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Title:
VEHICLE OCCUPANT RESTRAINT DEVICE AND METHOD FOR OPERATING A VEHICLE OCCUPANT RESTRAINT DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/020672
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention describes a vehicle occupant restraint device for protecting a vehicle occupant (2) sitting on a vehicle seat (6), said device comprising a plurality of restraint elements and a control device, comprising at least one first restraint element and at least one second restraint element. The control device comprises at least one sensor element for establishing the position of the vehicle seat (6) so that the control device in a restraint situation distinguishes between a first situation, in which the vehicle seat (6) with the vehicle occupant (2) is in a position in the region of a normal position relative to the first restraint element, and a second situation, in which the vehicle seat (6) with the vehicle occupant (2) is in a position outside the normal position, and, in the second situation, a third restraint element can be activated and/or switched on by the control device so that the vehicle seat (6) is moved firstly via the third restraint element into a position in the region of the normal position.

Inventors:
KARTENBERG ACHIM (DE)
WAHL MARCO (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/070130
Publication Date:
January 31, 2019
Filing Date:
July 25, 2018
Export Citation:
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Assignee:
TRW AUTOMOTIVE GMBH (DE)
International Classes:
B60N2/427; B60N2/01; B60N2/02; B60R21/0134
Domestic Patent References:
WO2005073033A12005-08-11
Foreign References:
DE4023109A11992-01-23
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ZF TRW PATENTABTEILUNG (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsassen (2) auf einem Fahrzeugsitz (6) mit mehreren Rückhalteelementen und einer Steuereinrichtung, wobei zumindest ein erstes Rückhalteelement ein Gassackmodul (28) mit einem Gassack (22) umfasst und zumindest ein zweites Rückhalteelement einen Sicherheitsgurt (4) mit einem Gurtaufroller umfasst, wobei der Sicherheitsgurt (4) mit einer Straffeinrichtung in Wirkverbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung zumindest ein Sensorelement zur Lagefeststellung des Fahrzeugsitzes (6) aufweist, sodass die Steuereinrichtung in einer Rückhaltesituation zwischen einer ersten Situation, in der in der sich der Fahrzeugsitz (6) mit dem Fahrzeuginsassen (2) in einer Position im Bereich einer Normposition relativ zu dem Gassack (22) des ersten Rückhalteelements befindet, und einer zweiten Situation, in der die sich der Fahrzeugsitz (6) mit dem Fahrzeuginsassen (2) in einer Position außerhalb der Normposition befindet, unterscheidet, und die Steuereinrichtung bei Vorliegen der ersten Situation nur das erste und zweite Rückhalteelement, insbesondere die Straffeinrichtung zur Straffung des Sicherheitsgurts (4) des zweiten Rückhaltelement und der Gassack (22) des ersten Rückhalteelements, aktiviert, wohingegen bei Vorliegen der zweiten Situation durch die Steuereinrichtung ein drittes Rückhalteelement, das in den Fahrzeugsitz (6) integriert und/oder mit Fahrzeugsitz (6) in Wirkverbindung steht, aktivierbar und/oder zuschaltbar ist, sodass der Fahrzeugsitz (6) zunächst über das dritte Rückhalteelement in eine Position im Bereich der Normposition bewegt wird.

2. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Straffeinrichtung des zweiten Rückhalteelements den

Fahrzeuginsassen (2) über den Sicherheitsgurt (4) in dem Fahrzeugsitz (6) fixiert, während der Fahrzeugsitz (6) durch das dritte Rückhalteelement in die Position im Bereich der Normposition bewegt wird.

3. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Rückhalteelement ein lineares

Verlagerungselement (12) und/oder ein rotatorisches Verlagerungselement (14) umfasst.

4. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Rückhalteelement einen Kraftbegrenzer umfasst.

5. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Rückhalteelement eine energieabsorbierende Struktur umfasst

6. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Rückhaltelement einen Torsionsstab umfasst. 7. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das dritte Rückhalteelement bewirkte Änderung der Position des Fahrzeugsitzes (6) aktiv steuerbar ist.

8. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung bei Erkennen einer Gefahr einer bevorstehenden Rückhaltesituation den Fahrzeugsitz (6) in eine Position im Bereich der Normposition bewegt.

9. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Straffeinrichtung des zweiten Rückhalteelement zumindest einen Hauptstraffer, insbesondere einen pyrotechnischen Hauptstraffer, umfasst

10. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Straffeinrichtung des zweiten Rückhalteelement einen Vorstraffer umfasst.

1 1 . Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rückhalteelement, insbesondere der Gurtaufroller des zweiten Rückhalteelements, einen schaltbaren Kraftbegrenzer umfasst, wobei eine Zuschaltung und/oder Abschaltung des Kraftbegrenzers von der Steuereinrichtung steuerbar ist.

12. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Rückhalteelement ein sitzintegriertes Sicherheitsgurtsystem ist.

13. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gassackmodul (28) des ersten Rückhalteelements im Lenkrad (18) und/oder der Armaturentafel (16) angeordnet ist. 14. Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, gekennzeichnet durch weitere Rückhalteelemente, insbesondere weitere Rückhalteelemente mit Gassackmodulen.

15. Autonom fahrbares Fahrzeug, gekennzeichnet durch eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

16. Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung zum Schutz eines Fahrzeuginsassen (2) auf einem Fahrzeugsitz (6), die eine Steuereinrichtung und einer Gruppe von wenigstens drei aufeinander abgestimmter Rückhalteelementen umfasst, wobei ein erstes Rückhalteelement ein Gassackmodul (28) mit einem Gassack (22) umfasst und ein zweites Rückhalteelement ein Sicherheitsgurtsystem mit einem Sicherheitsgurt (4), einer Straffeinrichtung und einem Gurtaufroller umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: die Steuereinrichtung unterscheidet in einer Rückhaltesituation zwischen einer ersten Situation, in der in der sich der Fahrzeugsitz (6) mit dem

Fahrzeuginsassen (2) in einer Position im Bereich einer Normposition relativ zu dem Gassack (22) des ersten Rückhalteelements befindet, und einer zweiten Situation, in der die sich der Fahrzeugsitz (6) mit dem Fahrzeuginsassen (2) in einer Position außerhalb der Normposition befindet; - bei Vorliegen der ersten Situation aktiviert die Steuereinrichtung die

Straffeinrichtung des Sicherheitsgurts (4) des zweiten Rückhalteelements sowie das Gassackmodul (28) des ersten Rückhalteelements; bei Vorliegen der zweiten Situation aktiviert die Steuereinrichtung zunächst nur ein drittes Rückhalteelement, sodass der Fahrzeugsitz (6) mit dem Fahrzeuginsassen in eine Position im Bereich der Normposition bewegt wird, sowie die Straffeinrichtung des zweiten Rückhalteelements, sodass der Fahrzeuginsasse (2) durch den Sicherheitsgurt (4) des zweiten Rückhalteelements während der Bewegung des Fahrzeugsitzes (6) in die Position im Bereich der Normposition in dem Fahrzeugsitz (6) fixiert wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung mittels zumindest einem Sensorelement die Position des Fahrzeugsitzes (6) erfasst.

18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung bei Vorliegen der ersten Situation den Kraftbegrenzer im Gurtaufroller des zweiten Rückhalteelements zuschaltet.

19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung bei Vorliegen der zweiten Situation den Kraftbegrenzer im

Gurtaufroller des zweiten Rückhalteelements erst zuschaltet, wenn sich der Fahrzeugsitz (6) in einer Position im Bereich der Normposition befindet oder den Kraftbegrenzer im Gurtaufroller des zweiten Rückhalteelements solange abschaltet und/oder von dem Gurtaufroller entkoppelt, bis sich der Fahrzeugsitz (6) in einer Position im Bereich der Normposition befindet.

Description:
Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 15.

Stand der Technik

Beim automatisierten oder autonomen Fahren wird der Fahrer das System bzw. das Fahrzeug nicht mehr dauernd überwachen müssen. Vielmehr führt das Fahrzeug selbstständig Funktionen wie das Auslösen des Blinkers, Spurwechsel und Spurhalten durch. Dies ermöglicht es, dass der Fahrer eine ihm angenehme Position in einer beliebigen Sitzeinstellung im Rahmen eines vorgegebenen Sitzverstellfelds einnimmt.

Darüber hinaus erlauben neue Fahrzeugkonzepte neue Innenraumgestaltungen, z. B. mit deutlich schlankeren Instrumententafeln und neuen Lenkradkonzepten.

Ein Ergebnis der oben beschriebenen Veränderungen ist es, dass das Insassenschutzkonzept eines Fahrzeugs nicht mehr wie heute auf bestimmte Normpositionen der Fahrzeugsitze hin entwickelt werden kann, da die Fahrzeuginsassen mehr Freiheitsgrade bezüglich ihrer Beschäftigung und Positionen im Innenraum erhalten. Insbesondere kann sich dadurch eine Sitzposition ergeben, die sich außerhalb eines Bereichs einer bisherigen Normposition des Fahrzeugsitzes befindet. Das hat zur Folge, dass sich die Relativpositionen der Fahrzeuginsassen zu den üblicherweise an der Fahrzeugstruktur fest angebrachten Sicherheitssystemen, wie Sicherheitsgurte und Airbags, während der Fahrt veränderlich darstellen und im Vergleich zu dem Normpositions-Bereich die Abstände situationsabhängig signifikant vergrößert sein können.

Bekannte Lösungen sind beispielsweise Airbags mit vergrößerten Volumina, größeren Abdeckbereichen, größeren oder mehrstufigen Gasgeneratoren, Anpassungen durch ggf. schaltbar gestaltete Öffnungen („vents"), oder veränderliche Formen durch Reißnähte oder ggf. geschaltete Fangbänder. Zudem sind im Bereich der Sicherheitsgurte bereits sitzintegrierte Sicherheitsgurtsysteme bekannt.

Eine Vergrößerung der aufblasbaren Airbag-Systeme ist jedoch durch verschiedene Faktoren limitiert. Beispielsweise brauchen vergrößerte Airbag- Volumina bzw. Wirkbereiche längere Zeiträume zum Erreichen der wirksamen Position der Airbags. Auch größere und/oder schnellere Gasgeneratoren können dies nicht beliebig kompensieren, ohne dass die Wirkung der Airbags nachhaltig verändert wird. So kann ein sich schneller und mit höherer Massenflussgeschwindigkeit entfaltender Airbag in einem sogenannten „Out of position"-Test „aggressiver" gegenüber dem Fahrzeuginsassen wirken und deshalb den Test nicht bestehen.

Die bereits bekannten sitzintegrierten Sicherheitsgurtsysteme bringen hier zwar bereits Vorteile, jedoch müssen auch mit diesen Systemen immer noch große Abstände überwunden werden, um eine sichere Rückhaltewirkung der aufblasbaren Rückhaltesysteme zu erzielen. Insbesondere müssten für eine große Fahrzeuginsassen-Vorverlagerung in einer Rückhaltesituation über die bekannten Kraftbegrenzer große Relativbewegungen zwischen dem Fahrzeugsitz und dem Fahrzeuginsassen zugelassen werden, die sich negativ auf den Insassenschutz auswirken können.

Aufgabe der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein Insassenschutzsystem, insbesondere eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung zur Verfügung zu stellen, das unabhängig von einer Position des Fahrzeugsitzes und des Fahrzeuginsassen eine ausreichende Schutzwirkung erzielt. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung ein Insassenschutzsystem zur Verfügung zu stellen, das eine Relativbewegung des Fahrzeuginsassen zu dem Fahrzeugsitz minimiert und eine sichere Übergabe an fest in dem Fahrzeug integrierte Sicherheitssysteme ermöglicht. Zudem ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Insassenschutzsystem zur Verfügung zu stellen.

Lösung der Aufgabe

Zur Lösung der Aufgabe führen die Merkmale nach dem Anspruch 1 und dem Anspruch 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Eine erfindungsgemäße Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung dient dem Schutz eines Fahrzeuginsassen auf einem Fahrzeugsitz. Die Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung umfasst eine Steuereinrichtung und mehrere Rückhalteelemente. Ein erstes Rückhalteelement umfasst ein Gassackmodul mit einem Gassack. Nach einer Aktivierung des Gassackmoduls in einer Rückhaltesituation kann der Gassack über einen Gasgenerator mit Gas befüllt und aufgeblasen werden, um eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeuginsassen zu beschränken und/oder ein direktes Auftreffen des Fahrzeuginsassen auf die Armaturen zu verhindern. Das Gassackmodul des ersten Rückhalteelements ist in typischen Ausführungsformen im Lenkrad und/oder in der Armaturentafel angeordnet.

Ein zweites Rückhalteelement umfasst ein Sicherheitsgurtsystem mit einem Sicherheitsgurt, einen Gurtaufroller und zumindest eine Straffeinrichtung. Bei dem Sicherheitsgurtsystem handelt es sich insbesondere um ein in den Fahrzeugsitz integriertes Sicherheitsgurtsystem. Der Sicherheitsgurt des zweiten Rückhalteelements steht mit der Straffeinrichtung in Wirkverbindung. In einer typischen Ausführungsform umfasst die Straffeinrichtung zumindest einen Hauptstraffer oder einen Vorstraffer und zumindest einen Hauptstraffer.

Bei dem Vorstraffer kann es sich beispielsweise um eine von einem Elektromotor angetriebene Straffeinrichtung handeln, die an der Gurtspule angreift und eine vorzugsweise reversible Straffung des Sicherheitsgurts ermöglicht. Bei dem Hauptstraffer kann es sich insbesondere um eine pyrotechnische Straffeinrichtung handeln. Ein solcher Hauptstraffer kann jeweils mit der Gurtspule, dem Gurtschloss oder einem Endbeschlag des Sicherheitsgurtsystems in Wirkverbindung stehen. In verschiedenen Ausführungsformen kann das zweite Rückhalteelement einen Hauptstraffer für den Gurtaufroller und/oder das Gurtschloss und/oder den Endbeschlag aufweisen.

Weiterhin umfasst die erfindungsgemäße Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung ein drittes Rückhalteelement. Das dritte Rückhalteelement ist in den Fahrzeugsitz integriert und/oder steht mit dem Fahrzeugsitz in Wirkverbindung. Das dritte Rückhalteelement wird insbesondere dazu genutzt, den Fahrzeugsitz mit dem Fahrzeuginsassen in einer Rückhaltesituation in eine Position zu bewegen, die sich im Bereich der Normposition befindet, sodass die weiteren Rückhalteelemente eine möglichst optimale Schutzwirkung entfalten können.

Erfindungsgemäß kann durch das dritte Rückhalteelement in einer Rückhaltesituation zumindest teilweise die Kraftbegrenzung und die Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen über den Fahrzeugsitz realisiert werden. Insbesondere wird über das dritte Rückhalteelement ermöglicht, dass sich der Fahrzeugsitz samt dem Fahrzeuginsassen passiv oder aktiv über das dritte Rückhalteelement nach vorne bewegt und/oder sich die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes passiv oder aktiv über das dritte Rückhalteelement in eine aufrechtere Position bewegt.

Die Steuereinrichtung der erfindungsgemäße Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung weist zumindest ein Sensorelement auf. Das Sensorelement umfasst in einer bevorzugten Ausführungsform zumindest einen Sensor, über den eine Position des Fahrzeugsitzes festgestellt werden kann. Vorzugsweise sind mehrere Sensorelemente und/oder Sensoren vorhanden, sodass die Steuereinrichtung eine genaue Lage des Fahrzeugsitzes über die Daten der Sensorelemente feststellen kann. Insbesondere sollte eine Neigung der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes sowie eine Position der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes durch das zumindest eine Sensorelement messbar bzw. feststellbar sein.

Durch die Lagefeststellung des Fahrzeugsitzes können über die Steuereinrichtung in einer Rückhaltesituation, abhängig von der Fahrzeugsitzposition, vorzugsweise gezielt die einzelnen Rückhalteelemente der Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung gesteuert und aktiviert werden.

Die Steuereinrichtung unterscheidet hierfür insbesondere zwei verschiedene Situationen, die vor/bei einer Rückhaltesituation eintreten können. Die erste Situation liegt vor, wenn sich der Fahrzeugsitz mit dem Fahrzeuginsassen in einer Position/Lage im Bereich einer Normposition relativ zu dem Gassack des ersten Rückhalteelements befindet. Die zweite Situation liegt vor, wenn sich der Fahrzeugsitz mit dem Fahrzeuginsassen außerhalb einer Position/Lage im Bereich der Normposition relativ zu dem Gassack des ersten Rückhalteelements befindet. Die Normposition beschreibt dabei insbesondere eine Lage bzw. einen Lagebereich des Fahrzeugsitzes in einer nicht-automatisierten Fahrsituation. Das heißt, es wird durch die Normposition eine für Tests definierte Sitzposition beschrieben, in der beispielsweise der Fahrzeuginsasse auf dem Fahrersitz das Fahrzeug selbst steuert. In der ersten Situation entspricht der Abstand des Fahrzeuginsassen zu dem Gassack des ersten Rückhalteelements somit in der Regel einem Abstand, bei dem durch den Gassack eine optimale Rückhaltewirkung für den Fahrzeuginsassen erzielt werden kann.

Beim Vorliegen der ersten Situation werden durch die Steuereinrichtung nur das erste und das zweite Rückhalteelement aktiviert. Hierfür werden durch die Steuereinrichtung zumindest das Gassackmodul des ersten Rückhalteelements und die Straffeinrichtung des zweiten Rückhalteelements aktiviert. Durch die Aktivierung des Gassackmoduls wird der Gasgenerator gezündet und der Gassack befüllt. Die Aktivierung der Straffeinrichtung bewirkt zusätzlich eine Straffung des Sicherheitsgurts. In weiteren Ausführungsformen kann das zweite Rückhalteelement zudem einen oder mehrere Kraftbegrenzer umfassen. Die Kraftbegrenzer sind vorzugsweise in dem Gurtaufroller integriert und werden, sofern die erste Situation festgestellt wird, durch die Steuereinrichtung zugeschaltet oder nicht deaktiviert bzw. abgeschaltet.

Beim Vorliegen der zweiten Situation wird durch das Steuerelement zunächst das in den Fahrzeugsitz integrierte und/oder mit dem Fahrzeugsitz in Wirkverbindung stehende dritte Rückhalteelement aktiviert und/oder zugeschaltet. Durch das dritte Rückhalteelement wird der Fahrzeugsitz mit dem Fahrzeugsitzinsassen in eine Position im Bereich der Normposition bewegt. Der Steuerimpuls zum Befüllen des Gassacks des erste Rückhalteelements wird erst bei Erreichen oder kurz vor einem Erreichen der Normposition durch die Steuereinrichtung gegeben. Der Zeitpunkt wird dabei so festgelegt, dass durch den Gassack beim Auftreffen des Fahrzeuginsassen eine möglichst optimale Rückhaltewirkung erzielt werden kann.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird beim Vorliegen der zweiten Situation der Fahrzeuginsasse zusätzlich durch den Sicherheitsgurt in dem Fahrzeugsitz aktiv fixiert. Hierfür aktiviert die Steuereinrichtung die Straffeinrichtung des zweiten Rückhalteelements, sodass der Sicherheitsgurt durch die Straffeinrichtung gestrafft wird und der Fahrzeuginsasse ausreichend fest auf dem Fahrzeugsitz fixiert wird. Dadurch bewegen sich der Fahrzeugsitz und der Fahrzeuginsasse zusammen und die Vorverlagerung und die Kraftbegrenzung können durch den Fahrzeugsitz realisiert werden.

Um die Lageänderung in einer Rückhaltesituation bewerkstelligen zu können, umfasst das dritte Rückhalteelement zumindest ein Verlagerungselement. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das dritte Rückhalteelement ein lineares Verlagerungselement und/oder ein rotatorisches Verlagerungselement.

Durch das lineare Verlagerungselement kann insbesondere eine Vorwärtsbewegung des Fahrzeugsitzes in der Fahrzeuglängsrichtung realisiert werden. Durch das rotatorische Verlagerungselement kann insbesondere eine Drehung bzw. Bewegung der Sitzlehne in eine aufrechte Position realisiert werden. Über das lineare und/oder rotatorische Verlagerungselement kann somit in einer Rückhaltesituation zumindest teilweise die Kraftbegrenzung und die Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen über den Fahrzeugsitz realisiert werden. Das dritte Rückhalteelement kann als passiv und/oder aktiv wirkendes Element ausgebildet sein. Bei einem aktiv wirkenden Element kann es sich beispielsweise um ein Verlagerungselement handeln, das den Fahrzeugsitz über Motoren oder pyrotechnisch gezündete Elemente in die Normposition bewegt. Durch ein solches aktiv steuerbares drittes Rückhalteelement kann der Fahrzeugsitz beispielsweise von der Steuereinrichtung bereits unmittelbar vor einer bevorstehenden Kollision und einer damit verbundenen Rückhaltesituation in eine Position im Bereich der Normposition bewegt werden. Die Daten für eine solche vorsorgliche Aktivierung der dritten Rückhalteelemente erhält die Steuereinrichtung vorzugsweise von der Fahrzeugsteuerung.

Alternativ kann ein derartiges aktiv steuerbares drittes Rückhalteelement von der Steuereinrichtung unmittelbar nach dem die Rückhaltesituation auslösenden Schadensereignis aktiviert werden, wie dies bei Rückhalteelementen in Fahrzeugen aus dem Stand der Fall ist.

Bei einem passiv wirkenden Element hingegen handelt es sich beispielsweise um ein Verlagerungselement, welches eine Lageänderung des Fahrzeugsitzes zulässt, sofern eine auf das passiv wirkende Verlagerungselement wirkende Kraft überschritten wird. Das passiv wirkende dritte Rückhalteelement kann derart ausgelegt sein, dass es durch die Steuereinrichtung aktivierbar und/oder deaktivierbar ist. Alternativ kann das dritte Rückhalteelement derart ausgelegt sein, dass es außerhalb einer Normposition automatisch zugeschaltet ist.

Das dritte Rückhalteelement, insbesondere das Verlagerungselement, kann beispielsweise einen Kraftbegrenzer umfassen. Der Kraftbegrenzer ist derart ausgelegt, dass nach der Aktivierung oder Zuschaltung durch die Steuereinrichtung eine Lageänderung des Fahrzeugsitzes zulässt. Das dritte Rückhaltelement, insbesondere das lineare und/oder rotatorische Verlagerungselement, kann hierfür beispielsweise einen Torsionsstab oder eine energieabsorbierende Struktur umfassen.

Über die Kraftbegrenzer kann beispielsweise die Geschwindigkeit und die Beschleunigung des Fahrzeugsitzes bei der Lageänderung festgelegt und begrenzt werden.

Die energieabsorbierende Struktur kann beispielsweise ein Wellelement umfassen, das zwischen zwei Formänderungselementen angeordnet ist. Die Formänderungselemente weisen auf den zueinander gerichteten Außenseiten, zwischen denen das Wellelement angeordnet ist, beispielsweise eine sinusförmige Kontur auf, durch die das Wellelement bei der Vorverlagerung des Sitzes und/oder der Rotation der Rückenlehne einer laufenden Umformung unterzogen wird und dadurch Energie absorbiert wird.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Kraftbegrenzer des dritten Rückhalteelements in einer Rückhaltesituation automatisch zugeschaltet ist sofern sich der Fahrzeugsitz in einer Normposition befindet. Alternativ kann der Kraftbegrenzer über die Steuereinrichtung aktiv zugeschaltet werden. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Kraftbegrenzer über einen pyrotechnisch gezündeten Stellmechanismus zuschaltbar ist. In einer Ausführungsform kann das zweite Rückhalteelement, insbesondere der Gurtaufroller des zweiten Rückhalteelements, einen schaltbaren Kraftbegrenzer umfassen. Eine Zuschaltung und/oder eine Abschaltung des Kraftbegrenzers ist vorzugsweise über die Steuereinrichtung steuerbar. Der Kraftbegrenzer des zweiten Rückhalteelements entspricht im Wesentlichen einem aus dem Stand der Technik bekannten Gurtkraftbegrenzer und lässt, sofern sich der Fahrzeugsitz im Bereich der Normposition befindet oder sobald sich der Fahrzeugsitz im Bereich der Normposition befindet, einen Auszug des Sicherheitsgurtes von dem Gurtaufroller zu. Durch die steuerbare Zuschaltung oder Abschaltung des Kraftbegrenzers des zweiten Rückhalteelements kann der Fahrzeuginsasse während der Bewegung des Fahrzeugsitzes in die Normposition an dem Fahrzeugsitz fixiert werden. Dadurch kann eine zu starke Vorwärtsbewegung des Fahrzeuginsassen während der Bewegung des Fahrzeugsitzes in die Normposition verhindert oder zumindest beschränkt werden.

Die Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung kann alternativ weitere Rückhalteelemente umfassen. Insbesondere können die weiteren Rückhalteelemente Gassackmodule, wie beispielsweise Seitengassackmodule, Interaktionsgassackmodule und/oder Kniegassackmodule, umfassen.

Durch die vorliegende Erfindung soll auch ein autonom fahrbares Fahrzeug geschützt sein, dass eine erfindungsgemäße Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung aufweist.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung, die eine Steuereinrichtung und eine Gruppe von wenigstens drei aufeinander abgestimmter Rückhalteelementen umfasst, wobei ein erstes Rückhalteelement ein Gassackmodul mit einem Gassack umfasst und ein zweites Rückhalteelement ein Sicherheitsgurtsystem mit einem Sicherheitsgurt, einer Straffeinrichtung und einem Gurtaufroller umfasst, umfasst folgende Schritte: die Steuereinrichtung unterscheidet in einer Rückhaltesituation zwischen einer ersten Situation, in der sich der Fahrzeugsitz mit dem Fahrzeuginsassen in einer Position im Bereich einer Normposition relativ zu dem Gassack des ersten Rückhalteelements befindet, und einer zweiten Situation, in der die sich der Fahrzeugsitz mit dem Fahrzeuginsassen in einer

Position außerhalb der Normposition befindet; bei Vorliegen der ersten Situation aktiviert die Steuereinrichtung die Straffeinrichtung des Sicherheitsgurts des zweiten Rückhalteelements sowie das Gassackmodul des ersten Rückhalteelements; - bei Vorliegen der zweiten Situation aktiviert die Steuereinrichtung zunächst nur ein drittes Rückhalteelement, sodass der Fahrzeugsitz mit dem Fahrzeuginsassen in eine Position im Bereich der Normposition bewegt wird, sowie die Straffeinrichtung des zweiten Rückhalteelements, sodass der Fahrzeuginsasse durch den Sicherheitsgurt des zweiten Rückhalteelements während der Bewegung des Fahrzeugsitzes in die Position im Bereich der

Normposition in dem Fahrzeugsitz fixiert wird.

Bezüglich der Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf die entsprechenden Ausführungen zur erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung verwiesen werden. In einer Ausführungsform wird bei Vorliegen der ersten Situation durch die Steuereinrichtung der Kraftbegrenzer im Gurtaufroller des zweiten Rückhalteelements zugeschaltet. Bei Vorliegen der zweiten Situation wird durch die Steuereinrichtung der Kraftbegrenzer im Gurtaufroller des zweiten Rückhalteelements erst zugeschaltet, wenn sich der Fahrzeugsitz in einer Position im Bereich der Normposition befindet. Alternativ wird bei Vorliegen der zweiten Situation der Kraftbegrenzer im Gurtaufroller des zweiten Rückhalteelements durch die Steuereinrichtung solange abgeschaltet und/oder von dem Gurtaufroller entkoppelt, bis sich der Fahrzeugsitz in einer Position im Bereich der Normposition befindet. Damit die Steuereinrichtung zwischen den beiden Situationen, d. h. ob sich der Fahrzeugsitz im Bereich der Normposition oder in einer Position außerhalb des Bereichs der Normposition befindet, unterschieden werden kann, erweist es sich als vorteilhaft, dass die Steuereinrichtung mittels Sensorelementen die Lage und Position des Fahrzeugsitzes erfasst. Die Erfassung sollte kontinuierlich erfolgen, sodass immer die aktuelle Lage und Position des Fahrzeugsitzes bekannt ist.

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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines nicht einschränkend zu verstehenden Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in - Figur 1 eine schematische Seitenansicht auf einen Bereich eines Fahrer- Fahrzeugsitzes mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung vor einer Rückhaltesituation; und

- Figur 2 eine schematische Seitenansicht auf einen Bereich eines Fahrer- Fahrzeugsitzes mit einer erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen- Rückhaltevorrichtung während einer Rückhaltesituation.

In Figur 1 ist ein Fahrzeuginsasse 2 auf einem Fahrzeugsitz 6 der Fahrerseite eines Fahrzeugs dargestellt. Der Fahrzeugsitz 6 ist durch den Fahrzeuginsassen 2 in eine annähernd liegende Position verstellt, d.h. die Rückenlehne 10 des Fahrzeugsitzes ist nach hinten verdreht. Zudem ist der Fahrzeugsitz 6 über die Sitzschienen 20 nach hinten, in Fahrzeuglängsrichtung weg von dem Lenkrad 18 und der Armaturentafel 16 verschoben. Die Position des dargestellten Fahrzeugsitzes 6 entspricht dabei einer Position, die während einer autonomen/automatisierten Fahrphase des Fahrzeugs eingenommen werden kann. Der in Figur 1 dargestellte Fahrzeugsitz 6 befindet sich dabei in einer Position, die außerhalb des Bereichs einer Normposition liegt. Die Normposition des Fahrzeugsitzes 6 bestimmt den Bereich, in dem das Sicherheitsgurtsystem mit dem Sicherheitsgurt 4 eines ersten Rückhalteelement und ein entfalteter Gassack 22 (Figur 2) des Gassackmoduls 28 eines zweiten Rückhaltelements derart aufeinander abgestimmt sind, dass die Schutzwirkung für den Fahrzeuginsassen 2 möglichst optimal ist.

In der Figur 1 sind außerdem ein lineares Verlagerungselement 12 und ein rotatorisches Verlagerungselement 16 eines dritten Rückhalteelements der Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung dargestellt. In Figur 2 ist eine Situation unmittelbar nach einer Kollision des Fahrzeugs dargestellt, in der der Fahrzeuginsasse 2 auf den Gassack 22 des Gassackmoduls 28 des ersten Rückhalteelements auftrifft.

Um eine möglichst effektive Rückhaltung des Fahrzeuginsassen zu erreichen ist der Fahrzeugsitz 6 über das lineare Verlagerungselement 12 und das rotatorische Verlagerungselement 16 zunächst in die dargestellte Position bewegt worden.

Um die Lage des Fahrzeugsitzes 6 feststellen zu können, umfasst die Steuereinrichtung der Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung Sensorelemente (nicht dargestellt). Die Sensorelemente können beispielsweise in den Sitzschienen 20, der Sitzfläche 8 und/oder der Rückenlehne angeordnet sein. Vorzugsweise findet eine Überwachung der Sitzposition durch die Steuereinrichtung kontinuierlich statt.

Sofern die Steuereinrichtung unmittelbar vor bzw. zu Beginn einer Rückhaltesituation eine Lage des Fahrzeugsitzes feststellt, die innerhalb des Bereichs der Normposition liegt, wird der Sicherheitsgurt 4 über eine Straffeinrichtung (nicht dargestellt) des Sicherheitsgurtsystems des zweiten Rückhalteelements gestrafft. Zudem wird der Gassack 22 über einen Gasgenerator des Gassackmoduls 28 befüllt. Die Wirkung und Funktion der Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung in einer solchen ersten Situation entspricht im Wesentlichen der Wirkung und Funktion eines aus dem Stand der Technik bekannten Insassenschutzsystem mit einem Sicherheitsgurtsystem und einem Gassackmodul.

Sofern die die Steuereinrichtung unmittelbar vor bzw. zu Beginn einer Rückhaltesituation eine Lage des Fahrzeugsitzes feststellt, wie sie in Figur 1 dargestellt ist, wird die Straffeinrichtung des zweiten Rückhalteelements aktiviert. Dadurch wird der Fahrzeuginsasse 2 durch den Sicherheitsgurt 4 fest auf dem Fahrzeugsitz 6 fixiert. Zudem werden durch die Steuereinrichtung das lineare Verlagerungselement 12 und das rotatorische Verlagerungselement 16 des dritten Rückhalteelements aktiviert oder zugeschaltet.

Das lineare Verlagerungselement 12 und das rotatorische Verlagerungselement 16 bewirken, dass sich der Fahrzeugsitz mit dem Fahrzeuginsassen 2 in den Bereich der Normposition des Fahrzeugsitzes bewegen. Die Vorverlagerung des Fahrzeuginsassen wird somit zunächst durch den Fahrzeugsitz 6 realisiert, auf dem der Fahrzeuginsasse 2 über den Sicherheitsgurt 4 festgehalten bzw. fixiert ist. Die Kraftbegrenzung, über die sowohl die Bewegung in Verschieberichtung 26 des gesamten Fahrzeugsitzes 6 als auch die Rotation der Rückenlehne 10 in Rotationsrichtung 24 eingestellt und festgelegt werden kann, wird über Kraftbegrenzer festgelegt. Die Kraftbegrenzer können beispielsweise als energieabsorbierende Struktur oder als Torsionsstab in dem linearen Verlagerungselement 12 und/oder dem rotatorischen Verlagerungselement 16 umfasst sein.

Die Steuereinrichtung aktiviert das Gassackmodul 28 sobald oder unmittelbar bevor der Fahrzeugsitz 6 eine Position im Bereich der Normposition erreicht. Der Zeitpunkt der Aktivierung wird dabei derart festgelegt, dass der Gassack 22 eine möglichst optimale Rückhaltewirkung erzeugt. Über einen Kraftbegrenzer des zweiten Rückhalteelements, der mit dem Sicherheitsgurt 4 in Wirkverbindung steht, kann das Sicherheitsgurtsystem dem Fahrzeuginsassen noch weiteren Vorverlagerungsweg 30 zur Verfügung stellen. Dadurch kann eine „weichere" Übergabe des Fahrzeuginsassen 6 von dem Sicherheitsgurtsystem des zweiten Rückhalteelements an den Gassack 22 des ersten Rückhalteelements erreicht werden. Der Kraftbegrenzer des zweiten Rückhalteelements ist vorzugsweise durch die Steuereinrichtung zuschaltbar oder abschaltbar.