DE102022001928B4 - Method for operating a safety belt device with reversible belt tensioners in automated or highly automated driving - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betrieb eines Sicherheitsgurtes mit einem oder mehreren reversibel ansteuerbaren Gurtstraffern, das durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist.Beim automatisierten (auch als Level 3 bezeichnet) oder hochautomatisierten Fahren (auch als Level 4 bezeichnet) und erfolgter Aufforderung vom Fahrzeug an den Fahrzeugführer, die Führung des Fahrzeuges zu übernehmen, erfolgt die Entnahme der Gurtlosen vor, innerhalb oder nach dem Zeitbudget. Das Zeitbudget beschreibt dabei den Zeitraum, über das der Fahrzeugführer verfügt, um nach Aufforderung durch das Fahrzeug wieder die Führung des Fahrzeugs zu übernehmen und angemessen reagieren zu können,wobei die Entnahme erst bei Stillstand des Fahrzeuges erfolgt.Method for operating a seat belt with one or more reversibly controllable belt tensioners, which is characterized by the following features.In automated (also referred to as level 3) or highly automated driving (also referred to as level 4) and when the vehicle requests the driver to take control of the vehicle, the unfastened belts are removed before, within or after the time budget. The time budget describes the period of time that the driver has to take control of the vehicle again after being requested to do so by the vehicle and to be able to react appropriately, with the removal only taking place when the vehicle has come to a standstill.
Description
Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Betrieb einer Sicherheitsgurtvorrichtung mit reversibel ansteuerbarem Gurtstraffer. Diese reversibel ansteuerbare Gurtstraffer erzeugen die Straffung des Sicherheitsgurtes, so dass dieser eng an dem Körper anliegt.The invention includes a method for operating a safety belt device with a reversibly controllable belt tensioner. This reversibly controllable belt tensioner tightens the safety belt so that it fits tightly against the body.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass in Fahrzeugen Sicherheitsgurte mit reversiblen Gurtstraffern angeordnet werden. Diese sind für eingetretene Gefahrensituationen wie beispielsweise Kollisionen vorgesehen, um in diesen Situationen den Gurt zu straffen und somit eng an den Körper anzulegen (D10 2017 001 617 A1).It is known from the state of the art that seat belts with reversible belt tensioners are installed in vehicles. These are intended for dangerous situations such as collisions, in order to tighten the belt in these situations and thus fit it tightly against the body (D10 2017 001 617 A1).
Ferner ist aus dem Stand der Technik bekannt, dass die Gurtstraffer nach Detektion einer zu erwartenden Kollision den Sicherheitsgurt straffen.Furthermore, it is known from the state of the art that the belt tensioners tighten the seat belt after detecting an expected collision.
Aus dem Stand der Technik ist ferner bekannt, dass die Gurtstraffer nach Anlegen des Sicherheitsgurtes und dem Start des Motors den Sicherheitsgurt automatisch straffen, um die Gurtlose zu entnehmen.It is also known from the prior art that the belt tensioners automatically tighten the seat belt after the seat belt has been fastened and the engine has been started in order to remove any slack.
Auch ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass die Gurtlose während der Fahrt erneut entnommen wird, nachdem das Gurtschloss aus der Gurtzunge entfernt und wieder dort eingesteckt und befestigt wird.It is also known from the state of the art that the belt slack is removed again during the journey after the belt buckle is removed from the belt tongue and then reinserted and fastened there.
Ferner ist es allgemein bekannt, dass die Gurtlose erst entnommen wird, nachdem der Motor gestartet wurde, die anschließende Rückwärtsfahrt beendet wurde und sich das Fahrzeug in der Vorwärtsfahrt befindet (
Stand der Technik sind ebenso Verfahren, die Bewegungen von dem Fahrer und Fahrzeuginsassen während der Fahrt detektieren (
Ferner sind Verfahren Stand der Technik, die bei Geschwindigkeiten oberhalb oder unterhalb eines Grenzwertes die Gurtlosen entnehmen (
Beim automatisierten bis hin zum autonomen Fahren sind unterschiedliche Voraussetzungen für die Entnahme der Gurtlosen zu berücksichtigen. Gemäß SAE (1) sind folgende Level zu unterscheiden:
- - Level 1: Fahrassistenz
- - Level 2: Teilweise Fahrautomatisierung
- - Level 3: Bedingte Fahrautomatisierung (automatisiertes Fahren). Der Fahrzeugführer muss jederzeit innerhalb des Zeitbudgets wieder in der Lage sein, die Führung des Fahrzeugs zu übernehmen.
- - Level 4: Hohe Fahrautomatisierung (hochautomatisiertes Fahren). Auf Teilstrecken fährt das Fahrzeug autonom und muss somit in der Lage sein, die Teilstrecke selbstständig zu bewältigen.
- - Level 5: Vollständige Fahrautomatisierung, autonomes Fahren. Von den Passagieren werden keine Aufgaben mehr übernommen.
- - Level 1: Driver assistance
- - Level 2: Partial driving automation
- - Level 3: Conditional driving automation (automated driving). The driver must be able to take control of the vehicle again at any time within the time budget.
- - Level 4: High driving automation (highly automated driving). The vehicle drives autonomously on certain sections of the route and must therefore be able to manage the section independently.
- - Level 5: Complete driving automation, autonomous driving. Passengers no longer take on any tasks.
In Level 3 und 4 ist insbesondere das Zeitbudget zu betrachten, also der Zeitraum, der dem Fahrzugführer verbleibt, um wieder die Kontrolle über das Fahrzeug zu übernehmen und auf die Situation angemessen reagieren zu können. Innerhalb dieses Zeitbudgets wird der Fahrzeugführer in der Regel wieder seine für das Führen des Fahrzeugs übliche Fahrposition einnehmen, da er vorher beispielsweise mit dem Schreiben von E-Mails auf seinem Notebook beschäftigt war. Hiervon abzugrenzen ist der Zeitpunkt der Übernahme, somit der Zeitpunkt, in dem der Fahrzeugführer tatsächlich wieder die Kontrolle über das Fahrzeug übernimmt. Ferner ist als weiteres Merkmal zu berücksichtigen, weshalb der Fahrer die Fahrzeugführung übernimmt, da sich hieraus unterschiedliche Verfahrensweisen ergeben. Die Übernahme der Führung des Fahrzeugs kann durch den eigenen Willen des Fahrers, also selbstbestimmt, oder auf Anforderung des Fahrzeugs erfolgen. In der Kombination der Merkmale ist daher beispielsweise statt des Zeitbudgets der Zeitpunkt zu betrachten, zu dem der Fahrzeugführer wieder selbstbestimmt in den Fahrprozess eingreift. In jedem dieser möglichen Fälle entsteht eine Gurtlose, die die Verkehrssicherheit reduziert.In
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, unter Berücksichtigung der Besonderheiten des automatisierten/hochautomatisierten Fahrens reversibel ansteuerbare Gurtstraffer gegenüber dem Stand der Technik weiterzuentwickeln, um die Sicherheit im Fahrzeug weiter zu erhöhen. Hierbei ist besonderen Wert darauf zu legen, dass der Fahrzeugführer nicht durch die Entnahme der Gurtlosen unnötig abgelenkt wird. Es ist somit ein Zeitpunkt zu wählen, in dem die Ablenkung für die Verkehrssicherheit als hinnehmbar eingestuft wird.The invention is therefore based on the task of further developing reversibly controllable belt tensioners compared to the state of the art, taking into account the special features of automated/highly automated driving, in order to further increase safety in the vehicle. Particular importance must be attached to ensuring that the driver is not unnecessarily distracted by the removal of the belt tensioners. A time must therefore be chosen at which the distraction is considered acceptable for road safety.
Die Aufgabe wird durch die in den Anspruch 1 bis 10 beschriebenen Merkmale gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der in der folgenden Beschreibung bevorzugten Ausführungsbeispielen.The object is achieved by the features described in
Um das Problem der Entnahme der Gurtlosen beim automatisierten oder hochautomatisierten Fahren bei Übernahme der Fahrzeugführung durch den Fahrzeugführer und deren möglichst gefährdungsfreie Entnahme zu lösen, werden erfindungsgemäß weitere Merkmale als Voraussetzungen für die Entnahme der Gurtlosen festgelegt.In order to solve the problem of removing the belt slack during automated or highly automated driving when the driver takes over control of the vehicle and to remove them as safely as possible, the invention specifies further features as prerequisites for removing the belt slack.
Daher ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass beim automatisierten oder hochautomatisierten Fahren und erfolgter Aufforderung vom Fahrzeug an den Fahrzeugführer, die Führung des Fahrzeugs zu übernehmen, die Entnahme der Gurtlose vor, innerhalb oder nach dem Zeitbudget erfolgt. Das Zeitbudget beschreibt dabei den Zeitraum, der dem Fahrzeugführer verbleibt, um wieder die Führung des Fahrzeugs zu übernehmen und angemessen reagieren zu können (Anspruch 1). Erfindungsgemäß ist es auch vorgesehen, dass statt der Entnahme der Gurtlosen innerhalb des Zeitbudgets die Übernahme vor, während oder nach dem Zeitpunkt erfolgt, in dem der Fahrzeugführer nach Aufforderung wieder die Führung des Fahrzeugs übernimmt (Anspruch 2).Therefore, the invention provides that during automated or highly automated driving and when the vehicle requests the driver to take over control of the vehicle, the removal of the slack belts takes place before, within or after the time budget. The time budget describes the period of time that the driver has left to take over control of the vehicle again and to be able to react appropriately (claim 1). The invention also provides that instead of removing the slack belts within the time budget, the takeover takes place before, during or after the point in time at which the driver takes over control of the vehicle again after being requested (claim 2).
Im Vergleich zwischen Zeitpunkt und Zeitbudget als Grundlage für die Übernahme der Gurtlosen weist das Zeitbudget den Vorteil auf, dass die Entnahme der Gurtlosen innerhalb des Zeitraums erfolgt, in dem die Sicherheit faktisch vom System gewährleistet ist. Dagegen stellt der Zeitpunkt eher auf das tatsächliche Geschehen ab. Auch eine kombinierte, fallweise zu entscheidende Verfahrensweise ist erfinderisch vorgesehen. Beispielsweise in einer bevorzugten Ausgestaltung die Entnahme zu dem Zeitpunkt der Übernahme der Fahrzeugführung durch den Fahrzeugführer, sofern die Übernahme des Fahrzeugs durch den Fahrzeugführer am Anfang des Zeitbudget erfolgt (Anspruch 3).In a comparison between the point in time and the time budget as the basis for taking over the beltless passengers, the time budget has the advantage that the removal of the beltless passengers takes place within the period in which safety is actually guaranteed by the system. In contrast, the point in time is more based on what is actually happening. A combined procedure to be decided on a case-by-case basis is also provided for in the invention. For example, in a preferred embodiment, the removal takes place at the point in time when the driver takes over driving the vehicle, provided that the driver takes over the vehicle at the beginning of the time budget (claim 3).
Ferner ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass bei automatisierter oder hochautomatisierter Fahrt und Übernahme der Führung des Fahrzeugs durch den Fahrzeugführer ohne Aufforderung des Fahrzeugs die Entnahme der Gurtlose vor, während oder nach dem Zeitpunkt der Übernahme erfolgt (Anspruch 4).Furthermore, the invention provides that in the case of automated or highly automated driving and when the driver takes over control of the vehicle without being asked to do so by the vehicle, the belt slack is removed before, during or after the time of takeover (claim 4).
Erfindungsgemäß ist es auch vorgesehen, dass der Zeitpunkt der Entnahme der Gurtlosen nach Übernahme der Fahrzeugführung durch den Fahrzeugführer abhängig von der gefahrenen Geschwindigkeit erfolgt. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist es beispielsweise vorgesehen, dass die Entnahme der Gurtlosen erst bei Überschreitung einer vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit erfolgt oder erst bei Stillstand des Fahrzeugs (Anspruch 5). Analog hierzu ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Entnahme der Gurtlosen nach detektierter Gefahrensituation sofort oder zeitnah bei Übernahme der Fahrzeugführung durch den Fahrzeugführer erfolgt (Anspruch 6).According to the invention, it is also provided that the time at which the belt slack is removed after the driver takes over control of the vehicle depends on the speed being driven. In a preferred embodiment, for example, it is provided that the belt slack is only removed when a predetermined minimum speed is exceeded or when the vehicle is at a standstill (claim 5). Analogously, the invention provides that the belt slack is removed immediately after a dangerous situation is detected or shortly after the driver takes over control of the vehicle (claim 6).
Ferner ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Entnahme der Gurtlosen nur dann erfolgt, wenn vorher vom Fahrzeug eine Bewegung von Fahrzeugführer und/oder Fahrzeuginsassen detektiert worden ist (Anspruch 7). Die entsprechenden Methoden sind aus dem Stand der Technik bekannt. Daher ist es ergänzend auch erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Entnahme der Gurtlosen erst erfolgt, wenn die Einnahme beziehungsweise Wiedereinnahme der Fahrposition von Fahrzeugführer und/oder Fahrzeuginsassen detektiert worden ist ( Anspruch 8). Die hierfür erforderlichen Verfahren sind ebenfalls aus dem Stand der Technik bekannt.Furthermore, the invention provides that the removal of the belt slack only takes place when the vehicle has previously detected a movement by the driver and/or the vehicle occupants (claim 7). The corresponding methods are known from the prior art. Therefore, the invention also provides that the removal of the belt slack only takes place when the driver and/or the vehicle occupants have been detected taking or resuming the driving position (claim 8). The methods required for this are also known from the prior art.
Ferner ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass vor Entnahme der Gurtlosen eine Signalgebung an den Fahrzeugführer erfolgt, dass die Gurtlose entnommen wird. Die Signalgebung kann akustisch und/oder optisch erfolgen (Anspruch 9). Die Bestätigung der Signalgebung durch den Fahrzeugführer und/oder die Fahrzeuginsassen kann für die Entnahme der Gurtlosen vorausgesetzt werden (Anspruch 10).Furthermore, the invention provides that before the belt slack is removed, a signal is sent to the driver that the belt slack is being removed. The signal can be acoustic and/or optical (claim 9). Confirmation of the signal by the driver and/or the vehicle occupants can be required for the removal of the belt slack (claim 10).
Durch diese Erfindung wird die Sicherheit von Fahrer und Fahrzeuginsassen erhöht, da die während der automatisierten/hochautomatisierten Fahrt und insbesondere während der Übernahme der Fahrzeugführung durch den Fahrzeugführer entstandene Gurtlose entnommen wird und die daraus entstehenden Ablenkung die Fahrsicherheit nicht beeinträchtigt.This invention increases the safety of the driver and vehicle occupants because the slack in the belt that occurs during automated/highly automated driving and in particular when the driver takes over control of the vehicle is removed and the resulting distraction does not impair driving safety.
Bezugszeichenliste:List of reference symbols:
- 11
- Sicherheitsgurtseat belt
- 22
- Aufrolleinrichtung mit reversiblem Gurtstrafferretractor with reversible belt tensioner
- 33
- Optional angeordneter, weiterer GurtstrafferOptional additional belt tensioner
- 44
- Gurtschloss mit Gurtzungebelt buckle with belt tongue
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
-
DE 10 2016 002 610 A1DE 10 2016 002 610 A1 -
DE 10 2018 207 977 A1DE 10 2018 207 977 A1 -
EP 2 726 329 B1 EP 2 726 329 B1 -
-JP 2018 70 024A -JP 2018 70 024A
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- (1) https://www.sae.org/standards/cont ent/j3016_202104/ Fahrerassistenz. 18.05.2022, 20.00h(1) https://www.sae.org/standards/cont ent/j3016_202104/ Driver assistance. May 18, 2022, 8:00 p.m.
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