Fahrzeugneigungswinkel oder ein Umkippen im Offroadbetrieb aufgrund eines zu hohen Fahrzeugneigungswinkels – sicher auszuschließen ist.

Alternativ zu einer automatischen Einstellung der Rückhaltekraft ist auch eine manuelle Einstellung der Rückhaltekraft des Sicherheitsgurtes vorgesehen. Hierbei kann der Insasse über manuelle Eingabemittel in Form eines Tasters, eines Schalters, eines sprachgeführten Eingabesystems oder eines menügeführten Eingabesystems die Rückhaltekraft des Sicherheitsgurtes einstellen. Vorzugsweise ist hierbei, ausgehend von der systemmäßig automatisch vorgegebenen Rückhaltkraft, lediglich eine Erhöhung bzw. Veränderung der Rückstellkraft in einem Bereich oberhalb der systemmäßig vorgegebenen Rückhaltekraft zulässig.

Mit Vorteil ist auch gemäß dieser Ausführungsform eine Neigungssensorik zur Ermittlung der Fahrzeugneigung vorhanden. Die vorhandene Steuereinrichtung ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass eine manuelle Einstellung der Rückhaltekraft ausschließlich in einem vorbestimmten Neigungswinkelbereich zulässig ist. Der zugelassene Neigungswinkelbereich ist (analog zur ersten erfindungsgemäßen Ausführung) derart bemessen, dass über seine Untergrenze ein Mindestneigungswinkel eingestellt wird, aufgrund dessen eine Veränderung der Insassenposition wahrscheinlich ist. Die Obergrenze des zugelassen Neigungswinkelbereichs ist kleiner/gleich dem Grenz-Neigungswinkel, aufgrund dessen auf ein unmittelbar bevorstehendes Umkippen (Grenzneigungswinkel bzw. Drehwinkel um die Fahrzeuglängsachse) des Fahrzeugs geschlossen werden kann. Dieser Grenz-Neigungswinkel ist aufgrund unterschiedlicher Fahrzeuggeometrien und unterschiedlicher Fahrzeugschwerpunkte fahrzeugabhängig und daher für jedes Fahrzeug bzw. jedes Fahrzeugmodell individuell vorbestimmt. Ferner kann der Grenz-Neigungswinkel in Form eines statischen Grenz-Neigungswinkel und/oder dynamischen Grenzneigungswinkels (fahrzeugindividuell) vorgegeben sein. Unter einem statischen Grenz-Neigungswinkel ist der Drehwinkel eines Fahrzeugs um seine Fahrzeuglängsachse zu verstehen, bei dem ein Fahrzeug, welches im Stand langsam (ohne dynamische Einflüsse auf einen bevorstehenden Kippvorgang zu verursachen) um seine Fahrzeuglängsachse gedreht wird, beginnt umzukippen. Unter dem dynamischen Grenz-Neigungswinkel ist der Drehwinkel eines Fahrzeugs um seine Fahrzeuglängsachse zu verstehen, bei dem ein Fahrzeug, welches im dynamischen Fahrbetrieb (mit dynamischen Einflüssen auf einen bevorstehenden Kippvorgang) aufgrund von Fahrbahngegebenheiten (z.B. Hindernisse oder Hänge oder dergleichen) um seine Fahrzeuglängsachse gedreht wird, beginnt umzukippen.

Die Umsetzung der Funktion Sperrung des Gurtes bzw. Erhöhung der Rückhaltekraft erfolgt, indem die so genannte Gurtlose mit einer erhöhten Kraft automatisch entfernt wird, danach das Gurtband „verriegelt" bzw. „mit erhöhter Rückhaltekraft gespannt und verriegelt" wird und so eine erneute Gurtlose vermieden wird. Die Deaktivierung der Funktion erfolgt analog hierzu oder durch einfaches Abschnallen.


Anspruch[de]
Rückhaltesystem zum Zurückhalten eines Fahrzeuginsassen in einem Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs, umfassend

– einen Sicherheitsgurt,

– eine Gurtstraffereinrichtung zur Beaufschlagung des Sicherheitsgurtes mit einer Rückhaltekraft und/oder zur Sperrung der aktuellen Gurteinstellung,

– eine mit der Gurtstraffereinrichtung gekoppelte Steuereinrichtung zur Einstellung der Rückhaltekraft und/oder zur Aktivierung der Sperrung der aktuellen Gurteinstellung, und

– mit der Steuereinrichtung eingangsseitig verbundene Eingabemittel zur Eingabe von Steuerbefehlen in deren Abhängigkeit die Einstellung der Rückhaltekraft und/oder die Aktivierung der Sperrung erfolgt,

dadurch gekennzeichnet, dass

– die Eingabemittel als automatische Eingabemittel ausgebildet sind, über die ein Fahrzeugneigungswinkel ermittelt wird,

– und die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass bei einem erfassten Fahrzeugneigungswinkel, der größer/gleich einem vorbestimmten Mindestneigungswinkel ist und der um ein vorbestimmtes Maß kleiner ist, als ein Fahrzeugneigungswinkel (Grenz-Neigungswinkel), der auf eine Unfallsituation schließen lässt, die auf den Sicherheitsgurt wirkende Rückhaltekraft der Gurtstraffereinrichtung erhöht wird und/oder eine Sperrung der aktuellen Gurteinstellung erfolgt.
Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die automatischen Eingabemittel Mittel zur Erfassung von Navigationsdaten umfassen. Rückhaltesystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die automatischen Eingabemittel Mittel zur Erfassung von sich aufgrund von Fahrbahnunebenheiten ändernden Fahrwerksdaten umfassen. Rückhaltesystem zum Zurückhalten eines Fahrzeuginsassen in einen Kraftfahrzeug, umfassend

– einen Sicherheitsgurt,

– eine Gurtstraffereinrichtung zur Beaufschlagung des Sicherheitsgurtes mit einer Rückhaltekraft und/oder zur Sperrung der aktuellen Gurteinstellung,

– eine mit der Gurtstraffereinrichtung gekoppelte Steuereinrichtung zur Einstellung der Rückhaltekraft und/oder zur Aktivierung der Sperrung der aktuellen Gurteinstellung, und

– mit der Steuereinrichtung eingangsseitig verbundene Eingabemittel zur Eingabe von Steuerbefehlen in deren Abhängigkeit die Einstellung der Rückhaltekraft erfolgt,

dadurch gekennzeichnet, dass

– die Eingabemittel als manuelle Bedienmittel ausgebildet sind, über die der Fahrzeuginsasse die Rückhaltekraft manuell vorgeben kann und/oder eine Sperrung der aktuellen Gurteinstellung manuell vornehmen kann.
Rückhaltesystem nach vorstehendem Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Einstellung der Rückstellkraft über die Bedienmittel nur in einem vorbestimmten Betriebszustand zugelassen ist. Rückhaltesystem nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Sensorik zur Erfassung eines Fahrzeugneigungswinkels, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Einstellung der Rückstellkraft über die Bedienmittel nur für einem vorbestimmten Neigungswinkelbereich zulässig ist, wobei der Neigungswinkelbereich unterhalb eines Fahrzeugneigungswinkels liegt, aufgrund dessen auf eine bevorstehende Unfallsituation geschlossen werden kann.






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