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Die Erfindung betrifft eine Rückhaltevorrichtung für ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Eine gattungsgemäße Rückhaltevorrichtung für ein Fahrzeug weist einen Sicherheitsgurt auf, der einem auf einem Fahrzeugsitz befindlichen Fahrzeuginsassen anlegbar ist. Zudem weist die Rückhaltevorrichtung eine elektronische Steuereinheit auf, mittels der zumindest ein Rückhaltemittel ansteuerbar ist, das mit dem Sicherheitsgurt zusammenwirkt, etwa ein elektromotorisch reversibler Gurtstraffer und/oder ein pyrotechnisch aktivierbarer Endbeschlagstraffer des Sicherheitsgurts. Diese werden im Crashfall von der elektronischen Steuereinheit mit einem Rückhaltesignal angesteuert, um eine optimale Rückhaltewirkung auf den angeschnallten Fahrzeuginsassen auszuüben.
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Anstelle des Fahrzeuginsassen kann ein Ladegut auf dem Fahrzeugsitz mit Hilfe des Sicherheitsgurts angeschnallt werden. Ein betriebssicheres Transportieren des Ladeguts ist nur möglich, wenn aufwändige Sicherungsmaßnahmen vom Fahrzeugnutzer durchgeführt werden. Dies ist zum einen unkomfortabel, zum anderen führt es zu Unsicherheiten, da häufig auf die Nutzung von Sicherungen verzichtet wird, so dass sich das Ladegut während des Transportes im Fahrzeug verlagern kann. Die bloße Verwendung des Sicherheitsgurtes ist dabei ungeeignet, da dieser bestenfalls bei hohen Beschleunigungen verriegelt und damit für eine zuverlässige Ladegutsicherung in Frage kommt.
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Aus der
DE 10 2011 121 244 A1 ist ein Sicherungselement zur Sicherung von Ladegut in einem Fahrzeug bekannt. Das Sicherungselement weist einen ersten Gurtstecker zur Verbindung mit einer ersten Gurtzunge, eines ersten Sicherheitsgurtes auf. Zudem weist das Sicherungselement zumindest einen zweiten Gurtstecker zur Verbindung mit einer zweiten Gurtzunge eines zweiten Sicherheitsgurtes auf. Aus der
DE 10 2017 218 976 A1 ist eine Sicherheitsgurteinrichtung für ein Fahrzeug bekannt, in der ein Sicherheitsgurt im angelegten Zustand ein Ladegut an einem Fahrzeugsitz sichert. Aus der
DE 10 2015 112 191 A1 ist ein System zur Halterung eines Transportgegenstandes an einer Innenwandung eines Transportfahrzeugs bekannt. Der Transportgegenstand wird mit Hilfe eines längenveränderbaren Gurtes an der Innenwandung des Transportfahrzeugs gesichert.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Rückhaltevorrichtung für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen, mittels der ein Ladegut betriebssicher sowie beschädigungsfrei auf einem Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs gesichert werden kann.
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Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
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Die Erfindung geht von einer Rückhaltevorrichtung für ein Kraftfahrzeug aus, die einen Sicherheitsgurt aufweist, der einem auf einem Fahrzeugsitz befindlichen Fahrzeuginsassen anlegbar ist. Zudem weist die Rückhaltevorrichtung eine elektronische Steuereinheit auf, mittels der zumindest ein Rückhaltemittel ansteuerbar ist, das mit dem Sicherheitsgurt zusammenwirkt, etwa ein elektromotorisch reversibler Gurtstraffer oder ein pyrotechnisch aktivierbarer Endbeschlagstraffer. In einem Fahrzeuginsassen-Rückhaltemodus steuert die Steuereinheit das Rückhaltemittel in einer kritischen Fahrsituation, etwa einem Crashfall, mit einem Rückhaltesignal an. Dadurch wird eine optimale Rückhaltewirkung auf den angeschnallten Fahrzeuginsassen ausgeübt. In einem Ladegut-Transportfall wird anstelle des Fahrzeuginsassen ein Ladegut auf dem Fahrzeugsitz mit Hilfe des angelegten Sicherheitsgurts gesichert.
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Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ist die elektronische Steuereinheit im zwischen dem Insassen-Rückhaltemodus und einem Ladegut-Transportmodus umschaltbar. Im Ladegut-Transportmodus steuert die Steuereinheit das Rückhaltemittel mit einem vom Rückhaltesignal unterschiedlichen Ladegut-Transportsignal an, mit dem eine beschädigungsfreie sowie betriebssichere Ladegut-Sicherung auf dem Fahrzeugsitz gewährleistet ist.
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In einer technischen Umsetzung kann das Rückhaltemittel ein von der Steuereinheit ansteuerbarer, elektromotorisch reversibler Gurtstraffer des Sicherheitsgurts sein. Im Rückhaltemodus sowie in einer kritischen Fahrsituation steuert die Steuereinheit den elektromotorisch reversiblen Gurtstraffer mit einem Rückhaltesignal an, mit dem die vom angelegten Sicherheitsgurt auf den Fahrzeuginsassen ausgeübte Rückhaltekraft auf ein vordefiniertes Kraftniveau begrenzbar ist. Zur Begrenzung des Kraftniveaus gibt der elektromotorisch reversible Gurtstraffer im Crashfall einen vordefinierten Gurtauszugsweg frei, wodurch sich der Fahrzeuginsasse nach fahrzeugvorne verlagert, um die auf ihn wirkende Rückhaltekraft zu reduzieren.
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Im Gegensatz zum Fahrzeuginsassen-Rückhaltemodus wird nachfolgend der Ladegut-Transportmodus beschrieben: Im Ladegut-Transportmodus steuert die Steuereinheit den elektromotorisch reversiblen Gurtstraffer mit einem Transportsignal an, mit dem der Gurtstraffer den Sicherheitsgurt mit einer vordefinierten Haltekraft anzieht. Mit Hilfe der vordefinierten Haltekraft ist das Ladegut straff am Fahrzeugsitz angebunden. Mit Erreichen der vordefinierten Haltekraft findet eine Gurtbandverriegelung statt, in der ein Gurtbandauszug unterbunden ist (und zwar auch in einer kritischen Fahrsituation, etwa im Crashfall). Das Ladegut ist somit unabhängig von der Fahrsituation stets straff am Fahrzeugsitz gesichert.
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In einer konkreten Ausführungsvariante kann die elektronische Steuereinheit ein Eingabemittel aufweisen, etwa einen Schalter, eine App oder einen Sensor, mit deren Hilfe der Ladegut-Transportmodus aktivierbar oder deaktivierbar ist. Beispielhaft kann der Ladegut-Transportmodus durch ein Öffnen oder Schließen eines Gurtschlosses des Sicherheitsgurtes geöffnet oder geschlossen werden.
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Bei Deaktivierung des Ladegut-Transportmodus, etwa bei Fahrtende, kann der elektromotorisch reversible Gurtstraffer eine Gurtbandentriegelung durchführen und die Haltekraft lösen, so dass das Ladegut störkonturfrei aus dem Fahrzeug entnehmbar ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sicherheitsgurt ein Dreipunkt-Sicherheitsgurt, der aus einem Beckengurtanteil und einem Schultergurtanteil besteht. Der Beckengurtanteil des Sicherheitsgurtes verläuft im angelegten Zustand in Fahrzeugquerrichtung zwischen bodenseitigen Anbindungspunkten, von denen einer als eine Gurtschlossgurt-Zungen-Verbindung realisiert ist. Der Beckengurtanteil geht an einer Gurtzungenöse in den Schultergurtanteil über. Dieser ist von der Gurtzungenöse diagonal über den Brustkorb des Fahrzeuginsassen bis zu einem oberen Anbindungspunkt geführt, der als ein Umlenkbeschlag realisiert ist. Am Umlenkbeschlag wird der Schultergurtanteil in Richtung auf den elektromotorisch reversiblen Gurtstraffer umgelenkt. Zudem kann dem Beckengurtanteil an seinem Anlenkpunkt ein pyrotechnisch aktivierbarer Endbeschlagstraffer zugeordnet sein. Der pyrotechnisch aktivierbare Endbeschlagstraffer ist ebenfalls ein von der Steuereinheit ansteuerbares Rückhaltemittel. Dieses wird im Crashfall aktiviert, um eine Gurtlose aus dem Beckengurtanteil zu ziehen und somit eine Beckenvorverlagerung zu reduzieren.
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Sofern der Ladegut-Transportmodus aktiviert ist und eine kritische Fahrsituation, etwa ein Crashfall, vorliegt, ergibt sich folgender Sachverhalt: Die elektronische Steuereinheit belässt den pyrotechnisch aktivierbaren Endbeschlagstraffer deaktiviert. Auf diese Weise kann eine Beschädigung des am Fahrzeugsitz angeschnallten Ladeguts vermieden werden. Durch die Nicht-Auslösung des Endbeschlagstraffers wird zudem eine Reparaturmaßnahme vermieden, die ansonsten bei einer pyrotechnischen Auslösung des Endbeschlagstraffers anfallen würde.
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Alternativ und/oder zusätzlich kann die Rückhaltevorrichtung als Rückhaltemittel zumindest einen Insassen-Airbag aufweisen. Bei aktiviertem Fahrzeuginsassen-Rückhaltemodus sowie bei Vorliegen einer kritischen Fahrsituation, etwa Crashfall, wird der Insassen-Airbag von der Steuereinheit mit einem Rückhaltesignal aktiviert, um den Fahrzeuginsassen zu schützen.
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Im Gegensatz dazu ergibt sich bei aktiviertem Ladegut-Transportmodus sowie bei Vorliegen einer kritischen Fahrsituation, etwa Crashfall, der folgende Sachverhalt: Die Steuereinheit belässt den Insassen-Airbag deaktiviert. Auf diese Weise wird eine Beschädigung des auf den Fahrzeugsitz angeschnallten Ladeguts aufgrund des sich entfaltenden Insassen-Airbags vermieden. Zudem wird durch das Nicht-Auslösen des Insassen-Airbags eine Reparaturmaßnahme vermieden, die ansonsten durch Auslösen des Insassen-Airbags anfallen würden.
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In einer weiteren Ausführungsvariante kann die Steuereinheit in Signalverbindung mit einer optischen Sensorik, etwa Kamera oder Radarsystem, sein, mittels der eine Sitzbelegungserkennung durchführbar ist. Bei aktiviertem Ladegut-Transportmodus kann die Steuereinheit mit Hilfe der optischen Sensorik eine Relativbewegung des Ladeguts mit Bezug auf den Fahrzeugsitz erkennen. Bei Erkennen einer solchen Relativbewegung kann die Steuereinheit den elektromotorisch reversiblen Gurtstraffer ansteuern, um die vordefinierte Ladegut-Haltekraft des Sicherheitsgurtes zu erhöhen.
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Im Hinblick auf eine komfortable Bedienung kann die Steuereinheit zudem mit einem Anzeigemittel in Signalverbindung sein. Das Anzeigemittel signalisiert, ob für den jeweiligen Fahrzeugsitz der Ladegut-Transportmodus oder der Fahrzeuginsassen-Sicherungsmodus aktiviert ist. Dies erfolgt beispielhaft durch eine mechanische Anzeige, durch ein Leuchtmittel und/oder durch eine Texteinblendung im HMI.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:
- 1 bis 3 jeweils schematische Ansichten, anhand derer die erfindungsgemäße Rückhaltevorrichtung veranschaulicht ist.
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In der 1 ist in einer Prinzipdarstellung ein Fahrzeuginnenraum 1 mit einem auf der Beifahrerseite befindlichen Fahrzeuginsassen 3 gezeigt. Dieser ist über einen Dreipunkt-Sicherheitsgurt 5 an einem Fahrzeugsitz 7 gesichert. Der Dreipunkt-Sicherheitsgurt 5 besteht in an sich bekannter Weise aus einem Beckengurtanteil 9 und einem Schultergurtanteil 11. Wie aus der 2 hervorgeht, verläuft der Beckengurtanteil 9 des Sicherheitsgurtes 5 zwischen bodenseitigen Anbindungspunkten 13, 14 in der Fahrzeugquerrichtung y. Von den beiden Anbindungspunkten 13, 14 ist in der 1 lediglich der Anbindungspunkt 14 gezeigt, der mittels eines pyrotechnisch aktivierbaren Endbeschlagstraffers realisiert ist. Der in Fahrzeugquerrichtung y gegenüberliegende Anbindungspunkt 13 (2) ist als eine herkömmliche Gurtschloss-Gurtzungen-Verbindung mit einer Gurtzunge 27 und einem Gurtschloss 28 realisiert. An einer Gurtzungen-Öse geht der Beckengurtanteil 9 in den Schultergurtanteil 11 über. Der Schultergurtanteil 11 ist in der 2 ausgehend von der Gurtzunge 27 diagonal über den Brustkorbbereich des Fahrzeuginsassen 3 bis zu einem oberen Umlenkbeschlag 15 am oberen Rand der Rückenlehne 17 des Fahrzeugsitzes 7 geführt. Über den Umlenkbeschlag 15 wird der Schultergurtanteil 5 in Richtung auf einen elektromotorisch reversiblen Gurtstraffer 19 umgelenkt, der in der Rückenlehne 17 integriert ist.
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Zudem ist im Kopfaufschlagbereich der Instrumententafel 20 ein Insassen-Airbag 21 vorgesehen. Der Insassen-Airbag 21, der elektromotorisch reversible Gurtstraffer 19 sowie der pyrotechnisch aktivierbare Endbeschlagstraffer 14 sind in den 1 und 2 in Signalverbindung mit einer elektronischen Steuereinheit 23. Dieser ist eine Crashsensorik 25 zugeordnet. Bei Vorliegen einer kritischen Fahrsituation, etwa im Crashfall mit einer auf die Fahrzeugfront wirkenden Crashkraft Fc, werden der Insassen-Airbag 21, der elektromotorisch reversible Gurtstraffer 19 und/oder der Endbeschlagstraffer 14 von der Steuereinheit 23 mit einem Rückhaltesignal SR angesteuert. Durch Ansteuerung des elektromotorisch reversiblen Gurtstraffers 19 wird gegebenenfalls ein Gurtauszugsweg s freigegeben. Auf diese Weise erfolgt eine Vorverlagerung V des Fahrzeuginsassen 3 nach fahrzeugvorne. Durch Bereitstellung des Gurtauszugswegs s kann die im vom Sicherheitsgurt 5 auf den Fahrzeuginsassen 3 ausgeübte Rückhaltekraft FR auf ein vordefiniertes Kraftniveau begrenzt werden.
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Alternativ und/oder zusätzlich kann die Steuereinheit 23 im Crashfall den pyrotechnisch aktivierbaren Endbeschlagstraffer 14 ansteuern. Dadurch wird im Crashfall eine Gurtlose aus dem Beckengurtanteil 9 gezogen, so dass eine Beckenvorverlagerung reduziert ist.
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Ein Kern der Erfindung besteht darin, dass die elektronische Steuereinheit 23 zwischen einem Insassen-Rückhaltemodus R (1) und einem Ladegut-Transportmodus L (3) umschaltbar ist. In der 1 ist der Insassen-Rückhaltemodus R aktiviert, so dass im Crashfall die elektronische Steuereinheit 23 den Insassen-Airbag 21, den elektromotorisch reversiblen Gurtstraffer 19 und/oder den Endbeschlagstraffer 14 mit Rückhaltesignalen SR ansteuert, um eine optimale Rückhaltewirkung auf den angeschnallten Fahrzeuginsassen 3 auszuüben.
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Im Unterschied dazu ist in der 3 ein Ladeguttransportfall angedeutet, bei dem anstelle des Fahrzeuginsassen 3 ein Ladegut 27 auf dem Fahrzeugsitz 7 mit Hilfe des Sicherheitsgurts 5 gesichert ist. Bei aktiviertem Ladegut-Transportmodus L steuert die elektronische Steuereinheit 23 den Insassen-Airbag 21, den elektromotorisch reversiblen Gurtstraffer 19 und/oder den Endbeschlagstraffer 14 mit einem, vom Rückhaltesignal SR unterschiedlichen Ladegut-Transportsignal ST an. Auf diese Weise wird in unterschiedlichen Fahrsituationen, insbesondere auch in einem Crashfall, eine beschädigungsfreie sowie betriebssichere Ladegut-Sicherung auf dem Fahrzeugsitz 7 gewährleistet.
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Im Ladegut-Transportmodus L gemäß der 3 wird der elektromotorisch reversible Gurtstraffer 19 mit einem Transportsignal ST angesteuert, mit dem der Gurtstraffer 19 den Sicherheitsgurt 5 mit einer vordefinierten Haltekraft FH anzieht, mittels der das Ladegut 27 straff am Fahrzeugsitz 7 angebunden ist. Bei Erreichen der vordefinierten Haltekraft FH findet eine Gurtbandverriegelung statt, so dass zum Beispiel im Crashfall ein Gurtbandauszug unterbunden ist.
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Bei aktiviertem Ladegut-Transportmodus L belässt die Steuereinheit 23 den Endbeschlagstraffer 14 sowie den Insassen-Airbag 21 deaktiviert, um eine Beschädigung des am Fahrzeugsitz 7 angeschnallten Ladeguts 27 zu vermeiden.
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In den 1 und 2 ist der elektronischen Steuereinheit 23 eine Crashsensorik 25 zugeordnet, mittels der eine zu einem Crashfall führende kritische Fahrsituation detektierbar ist. Zudem ist der elektronischen Steuereinheit 23 eine Eingabeeinheit 29 zugeordnet, mittels der ein Fahrzeugnutzer zwischen dem Ladegut-Transportmodus L und dem Insassen-Rückhaltemodus R umschalten kann. Alternativ und/oder zusätzlich dazu kann der Ladegut-Transportmodus L etwa durch ein Schließen oder Öffnen des Gurtschlosses aktiviert/deaktiviert werden. Bei Deaktivierung des Ladegut-Transportmodus L, etwa bei einem Fahrtende, erfolgt im elektromotorisch reversiblen Gurtstraffer 19 eine Gurtbandentriegelung und wird die Haltekraft FH gelöst, so dass das Ladegut 27 entsichert ist und aus dem Fahrzeug entnommen werden kann.
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Wie aus den 1 und 2 weiter hervorgeht, ist die elektronische Steuereinheit 23 in Signalverbindung mit einer optischen Sensorik 31, etwa einer Kamera oder einem Radarsystem, mittels der eine Sitzbelegungserkennung durchführbar ist. Bei aktiviertem Ladegut-Transportmodus L kann mit Hilfe der optischen Sensorik 31 eine Relativbewegung des Ladeguts 27 mit Bezug auf den Fahrzeugsitz 7 erfasst werden. Bei Erfassung einer solchen Relativbewegung kann die Steuereinheit 23 den elektromotorisch reversiblen Gurtstraffer 19 ansteuern, um die vordefinierte Haltekraft FH zu erhöhen. Zudem ist der Steuereinheit 23 ein Anzeigemittel 33 zugeordnet, mit dem der Ladegut-Transportmodus L oder der Insassen-Rückhaltemodus R angezeigt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeuginnenraum
- 3
- Fahrzeuginsasse
- 5
- Sicherheitsgurt
- 7
- Fahrzeugsitz
- 9
- Beckengurtanteil
- 11
- Schultergurtanteil
- 13
- unterer Anlenkpunkt
- 14
- pyrotechnisch aktivierbarer Endbeschlagstraffer
- 15
- oberer Umlenkbeschlag
- 17
- Rückenlehne
- 19
- elektromotorisch reversibler Gurtstraffer
- 20
- Instrumententafel
- 21
- Insassen-Airbag
- 23
- elektronische Steuereinheit
- 25
- Crashsensorik
- 27
- Ladegut
- 29
- Eingabemittel
- 31
- optische Sensorik
- 33
- Anzeigemittel
- L
- Ladegut-Transportmodus
- R
- Insassen-Rückhaltemodus
- SR
- Rückhaltesignal
- ST
- Transportsignal
- s
- Gurtauszug
- FH
- Haltekraft
- FC
- Crashkraft
- FR
- Rückhaltekraft
- V
- Insassen-Vorverlagerung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011121244 A1 [0004]
- DE 102017218976 A1 [0004]
- DE 102015112191 A1 [0004]