DE102004017985A1

DE102004017985A1 - Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102004017985A1
Application number: DE102004017985A
Authority: DE
Inventors: Frank Bertele; Ulrich WÖRNER; Roland Dr. Breitner; Dominic Reutter
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Bertele Frank Dipl-Ing (fh) De; Breitner Roland Dr De; REUTTER, DOMINIC, DIPL.-VERW. WIRT (FH), DE; Woerner Ulrich Dipl-Ing De
Priority date: 2004-04-14
Filing date: 2004-04-14
Publication date: 2005-11-03
Also published as: WO2005100084A1; JP2007532390A; US20070208474A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer an einer Sitzrückenlehne eines Fahrzeugsitzes vorgesehenen Kopfstütze und einer Steuereinheit mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten, wobei die Steuereinheit einen Kopfstützenverstellantrieb zeitlich so ansteuert, dass vor dem Eintritt eines zu erwartenden Unfallereignisses ein Positionieren der Kopfstütze in eine sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung für einen Insassen eingeleitet wird.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass die sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung von der aktuellen Lehnenneigungseinstellung der Sitzrückenlehne des Fahrzeugsitzes abhängig ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer an einer Sitzrückenlehne eines Fahrzeugsitzes vorgesehenen Kopfstütze und einer Steuereinheit mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE 199 47 318 A1 ist ein Fahrzeug mit einer Sitzrückenlehne und einer an dieser vorgesehenen Kopfstütze und einer einen Crash- oder Precrashsensor enthaltenden Ansteuerung zur crashveranlassten Vertikalbewegung von Teilen der Kopfstütze in eine Betriebsstellung oberhalb der Rückenlehne bekannt. Die Kopfstütze ist in ihrer Betriebsstellung an einem Dach des Fahrzeugs abgestützt und weist zwei nur in crashfreien Zeiten teleskopartig ineinander angeordnete Teile auf, die im Crashfall vertikal zueinander bewegbar sind.

Außerdem wird in der DE 100 47 406 A1 eine Kopfstütze für ein Kraftfahrzeug mit einem feststehenden Trägerteil und einem verfahrbaren, vorgespannten Teil beschrieben, wobei der verfahrbare Teil von einer Normalposition in eine Schutzposition verfahren werden kann. Die Bewegung des verfahrbaren Teils von der Normalposition in die Schutzposition erfolgt crashsensiert. Ein Auslösegerät für den verfahrbaren Teil wird mittels eines elektrischen Impulses eines Crashsensors ausgelöst.

Außerdem ist aus der DE 101 21 386 C1 ein Verfahren zum Ansteuern eines reversiblen Insassenschutzmittels in einem Kraftfahrzeug mit einer Fahrzustandsdaten erfassenden Sensorik bekannt. Als Fahrzustandsdaten werden Notbremsungen, Über- und Untersteuerungen des Kraftfahrzeuges überwacht. In Abhängigkeit von einem solchen Zustand wird das Insassenschutzmittel ausgelöst. Aus den Fahrzustandsdaten kann zusätzlich die Richtung ermittelt werden, aus welcher eine maximale Gefährdung zu erwarten ist. Das Insassenschutzmittel wird derart angesteuert, das die Schutzwirkung entsprechend der Richtung maximaler Gefährdung erfolgt.

Des weiteren wird in der DE 44 11 184 C2 ein Rückhaltegurtsystem für einen Sitz in einem Fahrzeug mit einem Sitzgurt und einem Gurtstrammer zur Sicherung eines Passagiers auf dem Sitz beschrieben. Mit einer Vorrichtung wird die Entfernung zu einem Objekt und die entsprechende Relativgeschwindigkeit ermittelt. Hieraus kann die erwartete Zeit bis zum möglichen Zusammenstoß zwischen dem Fahrzeug und dem Objekt bestimmt werden. Eine Steuereinheit erzeugt ein Steuersignal, welches rechtzeitig vor dem möglichen Zusammenstoß die Kraft des Gurtstrammers erhöht. Kann ein Zusammenstoß vermieden werden, so wird die Kraft des Gurtstrammers wieder erniedrigt. Der steuerbare Gurtstrammer ist als Vorstrammer ausgeführt, welcher vor dem Zusammenstoß nur bis zu einer vorgegebenen Vorspannung wirksam ist, wobei ein weiterer Gurtstrammer für eine strammere Anziehung des Sitzgurtes ausgelöst wird, wenn der Zusammenstoß tatsächlich festgestellt wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer an einer Sitzrückenlehne eines Fahrzeugsitzes vorgesehenen Kopfstütze und einer Steuereinheit mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten anzugeben, welche eine gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Sicherheitseinrichtungen erhöhten Insassenschutz aufweist.

Die genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer an einer Sitzrückenlehne eines Fahrzeugsitzes vorgesehenen Kopfstütze und einer Steuereinheit mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.

Erfindungsgemäß ist die sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung von der aktuellen Lehnenneigungseinstellung der Sitzrückenlehne des Fahrzeugsitzes abhängig. Die Sicherheitseinrichtung für das Kraftfahrzeug mit der an der Sitzrückenlehne des Fahrzeugsitzes vorgesehenen Kopfstütze umfasst eine Steuereinheit mit der Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten. Die Steuereinheit steuert einen Kopfstützenverstellantrieb zeitlich so an, dass vor dem Eintritt eines zu erwartenden Unfallereignisses ein Positionieren der Kopfstütze in die sicherheitstechnisch optimalen Kopfstützeneinstellung für den Insassen eingeleitet wird. Durch die individualisierte Einstellung der sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung in Anpassung an die aktuelle Neigung der Sitzrückenlehne wird dem auf dem Fahrzeugsitz, insbesondere einem Fahrzeugsitz im Fond des Kraftfahrzeuges, sitzenden Insassen ein erhöhter Insassenschutz zur Verfügung gestellt. Für jede mögliche Neigung der Sitzrückenlehne ist mittels einer Kopplungskurve eine sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung definiert. Der Kopf des Insassen wird bei einem Rückprall des Insassen in den Fahrzeugsitz während des tatsächlichen Ablaufs des Un fallereignisses in sicherheitstechnisch optimierter Weise von der Kopfstütze aufgenommen. Beispielsweise ein Einklemmen des Kopfes zwischen Fensterscheibe und Hutablage in Schleuderund Überschlagsszenarien des Kraftfahrzeuges kann aufgrund einer Barrierenbildung durch die sicherheitstechnisch optimierte Kopfstützeneinstellung vermieden werden. Es wird bereits die Zeit unmittelbar vor dem Unfallereignis genutzt, um die vorsorglichen Maßnahmen zur Verbesserung der Insassensicherheit einzuleiten. Mit der präventiv wirkenden Sicherheitseinrichtung wird ein vorbeugender Insassenschutz zur Verfügung gestellt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vor dem Eintritt des zu erwartenden Unfallereignisses zusätzlich ein Positionieren der Sitzrückenlehne in eine sicherheitstechnisch optimale Lehnenneigungseinstellung mittels eines Lehnenneigungsverstellantriebes eingeleitet. Mit der zusätzlichen Einstellung der sicherheitstechnisch optimalen Lehnenneigungseinstellung wird der Insassenschutz weiter erhöht. Dabei ist es von Vorteil, wenn das Positionieren der Kopfstütze und der Sitzrückenlehne zeitlich korreliert erfolgt. Die vorgegebene Zielposition wird schneller erreicht und ein sich gegebenenfalls bei einem zeitlich von einander getrennten Positionieren von Kopfstütze und Sitzrückenlehne sich zwischen diesen beiden Fahrzeugsitzkomponenten bildender unerwünschter Relativabstand kann vermieden werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die sicherheitstechnisch optimale Lehnenneigungseinstellung der Sitzrückenlehne von einer aktuellen Längsposition und/oder einer aktuellen Sitzkissenneigung eines Sitzkissens des Fahrzeugsitzes abhängig. Die Längsposition und/oder die Sitzkissenneigung können gegebenenfalls ebenfalls jeweils in sicherheitstechnisch optimierte Einstellungen überführt werden.

Die für den Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten können insbesondere Fahrzustandsgrößen sein. Als Fahrzustandsgrößen werden Größen wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Gier-, Längs- und Querbeschleunigungen, Bremspedal- und Fahrpedalstellung und der Lenkwinkel verwendet. Des weiteren kann als Fahrzustandsgröße der Status von Bedienelementen wie Blinker und Warnblinklicht sowie der Status von das Kraftfahrzeug betreffenden Sensoren und Steuergeräten benutzt werden.

Alternativ oder ergänzend können die für den Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten Umgebungsdaten sein. Als Umgebungsdaten sind solche Daten bezeichnet, welche von Umgebungssensoren, Telematiksystemen und durch Kommunikation des Kraftfahrzeugs mit anderen Kraftfahrzeugen und stationären Kommunikationssystemen bereitgestellt werden. Beispiele für Umgebungsdaten sind Informationen zum aktuellen Ort, zur Straßenkategorie und zur Fahrspur, auf welcher das eigene Kraftfahrzeug fährt. Weitere Umgebungsdaten sind unter anderem Straßenzustand, Temperatur, Witterung, Lichtverhältnisse sowie Geschwindigkeit, Abstand, Typ und Größe von vorausfahren, benachbarten, nachfolgenden oder entgegenkommenden Kraftfahrzeugen und von anderen Verkehrsteilnehmern.

Es ist von Vorteil, wenn die für den Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten ausgewertete Fahreraktivitäten sind. Eine Erfassung der Fahreraktivität umfasst beispielsweise eine Erkennung der Augenbewegung, die Blickrichtung, aber auch die Bedienvorgänge von Bedienelementen, wie beispielsweise Lenkrad, Gangwählhebel und Bremspedal. Durch die Auswertung einer Mehrzahl sicherheitsrelevanter Daten kann im Bedarfsfall mittels der Steuereinheit der richtige Zeitpunkt für die Positionierung der Kopfstütze in eine sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung bestimmt werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der einzigen Figur näher erläutert, wobei die Figur einen Ausschnitt aus einer Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer an einer Sitzrückenlehne eines Fahrzeugsitzes vorgesehenen Kopfstütze und einer Steuereinheit mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten in einem Blockschaltbild zeigt.
Eine Sicherheitseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug umfasst gemäß der Figur eine an einer Sitzrückenlehne 2 eines Fahrzeugsitzes 3 vorgesehene Kopfstütze 4 und eine Steuereinheit 5 mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten 6. Der Fahrzeugsitz 3 ist insbesondere ein Fondsitz des Kraftfahrzeuges.
Die Steuereinheit 5 steuert einen Kopfstützenverstellantrieb 7 und einen Lehnenneigungsverstellantrieb 8 zeitlich so an, dass vor dem Eintritt eines zu erwartenden Unfallereignisses ein Positionieren der Kopfstütze 4 in eine sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung und ein Positionieren der Sitzrückenlehne 2 in eine sicherheitstechnisch optimale Lehnenneigungseinstellung für einen Insassen auf dem Fahrzeugsitz 3 eingeleitet wird. Das Positionieren der Kopfstütze 4 und der Sitzrückenlehne 2 in ihre jeweilige sicherheitstechnisch optimale Position erfolgt zeitlich korreliert, d. h. dass ihre Verstellungen zugleich getätigt werden. Das Positionieren von Kopfstütze 4 und Sitzrückenlehne 2 kann sowohl von kleineren zu größeren Neigungswinkeln als auch von größeren zu kleineren Neigungswinkeln für die Kopfstützenneigung sowie für die Sitzlehnenneigung erfolgen. Gegebenenfalls kann auch eine Anpassung der Kopfstütze 4 in der Höhe erfol gen, was ein elektromotorische Verstellkraft bewirkt. Die sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung ist von der sicherheitstechnisch optimalen Lehnenneigungseinstellung der Sitzrückenlehne 2 des Fahrzeugsitzes 3 abhängig. Dabei ist es von Vorteil, wenn die sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung der Kopfstütze 4 und/oder die sicherheitstechnisch optimale Neigungseinstellung der Sitzrückenlehne 2 vor dem Eintritt des Unfallereignisses erreicht wird. Bei Nichteintritt des Unfallereignisses werden die Kopfstütze 4 und die Sitzrückenlehne 2 wieder in ihre ursprünglichen Einstellungen zurückgefahren. Die für den Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten 6 sind Fahrzustandsgrößen, Umgebungsdaten und/oder ausgewertete Fahreraktivitäten.
In einem weiteren vereinfachten Ausführungsbeispiel wird vor dem Eintritt des zu erwartenden Unfallereignisses nur ein Positionieren der Kopfstütze 4 in die sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung eingeleitet. Die sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung ist in dieser Ausgestaltung von der aktuellen Lehnenneigungseinstellung der Sitzrückenlehne 2 des Fahrzeugsitzes 3 abhängig.
Die sicherheitstechnisch optimale Neigungseinstellung der Sitzrückenlehne kann von einer aktuellen Längsposition und/oder einer aktuellen Sitzkissenneigung eines Sitzkissens des Fahrzeugsitzes 3 abhängig sein. Ebenfalls kann die sicherheitstechnisch optimale Neigungseinstellung der Sitzrückenlehne 2 vom Anlegezustand eines Gurtsystems 9 des Fahrzeugsitzes 3 abhängig sein. Auch die zeitliche Reihenfolge von auszuführenden Verstellfunktionen des Fahrzeugsitzes 3 vor dem Eintritt eines Unfallereignisses kann vom Anlegezustand des Gurtsystems 9 abhängig voreingestellt werden.
Außerdem kann eine Insassenklassifizierung 10 für den Fahrzeugsitz 3 vorgesehen sein, so dass die Einstellung der sicherheitstechnisch optimalen Kopfstützeneinstellung und/oder die Einstellung der sicherheitstechnisch optimalen Neigungseinstellung der Sitzrückenlehne 2 in Abhängigkeit von der Insassenklassifizierung 10 erfolgt. Die Einstellung kann beispielsweise von der Größe, dem Gewicht, der Konstitution und/oder dem Alter des Insassen abhängig gemacht werden.
Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung 1 gewährleistet einem auf dem Fahrzeugsitz 3 sitzenden Insassen einen hohen Insassenschutz. Die Kopfstütze 4 und gegebenenfalls die Sitzrückenlehne 2 können bereits vor dem eintretenden Unfallereignis jeweils in eine sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung bzw. Lehnenneigungseinstellung gebracht werden, welche in Abhängigkeit von verschiedenen Randbedingungen definiert werden.

Claims

Sicherheitseinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug mit einer an einer Sitzrückenlehne (2) eines Fahrzeugsitzes (3) vorgesehenen Kopfstütze (4) und einer Steuereinheit (5) mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten (6), wobei die Steuereinheit (5) einen Kopfstützenverstellantrieb (7) zeitlich so ansteuert, dass vor dem Eintritt eines zu erwartenden Unfallereignisses ein Positionieren der Kopfstütze (4) in eine sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung für einen Insassen eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung von der aktuellen Lehnenneigungseinstellung der Sitzrückenlehne (2) des Fahrzeugsitzes (3) abhängig ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Eintritt des zu erwartenden Unfallereignisses zusätzlich ein Positionieren der Sitzrückenlehne (2) in eine sicherheitstechnisch optimale Lehnenneigungseinstellung mittels eines Lehnenneigungsverstellantriebes (8) eingeleitet wird.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren der Kopfstütze (4) und der Sitzrückenlehne (2) zeitlich korreliert erfolgt.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sicherheitstechnisch optimale Lehnenneigungseinstellung der Sitzrückenlehne (2) von einer aktuellen Längsposition und/oder einer aktuellen Sitzkissenneigung eines Sitzkissens des Fahrzeugsitzes (3) abhängig ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sicherheitstechnisch optimale Neigungseinstellung der Sitzrückenlehne (2) vom Anlegezustand eines Gurtsystems (9) des Fahrzeugsitzes (3) abhängig ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Insassenklassifizierung (10) für den Fahrzeugsitz (3) vorgesehen ist, so dass die Einstellung der sicherheitstechnisch optimalen Kopfstützeneinstellung in Abhängigkeit von der Insassenklassifizierung (10), insbesondere in Abhängigkeit von der Größe und/oder dem Gewicht des Fahrers, erfolgen kann.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugsitz (3) ein Fondsitz des Kraftfahrzeuges ist.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die für den Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten (6) Fahrzustandsgrößen, Umgebungsdaten und/oder ausgewertete Fahreraktivitäten sind.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sicherheitstechnisch optimale Kopfstützeneinstellung und/oder die sicherheitstechnisch optimale Neigungseinstellung der Sitzrückenlehne (2) vor dem Eintritt des Unfallereignisses erreicht wird.
Sicherheitseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Nichteintritt des Unfallereignisses die Kopfstütze (4) und die Sitzrückenlehne (2) wieder in ihre ursprünglichen Einstellungen zurückgefahren werden.