DE102018202227A1

DE102018202227A1 - Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102018202227A1
Application number: DE102018202227.5A
Authority: DE
Inventors: Heiko Freienstein; Thomas Mauerer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2019-08-14
Also published as: WO2019158362A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtanordnung (1) für ein Fahrzeug, mit einem Gurtband (5), einem Gurtschloss (7), einer Gurtzunge (9) und einer Gurtführung (10), welche das Gurtband (5) zumindest bereichsweise führt. Hierbei umfasst die Gurtführung (10) eine mit dem Gurtband (5) gekoppelte Fluidstruktur (12), welche das Gurtband (5) bewegt und zumindest bereichsweise trägt.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Sicherheitsgurtanordnungen für ein Fahrzeug bekannt, welche ein Gurtband, ein Gurtschloss, eine Gurtzunge und eine Gurtführung umfassen. Eine solche Gurtführung, welche das Gurtband zumindest bereichsweise führt, kann beispielsweise einen Gurtbringer und/oder ein Gurtschulterpolster umfassen. Ein solcher Gurtbringer bewegte eine Gurtzunge mit dem Gurt von hinten seitlich an dem Insassen vorbei, so dass dieser die Gurtzunge greifen und ins Gurtschloss und stecken kann.
Im Hinblick auf zukünftige Mobilitätslösungen, bei welchen Fahrzeuge zumindest teilweise oder vollständig autonom ohne Fahrer bewegt werden, sitzen die Insassen länger in den Fahrzeugen, müssen sich aber nicht auf die Fahrt konzentrieren, sondern können sich anderweitig beschäftigen. Damit steigen die Komfortansprüche an den Innenraum sowie der Wunsch nach mehr Bewegungsfreiheit des Oberkörpers ohne den Schutz der Insassen im Falle eines Unfalls oder einer Sicherheitsbremsung zu vernachlässigen.
Offenbarung der Erfindung
Die Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass Verlauf und Art eines Kontakts eines Gurtbands während einer normalen Fahrt auf den gegurteten Insassen dermaßen beeinflusst wird, dass der Gurt nicht mehr spürbar wahrgenommen wird und doch als Rückhaltemittel mit voller Wirkung zur Verfügung steht.
Dadurch kann der Tragekomfort des Sicherheitsgurts in vorteilhafter Weise deutlich gesteigert werden kann. Eine Steigerung des Tragekomforts, ist insbesondere im Hinblick auf zukünftige Mobilitätslösungen, wie Fahrzeuge mit zumindest teilweise autonomen Fahrfunktionen wünschenswert. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug ermöglichen in vorteilhafter Weise eine Steigerung des Komforts und der Bewegungsfreiheit des Insassen im Innenraum eines Fahrzeugs mit zumindest teilweise autonomen Fahrfunktionen. Einen weiteren Anwendungsfall stellen ältere Insassen oder gesundheitlich beeinträchtigte Insassen dar, die empfindlicher auf den Gurtkontakt und die Reibung reagieren.
In einer höheren Ausbaustufe ermöglichen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug, dass die Insassen im normalen Fahrbetrieb unangegurtet im Fahrzeug sitzen und in Abhängigkeit des Risikos voll automatisch angegurtet oder abgegurtet werden. Das bedeutet, dass in dieser Ausbaustufe der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung der Fahrbetrieb fortlaufend überwacht und der Sicherheitsgurt im Falle eines erkannten bevorstehenden Aufpralls und/oder einer bevorstehenden Sicherheitsbremsung vollständig automatisch angelegt wird, indem die Gurtzunge vollständig automatisch zum Gurtschloss geführt und in dieses eingesteckt wird. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise das Mitfahren in einem Fahrzeug ohne Einschränkung des Komforts durch einen Sicherheitsgurt, jedoch mit dem vollen Schutz im Falle eines Unfalls oder einer Sicherheitsbremsung. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug stellen somit einen automatischen Sicherheitsgurt für automatisches Fahren zur Verfügung, welcher sich situationsabhängig anlegt oder auch entkoppelt und zurückzieht und dem Insassen so völlige Freiheit bietet, wenn die aktuelle Fahrsituation es zulässt.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen eine Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug, mit einem Gurtband, einem Gurtschloss, einer Gurtzunge und einer Gurtführung zur Verfügung, welche das Gurtband zumindest bereichsweise führt. Hierbei umfasst die Gurtführung eine mit dem Gurtband gekoppelte Fluidstruktur, welche das Gurtband bewegt und zumindest bereichsweise trägt.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen der im unabhängigen Patentanspruch 1 angegebenen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug möglich.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Fluidstruktur ein Fluidaggregat und einen Schlauch umfassen kann. Hierbei kann der Schlauch mindestens einen Fluidanschluss und mindestens einen Druckraum umfassen. Das Fluidaggregat kann eine Auswerte- und Steuereinheit und eine Fluidpumpe umfassen. Hierbei kann die Fluidpumpe fluidisch mit dem mindestens einen Fluidanschluss verbunden werden, wobei die Auswerte- und Steuereinheit die Fluidpumpe ansteuern kann, um einen vorgebbaren Druck in dem mindestens einen Druckraum einzustellen. Natürlich kann der Schlauch mehrere Abschnitte mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise Elastizität, und fluidischen Eigenschaften aufweisen, um den Gurtverlauf für verschiedene Gurtsegmente zu beeinflussen. So können beispielsweise Ventile oder Schwächungen des Materials integriert werden, welche die Fluidstruktur während des Druckaufbaus beeinflussen, um einen gewünschten Bewegungsverlauf der Fluidstruktur umzusetzen.
Unter der Auswerte- und Steuereinheit wird vorliegend ein elektrisches Gerät, wie beispielsweise ein Steuergerät, insbesondere ein Airbagsteuergerät, verstanden, welches von einer Unfallsensorik erfasste Sensorsignale verarbeitet bzw. auswertet. Die Auswerte- und Steuereinheit kann mindestens eine Schnittstelle aufweisen, die hard- und/oder softwaremäßig ausgebildet sein kann. Bei einer hardwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen beispielsweise Teil eines sogenannten System-ASICs sein, der verschiedenste Funktionen der Auswerte- und Steuereinheit beinhaltet. Es ist jedoch auch möglich, dass die Schnittstellen eigene, integrierte Schaltkreise sind oder zumindest teilweise aus diskreten Bauelementen bestehen. Bei einer softwaremäßigen Ausbildung können die Schnittstellen Softwaremodule sein, die beispielsweise auf einem Mikrocontroller neben anderen Softwaremodulen vorhanden sind. Von Vorteil ist auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert ist und zur Durchführung der Auswertung verwendet wird, wenn das Programm von der Auswerte- und Steuereinheit ausgeführt wird.
Unter einer Unfallsensorik wird vorliegend eine Baugruppe verstanden, welche mindestens einen Sensor umfasst, welcher eine physikalische Größe bzw. eine Änderung einer physikalischen Größe direkt oder indirekt erfasst und vorzugsweise in ein elektrisches Sensorsignal umwandelt. Die Unfallsensorik kann beispielsweise druckempfindliche Sensorelemente, welche einen Aufprallbereich am Fahrzeug ermitteln, und/oder Beschleunigungssensorelemente, welche beschleunigungsrelevante Informationen des Fahrzeugs erfassen, und/oder Sensorelemente umfassen, welche Gegenstände und/oder Hindernisse und/oder andere crashrelevante Fahrzeugumfelddaten ermitteln und zur Auswertung zur Verfügung stellen. Solche Sensorelemente können beispielsweise auf Video- und/oder Radar- und/oder Lidar und/oder PMD- und/oder Ultraschall-Technologien basieren. Zudem können auch Signale und Informationen einer vorhandenen ABS-Sensorik und die im dafür vorgesehenen Steuergerät abgeleiteten Größen ausgewertet werden. Basierend auf den beschleunigungsrelevanten Informationen und/oder daraus ermittelten Größen können beispielsweise eine Fahrzeugbewegung und eine Fahrzeuglage im dreidimensionalen Raum geschätzt werden, wobei die aktuell geschätzte Fahrzeuglage im Raum zur Überschlagserkennung ausgewertet und als normaler Fahrzustand oder als Überschlag bewertet werden können.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sicherheitsgurtanordnung kann der Schlauch mäanderförmig zwischen einer ersten Gewebestruktur mit einer ersten Elastizität und einer zweiten Gewebestruktur mit einer höheren zweiten Elastizität angeordnet werden und mehrere Druckräume ausbilden, um im angegurteten Zustand über einen vorgebbaren Druck in den Druckräumen einen Abstand zwischen dem Gurtband und dem Körper eines Insassen einzustellen. Hierbei kann eine durch Druckerhöhung in den Druckräumen bewirkte Ausdehnung in eine Bewegung umgesetzt werden, welche im angelegten Zustand den Abstand zwischen dem Gurtband und dem Körper des Insassen vergrößern kann. Zudem kann eine durch Druckreduzierung in den Druckräumen bewirkte Schrumpfung in eine Bewegung umgesetzt werden, welche im angelegten Zustand den Abstand zwischen dem Gurtband und dem Körper des Insassen verkleinern kann. Dadurch kann in vorteilhafter Weise der Verlauf des Gurtbands sowie der Kontakt mit dem Insassen während der Fahrt beeinflusst werden. Die Fluidstruktur hält das Gurtband während des normalen Fahrbetriebs in Position, so dass das Gurtband den Insassen gerade nicht berührt. In vorteilhafter Weise kann die Sicherheitsgurtanordnung mindestens einen Sensor umfassen, welcher geeignet ist, den Abstand zwischen dem Gurtband und dem Insassen zu überwachen. Der Abstand kann beispielsweise unabhängig vom Insassenvolumen und einer Sitzposition auf eine konstante Größe eingestellt werden. Hierzu kann der mindestens eine Sensor ein abgesetzter Innenraumsensor sein, welcher durch Video, Range-Sensing, Ultraschall, Radar usw. die Silhouette des Insassen erfasst. Der mindestens eine Sensor kann auch in den Schlauch oder die Gewebestruktur integriert und beispielsweise als kapazitiver Sensor ausgeführt sein, welcher den Abstand zwischen dem Schlauch bzw. der Gewebestruktur und dem Insassen ermittelt. In Abhängigkeit der Messgröße kann dann der Abstand zwischen dem Gurtband und dem Insassen eingestellt werden. In vorteilhafter Weise kann der Abstand an die Kleidung angepasst werden. Trägt der Insasse beispielsweise eine dicke Jacke, dann kann das Gurtband ohne Abstand an der dicken Jacke anliegen. Bei dünner Bekleidung, wie einem T-Shirt, Hemd, Bluse usw. kann der Abstand auf den vorgegebenen Wert eingestellt werden. Des Weiteren kann ein vorhandener pyrotechnischer Gurtstraffer die geringfügige Gurtlose im Falle eines erkannten bevorstehenden Aufpralls und/oder einer bevorstehenden Sicherheitsbremsung straffen. In vorteilhafter Weise können Ventile oder Schwächungen des Materials integriert werden, welche beim Straffvorgang über Überdruck der pneumatischen Struktur (ggf. irreversibel) geöffnet werden und das formschlüssige Anlegen des Gurtbands ermöglichen.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sicherheitsgurtanordnung kann die Fluidstruktur einen dem Insassen zugewandten Airbag umfassen, welcher ausgeführt sein kann, den Abstand zwischen dem Gurtband und dem Insassen zu überwinden. Der Airbag kann beispielsweise im Falle eines erkannten bevorstehenden Aufpralls und/oder einer bevorstehenden Sicherheitsbremsung mit Fluid gefüllt werden.
In alternativer vorteilhafter Ausgestaltung der Sicherheitsgurtanordnung kann der Schlauch an einem ersten Ende umgestülpt und fixiert werden, wobei der mindestens eine Fluidanschluss am umgestülpten Ende angeordnet sein kann und sich der mindestens eine Druckraum zwischen einem umgestülpten Bereich und einem weiteren Bereich des Schlauches ausbilden kann. Hierbei kann die mit dem Gurtband gekoppelte Gurtzunge schwimmend an der Umstülpung des Schlauchs gelagert werden, um die Gurtzunge entlang einer gewünschten Bewegungsbahn zu bewegen. Zudem kann sich die Umstülpung durch Druckerhöhung in dem mindestens einen Druckraum aus einer Ausgangslage in eine vorgebbare Richtung bewegen und die Gurtzunge mitnehmen. Zum automatischen Angurten des Insassen kann die Umstülpung die Gurtzunge in ein zugeordnetes Gurtschloss einführen und festlegen. Über eine solche Fluidstruktur können verschiedenste Gurtgeometrien realisiert werden. So kann beispielsweise ein Dreipunktgurtsystem mit separatem Brust- und Beckengurt umgesetzt werden. Alternativ können auch zwei Brustgurte über Kreuz angelegt werden, was beispielsweise in gedrehter Sitzposition einen besonderen Schutz gegenüber Herausrutschen ermöglicht. Die Gurtzunge findet beispielsweise dadurch in das Gurtschloss, dass durch eine Innenraumsensorik die Position im Raum ermittelt und an die Auswerte- und Steuereinheit übertragen wird, welche dann eine korrespondierende Regelung umsetzt. Durch eine entsprechende Gestaltung der Fluidstruktur kann eine Längenausdehnung von bis zu 5,5 m/s erreicht werden, so dass eine schnelle Angurtung in 250 ms erreichbar scheint. Prinzipiell kann die Fluidpumpe auch durch Gasgeneratoren ersetzt werden, so dass die Aufblaszeit sehr kurz ausfallen kann. Über entsprechende Ventile oder integrierte Schwächungen des Materials kann der gewünschte Bewegungsverlauf der Fluidstruktur bereits in der Vorunfallphase richtig voreingestellt werden, so dass die Gurtzunge im Falle eines erkannten bevorstehenden Aufpralls und/oder einer bevorstehenden Sicherheitsbremsung ins Gurtschloss findet.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Sicherheitsgurtanordnung kann der Schlauch am zweiten Ende auf eine federbelastete erste Wickelvorrichtung aufwickelt werden, wobei das Gurtband auf eine federbelastete zweite Wickelvorrichtung aufgewickelt werden kann. Somit kann die erste Wickelvorrichtung bei einer Druckreduzierung in dem mindestens einen Druckraum den Schlauch aufwickeln und die Umstülpung zurück in Richtung Ausgangslage bewegen, wobei die zweite Wickelvorrichtung zeitgleich das Gurtband aufwickeln und die Gurtzunge zurück in Richtung Ausgangslage bewegen kann. Des Weiteren können zwei Gurtbänder im Schlauch geführt sein, wobei jeweils ein erstes Ende der beiden Gurtbänder im Bereich des ersten Endes des Schlauchs fixiert sein können und die Umstülpung die beiden Gurtbänder in entgegengesetzte Richtungen umlenken kann, wobei das zweite Ende des Schlauchs und die beiden zweiten Ende der Gurtbänder auf einer gemeinsamen Wickelvorrichtung aufgewickelt sein können. Hierbei kann die Gurtzunge an einem Führungselement angeordnet sein, welches zwei Führungsöffnungen umfassen kann. Ein erstes Gurtband kann durch eine erste Führungsöffnung geführt werden, und ein zweites Gurtband kann durch eine zweite Führungsöffnung geführt werden. Alternativ kann ein Gurtband im Schlauch geführt werden, wobei die Gurtzunge am ersten Ende des Gurtbands auf einem scheibenförmigen Führungselement angeordnet sein kann, welches auf der Umstülpung aufliegen kann, wobei das zweite Ende des Schlauchs und das zweite Ende des Gurtbands auf einer gemeinsamen Wickelvorrichtung aufgewickelt werden können. Als weitere Alternative kann ein Gurtband außen am umgestülpten Bereich des Schlauchs geführt werden, wobei die Gurtzunge am ersten Ende des Gurtbands auf einem kappenförmigen Führungselement angeordnet sein kann, welches auf der Umstülpung aufliegen kann, wobei das zweite Ende des Schlauchs und das zweite Ende des Gurtbands jeweils auf einer Wickelvorrichtung aufgewickelt sein können. Hierbei kann das kappenförmige Führungselement magnetisierbare Bereich aufweisen, wobei im Bereich der Umstülpung mehrere Magnete angeordnet sein können, welche das Führungselement mit der Umstülpung koppeln.
Beim automatischen Fahren kann ein momentanes Risiko sehr unterschiedlich sein. So herrscht beispielsweise beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit und/oder in Sonderspuren möglicherweise ein sehr niedriges Risiko, während bei Fahrten im Mischverkehr unter Umständen ein mit heute vergleichbares Risiko bestehen kann. Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug ermöglichen in Phasen eines niedrigen Risikos, dass der Insasse unangegurtet bleibt und in Phasen eines höheren Risikos ganz automatisch angegurtet wird. Das momentane Risiko kann mit einer geeigneten kombinierten Auswertung der Unfallsensorik und der Innenraumsensorik abgeschätzt werden.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen.
Figurenliste

1 zeigt eine schematische perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug.
2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Fluidstruktur der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug aus 1 in einem drucklosen Zustand.
3 zeigt eine schematische Schnittdarstellung der Fluidstruktur aus 2 unter einem vorgegebenen wirksamen Druck.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug.
5 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Fluidstruktur der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug aus 4 in einem Ausgangszustand.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Führungselements der Fluidstruktur aus 5.
7 zeigt eine schematische Detaildarstellung der Fluidstruktur aus 4 im Bereich der Umstülpung.
8 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Fluidstruktur der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug aus 4 in einem Ausgangszustand.
9 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug.
10 zeigt eine schematische Detaildarstellung der Fluidstruktur der erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug aus 9 im Bereich der Umstülpung.

Ausführungsformen der Erfindung
Wie aus 1 bis 10 ersichtlich ist, umfassen die dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtanordnung 1 für ein Fahrzeug jeweils ein Gurtband 5, ein Gurtschloss 7, eine Gurtzunge 9 und eine Gurtführung 10, welche das Gurtband 5 zumindest bereichsweise führt. Hierbei umfasst die Gurtführung 10 eine mit dem Gurtband 5 gekoppelte Fluidstruktur 12, welche das Gurtband 5 bewegt und zumindest bereichsweise trägt.
Die Fluidstruktur 12 umfasst in den dargestellten Ausführungsbeispielen jeweils ein Fluidaggregat 20 und einen Schlauch 13A, 13B, 13C und kann mit einem Gas oder mit Druckluft befüllt werden. Der Schlauch 13A, 13B, 13C umfasst jeweils mindestens einen Fluidanschluss 13.1 und mindestens einen Druckraum 13.2. Das Fluidaggregat 20 umfasst jeweils eine Auswerte- und Steuereinheit 22 und eine Fluidpumpe 24. Hierbei ist die Fluidpumpe 24 fluidisch mit dem mindestens einen Fluidanschluss 13.1 verbunden. Die Auswerte- und Steuereinheit 22 steuert die Fluidpumpe 24 an, um einen vorgebbaren Druck in dem mindestens einen Druckraum 13.2 einzustellen.
Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, ist der Schlauch 13A bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Sicherheitsgurtanordnung 1 mäanderförmig zwischen einer ersten Gewebestruktur 14A mit einer ersten Elastizität und einer zweiten Gewebestruktur 14B mit einer höheren zweiten Elastizität angeordnet und bildet mehrere Druckräume 13.2 aus, um im angegurteten Zustand über einen vorgebbaren Druck in den Druckräumen 13.2 einen Abstand zwischen dem Gurtband 5 und dem Körper eines hier nicht dargestellten Insassen einzustellen.
Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, tritt das Gurtband 5 an einem Gurtaustritt 11 aus, welcher beispielsweise an einer Lehne eines Fahrzeugsitzes 3 angeordnet ist. Das Fluidaggregat 20 mit der Auswerte- und Steuereinheit 22 und der Fluidpumpe 24 kann beispielsweise in der Lehne des Fahrzeugsitzes 3 integriert sein, oder an einer anderen geeigneten Einbaustelle angeordnet werden. Die Fluidpumpe 24 kann beispielsweise als Kompressor ausgeführt werden und über Luftdruckleitungen mit dem Fluidanschluss 13.1 verbunden werden. Die beweglich Fluidstruktur 12A der Gurtführung 10 stützt sich am Gurtaustritt 11 ab und hält das Gurtband 5 im Raum in einer vorgegebenen Wölbung. 1 zeigt die Sicherheitsgurtanordnung 1 mit einem Dreipunktgurt im unangegurteten Zustand. Das bedeutet, dass die Gurtzunge 7 nicht in das Gurtschloss 9 eingesteckt und festgelegt ist. Das Gurtband 5 ist an einem ersten Ende mit einer hier nicht sichtbaren Wickelvorrichtung und an einem zweiten Ende über eine Gurtverankerung 6 mit einer Fahrzeugkarosserie verbunden. Wie aus 1 bis 3 weiter ersichtlich ist, ist das Gurtband 5 gleitend mit der Fluidstruktur 12A verbunden und liegt an der zweiten Gewebestruktur 14B auf, so dass beim Straffen des Gurtbands 5 kein Widerstand auftritt. Über die Fluidstruktur 12A wird das Gurtband 5 mit einem geringen, einstellbaren Abstand zum Körper des Insassen in Position gehalten. Die Größe des Abstands ist so gewählt, dass ein nicht dargestellter pyrotechnische Gurtstraffer in der Lage ist, die geringfügige Gurtlose zu straffen.
Wie aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, wird eine durch Druckerhöhung in den Druckräumen 13.2 des Schlauchs 13A bewirkte Ausdehnung in eine Bewegung umgesetzt, welche im angelegten Zustand den Abstand zwischen dem Gurtband 5 und dem Körper des Insassen vergrößert. Eine durch Druckreduzierung in den Druckräumen 13.2 des Schlauchs 13A bewirkte Schrumpfung wird in eine Bewegung umgesetzt, welche im angelegten Zustand den Abstand zwischen dem Gurtband 5 und dem Körper des Insassen 2 verkleinert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Abstand zwischen dem Gurtband 5 und dem Insassen 2 von mindestens einem nicht näher dargestellten Sensor überwacht. Die Fluidstruktur 12A bzw. der Schlauch 14A ist so angelegt, dass die Form über den Druck gesteuert werden kann. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, wölbt sich der Schlauch 13A stärker in den Raum, wenn der Druck in den Druckräumen 13.2 erhöht wird.
Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Fluidstruktur 12A einen dem Insassen 2 zugewandten Airbag, welcher bei einem erkannten Unfall mit Fluid gefüllt wird und den Luftspalt zwischen dem Gurtband 5 und dem Insassen 2 schließt.
Wie aus 4 bis 10 weiter ersichtlich ist, ist der Schlauch 13B, 13C in den dargestellten Ausführungsbeispielen an einem ersten Ende umgestülpt und fixiert. Hierbei ist der mindestens eine Fluidanschluss 13.1 am umgestülpten Ende angeordnet und der mindestens eine Druckraum 13.1 bildet sich zwischen einem umgestülpten Bereich und einem weiteren Bereich des Schlauches 13B, 13C aus. Wie aus 4 bis 10 weiter ersichtlich ist, ist die mit dem Gurtband 5 gekoppelte Gurtzunge 7 schwimmend an der Umstülpung 13.3 des Schlauchs 13B, 13C gelagert und kann daher der Bewegung der Umstülpung 13.3 des Schlauchs 13B, 13C folgen. Durch Druckerhöhung in dem mindestens einen Druckraum 13.2 bewegt sich die Umstülpung 13.3 aus einer in 5 bzw. 8 dargestellten Ausgangslage in eine vorgebbare Richtung und nimmt die Gurtzunge 7 mit. Zum automatischen Angurten des Insassen 2 kann die Umstülpung 13.3 die Gurtzunge 7 in ein zugeordnetes Gurtschloss 9 einführen und festlegen.
Wie aus 4, 5, 8 und 9 weiter ersichtlich ist, ist der Schlauch 13B, 13C am zweiten Ende auf eine federbelastete erste Wickelvorrichtung 15A aufwickelt. Das Gurtband 5 ist auf eine federbelastete zweite Wickelvorrichtung 15B aufgewickelt. Die erste Wickelvorrichtung 15A wickelt bei einer Druckreduzierung in dem mindestens einen Druckraum 13.2 den Schlauch 13B, 13C auf und bewegt die Umstülpung 13.3 zurück in Richtung Ausgangslage. Zeitgleich wickelt die zweite Wickelvorrichtung 15B das Gurtband 5 auf und bewegt die Gurtzunge 7 zurück in Richtung Ausgangslage. Die Wickelvorrichtungen 15A, 15B sind an einer geeigneten Stelle fest verankert, damit sie im Falle eines erkannten bevorstehenden Aufpralls und/oder einer bevorstehenden Sicherheitsbremsung die wirkenden Rückhaltekräfte aufnehmen bzw. weiterleiten kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Wickelvorrichtungen 15A, 15B am Gehäuse des Fluidaggregats 20 bzw. an der Lehne des Fahrzeugsitzes 3 verankert.
Wie aus 4 und 9 weiter ersichtlich ist, tritt das Gurtband 5 an einem Gurtaustritt 11 aus, welcher am Gehäuse des Fluidaggregates 20 ausgebildet ist. Das Fluidaggregat 20 mit der Auswerte- und Steuereinheit 22 und der Fluidpumpe 24 ist im dargestellten Ausführungsbeispiels in der Lehne des Fahrzeugsitzes 3 integriert. Die Fluidpumpe 24 ist analog zum ersten Ausführungsbeispiel als Kompressor ausgeführt und über Luftdruckleitungen mit dem Fluidanschluss 13.1 verbunden. Zudem kann die Fluidpumpe 24 durch Gasgeneratoren ersetzt werden, so dass die Aufblaszeit sehr kurz ausfallen kann.
Wie aus 4 bis 10 weiter ersichtlich ist, sind die dargestellten Fluidstrukturen 12B, 12C in der Lage, ihre wirksame Länge zu verändern, so dass die Umstülpung 13.3 mit der Gurtzunge 7 eine beliebige Bewegungskurve im Raum beschreiben kann und auch wieder reversibel eingefahren werden kann. Die Gurtzunge 7 findet das zugeordnete Gurtschloss 9, indem eine nicht dargestellte Innenraumsensorik die Position im Raum der Gurtzunge 7 an die Auswerte- und Steuereinheit 22 überträgt, welche dann die Bewegung der Gurtzunge 7 über den Druck in dem mindestens einen Druckraum 13.2 regelt. Über entsprechende nicht dargestellte Ventile oder integrierte Schwächungen des Materials kann der gewünschte Bewegungsverlauf der Fluidstruktur 12B, 12C bereits in der Vorunfallphase richtig voreingestellt werden, so dass die Gurtzunge 7 im Falle eines erkannten bevorstehenden Aufpralls und/oder einer bevorstehenden Sicherheitsbremsung ins Gurtschloss 9 findet.
Mit diesen Fluidstrukturen 12B, 12C können verschiedenste Gurtgeometrien realisiert werden. So kann beispielsweise ein Dreipunktgurtsystem mit separatem Brust- und Beckengurt umgesetzt werden. Zudem können zwei Brustgurte über Kreuz angelegt werden, was beispielsweise in gedrehter Sitzposition einen besonderen Schutz gegenüber Herausrutschen ermöglicht.
Wie aus 4 bis 7 weiter ersichtlich ist, sind im dargestellten Ausführungsbeispiel der Sicherheitsgurtanordnung 1 zwei Gurtbänder 5A, 5B im Schlauch 13B geführt, wobei jeweils ein erstes Ende der beiden Gurtbänder 5A, 5B im Bereich des ersten Endes des Schlauchs 13B fixiert sind und die Umstülpung 13.3 die beiden Gurtbänder 5A, 5B in entgegengesetzte Richtungen umlenkt. Wie aus 4 und 5 weiter ersichtlich ist, sind das zweite Ende des Schlauchs 13B und die beiden zweiten Enden der beiden Gurtbänder 5A, 5B auf einer gemeinsamen Wickelvorrichtung aufgewickelt, welche sowohl die erste Wickelvorrichtung 15A als auch die zweite Wickelvorrichtung 15B ausbildet.
Wie aus 4 bis 7 weiter ersichtlich ist, ist die Gurtzunge 7 an einem Führungselement 16A angeordnet, welches im dargestellten Ausführungsbeispiel als Scheibe ausgeführt ist und zwei Führungsöffnungen 16.1, 16.2 und eine Aufnahmeöffnung 16.3 umfasst. Wie aus 7 weiter ersichtlich ist, ist ein erstes Gurtband 5A durch eine erste Führungsöffnung 16.1 geführt, und ein zweites Gurtband 5B ist durch eine zweite Führungsöffnung 16.2 geführt. Zudem ist die Gurtzunge 7 in die Aufnahmeöffnung 16.3 eingepresst.
Wie aus 8 weiter ersichtlich ist, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Sicherheitsgurtanordnung 1 ein Gurtband 5 im Schlauch 13B geführt. Hierbei ist die Gurtzunge 7 am ersten Ende des Gurtbands 5 auf einem scheibenförmigen Führungselement 16B angeordnet, welches auf der Umstülpung 13.3 aufliegt. Das zweite Ende des Schlauchs 13B und das zweite Ende des Gurtbands 5 sind analog zum vorherigen Ausführungsbeispiel auf einer gemeinsamen Wickelvorrichtung aufgewickelt, welche sowohl die erste Wickelvorrichtung 15A als auch die zweite Wickelvorrichtung 15B ausbildet.
Wie aus 9 und 10 weiter ersichtlich ist, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel der Sicherheitsgurtanordnung 1 ein Gurtband 5 außen am umgestülpten Bereich des Schlauchs 13C geführt. Hierbei ist die Gurtzunge 7 am ersten Ende des Gurtbands 5 auf einem kappenförmigen Führungselement 16B angeordnet, welches auf der Umstülpung 13.3 aufliegt. Das zweite Ende des Schlauchs 13C ist auf einer ersten Wickelvorrichtung 15A aufgewickelt, und das zweite Ende des Gurtbands 5 ist auf einer zweiten Wickelvorrichtung 15B aufgewickelt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das kappenförmige Führungselement 16B magnetisierbare Bereiche auf, wobei im Bereich der Umstülpung 13.3 mehrere Magnete 18 angeordnet sind, welche das Führungselement 16B mit der Umstülpung 13.3 koppeln.

Claims

Sicherheitsgurtanordnung (1) für ein Fahrzeug, mit einem Gurtband (5), einem Gurtschloss (7), einer Gurtzunge (9) und einer Gurtführung (10), welche das Gurtband (5) zumindest bereichsweise führt, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtführung (10) eine mit dem Gurtband (5) gekoppelte Fluidstruktur (12) umfasst, welche das Gurtband (5) bewegt und zumindest bereichsweise trägt.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidstruktur (12) mindestens ein Fluidaggregat (20) und mindestens einen Schlauch (13A, 13B, 13C) umfasst.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schlauch (13A, 13B, 13C) mindestens einen Fluidanschluss (13.1) und mindestens einen Druckraum (13.2) umfasst.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluidaggregat (20) eine Auswerte- und Steuereinheit (22) und eine Fluidpumpe (24) umfasst, wobei die Fluidpumpe (24) fluidisch mit dem mindestens einen Fluidanschluss (13.1) verbunden ist, und wobei die Auswerte- und Steuereinheit (22) die Fluidpumpe (24) ansteuert, um einen vorgebbaren Druck in dem mindestens einen Druckraum (13.2) einzustellen.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (13A) mäanderförmig zwischen einer ersten Gewebestruktur (14A) mit einer ersten Elastizität und einer zweiten Gewebestruktur (14B) mit einer höheren zweiten Elastizität angeordnet ist und mehrere Druckräume (13.2) ausbildet, um im angegurteten Zustand über einen vorgebbaren Druck in den Druckräumen (13.2) einen Abstand zwischen dem Gurtband (5) und dem Körper eines Insassen einzustellen.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch Druckerhöhung in den Druckräumen (13.2) bewirkte Ausdehnung in eine Bewegung umsetzbar ist, welche im angelegten Zustand den Abstand zwischen dem Gurtband (5) und dem Körper des Insassen vergrößert.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch Druckreduzierung in den Druckräumen (13.2) bewirkte Schrumpfung in eine Bewegung umsetzbar ist, welche im angelegten Zustand den Abstand zwischen dem Gurtband (5) und dem Körper des Insassen verkleinert.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch mindestens einen Sensor zur Überwachung des Abstands zwischen dem Gurtband (5) und dem Insassen.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach einem der Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidstruktur (12A) einen dem Insassen (2) zugewandten Airbag umfasst, welcher ausgeführt ist, den Abstand zwischen dem Gurtband (5) und dem Insassen (2) zu überwinden.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (13B, 13C) an einem ersten Ende umgestülpt und fixiert ist, wobei der mindestens eine Fluidanschluss (13.1) am umgestülpten Ende angeordnet ist und sich der mindestens eine Druckraum (13.1) zwischen einem umgestülpten Bereich und einem weiteren Bereich des Schlauches (13B, 13C) ausbildet.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Gurtband (5) gekoppelte Gurtzunge (7) schwimmend an der Umstülpung (13.3) des Schlauchs (13B, 13C) gelagert ist.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Umstülpung (13.3) durch Druckerhöhung in dem mindestens einen Druckraum (13.2) aus einer Ausgangslage in eine vorgebbare Richtung bewegt und die Gurtzunge (7) mitnimmt.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Umstülpung (13.3) die Gurtzunge (7) in ein zugeordnetes Gurtschloss (9) einführt und festlegt.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (13B, 13C) am zweiten Ende auf eine federbelastete erste Wickelvorrichtung (15A) aufwickelt ist, wobei das Gurtband (5) auf eine federbelastete zweite Wickelvorrichtung (15B) aufgewickelt ist.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Wickelvorrichtung (15A) bei einer Druckreduzierung in dem mindestens einen Druckraum (13.2) den Schlauch (13B, 13C) aufwickelt und die Umstülpung (13.3) zurück in Richtung Ausgangslage bewegt, wobei die zweite Wickelvorrichtung (15B) zeitgleich das Gurtband (5) aufwickelt und die Gurtzunge (7) zurück in Richtung Ausgangslage bewegt.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Gurtbänder (5A, 5B) im Schlauch (13B) geführt sind, wobei jeweils ein erstes Ende der beiden Gurtbänder (5A, 5B) im Bereich des ersten Endes des Schlauchs (13B) fixiert sind und die Umstülpung (13.3) die beiden Gurtbänder (5A, 5B) in entgegengesetzte Richtungen umlenkt, wobei das zweite Ende des Schlauchs (13B) und die beiden zweiten Ende der Gurtbänder (5A, 5B) auf einer gemeinsamen Wickelvorrichtung aufgewickelt sind.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtzunge (7) an einem Führungselement (16A) angeordnet ist, welches zwei Führungsöffnungen (16.1, 16.2) umfasst, wobei ein erstes Gurtband (5A) durch eine erste Führungsöffnung (16.1) geführt ist und ein zweites Gurtband (5B) durch eine zweite Führungsöffnung (16.2) geführt ist.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gurtband (5) im Schlauch (13B) geführt ist, wobei die Gurtzunge (7) am ersten Ende des Gurtbands (5) auf einem scheibenförmigen Führungselement (16B) angeordnet ist, welches auf der Umstülpung (13.3) aufliegt, wobei das zweite Ende des Schlauchs (13B) und das zweite Ende des Gurtbands (5) auf einer gemeinsamen Wickelvorrichtung (15A, 15B) aufgewickelt sind.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gurtband (5) außen am umgestülpten Bereich des Schlauchs (13C) geführt ist, wobei die Gurtzunge (7) am ersten Ende des Gurtbands (5) auf einem kappenförmigen Führungselement (16B) angeordnet ist, welches auf der Umstülpung (13.3) aufliegt, wobei das zweite Ende des Schlauchs (13B) und das zweite Ende des Gurtbands (5) jeweils auf einer Wickelvorrichtung (15A, 15B) aufgewickelt sind.
Sicherheitsgurtanordnung (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das kappenförmige Führungselement (16B) magnetisierbare Bereich aufweist, wobei im Bereich der Umstülpung (13.3) mehrere Magnete angeordnet sind, welche das Führungselement (16B) mit der Umstülpung koppeln.