Johnson Controls Zwei aktive Kopfstützen

Johnson Controls hat unter dem Namen „riACT“ zwei Aktiv-Kopfstützen entwickelt, die Verletzungen der Halswirbelsäule vermeiden sollen.

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Die Kopfstützen sollen den Kopf bei einem Heckaufprall abstützen und eine Überlastung der Halswirbelsäule verhindern. „Die Schutzwirkung bleibt zudem auch erhalten, wenn der Abstand zum Hinterkopf aus Gründen der Behaglichkeit zu groß gewählt ist“, skizzierte Dr. Alexander Hasler, Product Manager von Johnson Controls, die Vorteile der Kopfstützen. „Denn unser riACT-System kann innerhalb von Sekundenbruchteilen den richtigen Abstand herstellen.“

Das Funktionsprinzip der riACT-Kopfstützen ist, dass unabhängig von der gewählten Einstellung das Kissen bei einem Heckaufprall so dicht an den Hinterkopf gerückt wird, dass die relative Rückwärtsverlagerung des Kopfes und die sich anschließende Peitschenschlagbewegung verhindert oder stark abgemildert werden.

„Hierzu haben wir einen auf einer Schraubbewegung basierenden Teleskopmechanismus entwickelt, der zwischen dem Kissen und dem Hinterteil der Kopfstütze liegt. Er verbindet diese beiden Teile und ist in einer der beiden Ausführungen durch eine Feder vorgespannt, im anderen Modell wird er durch den Insassen selbst angetrieben“, erklärt Hasler das Kernelement der riACT-Technologie.

Das Kissen lässt sich auf einem horizontalen Weg von bis zu 54 Millimetern justieren, so dass jeder Fahrer den für ihn angenehmsten Abstand zwischen Kissen und Hinterkopf einstellen kann. Im Falle einer Heckkollision gilt es nun, das Kissen möglichst schnell nahe an den Hinterkopf zu bringen, um ihn aufzufangen und die verletzungsträchtige Rückverlagerung des Kopfes zu verhindern. Hasler: „Die Kopfstütze braucht also ein Signal, um auszulösen. Wie dieses Signal gegeben wird, macht den Unterschied zwischen unserem re-aktiven und unserem pro-aktiven riACT-System aus.“

Re-aktives riACT-System: Körperbewegung meldet den Crash

Das re-aktive Kopfstützen-System erhält vom Körper den Befehl zum Auslösen, er dient quasi als Crash-Sensor: Wird er beim Heckaufprall in den unteren Bereich der Sitzlehne gepresst, aktiviert dieser Flächendruck einen in die Lehne integrierten mechanischen Aktuator, der wiederum einen Bowdenzug strafft. Dieser führt durch die Lehne bis zur Kopfstütze und treibt den integrierten Teleskopmechanismus an. „Etwa 50 Millisekunden nach Beginn des Aufpralls bzw. 25 Millisekunden nach Aktuierung ist das Kissen der Kopfstütze in seiner Endposition angelangt - in jedem Fall frühzeitig genug, damit dieses riACT-System seine volle Wirkung erreicht“, so Hasler weiter.

Pro-Aktives riACT-System: Auslösung per Crash-Sensor

Während das re-aktive System auf die dynamische Bewegung des Körpers beim Aufprall reagiert, nutzt die pro-aktive riACT-Kopfstütze zur Erkennung des Ernstfalles die Informationen der Crash-Sensoren, die auch Gurtstraffer und andere Rückhaltesysteme des Fahrzeugs steuern. Diese Sensoren melden die Überschreitung eines vordefinierten Schwellenwertes in der Beschleunigung direkt an eine kleine pyrotechnische Einheit in der Kopfstütze. Sie sitzt in einer Entriegelungseinheit, die den vorgespannten Teleskopmechanismus im Normalfall blockiert.

Durch die Zündung der pyrotechnischen Ladung wird ein Bolzen aus seiner ursprünglichen Position entfernt, und die Kopfstütze schnellt in ihre Schutzposition. Da dies unabhängig von der Bewegung des Körpers passiert, nennt der US-Zulieferer dieses riACT-System pro-aktiv. „Durch den Wegfall einiger mechanischer Bauteile und die schnellere Information durch den Crash-Sensor ist die pro-aktive Kopfstütze etwa 25 Millisekunden nach dem Crash-Signal in Endposition“, erläutert Hasler.

„Die pro-aktive Kopfstütze hat durch ihre externe Ansteuerung noch mehr Schutzpotential als die re-aktive, wenn Sitzposition, Gewicht oder Größe des zu schützenden Menschen stark von der Norm abweichen. Dieses höhere Schutzpotential ist mit Kosten verbunden, die die OEMs eher in Fahrzeugen der Mittelklasse und darüber hinaus akzeptieren“, sagt Dr. Detlef Jürss, Vice President Engineering Seating, Interieurs & Systems Europe bei Johnson Controls Automotive Experience.

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