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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft Mittel zur Positionierung bzw. zur Korrektur der Position eines Insassen in einem Fahrzeug in einer Unfallsituation.
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Es sind verschiedenste passive Schutzsysteme bekannt, um Fahrzeuginsassen in einer Unfallsituation zu schützen. Hierzu zählen beispielsweise Airbags, Gurtstraffer etc. Die meisten dieser Verfahren richten ihren Fokus darauf den Fahrzeuginsassen vor Verletzungen bei einem Zusammenstoß zu stützen und ihn dafür in eine besonders vorteilhafte Position (Soll-Position) innerhalb des Kraftfahrzeuges zu bewegen. In einer Soll-Position greifen die im Kraftfahrzeug vorgesehenen Maßnahmen zum Schutz eines Fahrzeuginsassen in einer Unfallsituation normalerweise besonders gut.
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Offenbarung der Erfindung
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Hiervon ausgehend ist es Ziel ein besonders vorteilhaftes, wirkungsvolles und schonendes Verfahren zu offenbaren mit welchem ein Fahrzeuginsasse in einer Unfallsituation gezielt bewegt werden kann.
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Beschrieben werden soll ein Verfahren zum Schutz eines Fahrzeuginsassen in einer Unfallsituation, aufweisend die folgenden Schritte:
- a) Empfangen mindestens eines Eingangssignals, welches einen Hinweis auf eine Unfallsituation beinhaltet,
- b) Auswerten des mindestens einen Eingangssignals, um das mindestens eine Ausgangssignal zu erzeugen, welches zur Ansteuerung einer Akustikquelle geeignet ist, mit der ein Reflex beim Fahrzeuginsassen ausgelöst wird, welcher dazu geeignet ist mindestens eine reflexartige Körperbewegung des Fahrzeuginsassen hervorzurufen, und
- c) Bereitstellen des Ausgangssignals zur Ansteuerung der Akustikquelle.
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Mit einer Unfallsituation ist hier insbesondere eine Situation gemeint in der ein tatsächlicher Unfall (üblicherweise ein Crash mit einem anderen Fahrzeug oder einem Gegenstand) kurz bevorsteht. Solche Situationen können normalerweise mit Umfeldsensoren zur Überwachung des Kraftfahrzeuges ermittelt werden.
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Besonders voreilhaft ist, wenn die in Schritt a) anhand des Eingangssignals erkannte Unfallsituation eine Vorphase zu einem Zusammenstoß des Kraftfahrzeugs mit einem Hindernis ist. Mit einem Hinweis auf eine Unfallsituation ist jeder Parameter gemeint, welcher eine Unfallsituation beschreibt, erkennbar macht oder Ähnliches.
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Ein besonders wichtiger Anwendungsfall für das beschriebene Verfahren sind sogenannte Vor-Unfallphasen (auch „Precrash-Phasen“ genannt). Hier kann der Fahrzeuginsasse durch das beschriebene Verfahren reflexartig von einer Ist-Position außerhalb eines definierten Raumes in eine optimale In-Crash-Position bewegt werden.
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Das in Schritt a) des beschriebenen Verfahrens mindestens eine Eingangssignal beinhaltet bevorzugt Informationen, die aus einer Sensierung des Umfeldes des Kraftfahrzeuges mit Hilfe von Umfeldsensoren (auch häufig PreCrash-Sensoren genannt) gewonnen wurden. Zu den Umfeldsensoren bzw. den PreCrash-Sensoren zählen beispielsweise Radar, Video, Lidar und Ultraschall.
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Es können Eingangssignale von verschiedenen Sensoren der genannten Typen von Sensoren in Schritt a) empfangen und in Schritt b) ausgewertet und verarbeitet werden.
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Im Verfahrensschritt b) erfolgt bevorzugt eine Datenfusion aller im Rahmen des Schritt a) empfangenen Eingangssignale, um eine Situations-Interpretation vorzunehmen und mit dem Begriff „Datenfusion“ ist hier insbesondere das Zusammenführen der verschiedenen Sensor-Informationen gemeint. Dies kann beispielsweise die Erstellung eines Fahrzeug-Umfeld-Modells, sowie eines Insassen-Modells umfassen. Teilweise kann die Erstellung derartiger Modelle aber auch in dem Verfahren vorgelagerten Verarbeitungsschritten (gegebenenfalls auch ausgelagert in anderen Steuergeräten) erfolgen, so dass die Eingangssignale in Schritt a) bereits fertige Modelle (Fahrzeug-Umfeld-Modell und/oder Insassenmodel) umfassen.
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In Schritt b) erfolgt bevorzugt auch die Interpretation der Sensordaten und Bewertung hinsichtlich Kritikalität (z.B. Kollisionswahrscheinlichkeit). Gegebenenfalls kann aber auch dieser Schritt dem hier beschriebenen Verfahren vorgelagert sein und eventuell auch in anderen Steuergeräten ausgeführt werden. Dann stellen Parameter hinsichtlich der Kollisionswahrscheinlichkeit bzw. Kritikalität ggf. die Eingangssignale in den Schritten a) und b) des beschriebenen Verfahrens dar.
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Schritt b) umfasst also (je nachdem wie weit die Eingangssignale schon vorverarbeitet sind) eine Verarbeitung der Eingangssignale in unterschiedlichem Umfang, um Ausgangssignale für die Akustikquellen zu erzeugen.
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Die Akustikquelle ist ein beliebiges Gerät, welches zur Umwandlung eines (bevorzugt elektronischen) Signals in einen Ton dienen kann.
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Eine reflexartige Körperbewegung ist bevorzugt (physiologisch) definiert. Eine reflexartige Körperbewegung kann auch als „definierte Körperbewegung“ bezeichnet werden. In Reaktion auf einen auslösenden Reiz tritt unmittelbar eine Muskelanspannung oder sogar eine Abfolge von Muskelanspannungen auf, die unabhängig vom Willen des Menschen ist. In Folge dieser Muskelanspannungen tritt eine Körperbewegung auf, die als reflexartige Körperbewegung bezeichnet werden kann.
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Besonders bevorzugt ist das Verfahren, wenn die Körperbewegung eine Kopfdrehung und/oder eine Kopfneigung des Fahrzeuginsassen (4) ist, mit welcher der Fahrzeuginsasse (4) in eine verbesserte Position für den Unfall gelangt.
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Eine verbesserte Position ist hier insbesondere eine Soll-Position, in welcher sich der Fahrzeuginsasse für die Crash-Situation idealerweise befinden sollte. Eine verbesserte Position kann aber auch nur eine ausgehend von der Ist-Position in Richtung hin zur Soll-Position verbesserte Position sein.
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Im Hinblick auf das zu erwartende Verletzungsrisiko des Insassen ist es unvorteilhaft, wenn der Kopf eines Fahrzeuginsassen nicht in die Richtung des zur Unfallschweremildung vorgesehenen Rückhaltemittels (z.B. Front-Airbag) ausgerichtet ist. Es ist nachgewiesen, dass die verschiedenen Rückhaltesysteme je nach Crashrichtung eine höhere oder bei unvorteilhafter Position und Ausrichtung des Insassen eine niedrigere Rückhaltewirkung entfalten können. Beispielsweise könnte sich das Risiko einer starken Nackenverletzung reduzieren, wenn der Insasse vor dem Crash eine vorteilhaftere Position einnimt. Darüber hinaus könnte es auch in bestimmten Situationen sinnvoll sein, den Kopf anhand der Orientierung des Torsos oder der Crashrichtung auszurichten.
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Besonders vorteilhaft ist das beschriebene Verfahren, wenn die Körperbewegung ein körperliches Zurückweichen und/oder ein körperliches Aufrichten umfasst.
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Ein körperliches Zurückweichen kann hilfreich sein, um einen größeren Abstand zwischen den Fahrzeuginsassen und der Position zu bringen an welcher ein Zusammenstoß (Crash) auf das Fahrzeug einwirkt.
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Durch das Hervorrufen eines Zurückweichens ergeben sich weitere Vorteile. Ein weiterer Vorteil ist, z.B. die Vor-Beschleunigung des Insassen entgegen der Crashrichtung. Dies verringert signifikant die effektiv wirksame Geschwindigkeitsdifferenz vor und nach einem Crash. Somit werden die notwendigen Rückhaltekräfte reduziert. Das reduziert auch das resultierende Verletzungsrisiko des Fahrzeuginsassen.
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Eine optimale In-Crash-Position ist üblicherweise durch einen möglichst hohen Abstand des Fahrzeuginsassen zu harten Fahrzeugstrukturen (z.B. Dashboard oder dem Armaturenbrett gekennzeichnet). Besonders bevorzugt ist der Abstand zu harten Fahrzeugstrukturen in Wirkrichtung des Crashs besonders hoch. Die optimale In-Crash-Position ist demnach bevorzugt unterschiedlich je nachdem aus welcher Richtung der Crash auf das Fahrzeug einwirkt bzw. einwirken wird. Dies verbessert den Abbau der kinetischen Energie, die durch das Abbremsen des Fahrzeuginsassen bei dem Unfall erfolgen muss.
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Besonders voteilhaft ist das Verfahren, wenn die Körperbewegung eine Muskelanspannung umfasst.
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Die Verhärtung der Insassen-Muskulatur bzw. eine Anspannung der Insassen-Muskulatur reduziert das Verletzungsrisiko für die Fahrzeuginsassen, weil angespannte Muskulatur grundsätzlich das Skelett und die inneren Organe eines Fahrzeuginsassen besser schützt als schlaffe, nicht angespannte Muskulatur.
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Außerdem besonders vorteilhaft ist das Verfahren, wenn die Körperbewegung eine Beschleunigung des Fahrzeuginsassen umfasst, die zu einer Reduzierung einer möglichen Beschleunigung des Fahrzeuginsassen in Folge der Unfallsituation führt.
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Gegebenenfalls kann durch den Reflex auch eine vorzeitige Beschleunigung des Insassen entgegen der Wirkrichtung durch den Crash erreicht werden bzw. zumindest eine Eigenbeschleunigung des Insassen entgegen der Crashrichtung verringert werden. Dies reduziert effektiv wirksame Geschwindigkeitsdifferenz vor bzw. nach einem Crash und somit die notwendigen mittleren Rückhaltekräfte bzw. das resultierende Verletzungsrisiko.
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Außerdem vorteilhaft ist das Verfahren, wenn in Schritt a) mindestens ein Eingangssignal empfangen wird, welches Informationen hinsichtlich einer Ist-Position des Fahrzeuginsassen beinhaltet und wobei in Schritt b) ein Ausgangssignal ermittelt wird, welches dazu geeignet ist einen Reflex beim Fahrzeuginsassen auszulösen, welcher eine reflexartige Körperbewegung des Fahrzeuginsassen von der Ist-Position in eine Soll-Position hervorruft.
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Als Eingangssignale werden in Schritt b) (optional) auch Daten einer Innenraum-Sensierung verarbeitet. Daten von einer Innenraum-Sensierung werden insbesondere verarbeitet, um Ist-Positionen von Fahrzeuginsassen zu ermitteln und ggf. gezielt auf die Ist-Position abgestimmte Eigenbewegungen bzw. Reflexe hervorzurufen, die dazu dienen Insassen aus einer Ist-Position in die Soll-Position zu überführen. Als Sensoren für eine Innenraumsensierung kommen beispielsweise Innenraum-Kameras zum Einsatz.
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Insbesondere in diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft eine Kombination mit einem Innenraumsensor vorzusehen, um die Orientierung des Torsos eines Insassen zu erfassen. Dann kann die Akustikquelle zum Erreichen der gewünschten Körperhaltung mit dem Ausgangssignal gezielt in Abhängigkeit der Ist-Position des Fahrzeuginsassen angesteuert werden.
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Darüber hinaus vorteilhaft ist das beschriebene Verfahren, wenn sich das Kraftfahrzeug während der Durchführung des Verfahrens in einem autonomen Fahrbetrieb befindet und die Soll-Position eine Sitzposition ist, welche der Fahrer in einem herkömmlichen Fahrbetrieb einnimmt.
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Das beschriebene Verfahren ist besonders vorteilhaft, wenn ein Fahrzeug im autonomen Fahrbetrieb ist. Im autonomen Fahrbetrieb haben Fahrzeuginsassen bzgl. Ihrer Sitzposition und Pose viele Freiheitsgrade, die sie in einem konventionellen Betrieb, in welchem sie das Fahrzeug steuern müssen, nicht haben. Dies gilt insbesondere für den Fahrzeugführer eines Kraftfahrzeuges. Diese zusätzlichen Freiheitsgerade von Fahrzeuginsassen im autonomen Fahrbetrieb stellen ein erhebliches Zusatzrisiko in Unfallsituationen dar, weil Fahrzeuginsassen beispielsweise in ganz anderen Körperregionen beeinträchtigt werden können, wenn Sie in einer ungewöhnlichen bei der Konstruktion des Kraftfahrzeuges so nicht oder nur schwer erwartbaren Haltung, Sitzposition oder Pose in dem Kraftfahrzeug sitzen. Das beschriebene Verfahren bietet flexible Möglichkeiten, um eine geeignete Insassenbewegung (aus eigener Muskelkraft) in verschiedenste Richtungen herbeiführen zu können.
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Allgemeines Ziel des beschriebenen Verfahrens ist es, im Zusammenspiel mit klassischen Insassenschutzsystemen eine weitere Reduktion des Verletzungsrisikos zu ermöglichen. Hierzu wird der „Faktor Mensch“ (z.B. mögliche Eigenbewegung des Insassen vor dem Crash) bereits während der Precrash-Phase geeignet ausgenutzt. In Labortests ist dieser „Faktor Mensch“ durch die Verwendung von Crashtest-Dummies unter standardisierten Testbedingungen weitgehend ausgeschlossen. Insofern zielt das erfindungsgemäße Verfahren auf einen Nutzen im realen Crashgeschehen.
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Speziell dient das beschriebene Verfahren zur Stimulation einer körperlichen Anspannung und Eigenbewegung des Insassen während der PreCrash-Phase.
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Das beschriebene Verfahren unterscheidet sich von anderen Verfahren, welche Töne im Kraftfahrzeug nutzen dadurch, dass es auf Reflexe des Fahrzeuginsassen setzt anstatt eine bewusste Verarbeitung der Töne bzw. der durch die Töne vermittelten Informationen durch den Fahrzeuginsassen zu erfordern.
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Andere Verfahren zur Verbesserung des Insassenschutzes im Falle von Fahrzeugcrashs durch akustische Signale versuchen beispielsweise dem Fahrer durch akustische Signale einfache Warnungen zu übermitteln, ohne das die Auslösung von Reflexen und Eigenbewegungen im Fokus steht bekannt. Solche Verfahren können mit dem hier beschriebenen Verfahren kombiniert werden, so dass die gezielte Auslösung von Reflexen zusätzlich stattfindet.
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Das beschriebene Verfahren kann insbesondere auch mit folgenden weiteren Sicherheitsfunktionen parallel (insbesondere zeitgleich bzw. zeitlich überlappend) betrieben werden:
- - der Ausgabe von Fahrer-Warnungen in optischer, akustischer oder haptischer Form,
- - der Durchführung von Notbremsungen des Kraftfahrzeugs,
- - der Aktivierung von Rückhaltesystemen (z.B. Gurtstraffer, Airbagsysteme),
- - der Aussendung automatischer Notrufe (e-Call).
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Das beschriebene Verfahren nutzt den Effekt, dass Klang von Fahrzeuginsassen räumlich wahrgenommen wird bzw. dass der Klang räumlich ist. Die Räumlichkeit des Klangs ist die Fähigkeit, den Klang an einem bestimmten Ort erscheinen zu lassen. Zum Beispiel können Erinnerungstöne für Blinksignale so erzeugt werden, dass diese Töne gemäß dem Empfinden des Insassen auf der linken Seite oder der rechten Seite des Fahrzeugs erscheinen.
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Klang kann Komfortgefühle und Sicherheitsgefühle schaffen bzw. unterstützen.
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Eine besondere Möglichkeit die Räumlichkeit des Klangs zu nutzen ist es, dem Fahrer eines Kraftfahrzeuges Richtungen zu signalisieren bzw. den Fahrer im Hinblick auf bestimmte Richtungen zu warnen. Das beschriebene Verfahren kann beispielsweise dazu genutzt werden, zum Beispiel bei der Annäherung eines Objektes (insbesondere eines weiteren Kraftfahrzeugs) an das Kraftfahrzeug aus dem toten Winkel, ein Geräusch räumlich auf das Kraftfahrzeug zulaufen zu lassen. So kann der Insasse vor einer möglichen Gefahr gewarnt werden. Dies ermöglicht es dem Fahrer, das Objekt bzw. das weiter Kraftfahrzeug räumlich zu verorten und intuitiv reflexartig entgegengesetzt auszuweichen. Solche Effekte können parallel zu dem beschriebenen Verfahren bzw. als sekundäre Wirkungen des beschriebenen Verfahrens genutzt werden.
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Durch die räumliche Platzierung von Geräuschen, dort wo die Aufmerksamkeit des Fahrers hingelenkt werden soll, wird die Belastung des Fahrers reduziert, weil unnatürliche empfundene Überraschungen vermieden werden. Dies macht das Fahren des Kraftfahrzeuges weniger anstrengend und damit auch sicherer. Auch solche Effekte können parallel zu dem beschriebenen Verfahren bzw. als sekundäre Wirkungen des beschriebenen Verfahrens genutzt werden.
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Die räumliche Platzierung von akustischen Blinksignalen rechts oder links, in Abhängigkeit davon welcher Blinker gesetzt ist, ist eine einfache Möglichkeit die Räumlichkeit von Klang zu nutzen. Auch solche Effekte können parallel zu dem beschriebenen Verfahren bzw. als sekundäre Wirkungen des beschriebenen Verfahrens genutzt werden.
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Je nach Innenraumgestaltung des Kraftfahrzeugs sind allerdings unterschiedliche Verteilungen der Akustikquellen für Klang (Lautsprecher) notwendig, um ein gewünschtes räumliches Klangerlebnis für den Fahrer des Kraftfahrzeuges zu schaffen und die Möglichkeit bereit zu halten das beschrieben Verfahren mit den Akustikquellen durchzuführen. Wenn beispielsweise vier Lautsprecher für jede Ecke des Innenraums vorhanden sind, dann muss der von jedem einzelnen Lautsprecher abgegebene Klang gezielt abgegeben werden, um die gewünschte räumliche Wirkung des Klangs zu erreichen.
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Eine weitere Anwendung ist das gezielte Überlagern von Unfallgeräuschen. Bei einem Unfall treten normalerweise laute Crash-Geräusche auf, die zur starken Beeinträchtigung der Insassen führen können. Solche lauten Crashgeräusche können durch erzeugte Geräusche gezielt überlagert werden. Solche erzeugten Geräusche können durch Interferenz die Crash-Geräusche überlagern und so zu einer Auslöschung des Schalls führen. Solche erzeugten Geräusche können aber auch dazu dienen, das Gehör der Insassen gewissermaßen vorzuwarnen, so dass bereits vorzeitig ein Selbstreflex des Gehörs zum Schutz des Gehörs führt. Gegebenenfalls kann eine solche Überlagerung in einem nachfolgend zu den Verfahrensschritten a) bis c) ausgeführten Schritt d) zum weitergehenden Schutz des Fahrzeuginsassen durchgeführt werden.
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Im Zusammenspiel mit klassischen Insassenschutzsystemen ist durch das beschriebene Verfahren eine weitere Verbesserung, d.h. Reduktion des Verletzungsrisikos, möglich.
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Das beschriebene Verfahren wird ergänzend zu weiteren Insassen-Schutzsystemen eingesetzt. Bei einem Ausbleiben des hervorzurufenden Reflexes stehen die weiteren Insassen-Schutzsysteme regulär weiter zur Verfügung.
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Menschliche Reflexe sind fest in der Biophysiologie des Menschen angelegt. Sie haben daher eine sehr hohe Reproduzierbarkeit und können gezielt stimuliert werden. Wenn von einer Akustikquelle ein Signal abgegeben wird, welches grundsätzlich geeignet ist den gewünschten Reflex auszulösen, dann ist die Wahrscheinlichkeit, dass dieser auch eintritt sehr hoch (beispielsweise höher als 80 Prozent oder sogar höher als 90 Prozent).
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Eine durch einen Reflex hervorgerufene Eigenbewegung eines Fahrzeuginsassen kann (wie weiter oben bereits beschrieben) dazu genutzt werden, den Fahrzeuginsassen in eine für den Unfall günstigere Position zu bringen. Die Eigenbewegung kann mit dem beschriebenen Verfahren ohne zusätzlichen Aktuator erzeugt werden. Ein solcher Aktuator würde eine signifikante physikalische Krafteinwirkung von außen auf den Fahrzeuginsassen bewirken und wäre beispielsweise ein Elektromotor oder eine Feder (wie bei Gurtstraffermechanismen) oder eine pyrotechnische Komponente (wie bei Airbags). Grundsätzlich ist eine solche physikalische Krafteinwirkung von außen eher geeignet dem Insassen selbst Verletzungen zuzuführen, als die hier beschriebene Vorgehensweise die Eigenbewegung durch einen Reflex beim Fahrzeuginsassen auszulösen. Ein Reflex beim Fahrzeuginsassen kann im Rahmen des beschriebenen Verfahrens auch gezielt so ausgelöst werden, dass dieser eine Bewegung des Fahrzeuginsassen auslöst, die parallel zu einer durch äußere physikalische Kräfte ausgelösten Bewegung ist. Der Reflex führt also beispielsweise zu einer Bewegung, die parallel zu einer Bewegung ist, die durch einen Gurtstraffer oder einen Airbag ohnehin ausgelöst wird. So kann erreicht werden, dass durch den Reflex eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass der Fahrzeuginsasse in schonender Weise in die gewünschte Position gebracht wird. Falls der Reflex nicht wie beabsichtigt auftritt, ist spätestens durch den Gurtstraffer bzw. durch den Airbag eine Rückfall-Ebene zur Sicherstellung einer grundlegenden Rückhaltewirkung gewährleistet.
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Das beschriebene Verfahren ist auf den Fahrer eines Kraftfahrzeuges als Fahrzeuginsassen anwendbar. Das beschriebene Verfahren ist aber genauso auf weitere Fahrzeuginsassen (Beifahrer und Insassen im Fond anwendbar).
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Besonders vorteilhaft ist das Verfahren, wenn in Schritt b) aus dem mindestens einen Eingangssignal eine Art von Unfallsituation ermittelt wird und das Ausgangssignal in Abhängigkeit von der Art der Unfallsituation geeignet erzeugt wird.
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Das Verfahren ist für verschiedene Crashtypen anwendbar. So können beispielsweise in Schritt b) Auswertungen der Eingangssignale gemäß bestimmten Unfallkategorien durchgeführt werden (beispielsweise Front-, Heck-, Seiten-, Rollover-Crash). Je nach vorliegender Unfallkategorie können verschiedene, angepasste Vorgehensweisen zur Ansteuerung der Akustikquelle hinterlegt sein. Wenn aus den Eingangssignalen erkannt wird, dass eine bestimmte Crash-Kategorie vorliegt, dann wird das Ausgangssignal zur Ansteuerung der Akustikquelle gezielt entsprechend der jeweiligen Vorgehensweise für die jeweilige Unfallkategorie erzeugt. Die Art der Ansteuerung kann dann innerhalb einer Unfallkategorie variiert werden, beispielsweise nach Schwere und Richtung des zu erwartenden Crashs.
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Das beschriebene Verfahren kann auch zur Verringerung der Gurtlose (zur Straffung des Gurtes des jeweiligen Fahrzeuginsassen) genutzt werden. Dies kann dadurch geschehen, dass Aktuatoren eines Gurtstraffers durch das beschriebene Verfahren unterstützt werden können. Wenn ein Fahrzeuginsasse sich in einer ungewünschten Position befindet, so sind die Kräfte die ein Gurtstraffer aufbringen muss, um den Fahrer allein durch die vom Gurtstraffer erzeugten Kräfte in die richtige Position zu bringen, eventuell zu groß. Durch das beschriebene Verfahren kann bereits eine Eigenbewegung des Fahrzeuginsassen hervorgerufen werden, die parallel zu der Bewegung verläuft, welche der Fahrzeuginsasse durch den Gurtstraffer erfährt.
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Durch das beschriebene Verfahren können generell Fehlpositionierungen von Fahrzeuginsassen (auch „out-of-position Situationen“ genannt) vermieden werden. Insgesamt wird hierdurch eine höhere Effektivität der vorhandenen Rückhaltesysteme (wie z.B. Airbags, Gurtstraffer etc.) ermöglicht.
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Im Spezialfall der Unfallkategorie eines Heck-Crashs kann durch das beschriebene Verfahren ein verringertes Verletzungsrisiko aufgrund besserer Ankopplung der Fahrzeuginsassen an seine Rückenlehne erreicht werden.
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Im Spezialfall der Unfallkategorie eines Seiten-Crashs kann durch das beschriebene Verfahren ein verringertes Verletzungsrisiko dadurch erreicht werden, dass der Insasse vor dem Crash den Kopf in eine für die In-Crash-Phase geeignete Richtung dreht. Die Ergonomie der Wirbelsäule wird dabei in eine Orientierung gebracht, die für den Fall eines Seitencrashs günstiger ist. Hierdurch können insbesondere bessere Werte im Nackenschutz erreicht werden.
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Bevorzugt erfolgt die Aktivierung bzw. die Akustik-Stimulation zur Erzeugung von Reflexen zum Hervorrufen reflexartige Körperbewegungen bei Überschreiten eines applizierbaren Kritikalitätsmaßes.
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Beispielhafte Ausführungsformen von Akustikquellen für das hier beschriebene Verfahren sind Stereoton/Surround-Sound Akustikquellen, welche dafür genutzt werden können gezielt die Kopfdrehung des Fahrzeuginsassen in die Richtung der fiktiven Geräuschquelle zu erzielen. Im Vergleich zu sog. out-of-position Körperhaltungen kann durch die gezielte Kopfdrehung eines Fahrzeuginsassen ein geringeres Verletzungsrisiko im Crash erreicht werden. Insbesondere bei einer Seitenkollision kann es hilfreich sein, mittels eines Stereotons eine Kopfdrehung hervorzurufen.
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Ein Stereoton/Surround-Sound kann auch dazu genutzt werden, bei mehreren Fahrzeuginsassen eine Kopfdrehung hervorzurufen. Mithilfe der bekannten Sitzposition ist es denkbar, das Audiosignal mithilfe mehrerer Lautsprecher derart zu modulieren (z.B. mithilfe von Schwebungen), dass für jeden Insassen die wahrgenommene Richtung, aus der der Ton kommt, individuell gesteuert werden kann. Insbesondere für die Insassen auf Sitzpositionen mit eingeschränkten Rückhaltemitteln (Rückbank), könnte eine geeignete Kopfdrehung die Unfallfolgen lindern.
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Eine weitere Variante des beschriebenen Verfahrens umfasst eine Beschallung des Fahrzeug-Innenraums mit einem lauten Quietsch-Ton, um damit beim Insassen Assoziationen zum Reifenquietschen von Autos in einer Unfallsituation hervorzurufen. Ein solches Reifenquietschen ist den meisten Fahrzeuginsassen bekannt und erzeugt ein Schreckerlebnis, welches gezielt eine bestimmte Bewegung der jeweiligen Fahrzeuginsassen auslöst.
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Noch eine weitere Variante des beschriebenen Verfahrens umfasst die Beschallung des Fahrzeuginsassen mit einem akustischen Geräusch, welches vom Insassen wie ein lautes menschliches Schreien (z.B. bei Schmerz) empfunden wird. Dadurch wird eine Reaktion bzw. eine Bewegung beim Fahrzeuginsassen ausgelöst, welche sich ähnlich der aus der Evolution des Menschen bekannten „Kampf-oder-Flucht-Reaktion“ ergibt. Auch dies kann zur Auslösung einer gezielten Bewegung genutzt werden.
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Hier auch beschrieben werden soll eine Vorrichtung zum Schutz mindestens eines Fahrzeuginsassen in einer Unfallsituation mit einem Steuergerät welches zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist, umfassend mindestens einen Eingang für ein Eingangssignal und mindestens einen Ausgang für ein Ausgangssignal.
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Die für das Verfahren beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf die beschriebene Vorrichtung anwendbar und übertragbar. Gleiches gilt für die im Zusammenhang mit der beschriebenen Vorrichtung offenbarten Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale die auf das beschriebene Verfahren anwendbar und übertragbar sind.
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Zur Stimulation der akustischen Reize ist im Auto ein Akustiksystem verbaut. In der einen Ausführungsvariante können hierfür bereits verbaute Lautsprecher eines Infotainment-Systems des Kraftfahrzeuges verwendet werden.
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In weiteren Ausführungsvarianten können hierbei zusätzliche Akustik-Quellen (z.B. Sirenen) verbaut sein, die gegebenenfalls an das hier beschriebene Verfahren angepasst sind und gegebenenfalls auch exklusiv für das hier beschriebene Verfahren verwendet werden.
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Das Verfahren und die Vorrichtung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren (insbesondere die darin dargestellten Größenverhältnisse) nur schematisch sind und die Offenbarung nicht auf die Figuren begrenzt ist. Es zeigen:
- 1: ein Kraftfahrzeug aufweisend eine beschriebene Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens, und
- 2: ein Ablaufdiagramm des beschriebenen Verfahrens.
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1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 mit einem Innenraum 2 in welchem sich Fahrzeuginsassen 4 befinden. In dem Innenraum 2 sind Akustikquellen 3 angeordnet mit welchen der Innenraum 2 beschallt werden kann. Der Innenraum 2 kann mit mindestens einem Innenraumsensor 14 überwacht werden, um festzustellen in welcher Position 9,10 sich die Fahrzeuginsassen 4 befinden. Die Fahrzeuginsassen 4 sollten sich in einer Unfallsituation nach Möglichkeit in einer Soll-Position 10 befinden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, dass sich Fahrzeuginsassen 4 in einer von der Soll-Position 10 abweichenden Ist-Position 9 befinden.
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Das Kraftfahrzeug 1 hat darüber hinaus mindestens einen Umfeldsensor 12 mit welchem das Umfeld des Kraftfahrzeuges 1 überwacht werden kann. Der mindestens eine Umfeldsensor 12 und auch der mindestens eine Innenraumsensor 14 sind an Eingänge 13 eines Steuergerätes 5 angeschlossen mit welchem das beschriebene Verfahren durchgeführt werden kann. Das Steuergerät 5 hat mindestens einen Ausgang 15 an welchem Ausgangssignale für die Akustikquellen 3 bereitgestellt werden mit welchen die Akustikquellen 3 derart angesteuert werden, dass Reflexe bei den Fahrzeuginsassen 4 ausgelöst werden können, welche gezielte Eigenbewegungen der Fahrzeuginsassen 4 bewirken können.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm des beschriebenen Verfahrens. Zu erkennen sind die Verfahrensschritte a), b) und c), welche hintereinander ablaufen. In Schritt a) wird ein Eingangssignal 7 entgegen genommen, welches in Schritt b) verarbeitet wird, um ein Ausgangssignal 8 zu erzeugen. Das Ausgangssignal wird dann in Schritt c) bereitgestellt.
