WO2006050740A1 - Kraftfahrzeug mit einer insassenrückhalteeinrichtung - Google Patents

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WO2006050740A1
WO2006050740A1 PCT/EP2004/012684 EP2004012684W WO2006050740A1 WO 2006050740 A1 WO2006050740 A1 WO 2006050740A1 EP 2004012684 W EP2004012684 W EP 2004012684W WO 2006050740 A1 WO2006050740 A1 WO 2006050740A1
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motor vehicle
vehicle
occupant
control device
signal
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PCT/EP2004/012684
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Karl-Heinz Baumann
Michael Fehring
Rainer Justen
Rodolfo SCHÖNEBURG
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Daimlerchrysler Ag
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    • B60R21/01512—Passenger detection systems
    • B60R21/01544—Passenger detection systems detecting seat belt parameters, e.g. length, tension or height-adjustment

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle with a INSAS ⁇ senschreibhalte riding after f in Oberbegrif of patent ⁇ claim 1 further defined type.
  • occupant restraint devices which gen at Kraftfahrzeu ⁇ be fitted as standard, include not only so-called seat belts that keep the occupant in the vehicle seat, also known as airbag systems with an inflatable gas bag, which when not in use in a collapsed state in a housing space spieltagen under the windshield or in the footwell is arranged in the area of a fitting / glove compartment lining and emerges from it when inflated.
  • the gas bag is briefly inflated by means of a sensor-controlled gas generator, so that a balloon-like impact cushion is formed to protect the occupant, which then relaxes.
  • restraint devices for vehicle occupants are generally triggered when a critical dynamic driving situation is recognized in a so-called pre-crash phase, the seat belt generally being tightened first by an electronic belt tensioner to avoid undesired occupant movements, as crash-active restraint systems such as airbags or other position tioning agents, such as extendable cushions, can only develop an optimal protective effect in defined occupant positions.
  • such occupant restraint devices are activated by evaluating sensors of a safety sensor system which detects different driving state data and the states of driving dynamics control systems. If a driving dynamically critical condition is detected, the restraint devices for vehicle occupants are activated in order to prevent undesired occupant movement in the vehicle interior.
  • the control device of which generates a trigger signal when a predefined hazard signal is generated as a function of signals from a safety sensor system, according to which the occupant restraint device acts on a vehicle occupant by means of at least one impact cushion. that the control device generates the hazard signal at least as a function of vehicle acceleration signals and a belt status signal that represents the activation or deactivation of a seat belt, and when the seat belt and vehicle acceleration signals are deactivated, it detects a critical situation when the seat belt is deactivated Is assigned to occupant advance, the occupant restraint at least for deactivated for a certain period of time and / or activated with reduced force.
  • the occupant restraint device which acts on the vehicle occupant with an impact cushion is thus deactivated for a limited time in order to avoid excessive influence on the vehicle occupant or with reduced force activated, wherein a delayed activation with reduced force or according to a predetermined, situation-adapted force curve can also be provided.
  • the triggering of the occupant restraint device is thus adapted to the position of an unsecured vehicle occupant, so that this is not unnecessarily impaired by the occupant restraint device.
  • the control device of the occupant restraint device In order to take into account the risk to which the unsecured vehicle occupant is exposed as precisely as possible when the occupant restraint device is triggered, it is advantageous if the control device of the occupant restraint device generates the vehicle acceleration signals with respect to the amount and their time profile in order to generate the hazard signal , in particular in a pre-crash phase preceding a vehicle impact.
  • the evaluation of the course of the vehicle deceleration in the time period preceding the impact is a central element for the decision regarding the time deactivation of the occupant restraint device or its activation with reduced force or with a reduced number of elements acting on vehicle occupants.
  • the airbag can be deployed in at least two stages, possibly with different force or dynamics, the control device when a deactivation is detected of the seat belt and a vehicle occupant acceleration signal associated with a critical displacement of the occupant outputs a signal for triggering only one step with a reduced force or a weaker triggering dynamic.
  • this can mean that the control device, when the seat belt is deactivated and a vehicle acceleration signal assigned to a critical displacement of the occupant is detected, outputs a signal for triggering only the first stage and the second stage or, if appropriate, a further stage of the Airbag de ⁇ is activated.
  • control device evaluates a deceleration amount determined via a longitudinal acceleration sensor and / or a deceleration amount determined via a lateral acceleration sensor as a vehicle acceleration signal.
  • a deceleration amount resulting from these deceleration amounts can also be determined and evaluated as a vehicle acceleration signal.
  • control device evaluates a deceleration amount determined via the vehicle speed in the longitudinal direction of the vehicle as a vehicle acceleration signal, in which case the signal representing the vehicle speed
  • vehicle acceleration signal in which case the signal representing the vehicle speed
  • the use of the signals of a longitudinal acceleration sensor and possibly a lateral acceleration sensor and / or wheel speed sensors enables the real vehicle deceleration to be taken into account, so that, for example in the case of emergency braking with a low roadway friction coefficient and therefore only a small vehicle deceleration, no deactivation or reduction The occupant restraint device is triggered.
  • the effective duration of the vehicle deceleration or the respective amount of deceleration is preferably measured as a further input variable, the effective duration also exceeding.
  • the longitudinal acceleration, lateral acceleration and wheel speed sensors can be determined.
  • any movable impact bodies which can be changed in size, hardness, shape and position by means of a control can also be provided as the occupant restraint device with an impact cushion.
  • a critical occupant displacement is of great importance, an occupant displacement preferably being regarded as critical if a displacement path calculated from the vehicle acceleration signals and their effective time is greater than a threshold of a displacement path.
  • the threshold of the forward displacement path can in a simple manner depending on the distance between an object.
  • dashboard / glove compartment cladding and a maximum rearward position of a vehicle seat or its backrest are determined, with which the maximum advance distance from the dimensional concept of the vehicle in the rearmost vehicle seat position, measured on the upper body of the occupant on the backrest up to the first contact on the dashboard / Glove box lining results.
  • This value is to be determined from the construction data of the vehicle and can be stored in the triggering algorithm of the occupant restraint device.
  • the occupant can be represented as a freely movable mass with respect to the vehicle, it can also be provided that a possible support of the occupant is taken into account by means of a corresponding correction value or that morphological data of the vehicle occupants, which are used for the ⁇ game can be determined via a seat occupancy device or via optical interior monitoring devices, and further information about the occupant position available via such devices can be output to the control device for actuating the occupant restraint device.
  • the drawing shows an exemplary embodiment of a motor vehicle designed according to the invention, which is explained in more detail in the following description.
  • the single figure of the drawing shows a highly schematic plan view of a motor vehicle 1, which can be designed as a passenger car or as a utility vehicle and which is equipped with a preventive protective system.
  • the preventive protective system has a safety sensor system 2, which has, among other things, a driving state sensor system with a longitudinal acceleration sensor 4 which determines a vehicle longitudinal acceleration a_x and a transverse acceleration sensor 5 which determines a vehicle transverse acceleration a_y.
  • the driving state sensor system further comprises wheel speed sensors 8, 9, 10 and 11, via the signals of which a vehicle speed v_x can be determined.
  • the driving state sensor system is thus designed to record longitudinally dynamic and transverse dynamic driving state information, inter alia for the detection of emergency and panic braking, oversteering and / or understeering of motor vehicle 1.
  • the driving state sensor system can of course communicate with other driving dynamics functions, such as an anti-lock braking system and / or an electronic stability program, in a manner known per se and further information for important driving dynamics variables, such as yaw acceleration, a deflection and rebound travel, that Vehicle level, one Detect accelerator pedal movement, an accelerator pedal position, a brake pedal position, a brake pedal movement, a steering angle and a steering angle speed, etc.
  • the safety sensor system 2 further comprises a seat belt buckle 7 of a seat belt 15, which is shown in the drawing with respect to a passenger seat 3 with an occupant 6 located thereon, and which detects an open or closed belt state.
  • a control device 12 which in this case is an airbag module with an inflatable gas bag 13 Baffle cushion trained occupant restraint device 14 controls.
  • the control device 12 Depending on the signals from the safety sensors 2, the control device 12 generates a hazard signal, compares it with a predefined threshold value and, if this threshold value is exceeded, generates a trigger signal for the airbag module 14 with a corresponding deployment of the gas bag 13, whereby it If the seat belt 15 is detected to be deactivated and vehicle acceleration signals to which a critical forward displacement of the occupant is assigned when the seat belt 15 is deactivated, the airbag module 14 is deactivated at least for a certain period of time or with reduced force, i. H. only a first of two stages, possibly activated with a delay.
  • control device 12 calculates from the amount of deceleration a_x determined via the longitudinal acceleration sensor 4 and from that via the lateral acceleration sensor 5 determined deceleration amount a_y a resulting deceleration amount ar according to the formula
  • the vehicle longitudinal deceleration is calculated from the vehicle speed v_x determined on the basis of the wheel speed sensors 8, 9, 10, 11 in the present case for plausibility checking.
  • a further input variable of the control device 12 is the respective effective duration t of the delay amounts, the effective duration t being detected in the present case by the sensors which respectively detect the delay values.
  • the triggering algorithm stored for the airbag module 14 in the control device 12 also provides in the present exemplary embodiment that an advance of the occupant is defined as critical if one results from the vehicle acceleration signals a_x, a_y, a_r and their effective time t calculated forward displacement path S_l is greater than a threshold of a forward displacement path S_max.
  • the forward displacement path S_l can be according to the function
  • the maximum forward displacement path S_max which serves as the threshold value here, results from the geometric conditions inside the motor vehicle 1, the distance between a backrest 3A of the front passenger seat 3 and a dashboard / glove compartment lining 16 as contact surfaces for the O in a simple manner - body of the occupant 6 serves to determine the maximum forward displacement S_max.
  • Control device 12 a trigger signal for the airbag module
  • an appropriately equipped occupant restraint device can also be used on other seats with appropriate consideration of the geometric conditions.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug (1) mit einer Insassenrückhalteeinrichtung (14), deren Steuereinrichtung (12) bei einem in Abhängigkeit von Signalen einer Sicherheitssensorik (2) generierten, vordefinierten Gefährdungssignal ein Auslösesignal erzeugt, demzufolge die Insassenrückhalteeinrichtung (14) mittels wenigstens eines Prallkissens (13) auf einen Fahrzeuginsassen (6) einwirkt. Die Steuereinrichtung (12) generiert dabei das Gefährdungssignal zumindest in Abhängigkeit von Fahrzeugbeschleunigungssignalen (a_x, a_y, a_r) und einem die Aktivierung oder Deaktivierung eines Sicherheitsgurtes (15) repräsentierenden Gurtzustandssignal, wobei sie bei einer erkannten Deaktivierung des Sicherheitsgurtes (15) und Fahrzeugbeschleunigungssignalen (a_x, a_y, a_r), denen bei Deaktivierung des Sicherheitsgurtes (15) eine kritische Insassenvorverlagerung zugeordnet ist, die Insassenrückhalteeinrichtung (14) wenigstens für einen bestimmten Zeitraum deaktiviert und/oder mit reduzierter Kraft aktiviert.

Description

Kraftfahrzeug mit einer Insassenrückhalteeinrichtung
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Insas¬ senrückhalteeinrichtung nach der im Oberbegrif f des Patent¬ anspruches 1 näher definierten Art .
Zu Insassenrückhalteeinrichtungen, welche bei Kraftfahrzeu¬ gen serienmäßig verbaut werden , zählen neben so genannten Sicherheitsgurten, welche den Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz halten, auch so genannte Airbag-Systeme mit einem aufblasbaren Gassack, welcher bei Nichtgebrauch in zusammengelegtem Zustand in einem Unterbringungsraum bei¬ spielsweise unter der Windschutzscheibe oder im Fußraum im Bereich einer Armaturen— /Handschuhfachverkleidung angeord¬ net ist und daraus beim Aufblasen austritt . Der Gassack wird dabei mittels eines sensorgesteuerten Gasgenerators kurzzeitig aufgeblasen, so dass zum Schutz des Insassen ein ballonartiges Prallkissen gebildet wird, das sodann er¬ schlafft .
Um der Vorverlagerung eines Fahrzeuginsassen möglichst frühzeitig zu begegnen, werden Rückhaltemittel für Fahr¬ zeuginsassen in der Regel bei Erkennen einer kritischen fahrdynamischen Situation in einer so genannten Pre-Crash- Phase ausgelöst , wobei zunächst in der Regel der Sicher¬ heitsgurt durch einen elektronischen Gurtstraffer gestrafft wird, um unerwünschte Insassenbewegungen zu vermeiden, da crashaktive Rückhaltesysteme wie Airbags oder andere Posi- tionierungsmittel, wie beispielsweise ausfahrbare Polster, eine optimale Schutzwirkung nur in definierten Insassenpo¬ sitionen entfalten können.
Die Ansteuerung von derartigen Insassenrückhalteeinrichtun¬ gen erfolgt in der Praxis durch Auswertung von Sensoren ei¬ ner Sicherheitssensorik, welche unterschiedliche Fahrtszu- standsdaten und die Zustände fahrdynamischer Regelsysteme detektiert. Wenn hierbei ein fahrdynamisch kritischer Zu¬ stand erkannt wird, werden die Rückhalteeinrichtungen für Fahrzeuginsassen angesteuert, um eine unerwünschte Insas¬ senbewegung im Fahrzeuginnenraum zu verhindern.
Ein Beispiel für ein Verfahren zur Wirksamschaltung eines solchen die Insassen in einem Kraftfahrzeug schützenden Si¬ cherheitssystem ist in der DE 38 03 426 Al beschrieben, wo¬ bei hier ein von mindestens einem Beschleunigungssensor ab¬ gegebenes Signal ausgewertet wird, aus dem Signal des Be¬ schleunigungssensors ein Gefährdungssignal abgeleitet wird, das die zu erwartende Vorverlagerung des Insassen be¬ schreibt, und wobei bei Überschreiten eines vorgebbaren Schwellwertes durch das Gefährdungssignal das Sicherheits¬ system aktiviert wird.
Problematisch ist hier jedoch grundsätzlich, wenn ein Fahr¬ zeuginsasse nicht durch einen Sicherheitsgurt gesichert ist, wobei insbesondere ungesicherte Mitfahrer bei einer unverhofft eintretenden Notbremssituation ungebremst nach vorne bewegt werden. Kommt es in der Folge einer solchen ungewollten Insassenvorverlagerung zu einem Fahrzeugauf¬ prall mit einer Airbagauslösung oder dem Ausfahren eines Prallpolsters in Richtung des Fahrzeuginsassen, kann sich die so genannte „Out-of-Position"-Situation des Fahrzeugin¬ sassen dahingehend negativ auswirken, dass der Fahrzeugin- sasse durch die Nähe zu der Airbagaustrittöffnung oder der Ruheposition eines ausfahrbaren Prallpolsters einer erheb¬ lichen Einwirkung seitens dieser Insassenrückhalteeinrich¬ tungen ausgesetzt ist. Dabei ist auch zu berücksichtigen, dass der Fahrzeuginsasse, welcher sich in einer solchen vorverlagerten „Out—of-Position"-Situation befindet, nicht statisch vor der Austrittsöffnung der entsprechenden Insas¬ senrückhalteeinrichtung verharrt, sondern den bei dem Fahr¬ zeugaufprall herrschenden Massenkräften unterliegt.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraft¬ fahrzeug mit einer Insassenrückhalteeinrichtung zu schaf¬ fen, wobei die Situation eines vorverlagerten Fahrzeugin¬ sassen bei der Auslösung der Insassenrückhalteeinrichtung besser berücksichtigt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnen¬ den Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Folglich ist bei einem Kraftfahrzeug mit einer Insassen¬ rückhalteeinrichtung, deren Steuereinrichtung bei einem in Abhängigkeit von Signalen einer Sicherheitssensorik gene¬ rierten, vordefinierten Gefährdungssignal ein Auslösesignal erzeugt, demzufolge die Insassenrückhalteeinrichtung mit¬ tels wenigstens eines Prallkissens auf einen Fahrzeuginsas¬ sen einwirkt, erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuer¬ einrichtung das Gefährdungssignal zumindest in Abhängigkeit von Fahrzeugbeschleunigungssignalen und einem die Aktivie¬ rung oder Deaktivierung eines Sicherheitsgurtes repräsen¬ tierenden Gurtzustandssignal generiert, wobei sie bei einer erkannten Deaktivierung des Sicherheitsgurtes und Fahrzeug¬ beschleunigungssignalen, denen bei Deaktivierung des Si¬ cherheitsgurtes eine kritische Insassenvorverlagerung zuge¬ ordnet ist, die Insassenrückhalteeinrichtung wenigstens für einen bestimmten Zeitraum deaktiviert und/oder mit redu¬ zierter Kraft aktiviert.
Bei nicht gesicherten Fahrzeuginsassen und dem Vorliegen einer Bremsung mit definierter Verzögerung, die zu einer unerwünschten Insassenvorverlagerung führen kann, wird die mit einem Prallkissen auf den Fahrzeuginsassen einwirkende Insassenrückhalteeinrichtung zur Vermeidung einer zu star¬ ken Einwirkung auf den Fahrzeuginsassen somit zeitlich be¬ fristet deaktiviert oder mit reduzierter Kraft aktiviert, wobei auch eine verzögerte Aktivierung mit reduzierter Kraft bzw. gemäß einem vorgegebenen, situationsangepasstem Kraftverlauf vorgesehen sein kann. Die Auslösung der Insas¬ senrückhalteeinrichtung ist damit an die Position eines nicht gesicherten Fahrzeuginsassen angepasst, so dass die¬ ser durch die Insassenrückhalteeinrichtung nicht unnötig stark beeinträchtigt wird.
Um das Risiko, dem der nicht gesicherte Fahrzeuginsasse bei der Auslösung der Insassenrückhalteeinrichtung ausgesetzt ist, möglichst genau zu berücksichtigen, ist es vorteil¬ haft, wenn die Steuereinrichtung der Insassenrückhalteein¬ richtung zur Generierung des Gefährdungssignals die Fahr¬ zeugbeschleunigungssignale bezüglich des Betrages und ihres zeitlichen Verlaufs, insbesondere in einer einem Fahrzeug¬ aufprall vorangehenden Pre-Crash-Phase auswertet.
Die Bewertung des Fahrzeugverzögerungsverlaufes in der dem Aufprall vorangehenden Zeitperiode ist ein zentrales Ele¬ ment für die Entscheidung der zeitlichen Deaktivierung der Insassenrückhalteeinrichtung oder deren Ansteuerung mit re¬ duzierter Kraft bzw. mit einer reduzierten Anzahl von auf Fahrzeuginsassen einwirkenden Elementen. So kann bei einer Ausgestaltung der Insassenrückhalteein¬ richtung als eine Airbag-Modul mit einem entfaltbaren Luft¬ sack als Prallkissen vorgesehen sein, das der Luftsack in wenigstens zwei Stufen ggf. mit unterschiedlicher Kraft bzw. Dynamik entfaltbar ist, wobei die Steuereinrichtung bei einer erkannten Deaktivierung des Sicherheitsgurtes und einer kritischen Insassenvorverlagerung zugeordneten Fahr¬ zeugbeschleunigungssignalen ein Signal zur Auslösung nur einer Stufe mit einer reduzierten Kraft oder einer schwä¬ cheren Auslösedynamik ausgibt. Bei einem bekannten zweistu¬ figen Airbag-Gasgenerator kann dies bedeuten, dass die Steuereinrichtung bei einer erkannten Deaktivierung des Si¬ cherheitsgurtes und einer kritischen Insassenvorverlagerung zugeordneten Fahrzeugbeschleunigungssignalen ein Signal zur Auslösung nur der ersten Stufe ausgibt und die zweite Stufe oder gegebenenfalls auch eine weitere Stufe des Airbag de¬ aktiviert wird.
Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung einen über ei¬ nen Längsbeschleunigungssensor ermittelten Verzögerungsbe¬ trag und/oder einen über einen Querbeschleunigungssensor ermittelten Verzögerungsbetrag als Fahrzeugbeschleunigungs¬ signal auswertet. Dabei kann auch ein aus diesen Verzöge¬ rungsbeträgen resultierender Verzögerungsbetrag ermittelt werden und als Fahrzeugbeschleunigungssignal ausgewertet werden.
Ergänzend oder alternativ hierzu ist es auch möglich, dass die Steuereinrichtung einen über die Fahrzeuggeschwindig¬ keit ermittelten Verzögerungsbetrag in Fahrzeuglängsrich¬ tung als Fahrzeugbeschleunigungssignal auswertet, wobei hier als die Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierende Sig- nale die Ausgangssignale von Raddrehzahlsensoren herangezo¬ gen werden können.
Die Heranziehung der Signale eines Längsbeschleunigungssen¬ sors und gegebenenfalls eines Querbeschleunigungssensors und/oder von Raddrehzahlsensoren ermöglicht die Berücksich¬ tigung der realen Fahrzeugverzögerung, so dass beispiels¬ weise bei einer Notbremsung bei einem niedrigen Fahrbahn¬ reibwert und mithin einer nur geringen Fahrzeugverzögerung keine Deaktivierung oder reduzierte Auslösung der Insassen¬ rückhalteeinrichtung erfolgt.
Als weitere Eingangsgröße wird vorzugsweise die Wirkdauer der Fahrzeugverzögerung bzw. des jeweiligen Verzögerungsbe¬ trages gemessen, wobei auch die Wirkdauer über . die Längs- beschleunigungs-, Querbeschleunigungs- und Raddrehzahlsen¬ soren festgestellt werden kann.
Neben der Ausgestaltung der Insassenrückhalteeinrichtung als Airbag-System können weiterhin als Insassenrückhalte¬ einrichtung mit einem Prallkissen beliebige verfahrbare Prallkörper vorgesehen sein, welche mittels einer Ansteue¬ rung in Größe, Härte, Form und Lage verändert werden kön¬ nen.
Von großer Bedeutung ist die Definition einer kritischen Insassenvorverlagerung, wobei eine Insassenvorverlagerung vorzugsweise dann als kritisch anzusehen ist, wenn ein sich aus den Fahrzeugbeschleunigungssignalen und ihrer Wirkzeit errechneter Vorverlagerungsweg größer als eine Schwelle ei¬ nes Vorverlagerungsweges ist.
Die Schwelle des Vorverlagerungsweges kann dabei in einfa¬ cher Weise in Abhängigkeit des Abstandes zwischen einer Ar- maturenbrett-/Handschuhfachverkleidung und einer maximalen Rückwärtsstellung eines Fahrzeugsitzes bzw. dessen Rücken¬ lehne festgelegt werden, womit sich der maximale Vorverla¬ gerungsweg aus dem Maßkonzept des Fahrzeugs bei hinterster Fahrzeugsitzstellung, gemessen am Oberkörper des Insassen an der Rückenlehne bis zum Erstkontakt an der Armaturen- /Handschuhfachverkleidung ergibt. Dieser Wert ist aus den Konstruktionsdaten des Fahrzeugs zu ermitteln und kann im Auslösealgorithmus der Insassenrückhalteeinrichtung hinter¬ legt sein.
Da sich der maximale Vorverlagerungsweg je nach Fahrzeug- sitzlängsverstellung und Lehnenneigung verringert, kann beispielsweise auch ein Signal einer elektronischen Erfas¬ sung der Fahrzeugsitzposition, wie es bei einer motorischen Sitzverstelleinrichtung in der Regel vorliegt, herangezogen werden.
Während bei einer einfachen Ausführung der Erfindung der Insasse als frei bewegliche Masse gegenüber dem Fahrzeug dargestellt werden kann, kann es weiterhin auch vorgesehen sein, eine mögliche Abstützung des Insassen über einen ent¬ sprechenden Korrekturwert berücksichtigt wird oder dass morphologische Daten der Fahrzeuginsassen, welche zum Bei¬ spiel über eine Sitzbelegungseinrichtung oder über optische Innenraumüberwachungseinrichtungen ermittelt werden können sowie über derartige Einrichtungen zur Verfügung stehende weitere Informationen über die Insassenposition, an die Steuereinrichtung zur Ansteuerung der Insassenrückhalteein¬ richtung ausgegeben werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen eines Kraftfahrzeuges mit einer Insassenrückhalteeinrichtung ge- maß der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, der Zeichnung und den Patentansprüchen.
In der Zeichnung ist prinzipmäßig ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß ausgestalteten Kraftfahrzeuges darge¬ stellt, welches in der nachfolgenden Beschreibung näher er¬ läutert wird.
Dabei zeigt die einzige Figur der Zeichnung eine stark schematisierte Draufsicht eines Kraftfahrzeuges 1, das als Personenkraftwagen oder auch als Nutzkraftwagen ausgeführt sein kann und welches mit einem präventiv wirkenden Schutz¬ system ausgestattet ist.
Das präventiv wirkende Schutzsystem weist eine Sicherheits- sensorik 2 auf, die unter anderem eine Fahrzustandssensorik mit einem eine Fahrzeuglängsbeschleunigung a_x ermittelndem Längsbeschleunigungssensor 4 und einem eine Fahrzeugquerbe¬ schleunigung a_y ermittelndem Querbeschleunigungssensor 5 aufweist. Weiterhin umfasst die Fahrzustandssensorik Rad¬ drehzahlsensoren 8, 9, 10 und 11, über deren Signale eine Fahrzeuggeschwindigkeit v_x ermittelt werden kann.
Damit ist die Fahrzustandssensorik zur Erfassung längsdyna¬ mischer und querdynamischer Fahrzustandsinformationen, un¬ ter anderem zur Erkennung einer Not- und Panikbremsung, ei¬ nes Übersteuerns und/oder eines Untersteuerns des Kraft¬ fahrzeuges 1, ausgelegt. Die Fahrzustandssensorik kann selbstverständlich mit weiteren Fahrdynamikfunktionalitä¬ ten, wie beispielsweise einem Antiblockiersystem und/oder einem elektronischen Stabilitätsprogramm, auf an sich be¬ kannte Weise kommunizieren und weitere Informationen für wichtige fahrdynamische Größen, wie eine Gierbeschleuni¬ gung, einen Ein- und Ausfederweg, das Fahrzeugniveau, eine Gaspedalbewegung, eine Gaspedalstellung, eine Bremspedal¬ stellung, eine Bremspedalbewegung, einen Lenkwinkel und ei¬ ne Lenkwinkelgeschwindigkeit etc. erfassen.
Die Sicherheitssensorik 2 umfasst weiterhin ein in der Zeichnung bezüglich eines Beifahrersitzes 3 mit einem dar¬ auf befindlichen Insassen 6 gezeigtes Gurtschloss 7 eines Sicherheitsgurtes 15, welches einen geöffneten oder ge¬ schlossenen Gurtzustand detektiert.
Das Gurtschloss 7 gibt ebenso wie der Längsbeschleunigungs¬ sensor 4, der Querbeschleunigungssensor 5 und die Raddreh¬ zahlsensoren 8, 9, 10 und 11 Signale an eine Steuereinrich¬ tung 12, welche eine hier als Airbag-Modul mit einem auf¬ blasbaren Gassack 13 als Prallkissen ausgebildete Insassen¬ rückhalteeinrichtung 14 ansteuert.
In Abhängigkeit der Signale der Sicherheitssensorik 2 gene¬ riert die Steuereinrichtung 12 ein Gefährdungssignal, ver¬ gleicht dieses mit einem vordefinierten Schwellenwert und erzeugt bei Überschreiten dieses Schwellenwertes ein Auslö¬ sesignal für das Airbag-Modul 14 mit einer entsprechenden Entfaltung des Gassackes 13, wobei sie bei einer erkannten Deaktivierung des Sicherheitsgurtes 15 und Fahrzeugbe¬ schleunigungssignalen, denen bei Deaktivierung des Sicher¬ heitsgurtes 15 eine kritische Insassenvorverlagerung zuge¬ ordnet ist, das Airbag-Modul 14 wenigstens für einen be¬ stimmten Zeitraum deaktiviert oder mit reduzierter Kraft, d. h. nur eine erste von zwei Stufen, gegebenenfalls verzö¬ gert aktiviert.
Im Einzelnen berechnet die Steuereinrichtung 12 aus dem ü- ber den Längsbeschleunigungssensor 4 ermittelten Verzöge¬ rungsbetrag a_x und dem über den Querbeschleunigungssensor 5 ermittelten Verzögerungsbetrag a_y einen resultierenden Verzögerungsbetrag a r gemäß der Formel
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und wertet diesen resultierenden Verzögerungsbetrag a_r als Fahrzeugbeschleunigungssignal aus .
Ergänzend wird vorliegend zur Plausibilisierung die Fahr¬ zeuglängsverzögerung aus der anhand der Raddrehzahlsensoren 8, 9, 10, 11 ermittelten Fahrzeuggeschwindigkeit v_x er¬ rechnet.
Eine weitere Eingangsgröße der Steuereinrichtung 12 ist die jeweilige Wirkdauer t der Verzögerungsbeträge, wobei die Wirkdauer t vorliegend von den die Verzögerungswerte je¬ weils erfassenden Sensoren miterfasst wird.
Der für das Airbag-Modul 14 in der Steuereinrichtung 12 ab¬ gelegte Auslösealgorithmus sieht bei dem vorliegenden Aus¬ führungsbeispiel weiterhin vor, dass eine Insassenvorverla- gerung als kritisch definiert ist, wenn ein sich aus den Fahrzeugbeschleunigungssignalen a_x, a_y, a_r und ihrer Wirkzeit t errechneter Vorverlagerungsweg S_l größer als eine Schwelle eines Vorverlagerungsweges S_max ist.
Der Vorverlagerungsweg S_l kann dabei gemäß der Funktion
S_l = (a_r*t2)/2 errechnet werden.
Der hier als Schwellenwert dienende maximale Vorverlage¬ rungsweg S_max ergibt sich aus den geometrischen Verhält¬ nissen im Inneren des Kraftfahrzeuges 1, wobei vorliegend in einfacher Weise der Abstand zwischen einer Rückenlehne 3A des Beifahrersitzes 3 und einer Armaturen- /Handschuhfachverkleidung 16 als Kontaktflächen für den O- berkörper des Insassen 6 zur Festlegung des maximalen Vor¬ verlagerungsweges S_max dient.
Wenn der errechnete Vorverlagerungsweg S_l größer als der vorgegebene maximale Vorverlagerungsweg S__max ist, wird ein
Gefährdungssignal generiert, welches zur Folge hat, dass die
Steuereinrichtung 12 ein Auslösesignal für das Airbag—Modul
14 zeitweise unterbindet oder ein Auslösesignal zu einer entsprechend abgeschwächten Airbagauslösung ausgibt.
Es versteht sich, dass bei der Berechnung der einzelnen Signale geeignete Filter, Plausibilisierungen und Korrek¬ turfaktoren zum Einsatz kommen können, welche an sich hin¬ reichend bekannt und daher vorliegend nicht weiter be¬ schrieben sind.
Wenngleich die erfindungsgemäß ausgestaltete Ansteuerung einer Insassenrückhalteeinrichtung einem Prallkissen beson¬ ders für hoch gefährdete, nicht gesicherte Beifahrer geeig¬ net ist, kann eine entsprechend ausgestattete Insassenrück¬ halteeinrichtung auch auf anderen Sitzen mit entsprechender Berücksichtigung der geometrischen Gegebenheiten Anwendung finden.

Claims

Patentansprüche
1. Kraftfahrzeug mit einer Insassenrückhalteeinrichtung
(14), deren Steuereinrichtung (12) bei einem in Abhän¬ gigkeit von Signalen einer Sicherheitssensorik (2) ge¬ nerierten, vordefinierten Gefährdungssignal ein Auslö- sesignal erzeugt, demzufolge die Insassenrückhalteein¬ richtung (14) mittels wenigstens eines Prallkissens
(13) auf einen Fahrzeuginsassen (6) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) das Gefährdungssignal zumindest in Abhängigkeit von Fahrzeugbeschleunigungs¬ signalen (a_x, a_y, a_r) und einem die Aktivierung oder Deaktivierung eines Sicherheitsgurtes (15) repräsentie¬ renden Gurtzustandssignal generiert, wobei sie bei ei¬ ner erkannten Deaktivierung des Sicherheitsgurtes (15) und Fahrzeugbeschleunigungssignalen (a_x a_y, a_r) , de¬ nen bei Deaktivierung des Sicherheitsgurtes (15) eine kritische Insassenvorverlagerung zugeordnet ist, die Insassenrückhalteeinrichtung (14) wenigstens für einen bestimmten Zeitraum deaktiviert und/oder mit reduzier¬ ter Kraft aktiviert.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) zur Generierung des Ge¬ fährdungssignals die Fahrzeugsbeschleunigungssignale (a_x, a_y, a_r) bezüglich des Betrages und ihres zeit- liehen Verlaufs, insbesondere in einer einem Fahrzeug¬ aufprall vorangehenden Pre-Crash-Phase, auswertet.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) einen über einen Längs¬ beschleunigungssensor (4) ermittelten Verzögerungsbe¬ trag (a_x) als Fahrzeugbeschleunigungssignal auswertet.
4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) einen über einen Quer- beschleunigungssensor (5) ermittelten Verzögerungsbe¬ trag (a_y) als Fahrzeugbeschleunigungssignal auswertet.
5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) aus einem über den Längsbeschleunigungssensor (4) ermittelten Verzöge¬ rungsbetrag (a_x) und einem über den Querbeschleuni- gungssensor (5) ermittelten Verzögerungsbetrag (a_y) einen resultierenden Verzögerungsbetrag (a_r) ermittelt und als Fahrzeugbeschleunigungssignal auswertet.
6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) einen über die Fahr¬ zeuggeschwindigkeit (v_x) ermittelten Verzögerungsbe¬ trag in Fahrzeuglängsrichtung als Fahrzeugbeschleuni¬ gungssignal auswertet.
7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit (v_x) repräsentierende Signale von Raddrehzahlsensoren (8, 9, 10, 11) an die Steuereinrichtung (12) ausgegeben werden.
8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (12) eine Wirkdauer (t) der Fahrzeugbeschleunigungssignale (a_x, a_y, a_r) auswer¬ tet.
9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Insassenvorverlagerung als kritisch definiert ist, wenn ein sich aus den Fahrzeugbeschleunigungssig¬ nalen (a_x, a y, a_r) und ihrer Wirkzeit (t) errechne¬ ter Vorverlagerungsweg (S_l) größer als eine Schwelle eines Vorverlagerungsweges (S_max) ist.
10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwelle des Vorverlagerungsweges (S_max) in Abhängigkeit des Abstandes zwischen einer Armaturen- /Handschuhfachverkleidung (16) und einer maximalen Rückwärtsstellung eines Fahrzeugsitzes (3) festgelegt ist.
11. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallkissen (13) ein entfaltbarer Gassack ist.
12. Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Gassack (13) in wenigstens zwei Stufen ent¬ faltbar ist, wobei die Steuereinrichtung (12) bei einer erkannten Deaktivierung des Sicherheitsgurtes (15) und einer kritischen Insassenvorverlagerung zugeordneten Fahrzeugbeschleunigungssignalen (a_x, a_y, a_r) ein Signal zur Auslösung nur einer ersten Stufe ausgibt.
13. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Prallkissen durch ein ausfahrbares, im Bereich einer Armaturenbrett-/Handschuhfachverkleidung (16) an¬ geordnetes Polsterelement ausgebildet ist.
14. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Insassenrückhalteeinrichtung (14) einem Bei¬ fahrersitz (3) zugeordnet ist.
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