Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahrzeug

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

Aus der DE 199 47 318 Al ist ein Fahrzeug mit einer Sitzrückenlehne und einer an dieser vorgesehenen Kopfstütze und einer einen Crash- oder Precrashsensor enthaltenden An¬ steuerung zur crashveranlassten Vertikalbewegung von Teilen der Kopfstütze in eine Betriebsstellung oberhalb der Rücken¬ lehne 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 Cräshfall vertikal zueinander bewegbar sind.

Außerdem wird in der DE 100 47 406 Al eine Kopfstütze für ein Kraftfahrzeug mit einem feststehenden Trägerteil und einem verfahrbaren, vorgespannten Teil beschrieben, wobei der ver¬ fahrbare Teil von einer Normalposition in eine Schutzposition verfahren werden kann. Die Bewegung des verfahrbaren Teils von der Normalposition in die Schutzposition erfolgt crash- sensiert. Ein Auslösegerät für den verfahrbaren Teil wird mittels eines elektrischen Impulses eines Crashsensors ausge¬ löst.

Außerdem ist aus der DE 101 21 386 Cl ein Verfahren zum An¬ steuern eines reversiblen Insassenschutzmittels in einem Kraftfahrzeug mit einer Fahrzustandsdaten erfassenden Senso- rik bekannt. Als Fahrzustandsdaten werden Notbremsungen, Über- und Untersteuerungen des Kraftfahrzeuges überwacht . In Abhängigkeit von einem solchen Zustand wird das Insassen¬ schutzmittel ausgelöst. Aus den Fahrzustandsdaten kann zu¬ sätzlich die Richtung ermittelt werden, aus welcher eine ma¬ ximale 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 Rückhaltegurt- System 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, wel¬ cher vor dem Zusammenstoß nur bis zu einer vorgegebenen Vor¬ spannung wirksam ist, wobei ein weiterer Gurtstrammer für ei¬ ne strammere Anziehung des Sitzgurtes ausgelöst wird, wenn der Zusammenstoß tatsächlich festgestellt wird.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Sicher¬ heitseinrichtung 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 ei¬ ne gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Sicher¬ heitseinrichtungen erhöhten Insassenschutz aufweist.

Die genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Sicherheitsein¬ richtung für ein Kraftfahrzeug mit einer an einer Sitzrücken¬ lehne eines Fahrzeugsitzes vorgesehenen Kopfstütze und einer Steuereinheit mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb sicherheitsrelevanten Daten mit den Merkmalen des Patentan¬ spruches 1.

Erfindungsgemäß ist die sicherheitstechnisch optimale Kopf¬ stützeneinstellung von der aktuellen Lehnenneigungseinstel¬ lung der Sitzrückenlehne des Fahrzeugsitzes abhängig. Die Si¬ cherheitseinrichtung 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 op¬ timalen Kopfstützeneinstellung für den Insassen eingeleitet wird. Durch die individualisierte Einstellung der sicher¬ heitstechnisch 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 Insassen¬ schutz zur Verfügung gestellt. Für jede mögliche Neigung der Sitzrückenlehne ist mittels einer Kopplungskurve eine sicher¬ heitstechnisch 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 Schleuder- und Überschlagsszenarien des Kraftfahrzeuges kann aufgrund einer Barrierenbildung durch die sicherheitstechnisch opti¬ mierte Kopfstützeneinstellung vermieden werden. Es wird be¬ reits die Zeit unmittelbar vor dem Unfallereignis genutzt, um die vorsorglichen Maßnahmen zur Verbesserung der Insassensi¬ cherheit einzuleiten. Mit der präventiv wirkenden Sicher¬ heitseinrichtung wird ein vorbeugender Insassenschutz zur Verfügung gestellt.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vor dem Eintritt des zu erwartenden Unfallereignisses zusätzlich ein Positio¬ nieren der Sitzrückenlehne in eine sicherheitstechnisch opti¬ male Lehnenneigungseinstellung mittels eines Lehnenneigungs- verstellantriebes eingeleitet. Mit der zusätzlichen Einstel¬ lung der sicherheitstechnisch optimalen Lehnenneigungsein- stellung 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 gegebenen¬ falls bei einem zeitlich von einander getrennten Positionie¬ ren von Kopfstütze und Sitzrückenlehne sich zwischen diesen beiden Fahrzeugsitzkomponenten bildender unerwünschter Rela¬ tivabstand kann vermieden werden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die sicher¬ heitstechnisch optimale Lehnenneigungseinstellung der Sitzrückenlehne von einer aktuellen Längsposition und/oder einer aktuellen Sitzkissenneigung eines Sitzkissens des Fahr¬ zeugsitzes abhängig. Die Längsposition und/oder die Sitzkis¬ senneigung können gegebenenfalls ebenfalls jeweils in sicher¬ heitstechnisch 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 Fahrzustands- größe der Status von Bedienelementen wie Blinker und Warn¬ blinklicht sowie der Status von das Kraftfahrzeug betreffen¬ den Sensoren und Steuergeräten benutzt werden.

Alternativ oder ergänzend können die für den Fahrbetrieb si¬ cherheitsrelevanten Daten Umgebungsdaten sein. Als Umgebungs¬ daten sind solche Daten bezeichnet, welche von Umgebungssen¬ soren, Telematiksystemen und durch Kommunikation des Kraft¬ fahrzeugs mit anderen Kraftfahrzeugen und stationären Kommu¬ nikationssystemen bereitgestellt werden. Beispiele für Umge¬ bungsdaten sind Informationen zum aktuellen Ort, zur Straßen¬ kategorie und zur Fahrspur, auf welcher das eigene Kraftfahr¬ zeug fährt . Weitere Umgebungsdaten sind unter anderem Stra¬ ßenzustand, Temperatur, Witterung, Lichtverhältnisse sowie Geschwindigkeit, Abstand, Typ und Größe von vorausfahren, be¬ nachbarten, nachfolgenden oder entgegenkommenden Kraftfahr¬ zeugen und von anderen Verkehrsteilnehmern.

Es ist von Vorteil, wenn die für den Fahrbetrieb sicherheits¬ relevanten Daten ausgewertete Fahreraktivitäten sind. Eine Erfassung der Fahreraktivität umfasst beispielsweise eine Er¬ kennung der Augenbewegung, die Blickrichtung, aber auch die Bedienvorgänge von Bedienelementen, wie beispielsweise Lenk¬ rad, Gangwählhebel und Bremspedal . Durch die Auswertung einer Mehrzahl sicherheitsrelevanter Daten kann im Bedarfsfall mit¬ tels der Steuereinheit der richtige Zeitpunkt für die Positi¬ onierung 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 Aus¬ schnitt aus einer Sicherheitseinrichtung für ein Kraftfahr¬ zeug 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 Fahr¬ zeugsitzes 3 vorgesehene Kopfstütze 4 und eine Steuereinheit 5 mit einer Auswertung von für einen Fahrbetrieb Sicherheits- relevanten 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 sicherheitstech¬ nisch optimale Kopfstützeneinstellung und ein Positionieren der Sitzrückenlehne 2 in eine sicherheitstechnisch optimale Lehnenneigungseinstellung für einen Insassen auf dem Fahr¬ zeugsitz 3 eingeleitet wird. Das Positionieren der Kopfstütze 4 und der Sitzrückenlehne 2 in ihre jeweilige sicherheits¬ technisch optimale Position erfolgt zeitlich korreliert, d. h. dass ihre Verstellungen zugleich getätigt werden. Das Po¬ sitionieren von Kopfstütze 4 und Sitzrückenlehne 2 kann so¬ wohl von kleineren zu größeren Neigungswinkeln als auch von größeren zu kleineren Neigungswinkeln für die Kopfstützennei¬ gung sowie für die Sitzlehnenneigung erfolgen. Gegebenenfalls kann auch eine Anpassung der Kopfstütze 4 in der Höhe erfol- gen, was ein elektromotorische Verstellkraft bewirkt. Die si¬ cherheitstechnisch 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 sicher¬ heitstechnisch optimale Neigungseinstellung der Sitzrücken¬ lehne 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 sicher¬ heitsrelevanten Daten 6 sind Fahrzustandsgrößen, Umgebungsda¬ ten und/oder ausgewertete Fahreraktivitäten.

In einem weiteren vereinfachten Ausführungsbeispiel wird vor dem Eintritt des zu erwartenden Unfallereignisses nur ein Po¬ sitionieren der Kopfstütze 4 in die sicherheitstechnisch op¬ timale Kopfstützeneinstellung eingeleitet. Die sicherheits¬ technisch optimale Kopfstützeneinstellung ist in dieser Aus¬ gestaltung 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 si¬ cherheitstechnisch optimale Neigungseinstellung der Sitzrü¬ ckenlehne 2 vom Anlegezustand eines Gurtsystems 9 des Fahr¬ zeugsitzes 3 abhängig sein. Auch die zeitliche Reihenfolge von auszuführenden Verstellfunktionen des Fahrzeugsitzes 3 vor dem Eintritt eines Unfallereignisses kann vom Anlegezu¬ stand des Gurtsystems 9 abhängig voreingestellt werden. Außerdem kann eine Insassenklassifizierung 10 für den Fahr¬ zeugsitz 3 vorgesehen sein, so dass die Einstellung der si¬ cherheitstechnisch optimalen Kopfstützeneinstellung und/oder die Einstellung der sicherheitstechnisch optimalen Neigungs¬ einstellung der Sitzrückenlehne 2 in Abhängigkeit von der In¬ sassenklassifizierung 10 erfolgt. Die Einstellung kann bei¬ spielsweise 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 Sitz¬ rückenlehne 2 können bereits vor dem eintretenden Unfaller¬ eignis jeweils in eine sicherheitstechnisch optimale Kopf¬ stützeneinstellung bzw. Lehnenneigungseinstellung gebracht werden, welche in Abhängigkeit von verschiedenen Randbedin¬ gungen definiert werden.