Titel

Fahrzeugsitz

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugsitz, ein Verfahren zur Ansteuerung des Fahrzeugsitzes, ein entsprechendes Computerprogramm sowie ein

maschinenlesbares Speichermedium.

Stand der Technik

Es sind Fahrzeugsitze bekannt, die manuell oder unterstützt durch einen Motor in longitudinaler Richtung als auch in ihrer Ausrichtung verändert werden können.

Des Weiteren sind Fahrzeugsitze bekannt, die im Falle einer Gefahrensituation, bspw. bei einer bevorstehenden Kollision, automatisch in eine aufrechte Position verfahren werden.

Ferner sind Fahrzeugsitze bekannt, die im Falle einer bevorstehenden Kollision mit einem Kollisionsobjekt, das droht von der Seite auf das Fahrzeug aufzutreffen, in transversaler Richtung, d. h. quer zur Längsausrichtung des Fahrzeugs, weg von der potentiellen Auftreffposition bewegt werden.

Zudem sind Fahrzeugsitzsysteme bekannt, die im Falle einer Kollision derart angesteuert werden, dass die Insassen vorbeschleunigt werden, um der durch die Kollision hervorgerufenen Beschleunigung entgegenzuwirken.

Aus der DE 10 2014 002 813 Al ist ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs bekannt, wobei mittels einer Kollisionserkennungsvorrichtung eine potentielle

Unfallgefahr für das Fahrzeug erfasst wird, wobei in einem mittels eines

Fahrerassistenzsystems keine Nutzeraktion erfordernden autonomen Fährbetrieb und bei erfasster, dem Fahrzeug bevorstehender Kollision zumindest ein

Insassenschutzmittel vor seiner Auslosung bzw. eine Fahrzeugstruktur automatisch relativ zu zumindest einem Fahrer des Fahrzeuges positioniert werden.

Offenbarung der Erfindung

Vor diesem Hintergrund wird vorliegend ein Fahrzeugsitz vorgeschlagen. Der Fahrzeugsitz ist drehbar und zeichnet sich dadurch aus, dass der Fahrzeugsitz bei einer Kollision bzw. bei einer unmittelbar bevorstehenden Kollision derart ausgerichtet wird, dass die einwirkenden Kollisionskräfte auf den Insassen frontal, d. h. von vorne oder dorsal, d .h von hinten, einwirken.

Durch die Ausrichtung des Fahrzeugsitzes gemäß der vorliegenden Erfindung wir der Insasse durch die Kollision aus dem Fahrzeugsitz hinaus oder in den Fahrzeugsitz hinein beschleunigt.

Dies hat in beiden Fällen den Vorteil, dass der Fahrzeugsitz allein oder im

Zusammenspiel mit weiteren Schutzmitteln, wie bspw. Gurtstraffern eine optimale Schutzwirkung entfalten kann. Unter anderem dadurch, dass der Insasse nicht transversal, d. h. quer zu seiner Körperachse beschleunigt wird. In einer Ausführungsform des Fahrzeugsitzes gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Fahrzeugsitz derart ausgerichtet, dass die Beine des Insassen von der

voraussichtlichen Auftreffstelle am Fahrzeug weg weisen.

Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass die Beine des Insassen sich nicht in der der Nähe eines potentiellen Eindringortes des Kollisionsobjekts befinden. Dadurch sind der Insasse und insbesondere dessen Beine besser geschützt.

In einer Ausführungsform des Fahrzeugsitzes gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Fahrzeugsitz bei einer unmittelbar bevorstehenden Kollision in Abhängigkeit der Zeit bis zum Aufprall, der sogenannten Time-to-lmpact (TTI) ausgerichtet.

Dabei hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass bei einer TTI unterhalb eines vorgebbaren Schwellenwerts der Fahrzeugsitz die Ausrichtung, d.h. frontal oder dorsal einnimmt, die schneller einzunehmen ist.

Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass bei einer geringen bzw. kurzen Zeit bis zum Aufprall (TTI) mit höherer Sicherheit eine bessere Ausrichtung für die

Aufnahme der Kollisionskräfte durch den Insassen bzw. den Fahrzeugsitz

eingenommen werden kann.

In einer Ausführungsform des Fahrzeugsitzes gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Fahrzeugsitz bei einer unmittelbar bevorstehenden Kollision in Abhängigkeit von der erwarteten Kollisionsschwere ausgerichtet.

Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass bei Kollisionen oberhalb einer vorgebbaren Schwelle, d. h. bei schweren Kollisionen, eine verbesserte Aufnahme der einwirkenden Kollisionskräfte durch den Insassen bzw. Fahrzeugsitz erfolgen kann.

Somit wird, dass bei einer Kollision mit einer hohen erwarteten Kollisionsschwere eine verbesserte Sicherheit des Insassen erreicht wird. Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, dass der Fahrzeugsitz bei einer zu erwartenden Kollisionsschwere oberhalb einer vorgebbaren Schwelle für die Kollisionsschwere derart ausgerichtet wird, dass die Kollisionskräfte dorsal auf den Insassen einwirken.

Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass der Insasse durch die Sitzlehne, die sich zwischen Insasse und Kollisionsobjekt befindet, zusätzlich geschützt ist. So kann der Insasse vor eindringenden Gegenstände, Fahrzeugteilen oder Gegenständen bzw. Elementen des Fahrzeugs besonders gut geschützt werden.

Diese Ausführungsform weist insbesondere dann Vorteile auf, wenn eine Intrusion wahrscheinlich wird. Das eine Intrusion wahrscheinlich ist, lässt sich beispielsweise anhand der Position des Unfallgegners, seines Typs, seiner Steifigkeit, seiner Form und seiner Morphologie, insbesondere seines in die Kollision verwickelten Teils, ermittelt werden kann.

In einer weiteren Ausführungsform wird bei einer zu erwartenden hohen Unfallschwere, aber Intrusionswahrscheinlichkeit unterhalb einer gewissen Schwelle, der Insasse derart ausgerichtet, dass er in Richtung des Unfalls blickt, sodass die Kollisionskräfte frontal auf den Insassen einwirken.

Diese Ausführungsform weist zudem den Vorteil auf, dass der sogenannte Whiplash- Effekt, d. h. das hohe Beschleunigen des Kopfes, im Falle einer Kollision, effektiv verhindert werden kann, da der Insassen durch den Kollisionseintrag in den

Fahrzeugsitz hineinbeschleunigt werden. Der Whiplash- Effekt ist eine Quelle für schwere, bis hin zu tödlichen, Verletzungen.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug, aufweisend eine Mehrzahl von Fahrzeugsitzen gemäß einer der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass einzelne der Fahrzeugsitze der Mehrzahl von Fahrzeugsitzen in unterschiedliche Richtungen (bspw. frontal, dorsal) in Bezug auf die Kollisionsrichtung ausgerichtet werden. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung weist den Vorteil auf, dass in Abhängigkeit aller zu berücksichtigen Faktoren für den jeweiligen Insassen des Fahrzeugsitzes die optimale Ausrichtung des Fahrzeugsitzes zur Aufnahme der Kollisionskräfte

eingenommen werden kann.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Ansteuerung eines Fahrzeugsitzes gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden. Das Verfahren umfasst die Schritte:

Erfassen einer Kollision bzw. einer unmittelbar bevorstehenden Kollision;

Ermitteln einer Ausrichtung des Fahrzeugsitzes, sodass die einwirkenden Kollisionskräfte frontal oder dorsal auf den Insassen des Fahrzeugsitzes einwirken;

Ausgeben eines Ansteuersignals zum Drehen des Fahrzeugsitzes in die ermittelte Ausrichtung.

Nach einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird im Schritt des Ermittelns eine voraussichtliche Auftreffstelle zur Ermittlung der Ausrichtung berücksichtigt.

Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass in Abhängigkeit der

voraussichtlichen Auftreffstelle der Fahrzeugsitz derart ausgerichtet werden kann, dass die Beine des Insassen von der voraussichtlichen Auftreffstelle wegweisen. Dadurch befinden sich die Beine des Insassen sich nicht in der der Nähe eines potentiellen Eindringortes des Kollisionsobjekts. Wodurch ein besserer Schutz des Insassen und insbesondere dessen Beine ermöglicht wird.

Nach einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird im Schritt des Ermittelns eine Zeit bis zum Aufprall zur Ermittlung der Ausrichtung berücksichtigt.

Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass bei einer geringen bzw. kurzen Zeit bis zum Aufprall (TTI) mit höherer Sicherheit eine bessere Ausrichtung für die

Aufnahme der Kollisionskräfte durch den Insassen bzw. den Fahrzeugsitz

eingenommen werden kann. Nach einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird im Schritt des Ermittelns eine zu erwartenden Kollisionsschwere zur Ermittlung der Ausrichtung berücksichtigt.

Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass bei Kollisionen oberhalb einer vorgebbaren Schwelle, d. h. bei schweren Kollisionen, eine verbesserte Aufnahme der einwirkenden Kollisionskräfte durch den Insassen bzw. Fahrzeugsitz erfolgen kann.

Somit wird ermöglicht, dass bei einer Kollision mit einer hohen erwarteten

Kollisionsschwere eine verbesserte Sicherheit des Insassen erreicht wird.

Nach einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird im Schritt des Ermittelns eine Intrusionswahrscheinlichkeit zur Ermittlung der Ausrichtung berücksichtigt.

Diese Ausführungsform weist den Vorteil auf, dass in Abhängigkeit von der

Intrusionswahrscheinlichkeit der Fahrzeugsitz derart ausgerichtet werden kann, dass die Lehne des Sitzes einen zusätzlichen Schutz für den Insassen bietet. So kann der Insasse vor eindringenden Gegenstände, Fahrzeugteilen oder Gegenständen bzw. Elementen des Fahrzeugs besonders gut geschützt werden.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist, alle Schritte einer Ausführungsform eines der Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein maschinenlesbares

Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gemäß der vorliegenden Erfindung gespeichert ist.

Nachfolgend werden Einzelheiten und Ausführungsformen der Erfindung anhand von Figuren näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs unmittelbar vor einer bevorstehenden unvermeidbaren Kollision aufweisend eine Mehrzahl an Fahrzeugsitzen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Darstellung des Fahrzeugs zum Zeitpunkt einer Kollision;

Fig. 3 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der

vorliegenden Erfindung.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 10 unmittelbar vor einer bevorstehenden unvermeidbaren Kollision aufweisend eine Mehrzahl an

Fahrzeugsitzen A, B, C, D gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In der Figur 1 sieht man das Fahrzeug 10 mit vier Fahrzeugsitzen A, B, C, D, die frei gedreht werden können, d. h. die drehbar sind. Die Ausrichtungen O _A , O _B , ac, O _D der Fahrzeugsitze A, B, C, D ist durch einen jeweiligen Pfeil dargestellt.

In der dargestellten Situation könnte der Fahrer auf Fahrzeugsitz A sitzen und aus dem Fenster blicken oder an einem in einer Fahrzeugtüre eingelassenen Display arbeiten.

Die anderen Insassen auf den Fahrzeugsitzen B, C und D haben die Fahrzeugsitze derart ausgerichtet, dass sie in den Innenraum blicken.

Ein Kollisionsobjekt 20, bspw. ein weiteres Fahrzeug kommt von vorne links. Die Bewegung von Unfallgegner 20 und Fahrzeug 10 ist mit den Pfeilen a und ß dargestellt. Links unten ist ein Kräftedreieck dargestellt, das eine resultierende Kollisionskraft g darstellt. Diese resultierende Kraft wird im Falle des Eintritts der Kollision auf alle Fahrzeugsitze einwirken. Zur Verdeutlichung der Sitzposition zur eine resultierende Kollisionskraft g ist der resultierende Vektor an allen Fahrzeugsitzen dargestellt.

Eine Umfeldsensorik (nicht dargestellt) erkennt die drohende Kollision. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden basierend auf dieser Erkennung die Fahrzeugsitze mit den Insassen in eine möglichst optimale Ausrichtung gedreht bzw. allgemeiner gebracht.

Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des Fahrzeugs 10 zum Zeitpunkt des

Eintritts einer Kollision mit dem Kollisionsobjekt 20.

Der Fahrzeugsitz A befindet sich in der dargestellten Situation am nächsten zu dem erwarteten Aufprallort. Demnach ist der Insasse auf dem Fahrzeugsitz A dem

Unfallgeschehen am nächsten.

In der dargestellten Ausführungsform wurde der Fahrzeugsitz A im Vergleich zu der ursprünglichen Ausrichtung dargestellt in Figur 1 derart ausgerichtet, dass der Sitz entgegen der Richtung der erwarteten Kollisionskraft zeigt.

Diese Ausrichtung wurde gewählt, um den Fahrzeugsitz A in möglichst kurzer Zeit in eine Ausrichtung zu bringen, die dem Insassen einen verbesserten Schutz gewährt.

Alternativ könnte der Fahrzeugsitz A derart ausgerichtet werden, dass er in Richtung der einwirkenden Kraft der erwarteten Kollision zeigt.

Da in Bezug auf die ursprüngliche Ausrichtung des Fahrzeugsitzes A dargestellt in Figur A eine umfangreiche Richtungsänderung, d. h. im Wesentlichen eine

Richtungsänderung um mehr als 90° notwendig gewesen wäre, muss für diese

Ausrichtungsstrategie ausreichend Zeit bis zum Aufprall (TTI) zur Verfügung stehen.

Der Fahrzeugsitz B wurde derart ausgerichtet, dass er in Richtung der einwirkenden Kraft der erwarteten Kollision zeigt. Diese Ausrichtung wurde gemäß der dargestellten Ausführungsform gewählt, da die notwendige Ausrichtungsänderung durch eine Drehung des Fahrzeugsitzes B unterhalb von 90° möglich war. In der dargestellten Ausrichtung profitiert der Insasse des Fahrzeugsitz B zusätzlich davon, dass er durch die einwirkende Kraft der erwarteten Kollision zunächst in den Fahrzeugsitz B hineinbeschleunigt wird. Dadurch kann ein Whiplash- Effekt wirkungsvoll verhindert oder zumindest abgemildert werden.

Der Fahrzeugsitz C zeigt in der Ausgangssituation dargestellt in Figur 1 nahezu lotrecht auf die einwirkende Kraft der erwarteten Kollision. Daher könnte der

Fahrzeugsitz C hinsichtlich des Aufwands zur Ausrichtung sowohl derart ausgerichtet werden, dass er in Richtung der einwirkenden Kraft der erwarteten Kollision zeigt als auch entgegen dieser. Eine Ausrichtung derart, dass der Fahrzeugsitz C in Richtung der einwirkenden Kraft der erwarteten Kollision und damit weg von dem erwarteten Aufprallort zeigt, kann vorteilhaft sein, da durch den Fahrzeugsitz C der Rücken des Insassen dieses Fahrzeugsitzes C schützen kann und von den eindringenden Teilen geschützt wird.

Wenn die Kollisionsstärke der erwarteten Kollision als schwach ermittelt wird, d. h. wenn die erwartete Kollisionsstärke voraussichtlich unterhalb einer vorbestimmten Schwelle für die Kollisionsstärke verbleibt und relativ wenig Zeit zur Verfügung steht, dann kann es vorteilhaft sein den Fahrzeugsitz C derart auszurichten, dass sich der Fahrzeugsitz C zusätzlich durch den Krafteintrag der erwarteten Kollision in die ermittelte Ausrichtung dreht

Dies wird dadurch bedingt bzw. dieses Verhalten eines Fahrzeugsitzes gemäß der vorliegenden Erfindung wird dadurch begünstigt, wenn der Sitz in seiner Mitte fixiert ist. Dadurch wird erreicht, dass sich der Fahrzeugsitz bei einer Kollision durch die eingetragene Kollisionskraft aufgrund der Massenträgheit verstärkt in Richtung der einwirkenden Kraft der erwarteten Kollision bewegt.

Der Sitz D wird nicht gedreht, da er sich bereits in einer Linie mit der einwirkenden Kraft der bevorstehenden Kollision befindet und möglichst weit weg vom Unfallgeschehen befindet. Wenn D näher am Einschlagpunkt wäre, dann könnte der Sitz je nach zur Verfügung stehender Zeit noch um 180° gedreht werden.

Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung.

In Schritt 301 wird eine Kollision bzw. eine unmittelbar bevorstehende Kollision erfasst. Die Erfassung einer Kollision kann dabei über Kollisions- oder Crashsensoriken erfolgen. Dafür können bspw. Beschleunigungs-, Druck-, Körperschallsensoren oder Kombination aus diesen Sensoren eingesetzt werden. Die Erfassung einer

bevorstehenden Kollision kann dabei über Umfeldsensoriken erfolgen. Dafür können bspw. Video-, Radar-, Ultraschall-, Laser-, LIDAR-Sensoren oder Kombinationen aus diesen Sensoren eingesetzt werden. Verfahren zur Erfassung einer Kollision oder einer bevorstehenden Kollision sind dem Fachmann insbesondere aus dem Stand der Technik wohlbekannt.

In Schritt 302 wird die Ausrichtung eines Fahrzeugsitzes gemäß der vorliegenden Erfindung derart ermittelt, dass die einwirkenden Kollisionskräfte frontal oder dorsal, d. h. im Wesentlichen direkt von vorne oder direkt von hinten auf den Fahrzeugsitz bzw. auf den Insassen des Fahrzeugsitzes einwirken. Dabei können auf die Erfassung der Kollision bzw. die Erfassung der bevorstehenden Kollision zurückgegriffen werden. Zur Ermittlung kann auf die Richtung der Kollision bzw. der bevorstehenden Kollision zurückgegriffen werden. Dem Fachmann ist insbesondere aus dem Stand der Technik Verfahren bekannt, um aus einer erfassten Kollision bzw. bevorstehenden Kollision die Richtung der Kollision bzw. bevorstehenden Kollision bestimmt werden kann.

In Schritt 303 wird ein Ansteuersignal ausgegeben. Das Ansteuersignal ist dazu geeignet den Fahrzeugsitz gemäß der vorliegenden Erfindung in die ermittelte

Ausrichtung zu bewegen; genauer zu drehen. Dabei kann das Signal bspw. direkt an einen entsprechend gestalteten Aktuator ausgegeben werden. Ebenso ist denkbar, dass das Signal auf einen Kommunikationskanal bspw. einen Kommunikationsbus bspw. einen CAN- oder FlexRayBus ausgegebenen werden.