DE10261901A1 - Vorrichtung und Verfahren zur aktiven Kopfabstützung eines Fahrzeuginsassen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur aktiven Kopfabstützung eines Fahrzeuginsassen mit einer relativ zur Rückenlehne (10) eines Fahrzeugsitzes oder einer Fahrzeugsitzbank beweglich angeordneten Kopfstütze (18, 20, 22). DOLLAR A Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Kopfstütze (18, 20, 22) mit mindestens einem Mittel zum Bewegen der Kopfstütze (18, 20, 22) verbunden ist, wobei das Mittel zum Bewegen der Kopfstütze (18, 20, 22) durch mindestens ein Mittel zur Detektion einer vorgebbaren Beschleunigung aktivierbar ist. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Verfahren zur aktiven Kopfabstützung eines Fahrzeuginsassen ist durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet: DOLLAR A - Detektion einer betragsmäßig ungewöhnlich hohen Beschleunigung und DOLLAR A - Bewegen der Kopfstütze (18, 20, 22) in Fahrtrichtung um einen zur Beschleunigung korrespondierenden Weg.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur aktiven Kopfabstützung eines Fahrzeuginsassen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen sowie ein Verfahren zur aktiven Kopfabstützung eines Fahrzeuginsassen.
• Kopfstützen in Fahrzeugen ermöglichen nicht nur eine bequeme Abstützung des Kopfes, beispielsweise um als Mitfahrer entspannen und ruhen zu können, sondern sind in erster Linie ein entscheidender Beitrag zur Sicherheit. Denn sie schützen Passagiere gegen unfallbedingte Verletzungen, insbesondere im Bereich der Halswirbelsäule. Aufgrund der Massenträgheit des Kopfes wird bei einem Heckauffahrunfall, aber auch im späteren Verlauf eines Frontalaufpralls, der nicht von der Rückenlehne abgestützte, obere Teil der Halswirbelsäule beschleunigungsbedingt nach hinten geknickt, wodurch folgenschwere Verletzungen auftreten können. Deshalb werden bereits aus Sicherheitsgründen nicht nur Vordersitze, sondern auch häufig Fondsitze mit Kopfstützen ausgestattet.
• Nachteilig an den bekannten Kopfstützen ist, dass ein Überdehnen des Nackens, das so genannte Schleudertrauma, nicht gänzlich verhindert werden kann. Ferner wird die Sicht nach hinten durch den Innenspiegel durch die Kopfstützen oft eingeschränkt und vor dem Umklappen der Rücksitzbank müssen die Kopfstützen oft umständlich demontiert werden.
• DE 29 05 445 A1 beschreibt eine Kopfstützenanordnung für Kraftfahrzeuge mit einer unter dem Fahrzeugdach angelenkten Halterung und mit einer Einrichtung, die ihre Festlegung einerseits in einer zurückgeklappten Stellung, in der sie gegen das Fahrzeugdach angehoben ist, und andererseits in einer aktiven Stellung gewährleistet, in der sie nach unten ausgeklappt ist und sich ungefähr in der Verlängerung der Rückenlehne befindet. Durch solche am Dach des Fahrzeuges angeordnete Kopfstützen kann eine Einschränkung der Sicht durch den Innenspiegel vermieden werden. Dadurch, dass die Kopfstütze, sofern sich auf dem zugeordneten Sitz kein Insasse befindet, unter das Fahrzeugdach zurückgeklappt werden kann, kann eine verbesserte Sicht durch den Rückspiegel realisiert werden. Weiterhin ist es mit den vorgenannten Kopfstützen nicht mehr notwendig, vor einem Umklappen der Rücksitzbank zwecks Kofferraumvergrößerung diese Kopfstützen abzumontieren.
• Weitere Kopfstützenanordnungen, welche eine Anbindung der jeweiligen Kopfstütze über das Fahrzeugdach vorsehen, sind aus DE 32 08 606 A1 , DE 198 02 154 A1 und DE 199 09 883 A1 bekannt.
• Sämtliche, nach dem Stand der Technik bekannten Kopfstützenanordnungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass im Falle erhöhter Beschleunigung durch einen Unfall ein Überdehnen des Nackens (so genanntes Schleudertrauma) deshalb nicht gänzlich vermieden werden kann, da der Kopf trotz Abstützung aufgrund der hohen Elastizität der Kopfstützen weit nach hinten geschleudert wird.
• Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur aktiven Kopfabstützung eines Fahrzeuginsassen anzugeben, durch welche das Überdehnen des Nackens (so genanntes Schleudertrauma) besser vermieden werden kann, als mit den bekannten Vorrichtungen nach dem Stand der Technik. Weiterhin soll ein Verfahren zur effektiven Kopfabstützung eines Fahrzeuginsassen angegeben werden.
• Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen und durch ein Verfahren mit den im Anspruch 13 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass eine Kopfstütze mit mindestens einem Mittel zum Bewegen der Kopfstütze verbunden ist, wobei das Mittel zum Bewegen der Kopfstütze durch mindestens ein Mittel zur Detektion einer vorgebbaren Beschleunigung aktivierbar ist, kann die Kopfstütze im Crashfalle um einen bestimmten Weg in Richtung des Kopfes eines Fahrzeuginsassen bewegt werden. Hierdurch kann einem zu weiten Nachhintenschleudern des Kopfes entgegengewirkt werden, da der Kopf früher vom Polster der Kopfstütze aufgefangen und abgebremst werden kann. Das Mittel zum Bewegen der Kopfstütze kann ein hydraulischer Zylinder, eine elektromechanische Einrichtung oder eine pneumatische Einrichtung sein, welche vorzugsweise als Schnellauslöseeinrichtung ausgebildet ist. Das Mittel zur Detektion einer vorgebbaren Beschleunigung ist vorzugsweise ein Crash-Sensor oder ein Precrash-Sensor.
• In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Kopfstütze unabhängig vom Fahrzeugsitz am Fahrzeugdach befestigt. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass die Sicht nach hinten im Innenspiegel nicht unnötig eingeschränkt wird, da ein Hochklappen der nicht benötigten Rückenlehnen in Richtung des Fahrzeugdaches möglich ist. Weiterhin vorteilhaft ist, dass am Dach befindliche Kopfstützen vor dem Umklappen der Rücksitzbank zwecks Kofferraumvergrößerung nicht abmontiert werden müssen.
• Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur aktiven Kopfabstützung eines Fahrzeuginsassen mittels einer relativ zum Fahrzeugsitz oder zur Fahrzeugsitzbank beweglich angeordneten Kopfstütze ist durch eine Detektion einer betragsmäßig ungewöhnlich hohen Beschleunigung und ein Bewegen der Kopfstütze in Fahrtrichtung um einen zur Beschleunigung korrespondieren Weg gekennzeichnet.
• Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
• Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert. 1 zeigt eine seitliche Schnittdarstellung durch den Innenraum eines Pkws mit einer erfindungsgemäßen, am Dach befestigten Kopfstütze.
• Ein Fahrzeuginsasse, dessen Körper 12 und dessen Kopf 16 hier schematisch zur Vereinfachung dargestellt sind, sitzt auf einem Fahrzeugsitz, welcher eine Rückenlehne 10 aufweist. Die Kopfstütze 18, 20, 22 ist schwenkbar am Dach 14 des Pkws befestigt. Dabei ist die Kopfstütze derart befestigt, dass sie sowohl in eine Betriebsstellung 18 als auch in eine Ruhestellung 20 bewegt werden kann. Der Kern der Erfindung liegt in einer aktiven Kopfabstützung eines Fahrzeuginsassen. Dazu ist der hydraulische Zylinder 24 mit dem Bordcomputer (hier nicht dargestellt) verbunden. Bei einem Auffahrunfall wird anhand von Precrash-Sensoren ein Signal an den Bordcomputer geleitet. Dieser wertet die Daten aus und veranlasst den hydraulischen Zylinder 24 dazu, die Kopfstütze aus ihrer Betriebsstellung 18 blitzschnell in eine Crash-Stellung 22 zu bewegen. Hierdurch wird ein möglichst frühes Auffangen des Kopfes 16 des Fahrzeuginsassen gewährleistet. Dadurch kann besonders effektiv verhindert werden, dass der Kopf 16 des Fahrzeuginsassen zu weit nach hinten geschleudert wird, was zu einer Verletzung der Halswirbelsäule führen kann. Die Crash-Stellung 22 wird durch den Bordcomputer anhand der zu erwartenden Kräfte berechnet, welche durch die Auswertung der Daten des Precrash-Sensors bekannt sind. Die Anordnung der Kopfstütze 18, 20, 22 und des Druckzylinders 24 am Dach 14 ist deshalb besonders vorteilhaft, da hierdurch auf einfachste Weise eine Verstellbarkeit der Kopfstütze 18, 20, 22 in oder entgegen der Fahrtrichtung realisiert werden kann. Bei einer Kopfstützenanordnung mit einer an der Rückenlehne angeordneten Kopfstütze wäre ein aufwendiger Mechanismus erforderlich, da die bekannten Vorrichtungen lediglich eine Verstellbarkeit der Kopfstützenhöhe ermöglichen.
• In der Ruhestellung 20 wird die Kopfstütze derart verschwenkt, dass sie sich unmittelbar unter dem Fahrzeugdach 14 befindet. Hierdurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass, sofern die Kopfstütze nicht für einen Fahrzeuginsassen benötigt wird, diese derart zum Dach 14 hochgeschwenkt werden kann, dass sie kein Sichthindernis für die Insassen des Pkw darstellt. In der Betriebsstellung 18 wird die Kopfstütze derart verschwenkt, dass sie sich in etwa in Verlängerung des Fahrzeugsitzes 10 und oberhalb des Fahrzeugsitzes 10 befindet.
• Der Drehpunkt 30 ist an einem separaten Dachquerträger 26 angeordnet. Alternativ kann der Dachquerträger 26 mit der Querverbindung 28 zwischen den beiden hinteren C-Säulen verbunden sein. Mit Hilfe des hydraulischen Zylinders 24 ist es möglich, die Kopfstütze sowohl in die Betriebsstellung 18 als auch in die Ruhestellung 20 zu verschwenken. Zwischen der Betriebsstellung 18 und der Ruhestellung 20 ist eine stufenlose Einstellung der Kopfstütze möglich. Dabei ist es vorgesehen, dass die Positionierung der Kopfstütze mittels eines Steuergerätes, zum Beispiel eines Knopfes, über das Armaturenbrett vorgenommen werden kann. Dabei können bevorzugte Kopfstützenstellungen für bestimmte Pkw-Insassen abgespeichert werden. Dadurch wird es möglich, für unterschiedliche Fahrer die jeweils bevorzugte Kopfstützenstellung, welche sich der Anatomie des Fahrers ideal anpasst, einzustellen. Sofern eine Kopfstütze nicht benötigt wird, kann diese auch während der Fahrt in die Ruheposition 18 verbracht werden.
• Weiterhin ist das Umklappen der Rücksitzbank problemlos möglich. Durch das Verfahren sämtlicher Kopfstützen in die jeweilige Ruheposition und das Umklappen der Rücksitzbank kann eine von der Heckklappe bis zur Armaturentafel quasi ebene Fläche erhalten werden, die zum Beispiel als Liegefläche zum Schlafen oder auf der Beifahrerseite zum Transport von langen Gepäckstücken genutzt werden kann.

10

Rückenlehne

12

Körper des Fahrzeuginsassen

14

Fahrzeugdach

16

Kopf des Fahrzeuginsassen

18

Kopfstütze in Betriebsstellung

20

Kopfstütze in Ruhestellung

22

Kopfstütze in Crash-Stellung

24

hydraulischer Zylinder

26

Dachquerträger

28

Querverbindung zwischen den beiden C-Säulen des Fahrzeuges

30

Drehpunkt

Claims (13)

1. Vorrichtung zur aktiven Kopfabstützung eines Fahrzeuginsassen mit einer relativ zur Rückenlehne (10) eines Fahrzeugsitzes oder einer Fahrzeugsitzbank beweglich angeordneten Kopfstütze (18, 20, 22), dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstütze (18, 20, 22) mit mindestens einem Mittel zum Bewegen der Kopfstütze (18, 20, 22) verbunden ist, wobei das Mittel zum Bewegen der Kopfstütze (18, 20, 22) durch mindestens ein Mittel zur Detektion einer vorgebbaren Beschleunigung aktivierbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Bewegen der Kopfstütze (18, 20, 22) ein hydraulischer Zylinder (24) oder eine elektromechanische Einrichtung oder eine pneumatische Einrichtung ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Bewegen der Kopfstütze eine Schnellauslöseeinrichtung ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnellauslöseeinrichtung ein pyrotechnischer Druckzylinder ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zur Detektion einer vorgebbaren Beschleunigung ein Crash-Sensor oder ein Precrash-Sensor ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstütze (18, 20, 22) unabhängig vom Fahrzeugsitz am Fahrzeugdach (14) befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstütze (18, 20, 22) schwenkbar am Fahrzeugdach (14) befestigt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfstütze (18, 20, 22) an einem separaten Dachquerträger (26) befestigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der separate Dachquerträger (26) mit der Querverbindung (28) zwischen den beiden C-Säulen des Fahrzeuges verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zusätzlich ein Mittel zur Steuerung des Mittels zum Bewegen der Kopfstütze aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Bewegen der Kopfstütze (18, 20, 22) einen Crash-Sensor oder einen Precrash-Sensor aufweist oder mit einem bereits im Fahrzeug befindlichen Crash-Sensor oder Precrash-Sensor verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Bewegen der Kopfstütze (18, 20, 22) mit einem Bordcomputer verbunden ist.
13. Verfahren zur aktiven Kopfabstützung eines Fahrzeuginsassen mittels einer relativ zur Rückenlehne (10) eines Fahrzeugsitzes oder einer Fahrzeugsitzbank beweglich angeordneten Kopfstütze (18, 20, 22) gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: – Detektion einer betragsmäßig ungewöhnlich hohen Beschleunigung und – Bewegen der Kopfstütze (18, 20, 22) in Fahrtrichtung um einen zur Beschleunigung korrespondierenden Weg.