DE102018002559A1

DE102018002559A1 - Verfahren zur dynamischen Fixierung

Info

Publication number: DE102018002559A1
Application number: DE102018002559.5A
Authority: DE
Inventors: Karl Birk; Ralf Bogenrieder; Uwe Merz; Christian Nierla; Martin Seyffert
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-03-28
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2019-10-02
Also published as: US11794689B2; WO2019185407A1; US20210001801A1; CN111918796B; CN111918796A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt (4) auf einem Fahrzeugsitz (3) angeschnallten Insassen (2), wobei eine Querbeschleunigung des Fahrzeuges (1) sowie ein dem Fahrzeug (1) vorausliegender Straßenverlauf ermittelt werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Sicherheitsgurt (4) eine vorgegebene Zeitdauer vor einer Einfahrt in eine Kurve mit einer bestimmten Krümmung mit einer vorgegebenen Gurtkraft gestrafft wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt auf einem Fahrzeugsitz angeschnallten Insassen, wobei eine Querbeschleunigung des Fahrzeuges sowie ein dem Fahrzeug vorausliegender Straßenverlauf ermittelt werden.
Aus der DE 10 2008 050 316 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt in einem Sitz eines Fahrzeuges angeschnallten Fahrzeuginsassen bekannt. Dabei sieht das Verfahren vor, dass eine Querdynamik des Fahrzeuges bestimmt wird. Eine Gurtlose des Sicherheitsgurtes wird mittels eines Gurtaufrollers dann zumindest partiell aufgerollt, wenn ein oberer Schwellwert der Querdynamik überschritten wird und ein Kurvenradius eines vorausliegenden Straßenverlaufes konstant bleibt oder sich verringert.
Darüber hinaus ist aus der DE 10 2008 050 317 A1 ein Verfahren zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt in einem Sitz eines Fahrzeuges angeschnallten Fahrzeuginsassen bekannt. Dabei sieht das Verfahren vor, dass eine Querdynamik des Fahrzeuges bestimmt wird. Eine Gurtlose des Sicherheitsgurtes wird mittels eines Gurtaufrollers dann zumindest partiell aufgerollt, wenn ein oberer Schwellwert der Querdynamik überschritten wird.
Weiterhin ist in der DE 10 2009 056 990 A1 ein Verfahren für eine fahrdynamische Adaption einer Insassenfixierung, welche durch eine Aktivierung von zumindest einem Mittel zur Insassenfixierung erfolgt, beschrieben, wobei durch das Verfahren ein Zeitpunkt für die Aktivierung bestimmt wird. Dabei werden Informationen über einen künftigen Straßenverlauf eines Navigationssystems sowie aktuelle Fahrzeugdaten berücksichtigt. In einem ersten Schritt werden anhand von Straßenverlaufsdaten und einer aktuellen Fahrzeugposition ein Kurvenverlauf und ein Kurvenbeginn des Kurvenverlaufes einer Kurve zunächst grob bestimmt. In einem zweiten Schritt wird eine genauere Bestimmung eines exakten Kurvenbeginnes und damit des Kurvenverlaufes durchgeführt, in dem der exakte Kurvenbeginn oder ein Abstand zu dem exakten Kurvenbeginn durch ein bildauswertendes Kamerasystem oder durch eine Strahlmessung bestimmt wird. Der Zeitpunkt für die Aktivierung der Insassenfixierung wird zudem abhängig gemacht von einer Zeitdauer, welche voraussichtlich benötigt wird, bis die Fahrzeugposition den exakten Kurvenbeginn erreichen wird.
Ferner offenbart die DE 10 2010 053 352 A1 ein Verfahren für eine fahrdynamische Adaption einer Insassenfixierung, welche durch eine Aktivierung von zumindest einem Mittel zur Insassenfixierung erfolgt, wobei durch das Verfahren ein Zeitpunkt für die Aktivierung unter Einbeziehung aktueller Fahrzeugdaten bestimmt wird. Das Verfahren sieht zudem vor, dass eine Bestimmung eines Kurvenbeginnes und eines Kurvenverlaufes durch ein bildauswertendes Kamerasystem oder durch eine Strahlmessung bestimmt werden. Der Zeitpunkt für die Aktivierung der Insassenfixierung wird abhängig gemacht von einer Zeitdauer, welche voraussichtlich benötigt wird, bis das Fahrzeug den Kurvenbeginn erreicht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt auf einem Fahrzeugsitz angeschnallten Insassen anzugeben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Ein Verfahren zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt auf einem Fahrzeugsitz angeschnallten Insassen, wobei eine Querbeschleunigung des Fahrzeuges sowie ein dem Fahrzeug vorausliegender Straßenverlauf ermittelt werden, sieht erfindungsgemäß vor, dass der Sicherheitsgurt eine vorgegebene Zeitdauer vor einer Einfahrt in eine Kurve, welche eine vorgegebene Krümmung aufweist, mit einer vorgegebenen Gurtkraft gestrafft wird.
Dadurch, dass der Sicherheitsgurt vor Einfahrt in die Kurve gestrafft wird, wird der Insasse auf dem Fahrzeugsitz auf die Kurvenfahrt aufmerksam gemacht, wobei das Straffen eine haptische Warnung für den Insassen vor der Kurve darstellen kann, in welcher eine erhöhte, auf den Insassen wirkende Querbeschleunigung zu erwarten ist. Der Insasse, bei welchem es sich insbesondere um den Fahrer des Fahrzeuges handelt, hat somit die Möglichkeit zu bremsen und somit eine momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges zu verringern, wodurch eine womöglich vorliegende Unfallgefahr zumindest wesentlich verringert werden kann.
Dabei dient das Verfahren zur fahradaptiven Insassenfixierung, wodurch der Insasse im Fahrzeugsitz fixiert ist und somit einer seitlichen Verlagerung des Insassen im Fahrzeugsitz in Richtung einer Kurvenaußenseite entgegengewirkt wird.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine beim Durchfahren einer dem Fahrzeug vorausliegenden Kurve auftretende maximale Querbeschleunigung prognostiziert, wobei bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes der Querbeschleunigung der Sicherheitsgurt mit der vorgegebenen Gurtkraft die vorgegebene Zeitspanne vor Erreichen der prognostizierten maximalen Querbeschleunigung gestrafft wird.
Liegt die im Verlauf der Kurve zu erwartende maximale Querbeschleunigung an jenem Punkt der Kurve, welcher die höchste Krümmung aufweist, oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes dann ist vorgesehen, dass der Sicherheitsgurt bereits zu Beginn der Kurve, bevor eine messbare oder für den Insassen nennenswert spürbare Querbeschleunigung und damit eine seitliche Verlagerung des Insassen auftritt, gestrafft wird. Dabei wird der Sicherheitsgurt derart gestrafft, dass dieser vergleichsweise nah am Körper des Insassen anliegt. Durchfährt das Fahrzeug die Kurve und es wirkt eine bestimmte Querbeschleunigung auf das Fahrzeug, greift eine standardmäßig vorgeschriebene Gurtverriegelung, so dass sich eine Länge des Sicherheitsgurtes nicht ändern kann und die Gurtkraft sich passiv danach richtet, wie stark der Insasse durch die in Querrichtung wirkenden Trägheitskräfte in den Sicherheitsgurt gedrückt wird. Ein aktives Nachregeln, insbesondere ein aktives Straffen des Sicherheitsgurtes mit einer vorgegebenen Gurtkraft ist somit nicht erforderlich.
Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens sieht vor, dass im Fall einer einen vorgegebenen Schwellwert überschreitenden prognostizierten Querbeschleunigung der Sicherheitsgurt mit einer vorgegebenen Gurtkraft gestrafft wird, wobei bei einem Durchfahren der Kurve ein höher liegender vorgegebener weiterer Schwellwert überschritten wird, der Sicherheitsgurt mit einer vorgegebenen höheren Gurtkraft gestrafft wird.
Im Fall einer einen vorgegebenen Schwellwert überschreitenden prognostizierten Querbeschleunigung wird der Sicherheitsgurt mit einer vorgegebenen Gurtkraft gestrafft, wobei dann, wenn bei einem Durchfahren der Kurve ein höher liegender vorgegebener weiterer Schwellwert überschritten wird, der Sicherheitsgurt mit einer vorgegebenen höheren Gurtkraft gestrafft wird. Beim Überschreiten des weiteren Schwellwertes wird der Sicherheitsgurt also mit einer spürbar höheren Gurtkraft gestrafft, wodurch der Insasse auf die Erhöhung der Querbeschleunigung aufmerksam gemacht wird.
Der Insasse wird also gewarnt, wobei die Warnung durch die Straffung des Sicherheitsgurtes zweistufig erfolgt. Alternativ dazu kann die Straffung des Sicherheitsgurtes als Warnung auch mehrstufig, d. h. mehr als zweistufig erfolgen.
Im Fall einer prognostizierten kritischen Querbeschleunigung ist in einer Weiterbildung vorgesehen, dass die Straffung des Sicherheitsgurtes pulsierend erfolgt. Anhand der pulsierenden Straffung des Sicherheitsgurtes wird der Insasse, d. h. der Fahrer des Fahrzeuges vergleichsweise mit Nachdruck vor der Kurve gewarnt und zur Verringerung der momentanen Fahrgeschwindigkeit veranlasst.
In einer möglichen Ausführungsform wird die maximale Querbeschleunigung beim Durchfahren einer Kurve anhand erfasster Krümmungsdaten und einer erfassten momentanen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder anhand eines Fahrertyps ermittelt.
Dabei wird ermittelt, wie sportlich die Kurve von dem Fahrzeug durchfahren wird und welche maximale Querbeschleunigung voraussichtlich zu erwarten ist. Es wird also anhand der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeuges und/oder des Fahrertyps und der Krümmung der Kurve, d. h. der Fahrstrecke, die Querbeschleunigung ermittelt, die im Verlauf der zu durchfahrenden Kurve zu erwarten ist.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform wird bei der Ermittlung der maximalen Querbeschleunigung eine momentane Beschleunigung des Fahrzeuges berücksichtigt, so dass die maximale Querbeschleunigung verhältnismäßig exakt bestimmt werden kann. Dabei wird sowohl eine positive als auch eine negative Beschleunigung, d. h. eine Verzögerung des Fahrzeuges, berücksichtigt.
Der Schwellwert und/oder der weitere Schwellwert werden bzw. wird in einer möglichen Weiterbildung geschwindigkeitsabhängig vorgegeben, so dass der Schwellwert in Bezug auf die momentane Fahrgeschwindigkeit und die Krümmung der Kurve angepasst wird.
Eine Ausbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Straßenverlauf anhand erfasster Bilddaten zumindest einer fahrzeugseitigen Bilderfassungseinheit und/oder anhand von auf einer zentralen Rechnereinheit und/oder fahrzeugseitig vorliegenden Kartendaten ermittelt wird.
Bevorzugt wird der Straßenverlauf sowohl anhand der erfassten Bilddaten als auch anhand der Kartendaten ermittelt, so dass eine Genauigkeit in Bezug auf die Ermittlung des Straßenverlaufes erhöht werden kann. Dadurch ist es wiederum möglich, dass die Querbeschleunigung als Grundlage der Straffung des Sicherheitsgurtes weitgehend zutreffend ermittelt werden kann, um den Sicherheitsgurt gegebenenfalls mit der jeweils vorgesehenen Gurtkraft zu straffen.
Besonders bevorzugt wird der Sicherheitsgurt nach einer Zeitdauer von 2 Sekunden bis 3 Sekunden vor einem prognostizierten Erreichen des vorgegebenen Schwellwertes in Bezug auf die prognostizierte Querbeschleunigung mit der vorgegebenen Gurtkraft gestrafft. Durch die Straffung des Sicherheitsgurtes vor Erreichen des Schwellwertes, also vor einer merklich auftretenden Querbeschleunigung ist es möglich, dass die Straffung als haptischer Kurvenwarner angesehen werden kann.
Die Straffung des Sicherheitsgurtes erfolgt also immer im gleichbleibenden zeitlichen Vorlauf zum tatsächlichen fühlbaren Eintritt der Querbeschleunigung, so dass die Straffung des Sicherheitsgurtes als verhältnismäßig plausibel empfunden wird.
Ist dem Insassen, d. h. dem Fahrer des Fahrzeuges diese Funktion bekannt und der Fahrer spürt bei einem Zufahren auf die Kurve die Straffung des Sicherheitsgurtes, so weiß der Insasse intuitiv, dass in den folgenden Sekunden eine verhältnismäßig erhebliche Querbeschleunigung zu erwarten ist. Besonders sinnvoll ist die Funktion, wenn der Insasse, also der Fahrer, auf einer unbekannten Fahrstrecke fährt und die folgende Kurve in ihrem weiteren Verlauf nicht zu erkennen ist.
Vorzugweise können die erfassten Bilddaten der zumindest einen Bilderfassungseinheit mittels der ermittelten Kartendaten plausibilisiert werden und/oder die ermittelten Kartendaten werden mittels der erfassten Bilddaten der zumindest einen Bilderfassungseinheit plausibilisiert. Dadurch kann die Genauigkeit in Bezug auf die Ermittlung des Straßenverlaufes erhöht werden, wodurch wiederum die Genauigkeit bei der Ermittlung der Querbeschleunigung erhöht werden kann.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt die:

1 schematisch einen Ausschnitt eines Fahrzeuges mit einem Insassen auf einem Fahrzeugsitz und angelegtem Sicherheitsgurt.

In der einzigen Figur ist ein Ausschnitt eines Fahrzeuges 1 mit einem Insassen 2 auf einem Fahrzeugsitz 3 und angelegtem Sicherheitsgurt 4 dargestellt. Bei dem Insassen 2 handelt es sich um einen Fahrer des Fahrzeuges 1, welcher im Weiteren als Fahrer 2 bezeichnet wird.
Bei dem Sicherheitsgurt 4 handelt es sich um einen Dreipunktgurt, so dass der Fahrer 2 bei angelegtem Sicherheitsgurt 4 an drei Befestigungspunkte B1 bis B3 einer Fahrzeugkarosserie angebunden ist.
Dabei bildet ein Gurtschloss 5, in welches eine verschiebbar an dem Sicherheitsgurt 4 angeordnete Gurtschlosszunge 6 einsteckbar ist, einen ersten Befestigungspunkt B1. Einen zweiten Befestigungspunkt B2 bildet ein Endbeschlag 7 und ein dritter Befestigungspunkt B3 ist von einer Umlenkung 8 oder einem Gurtaufroller 9 des Sicherheitsgurtes 4 gebildet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der dritte Befestigungspunkt B3 durch den Gurtaufroller 9 gebildet.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Gurtaufroller 9 mit einem reversiblen Gurtstraffer 10 gekoppelt, wobei alternativ oder zusätzlich der Endbeschlag 7 und/oder das Gurtschloss 5 mit einem solchen reversiblen Gurtstraffer 10 gekoppelt sein können bzw. kann.
Legt der Insasse 2 seinen Sicherheitsgurt 4 an und die Gurtschlosszunge 6 wird in das Gurtschloss 5 eingesteckt, wird der Gurtstraffer 10 angesteuert, so dass der Sicherheitsgurt 4 gestrafft und eine Gurtlose verringert wird. Der Sicherheitsgurt 4 liegt nach der Straffung im Wesentlichen gestrafft am Körper des Fahrers 2 an.
Der Gurtstraffer 10 wird elektromotorisch angetrieben und ist somit reversibel, also mehrfach aktivierbar, wobei ein Straffweg weitestgehend unbegrenzt ist, da der elektromotorische Antrieb auf eine Achse des Gurtaufrollers 9 wirkt.
Zusätzlich zur Verringerung der Gurtlose beim Anlegen des Sicherheitsgurtes 4 ist der Gurtstraffer 10 als präventiver Insassenschutz eingesetzt.
Wird anhand von einer Umgebungssensorik erfasster Signale ermittelt, dass dem Fahrzeug 1 eine Kollision bevorsteht oder die Kollision selbst erfasst wird, wird der Gurtstraffer 10 angesteuert, um die Gurtlose zu verringern, so dass der Sicherheitsgurt 4 gestrafft am Körper des Fahrers 2 anliegt, so dass dieser vergleichsweise frühzeitig an einer kollisionsbedingten Gesamtverzögerung des Fahrzeuges 1 teilnimmt.
Zudem wird der Gurtstraffer 10, wie dem Stand der Technik zu entnehmen ist, zur fahradaptiven Insassenfixierung eingesetzt. Dabei wird der Sicherheitsgurt 4 bevorzugt bei einer sportlichen Kurvenfahrt gestrafft, um den Fahrer 2 in seinem Fahrzeugsitz 3 zu fixieren und seiner seitlichen Verlagerung jeweils zu einer Kurvenaußenseite entgegenzuwirken.
Das Fahrzeug 1 verfügt über zumindest eine nicht näher dargestellte Bilderfassungseinheit, deren Erfassungsbereich vor das Fahrzeug 1 gerichtet ist und die im Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 fortlaufend Bilddaten erfasst.
Des Weiteren sind in dem Fahrzeug 1, beispielsweise als Bestandteil eines Navigationssystems, Kartendaten hinterlegt, wobei die Kartendaten auch mittels einer zentralen Rechnereinheit, mit der das Fahrzeug 1 über eine Funkverbindung verbunden ist, zur Verfügung gestellt werden können.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Kartendaten in dem Fahrzeug 1 vorhanden sind und regelmäßig aktualisiert wurden und werden.
Um die Insassenfixierung in Bezug auf eine Kurvenfahrt des Fahrzeuges 1 zu verbessern ist ein im Weiteren beschriebenes Verfahren vorgesehen.
Mittels der Kartendaten und der erfassten Bilddaten der zumindest einen Bilderfassungseinheit des Fahrzeuges 1 wird ein dem Fahrzeug 1 vorausliegender Straßenverlauf ermittelt. Es ist also bekannt, wann das Fahrzeug 1 auf eine Kurve im Straßenverlauf zufährt.
Anhand der Kartendaten und/oder der erfassten Bilddaten können Krümmungsdaten eine nächste Kurve betreffend ermittelt werden.
Diese Krümmungsdaten werden dahingehend ausgewertet, wie weit das Fahrzeug 1 von einem Scheitelpunkt der Kurve entfernt ist.
Weiterhin werden die ermittelten Krümmungsdaten in Verbindung mit einer momentanen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 dazu verwendet, einzuschätzen, wie sportlich die Kurve durchfahren werden wird und welche maximale Querbeschleunigung beim Durchfahren der Kurve voraussichtlich zu erwarten ist. Alternativ oder zusätzlich kann anhand eines Fahrertyps ermittelt werden, wie sportlich die Kurve durchfahren wird und welche maximale Querbeschleunigung dadurch wirkt.
Die Genauigkeit dieser Prognose kann insofern gesteigert werden, wenn eine momentane Beschleunigung des Fahrzeuges 1 bei der Ermittlung der maximalen Querbeschleunigung berücksichtigt wird.
Mit anderen Worten wird anhand der Eigengeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 und der Krümmung einer dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Fahrtstrecke die Querbeschleunigung ermittelt, die im Verlauf der zu durchfahrenden Kurve zu erwarten ist. Es wird also eine Querbeschleunigungsprognose erstellt.
Liegt die im Verlauf der Kurve zu erwartende Querbeschleunigung mit ihrem Maximalwert, also an jenem Punkt der Kurve, der die größte Krümmung aufweist, oberhalb eines vorgegebenen Schwellwertes, dann kann der Sicherheitsgurt 4 bereits vor einem Beginn der Kurve mit einer vorgegebenen Gurtkraft gestrafft werden. Der Sicherheitsgurt 4 wird also gestrafft, bevor eine messbare oder für den Fahrer 2 nennenswert spürbare Querbeschleunigung und damit eine seitliche Verlagerung des Fahrers 2 in seinem Fahrzeugsitz 3 auftritt.
Insbesondere ist der Schwellwert geschwindigkeitsabhängig, so dass der Schwellwert bei einer vergleichsweise hohen momentanen Fahrgeschwindigkeit niedriger eingestellt wird, als wenn das Fahrzeug 1 langsamer fahren würde.
Wird der Schwellwert überschritten, wird die auf den Sicherheitsgurt 4 wirkende Gurtkraft moderat erhöht, so dass die Gurtlose verringert wird und der Sicherheitsgurt 4 vergleichsweise straff am Körper des Fahrers 2 anliegt.
Da eine vorteilhafte und als plausibel erfahrene Auslegung in Bezug auf die Straffung des Sicherheitsgurtes 4 oberhalb von 0,3 G als Schwellwert vorsieht, wird im Verlauf der Kurve ohnehin eine standardmäßige Gurtverriegelung aktiviert, so dass die Auszugslänge des Sicherheitsgurtes 4 nicht verändert werden kann, der Sicherheitsgurt 4 also nicht mehr nachgibt. Dabei richtet sich die Gurtkraft ausschließlich passiv danach, wie stark der Fahrer 2 durch die in Querrichtung wirkenden Trägheitskräfte in den Sicherheitsgurt 4 gedrückt wird. Ein aktives Nachregeln in Bezug auf die Gurtkraft ist im Verlauf der Kurve somit nicht erforderlich.
Insbesondere wird die Genauigkeit in Bezug auf den dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Straßenverlauf erhöht, wenn Kartendaten entlang eines von einer Telematik berechneten sogenannten „most probable path“, dass einem wahrscheinlichsten Pfad, ausgewertet werden, weil dann ein dem Fahrzeug 1 vorausliegender Straßenverlauf von bis zu 8 km ermittelt werden kann.
In einer möglichen Ausführungsform ist vorgesehen, dass nicht der gesamte Verlauf der vor dem Fahrzeug 1 liegenden Kurve in eine Bewertung einbezogen wird, ob der vorgegebene Schwellwert in Bezug auf die Querbeschleunigung überschritten werden wird, sondern es wird nur eine feste Vorlaufzeit betrachtet.
Die Betrachtung der gesamten Kurve kann bei sehr langgezogenen Kurven, deren Krümmung nur sehr langsam zunimmt und deren Scheitelpunkt erst nach einigen Sekunden erreicht wird, zu dem Effekt führen, dass die Straffung des Sicherheitsgurtes 4 eine längere Zeit vor Erreichen einer nennenswerten Querbeschleunigung erfolgt. Eine derart erfolgende Straffung des Sicherheitsgurtes 4 kann von dem Insassen 2 als unplausibel erlebt werden.
Wird jedoch nur der Straßenverlauf für die folgenden 2 Sekunden oder 3 Sekunden Fahrt hinsichtlich der Krümmung und damit hinsichtlich der voraussichtlichen zu erwartenden Querbeschleunigung analysiert, erfolgt die Straffung des Sicherheitsgurtes 4 immer im gleichbleibenden zeitlichen Vorlauf zur tatsächlich fühlbaren Querbeschleunigung. Im Allgemeinen wird eine derart durchgeführte Straffung des Sicherheitsgurtes 4 als plausibel erlebt.
Wird der Sicherheitsgurt 4 mit einer Vorlaufzeit von mindestens 2 Sekunden bis 3 Sekunden vor dem prognostizierten Erreichen des Schwellwertes der Querbeschleunigung gestrafft, stellt die Straffung einen haptischen Kurvenwarner dar.
Weiß der Fahrer 2 um eine Funktion des Gurtstraffers 10 zur dynamischen Insassenfixierung, und der Fahrer 2 spürt bei einer Zufahrt auf eine Kurve die Straffung des Sicherheitsgurtes 4, weiß der Fahrer 2 intuitiv, dass in den folgenden Sekunden eine im Wesentlichen erhebliche Querbeschleunigung zu erwarten ist.
Besonders nützlich erweist sich diese Funktion, wenn der Fahrer 2 auf einer unbekannten Fahrstrecke fährt und die folgende Kurve in ihrem weiteren Verlauf für den Fahrer 2 nicht zu erkennen ist.
Zudem sieht das Verfahren zur dynamischen Insassenfixierung vor, dass die haptische Kurvenwarnung durch die Straffung des Sicherheitsgurtes 4 zwei- oder mehrstufig erfolgt.
Wird in der folgenden Kurve eine oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes wirkende Querbeschleunigung erwartet, erfolgt die Straffung des Sicherheitsgurtes 4 mit einer vergleichsweise geringen Gurtkraft. Im Fall, dass ermittelt wird, dass durch die gefahrene momentane Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 und der bevorstehenden Krümmung der Kurve ein weiterer vorgegebener Schwellwert, der oberhalb des vorgegebenen Schwellwertes liegt, überschritten wird, erfolgt die Straffung des Sicherheitsgurtes 4 mit einer höheren Gurtkraft, so dass die Straffung spürbar stärker erfolgt.
Wird anhand der momentanen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 und der bevorstehenden Krümmung der Kurve ermittelt, dass die Querbeschleunigung einen kritischen Schwellwert überschreitet, ist vorgesehen, dass der Sicherheitsgurt 4 als haptische Warnung pulsierend gestrafft wird. Durch die pulsierende Warnung wird der Fahrer 2 in Bezug auf die nächste Kurve gewarnt und aufgefordert, seine Fahrgeschwindigkeit zum Durchfahren der Kurve zu verringern.
Die Kurvenwarnung durch die Straffung des Sicherheitsgurtes 4 kann ausschließlich dort erfolgen, wo Krümmungsdaten in Bezug auf den Straßenverlauf durch Kartendaten und/oder die erfassten Bilddaten der zumindest einen Bilderfassungseinheit des Fahrzeuges 1 vorliegen.
In Abhängigkeit einer Güte und einer Verfügbarkeit der Krümmungsdaten aus den Kartendaten und den erfassten Bilddaten kann eine Verknüpfung der Krümmungsdaten in Form einer gegenseitigen Plausibilisierung erfolgen. Dazu kann beispielsweise eine Mittelwertbildung oder eine gewichtete Mittelwertbildung durchgeführt werden, wenn die aus den Kartendaten und den Bilddaten ermittelten Krümmungsdaten unterschiedliche Werte aufweisen.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass die fahradaptive Insassenfixierung auf eine Straßenverlaufsvorausschau sowie Krümmungsdaten zurückgreift, die bereits in einem anderen Modul, beispielsweise des Fahrzeuges 1 und/oder der zentralen Rechnereinheit fusioniert und/oder plausibilisiert wurden. Dabei können in Bezug auf die Fusionierung und/oder die Plausibilisierung auch weitere Quellen und/oder Sensordaten einbezogen werden, so dass der Straßenverlauf vor dem Fahrzeug 1, insbesondere eine Geometrie des Straßenverlaufes, zur Straffung des Sicherheitsgurtes 4 möglichst zuverlässig und präzise beschrieben werden kann.
Zur Durchführung des Verfahrens, dass der Sicherheitsgurt 4 in Abhängigkeit einer prognostizierten Querbeschleunigung vor Eintreten der Querbeschleunigung gestrafft wird, wird berücksichtigt, welchen Zeitraum der Gurtstraffer 10 benötigt, um die gewünschte Gurtkraft bei der Straffung zu erzeugen. Bei gegebener Fahrgeschwindigkeit kann eine Aktivierungsdauer des Gurtstraffers 10 in eine Fahrstrecke umgerechnet werden. Dadurch ist es möglich, die Straffung des Sicherheitsgurtes 4 derart frühzeitig zu aktivieren, dass ihre Wirkung bereits zu Beginn der Kurve eingetreten ist.
Zudem sieht das Verfahren weiterhin vor, dass in Abhängigkeit des ermittelten, dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Straßenverlaufes, die Straffung des Sicherheitsgurtes 4 nach durchfahrender Kurve nicht aufgehoben wird, wenn der ermittelte Straßenverlauf anzeigt, dass danach bereits die nächste Kurve folgt.
Insbesondere basiert die Ermittlung des Straßenverlaufes auf der Erkennung von Fahrbahnmarkierungen in den erfassten Bilddaten und der Berechnung von Klothoidenparametern eines Abschnittes der Fahrstrecke vor dem Fahrzeug 1 als auch auf der Bereitstellung von exakten geometrischen Kartendaten aus vorhandenen Straßenkarten.
Da für die Durchführung des Verfahrens zur fahradaptiven, d. h. dynamischen Insassenfixierung bei Kurvenfahrten im Wesentlichen nur eine Fahrstrecke des Straßenverlaufes von etwa 100 Metern bis 200 Metern relevant ist, ein solcher Abschnitt aber nur in vergleichsweise günstigen Straßensituationen mittels der zumindest einen Bilderfassungseinheit erfasst werden kann, ist die Nutzung von Kartendaten in den meisten Fällen wesentlicher Bestandteil des Verfahrens.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2: Insasse/Fahrer
3: Fahrzeugsitz
4: Sicherheitsgurt
5: Gurtschloss
6: Gurtschlosszunge
7: Endbeschlag
8: Umlenkung
9: Gurtaufroller
10: Gurtstraffer
B1: erster Befestigungspunkt
B2: zweiter Befestigungspunkt
B3: dritter Befestigungspunkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008050316 A1 [0002]
DE 102008050317 A1 [0003]
DE 102009056990 A1 [0004]
DE 102010053352 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur dynamischen Fixierung eines mit einem Sicherheitsgurt (4) auf einem Fahrzeugsitz (3) angeschnallten Insassen (2), wobei eine Querbeschleunigung des Fahrzeuges (1) sowie ein dem Fahrzeug (1) vorausliegender Straßenverlauf ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsgurt (4) eine vorgegebene Zeitdauer vor einer Einfahrt in eine Kurve, welche eine vorgegebene Krümmung aufweist, mit einer vorgegebenen Gurtkraft gestrafft wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine beim Durchfahren einer dem Fahrzeug (1) vorausliegenden Kurve auftretende maximale Querbeschleunigung prognostiziert wird, wobei bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes der Querbeschleunigung der Sicherheitsgurt (4) mit der vorgegebenen Gurtkraft die vorgegebene Zeitspanne vor Erreichen der prognostizierten maximalen Querbeschleunigung gestrafft wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer einen vorgegebenen Schwellwert überschreitenden prognostizierten Querbeschleunigung der Sicherheitsgurt (4) mit einer vorgegebenen Gurtkraft gestrafft wird, wobei dann, wenn bei einem Durchfahren der Kurve ein höher liegender vorgegebener weiterer Schwellwert überschritten wird, der Sicherheitsgurt (4) mit einer vorgegebenen höheren Gurtkraft gestrafft wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall einer prognostizierten kritischen Querbeschleunigung die Straffung des Sicherheitsgurtes (4) pulsierend erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Querbeschleunigung beim Durchfahren einer Kurve anhand erfasster Krümmungsdaten und einer erfassten momentanen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges (1) und/oder anhand eines Fahrertyps ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der maximalen Querbeschleunigung eine momentane Beschleunigung des Fahrzeuges (1) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwellwert und/oder der weitere Schwellwert geschwindigkeitsabhängig vorgegeben werden bzw. wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Straßenverlauf anhand erfasster Bilddaten zumindest einer fahrzeugseitigen Bilderfassungseinheit und/oder anhand von auf einer zentralen Rechnereinheit und/oder fahrzeugseitig vorliegenden Kartendaten ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherheitsgurt (4) nach einer Zeitdauer von 2 Sekunden bis 3 Sekunden vor einem prognostizierten Erreichen des vorgegebenen Schwellwertes in Bezug auf die prognostizierte Querbeschleunigung mit der vorgegebenen Gurtkraft gestrafft wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die erfassten Bilddaten der zumindest einen Bilderfassungseinheit mittels der ermittelten Kartendaten plausibilisiert werden und/oder dass die ermittelten Kartendaten mittels der erfassten Bilddaten der zumindest einen Bilderfassungseinheit plausibilisiert werden.