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Technisches
Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung,
die eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung, beispielsweise
einen Airbag, umfasst.
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Hintergrund
der Erfindung
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Es
ist bekannt, einen Airbag aufzublasen, um beim Schutz eines Fahrzeuginsassen
im Falle einer plötzlichen
Fahrzeugverzögerung,
wie sie beispielsweise bei einem Fahrzeugzusammenstoß auftritt,
zu helfen. Der Airbag ist in einem unaufgeblasenen Zustand gelagert.
Eine Aufblasvorrichtung sieht bei Betätigung Aufblasströmungsmittel
vor, um den Airbag in eine Position aufzublasen, um beim Schutz
des Fahrzeuginsassen zu helfen.
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Unter
normalen Umständen
wird das Aufblasströmungsmittel
von der Aufblasvorrichtung in den Airbag geleitet, um den Airbag
aufzublasen. Unter einigen Umständen
kann es wünschenswert
sein, die Menge des Aufblasströmungsmittels,
das in den Airbag geleitet wird, zu steuern oder zu begrenzen., Wenn
sich beispielsweise der Fahrzeuginsasse näher an dem unaufgeblasenen
Airbag als in einem vorbestimmten Abstand befindet, kann es wünschenswert
sein, die Geschwindigkeit und die Kraft, mit der sich der Airbag
aufbläst,
zu reduzieren. Dies kann durch unterschiedliche Mechanismen erreicht
werden, wie zum Beispiel eine mehrstufige Aufblasvorrichtung oder
einen Ablass, um das Aufblasströmungsmittel
von dem Airbag wegzuleiten.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung,
die eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung mit einem
unaufgeblasenen Zustand und einem aufgeblasenen Zustand aufweist,
um beim Schutz des Fahrzeuginsassen zu helfen. Eine Aufblasströmungsmittelquelle
ist betätigbar,
um Aufblasströmungsmittel
zum Aufblasen der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung
vorzusehen. Die Vorrichtung umfasst ebenfalls einen Mechanismus zum
Verlangsamen des Aufblasens der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung.
Die Vorrichtung umfasst ein Fangband, das der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung
zugeordnet ist. Eine Fahrzeugelektroschaltung, die eine elektrische
Einrichtung umfasst, ist dem Fangband zugeordnet. Die elektrische
Einrichtung wird ansprechend auf die Bewegung des Fangbands zu einer
vorbestimmten Position betätigt.
Die Fahrzeugelektroschaltung sieht ein Signal vor, um den Mechanismus
zu betätigen, wenn
die elektrische Einrichtung nicht durch das Fangband zu einem vorbestimmten
Zeitpunkt nach Betätigung
der Aufblasströmungsmittelquelle
betätigt wird.
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Gemäß einem
anderen Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung,
die eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung mit einem
unaufgeblasenen Zustand und einem aufgeblasenen Zustand aufweist,
um beim Schutz eines Fahrzeuginsassen zu helfen. Die Vorrichtung
weist ebenfalls einen Mechanismus auf, um die Geschwindigkeit und die
Kraft des Aufblasens der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung
zu reduzieren. Ein Fangband ist der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung
zugeordnet. In dem Fangband ist Spiel vorhanden, wenn sich die aufblasbare
Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung in dem unaufgeblasenen Zustand
befindet. Das Spiel wird absorbiert bzw. herausgenommen, wenn sich
die aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung aufbläst. Die Vorrichtung
weist ferner eine Fahrzeugelektroschaltung auf, die einen Elektroschalter
umfasst, der dem Fangband zugeordnet ist. Der Elektroschalter besitzt einen
geschlossenen Zustand und einen offenen Zustand. Der Elektroschalter
wird ansprechend auf die Herausnahme des Spiels von einem der Zustände zu dem
anderen der Zustände
betätigt.
Die Fahrzeugelektroschaltung sieht ein Signal vor, um den Mechanismus
ansprechend auf die Betätigung
des Elektroschalters zu betätigen.
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Gemäß noch einem
weiteren Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine
Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, die eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung
mit einem aufgeblasenen Zustand und einem unaufgeblasenen Zustand aufweist.
Ein Fangband ist der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung
zugeordnet. Ein Elektroschalter ist dem Fangband zugeordnet und wird
ansprechend auf die Bewegung des Fangbandes zu einer vorbestimmten
Position betätigt.
Die Vorrichtung weist ebenfalls einen Mechanismus zum Ablassen von
Aufblasströmungsmittel
von der aufblasbaren Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung auf. Der
Schalter steuert im betätigten
Zustand den Mechanismus.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
vorangegangenen und andere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
den Fachleuten des Gebietes, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht,
beim Lesen der folgenden Beschreibung mit Bezugnahme auf die begleitenden
Zeichnungen offensichtlich werden, in denen zeigt:
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1 eine
schematische Darstellung einer Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung,
die gemäß der vorliegenden
Erfindung konstruiert ist;
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2 eine
schematische Darstellung der Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung der 1 in
einem unterschiedlichen Zustand;
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3 eine
schematische Darstellung der Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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4 eine
schematische Darstellung der Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung der 3 in
einem unterschiedlichen Zustand;
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5 eine
schematische Darstellung, teilweise im Schnitt, der Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung
gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der
Erfindung;
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6 eine
schematische Darstellung der Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung der 5 in
einem unterschiedlichen Zustand;
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7 eine
schematische Darstellung, teilweise im Schnitt, der Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel der
Erfindung; und
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8 eine
schematische Darstellung der Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung der 7 in
einem unterschiedlichen Zustand.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung,
die eine aufblasbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung umfasst,
wie zum Beispiel einen Airbag. Repräsentativ für die vorliegende Erfindung
stellt 1 eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 10 dar,
die gemäß der Erfindung
hergestellt wurde. Die Vorrichtung 10 umfasst eine betätigbare
Fahrzeuginsassenschutzeinrichtung 16 des Typs, der allgemein
als ein Airbag bekannt ist. Andere betätigbare Fahrzeuginsassenschutzeinrichtungen,
die gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet werden können,
umfassen zum Beispiel aufblasbare Kniepolster, aufblasbare Auskleidungen
im Kopfbereich, aufblasbare Seitenvorhänge, durch Airbags betätigte Kniepolster
und Sitzgurtvorspannvorrichtungen.
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Der
Airbag 16 bildet einen Teil eines Airbagmoduls, das im
Allgemeinen bei 12 angezeigt ist. Das Airbagmodul 12 umfasst
ebenfalls ein Gehäuse 14 und
eine Aufblasvorrichtung 18. Das Gehäuse 14 ist eine trogähnliche
Metallstruktur, die mehrere Wände besitzt,
die gegenüberliegende
erste und zweite Seitenwände 20 bzw. 22 umfassen
und vordere und hintere Wände 24 bzw. 26,
die miteinander durch einen bogenförmigen Teil 25 verbunden
sind. Der bogenförmige
Teil 25 bildet den Boden des Gehäuses 14. Der Airbag 16 ist
an den ersten und zweiten Seitenwänden 20 und 22 befestigt,
ebenso an den vorderen und hinteren Wänden 24 und 26 des
Gehäuses 14 durch
eine Rückhaltevorrichtung,
die schematisch bei 28 gezeigt ist. Eine Kammer (nicht
gezeigt) ist in dem Gehäuse 14 definiert.
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Das
Gehäuse 14 ist
in einem Fahrzeugarmaturenbrett anbringbar, so dass der Bodenteil
des Gehäuses 14 zur
Vorderseite des Fahrzeugs hin ausgerichtet ist. Eine Einsatzöffnung (nicht
gezeigt) ist zwischen den ersten und zweiten Seitenwänden 20 und 22 und
den vorderen und hinteren Wänden 24 und 26 des
Gehäuses 14 definiert.
Die Einsatzöffnung
ist im Allgemeinen zu der Rückseite
des Fahrzeugs hin ausgerichtet, wenn die Vorrichtung 10 in
dem Fahrzeug angebracht ist. Eine Einsatztür oder Abdeckung (nicht gezeigt),
die einen Teil des Fahrzeugarmaturenbretts bilden kann, schließt die Einsatzöffnung.
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Die
Aufblasvorrichtung 18 ist in der Kammer des Gehäuses 14 gelegen.
Die Aufblasvorrichtung 18 ist betätigbar zum Vorsehen von Aufblasströmungsmittel
zum Aufblasen des Airbags 16. Die Aufblasvorrichtung 18 kann
ein verbrennbares, Gas erzeugendes Material enthalten, das im gezündeten Zustand
schnell ein großes
Volumen von Aufblasströmungsmittel
liefert. Die Aufblasvorrichtung 18 kann alternativ eine
gespeicherte Menge von unter Druck stehenden Aufblasströmungsmittel
enthalten oder eine Kombination von unter Druck stehendem Aufblasströmungsmittel
und brennbarem Material zum Erwärmen
des Aufblasströmungsmittels.
Die Aufblasvorrichtung 18, dargestellt in 1 und 2,
besitzt mehrere Strömungsmittelauslassöffnungen 40,
um bei Betätigung
der Aufblasvorrichtung Aufblasströmungsmittel in die Kammer des
Gehäuses 14 zu
leiten.
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Das
Gehäuse 14 umfasst
ebenfalls eine Ablassöffnung 50 (2),
um eine Aufblasströmungsmittelströmung aus
dem Gehäuse
heraus und von dem Airbag 16 weg zu ermöglichen. 1 und 2 stellen
die Ablassöffnung 50 in
der zweiten Seitenwand 22 des Gehäuses 14 dar.
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Ein
Mechanismus 52 ist betätigbar,
um die Strömung
von Aufblasströmungsmittel
aus dem Gehäuse 14 heraus
durch die Ablassöffnung
zu steuern. Der Mechanismus 52 umfasst einen pyrotechnischen Befestiger 60,
einen Türzuschnitt 70,
der an der zweiten Seitenwand 22 des Gehäuses 14 angelenkt
ist, und eine Feder 65. Der Türzuschnitt 70 ist
zwischen einer offenen Position, wie in 2 gezeigt,
und einer geschlossenen Position, wie in 1 gezeigt,
bewegbar. Die Feder 65 spannt den Türzuschnitt 70 in die
offene Position vor. Wenn sich der Türzuschnitt 70 in der
geschlossenen Position befindet, schließt der Türschnitt 70 die Ablassöffnung 50.
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Wenn
sich der Türzuschnitt 70 in
der geschlossenen Position (1) befindet,
befestigt der pyrotechnische Befestiger 60 den Türzuschnitt 70 in der
geschlossenen Position relativ zu dem Gehäuse 14. Der pyrotechnische
Befestiger 60 ist ein bekanntes, kommerziell erhältliches
Produkt und ist vorzugsweise ein Explosionsniet oder ein Sprengbolzen.
Ein Teil des pyrotechnischen Befestigers 60 ist außerhalb
der Kammer, wie in 1 gezeigt, angeordnet.
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Die
Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 10 umfasst ebenfalls
eine Fahrzeugelektroschaltung, die schematisch bei 80 angezeigt
ist. Die Fahrzeugelektroschaltung 80 umfasst eine Stromquelle 82,
die vorzugsweise die Fahrzeugbatterie und/oder ein Kondensator ist,
und einen normalerweise offenen Schalter 84. Der Schalter 84 ist
Teil eines Sensors 86, der einen Zustand abfühlt, der
das Auftreten eines Fahrzeugzusammenstoßes anzeigt. Der Zusammenstoß anzeigende
Zustand kann zum Beispiel eine plötzliche Fahrzeugverzögerung aufweisen,
die durch einen Zusammenstoß verursacht
wird.
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Die
Fahrzeugelektroschaltung 80 umfasst ebenfalls ein elektronisches
Steuermodul oder Steuervorrichtung 90 und eine elektrische
Einrichtung 88. Die elektrische Einrichtung 88 ist
vorzugsweise ein normalerweise offener Schalter, der an ein Fangband 94 gekoppelt
ist. Das Fangband 94 und der Schalter 88 sind
Teil eines Fahrzeuginsassenpositionssensors 92, dessen
Betrieb weiter unten erklärt
wird. Das Fangband 94 ist lösbar an einem Ende der Innenoberfläche des
Airbags 16 befestigt. Das Fangband 94 ist an dem
anderen Ende an einem Teil des Schalters 88 befestigt.
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Wenn
der Sensor 86 einen Zustand abfühlt, der das Auftreten eines
Zusammenstoßes
anzeigt, für
den das Aufblasen des Airbags 16 erwünscht ist, wird der Schalter 84 geschlossen.
Ansprechend auf das Schließen
des Schalters 84 sendet das elektronische Steuermodul 90 über Leitungsdrähte 100 ein Betätigungssignal
an die Aufblasvorrichtung 18. Wenn die Aufblasvorrichtung 18 betätigt ist,
liefert die Aufblasvorrichtung 18 Aufblasströmungsmittel
in die Kammer des Gehäuses 14.
Die Aufblasvorrichtung 18 beginnt den Airbag 16 aufzublasen.
Während
der Airbag 16 beginnt sich aufzublasen, öffnet der
Airbag 16 die Einsatztür
und bewegt sich schnell aus der Kammer und zu einer Position, um
beim Schutz der Fahrzeuginsassen zu helfen.
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Das
elektronische Steuermodul 90 startet bei Zündung der
Aufblasvorrichtung 18 eine interne Uhr. In dem Fangband 94 ist
Spiel, gezeigt in 1 bei 96, vorhanden,
wenn sich der Airbag 16 in dem unaufgeblasenen Zustand
befindet. Während
sich der Airbag 16 aus der Kammer heraus aufbläst, wird
das Spiel 96 herausgenommen oder aus dem Fangband 94 entfernt.
Wenn das gesamte Spiel 96 aus dem Fangband 94 entfernt
ist, wird das Fangband angespannt und das angespannte Fangband schließt den Schalter 88.
Der Schalter 88 bewirkt im geschlossenen Zustand, dass
ein Signal an das elektronische Steuermodul 90 gesendet
wird. Das elektronische Steuermodul 90 vergleicht den Zeitpunkt,
an dem das Signal empfangen wurde mit einem vorbestimmten Zeitpunkt,
der in das elektronische Steuermodul programmiert ist. Das Ende
des Fangbandes 94, das an den Airbag 16 gekoppelt
ist, zum Beispiel durch eine einfache Naht, wird von dem Airbag
durch weitere Ausdehnung des Airbags 16 freigegeben, nachdem der
Schalter 88 geschlossen ist.
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Der
vorbestimmte Zeitpunkt entspricht einer Zeit während der Anfangsstufe des
Airbagaufblasens, zum Beispiel ungefähr 4 Millisekunden, nachdem
die Aufblasvorrichtung 18 betätigt ist. In einer normalen
Aufblassituation, zum Beispiel eine, in der sich der Insasse jenseits
eines vorbestimmten Abstands relativ zu dem Armaturenbrett befindet,
setzt sich der Airbag 16 mit normaler Geschwindigkeit und Kraft
ein, um das gesamte Spiel 96 in dem Fangband 94 herauszunehmen,
um den Schalter 88 vor dem vorbestimmten Zeitpunkt zu schließen.
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In
dem Fall, in dem sich ein Fahrzeuginsasse näher als in einen vorbestimmten
Abstand zu dem Armaturenbrett befindet, steht der Insasse mit dem Airbag 16 in
Eingriff und blockiert das normale Aufblasen des Airbags. Die Interaktion
des Airbags 16 und des Insassen verzögert oder verhindert insgesamt,
dass der Airbag das gesamte Spiel 96 in dem Fangband 94 herausnimmt.
Folglich ist der Schalter 88 zu dem vorbestimmten Zeitpunkt
nicht geschlossen. Das elektronische Steuermodul 90 bestimmt daraus,
dass der Türzuschnitt 70 geöffnet werden sollte,
um Aufblasströmungsmittel
von dem Gehäuse 14 abzulassen,
um die Geschwindigkeit und Kraft des sich aufblasen den Airbags 16 zu
reduzieren.
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Ein
Steuersignal wird von dem elektronischen Steuermodul 90 durch
Leitungsdrähte 110 zu dem
pyrotechnischen Befestiger 60 gesandt. Der pyrotechnische
Befestiger 60 wird betätigt
und gibt den Türzuschnitt 70 frei.
Der Türzuschnitt 70 bewegt
sich infolge der Vorspannung der Feder 65 von der in 1 gezeigten
geschlossenen Position zu der in 2 gezeigten
offenen Position.
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Wenn
sich der Türzuschnitt 70 von
der geschlossenen Position zu der offenen Position bewegt, wird
die Ablassöffnung 50 in
der zweiten Seitenwand 22 des Gehäuses 14 geöffnet und
Aufblasströmungsmittel
kann aus der Kammer heraus durch die Ablassöffnung 50 fließen. Daraus
resultierend wird die Menge des Aufblasströmungsmittels, die in den Airbag 16 fließt, reduziert,
verglichen mit der Menge von Aufblasströmungsmittel, die in den Airbag 16 fließt, wenn
die Ablassöffnung 50 durch
den Türzuschnitt 70 geschlossen
bleibt. Diese reduzierte Menge von Aufblassströmungsmittel hilft die Geschwindigkeit und
Kraft des Einsatzes des Airbags 16 zu reduzieren.
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Es
sollte jedoch klar sein, dass der Insassenpositionssensor 92,
der die Betätigung
des pyrotechnischen Befestigers 60 steuert, ebenfalls andere
Zustände
als die Position des Insassen abfühlen kann. Zum Beispiel fühlt der
Sensor 92 jedes Hindernis für das Aufblasen des Airbags 16 ab,
wie zum Beispiel die Anwesenheit eines rückwärts gerichteten Kindersitzes.
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3 und 4 stellen
schematisch eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 10a dar,
die gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Die Vorrichtung 10a umfasst
ein Airbagmodul 12a, das in einem Lenkrad 112 angebracht
ist. Die Vorrichtung 10a der 3 und 4 ist ähnlich der
in 1-2 dargestellten Vorrichtung 10.
Daher werden Merkmale der Vorrichtung 10a der 3 und 4,
die gleich oder ähnlich
sind wie die der Vorrichtung 10 der 1 und 2 mit
dem gleichen Bezugszeichen mit dem Zusatz des Suffixes „a" identifiziert.
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Das
Airbagmodul 12a umfasst eine Zweistufen-Aufblasvorrichtung 18a.
Die Zweistufen-Aufblasvorrichtung 18a besitzt zwei getrennte
Kammern, von denen jede ein zündbares
Material enthält,
das im gezündeten
Zustand Aufblasströmungsmittel
erzeugt zum Aufblasen des Airbags 16a. Jede Kammer besitzt
einen zugeordneten Zünder 118 bzw. 120 zum Zünden des
zündbaren
Materials. Die Zünder 118 und 120 sind
unabhängig
voneinander durch das elektronische Steuermodul 90a betätigbar.
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Die
Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 10a umfasst einen normalerweise
offenen Schalter 88a, der an ein Fangband 94a gekoppelt
ist. Das Fangband 94a und der Schalter 88a sind
Teil eines Fahrzeuginsassenpositionssensors 92a und sind
der Fahrzeugelektronikschaltung 80a in einer ähnlichen Weise
zugeordnet wie dem Ausführungsbeispiel
gemäß 1 und 2.
In dem Fangband 94a ist Spiel, angezeigt bei 96a in 3,
vorhanden, wenn sich der Airbag 16a in dem unaufgeblasenen
Zustand befindet.
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Wenn
der Sensor 86a einen Zustand abfühlt, der das Auftreten eines
Zusammenstoßes
anzeigt, für
den das Aufblasen des Airbags 16a erwünscht ist, um beim Schutz des
Insassen des Fahrzeugs zu helfen, wird der Schalter 84a geschlossen.
Ansprechend auf das Schließen
des Schalters 84a, sendet das elektronische Steuermodul 90a ein
Betätigungssignal
zu dem ersten Zünder 118 über die
Leitungsdrähte 100a.
Wenn der erste Zünder 118 betätigt ist, erzeugt
das zündbare
Material in der ersten Kammer der Aufblasvorrichtung 18a eine
erste Menge von Aufblasströmungsmittel,
die in den Airbag 16a fließt, um den Airbag aufzublasen.
Wenn das Aufblasströmungsmittel
beginnt, den Airbag 16a aufzublasen, öffnet der Airbag 16a eine
Abdeckung 36 des Airbagmoduls 12a und bläst sich
schnell außerhalb
der Kammer auf und zu einer Position, um beim Schutz des Fahrzeuginsassen
zu helfen.
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In
einer normalen Aufblassituation setzt sich der Airbag 16a mit
normaler Geschwindigkeit und Kraft ein, um das gesamte Spiel 96a in
dem Fangband 94a aufzubrauchen und um den Schalter 88a zu
dem vorbestimmten Zeitpunkt zu schließen. In diesem Fall sendet
das elektronische Steuermodul 90 ein Signal zu der zweiten
Zündvorrichtung 120,
um das zündbare
Material in der zweiten Kammer der Aufblasvorrichtung 18a zu
zünden.
Daraus resultierend wird eine zweite Menge von Aufblasströmungsmittel
erzeugt, um die Geschwindigkeit und Kraft des Airbageinsatzes zu
erhöhen.
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In
dem Fall, in dem der Fahrzeuginsasse innerhalb eines vorbestimmten
Abstands relativ zu dem Lenkrad 112 sitzt, kann der mit
dem sich aufblasenden Airbag 16a in Eingriff stehen, um
den normalen Aufblaspfad des Airbags zu blockieren. Dies verzögert oder
verhindert, dass der Airbag das gesamte Spiel 96a in dem
Fangband 94a aufbraucht und den Schalter 88a vor
dem Ablaufen der vorbestimmten Zeit schließt. Daraus resultierend bestimmt
das elektronische Steuermodul 90a, dass der zweite Zünder 120 nicht
gezündet
werden sollte und die zweite Menge von Aufblasströmungsmittel
nicht erzeugt werden sollte. Somit weist in der Vorrichtung 10a der 3 und 4 der
zweite Zünder 120 einen
Mechanismus 52a auf zur Steuerung der Aufblasens des Airbags.
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Wenn
der zweite Zünder 120 nicht
gezündet ist,
um eine zweite Menge von Aufblasströmungsmittel zu erzeugen, wird
die Menge des Aufblasströmungsmittels,
die in den Airbag 16a fließt reduziert, und zwar verglichen
mit der Menge des Aufblasströmungsmittels,
die in den Airbag fließt,
wenn der zweite Zünder
gezündet
und die zweite Menge des Aufblasströmungsmittels erzeugt wird.
Dies kann helfen, die Kraft und Geschwindigkeit des Airbageinsatzes zu
reduzieren oder zu steuern.
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5 und 6 stellen
schematisch eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 10b dar,
die gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung konstruiert ist. Die Vorrichtung 10b umfasst
ein Airbagmodul 12b. Die Vorrichtung 10b der 5 und 6 ist ähnlich der
Vorrichtung 10 der 1 und 2.
Daher werden Merkmale der Vorrichtung 10b der 5 und 6,
die gleich oder Bezugszeichen mit dem Zusatz des Suffixes „b" identifiziert.
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Das
Gehäuse 14b besitzt
vier Ablassöffnungen 50b, 50b', 50b'', 50b''', um eine Strömung des Aufblasströmungsmittels
aus dem Gehäuse 14b und weg
von dem Airbag 16b zu ermöglichen. Die Ablassöffnungen 50b, 50b', 50b'', 50b''' sind in der
Vorderwand 24b des Gehäuses 14b gelegen.
Es sollte jedoch klar sein, dass irgendeine Anzahl von Ablässe an dem
Gehäuse
an irgendeiner der Wände
des Gehäuses
gelegen sein kann.
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Jede
Ablassöffnung 50b, 50b', 50b'', 50b''' besitzt einen
zugeordneten Mechanismus 52b, 52b', 52b'' und 52b'''.
Jeder der Mechanismen 52b, 52b', 52b'' und 52b''' umfasst
einen pyrotechnischen Befestiger 60b, 60b', 60b'' bzw. 60b''' und einen Türzuschnitt 70b, 70b', 70b'' bzw. 70b''', der an der
Vorderwand 24b des Gehäuses 14b angelenkt
ist. Es sollte jedoch klar sein, dass die Mechanismen 52b, 52b', 52b'' und 52b''' andere Formen
besitzen können. Zum
Beispiel können
die Mechanismen einen Türzuschnitt
umfassen, der integriert in der Gehäusewand gebildet ist, und,
wenn die Mechanismen betätigt werden,
wird der Türzuschnitt
von jedem Mechanismus erwärmt
und schmilzt, um die Ablassöffnung
zu bilden. Eine andere Form der Mechanismen kann einen Türzuschnitt
umfassen, der aus Federstahlmaterial hergestellt ist, so dass die
Tür durch
das Federstahlmaterial zu dem offenen Zustand vorgespannt ist, um
die Ablassöffnung
zu öffnen.
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Die
Türzuschnitte 70b, 70b', 70b'', 70b''' sind zwischen
einer offenen Position, wie in 6 gezeigt,
und einer geschlossenen Position, wie in 5 gezeigt,
bewegbar. Wenn sich die Türzuschnitte 70b, 70b', 70b'', 70b''' in der geschlossenen
Position befinden, liegen sie über
den Ablassöffnungen 50b, 50b', 50b'', 50b''' in der Vorderwand 24b des Gehäuses 14b und
decken sie ab. Jede der Ablassöffnungen 50b, 50b', 50b'', 50b''' besitzt eine
andere Größe als die
anderen Ablassöffnungen
und jede der entsprechenden Türzuschnitte 70b, 70b', 70b'' und 70b''' besitzt eine
seiner Ablassöffnung
entsprechende Größe.
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Wenn
sich die Türzuschnitte 70b, 70b', 70b'', 70b''' in der geschlossenen
Position (5) befinden, befestigt jeder
pyrotechnische Befestiger 60b, 60b', 60b'', 60b''' seinen
jeweiligen Türzuschnitt an
dem Gehäuse 14b.
Jeder Türzuschnitt 70b, 70b', 70b'', 70b''' blockiert in
der geschlossenen Position eine Strömung von Aufblasströmungsmittel
durch die Ablassöffnungen 50b, 50b', 50b'', 50b'''.
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Die
Fahrzeugsicherheitsvorrichtung 10b umfasst ebenfalls eine
Fahrzeugelektroschaltung 80b. Die Fahrzeugelektroschaltung 80b umfasst
eine Kraftquelle (nicht gezeigt) und einen normalerweise offenen
Schalter (nicht gezeigt). Der Schalter ist Teil eines Sensors (nicht
gezeigt), der einen Zustand abfühlt,
der das Auftreten eines Fahrzeugzusammenstoßes anzeigt.
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Die
Fahrzeugelektroschaltung umfasst ebenfalls ein elektronisches Steuermodul 90b und zusätzlich vier
normalerweise offene Schalter 88b, 88b', 88b'', 88b'''. Jeder Schalter 88b, 88b', 88b'', 88b''' ist an ein
zugeordnetes Fangband 94b, 94b', 94b'', 94b''' gekoppelt.
Jedes Fangband 94b, 94b', 94b'' und 94b''' ist
an einem anderen Punkt entlang einer Innenoberfläche des Airbags 16b,
befestigt. Die Fangbänder 94b, 94b', 94b'', 94b''' und die entsprechenden
Schalter 88b, 88b', 88b'', 88b''' sind Teile der
Fahrzeuginsassenpositionssensoren 92b, 92b', 92b'' und 92b''', von denen
jeder in einer ähnlichen Art
und Weise wie der Positionssensor 92 der 1 und 2 arbeitet.
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Jedes
Fangband 94b, 94b', 94b'', 94b''' besitzt eine
andere Länge
als die anderen Fangbänder. Das
kürzeste
Fangband 94b entspricht der größten Ablassöffnungsgröße 50b. Das längste Fangband 94b''' entspricht
der kleinsten Ablassöffnungsgröße 50b'''.
Das Einsetzen von Fangbändern
mit unterschied licher Länge
ermöglicht
es, dass das elektronische Steuermodul 90b den Grad bzw.
das Maß auswertet,
um den sich ein Insasse des Fahrzeugs näher an dem Armaturenbrett befindet
als in einem vorbestimmten Abstand.
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Wenn
der Sensor eine Zustand abfühlt,
der das Auftreten eines Zusammenstoßes anzeigt, für den das
Aufblasen des Airbags 16b erwünscht ist, sendet das elektronische
Steuermodul 90b ein Betätigungssignal
an die Aufblasvorrichtung 18b über die Leitungsdrähte 100b.
Wenn die Aufblasvorrichtung 18b betätigt ist, liefert sie Aufblasströmungsmittel
in die Kammer des Gehäuses 14b und
in den Airbag 16b, um den Airbag aufzublasen. Während das
Aufblasströmungsmittel
beginnt, den Airbag 16b aufzublasen, öffnet der Airbag 16b die
Einsatztür
(nicht gezeigt) und bewegt sich schnell aus der Kammer und zu einer
Position, um beim Schutz des Fahrzeuginsassen zu helfen.
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Das
elektronische Steuermodul 90b startet eine innere Uhr bei
Betätigung
der Aufblasvorrichtung 18b. Wie in 5 gezeigt
ist, befindet sich Spiel 96b; 96b', 96b'', 96b''' in
jedem der Fangbänder 94b, 94b'; 94b''; 94b''', wenn sich
der Airbag 16b in dem unaufgeblasenen Zustand befindet.
Das Spiel 96b, 96b', 96b'', 96b''' wird durch
den sich aufblasenden Airbag absorbiert bzw. herausgenommen. Da
jedes der Fangbänder 94b, 94b', 94b'', 94b''' eine unterschiedliche
Länge besitzt,
wird das Spiel 96b, 96b', 96b'', 96b''' zu
unterschiedlichen Zeitpunkten während
des Aufblasens des Airbags herausgenommen. Zum Beispiel wird das
Spiel in dem kürzesten
Fangband 94b vor dem Spiel 96b', 96b'', 96b''' in
den längeren
Fangbändern 94b', 94b'', 94b''' herausgenommen
sein.
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Wenn
das gesamte Spiel 96b in dem kürzesten Fangband 94b herausgenommen
ist, schließt das
Fangband 94b den Schalter 88b. Das Ende des Fangbandes 94b,
das mit dem Airbag 16b gekoppelt ist, wird von dem Airbag
freigegeben, nachdem der Schalter 88b geschlossen ist.
Der geschlossene Schalter 88b verursacht, dass ein Signal
zu dem elektronischen Steuermodul 90b gesandt wird. Das elektronische
Steuermodul 90b vergleicht den Zeit punkt, an dem das Signal
empfangen wurde, mit einem vorbestimmten Zeitpunkt, der in dem elektronischen
Steuermodul programmiert ist.
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Das
Elektronikmodul 90b ist mit unterschiedlichen vorbestimmten
Zeitpunkten programmiert, die Zeitpunkten während der Anfangsstufe des
Airbagaufblasens entsprechen. Jeder der Schalter 88b, 88b', 88b'', 88b''' soll sich während normalen
Aufblasens zu einem zugeordneten Zeitpunkt schließen. Der
Schalter 88b soll sich zum Beispiel ungefähr 2 Millisekunden
nach Betätigung
der Aufblasvorrichtung 18b schließen. Der Schalter 88b' und der Schalter 88b'' sollen sich ungefähr 4 bzw.
6 Millisekunden nach Betätigung
der Aufblasvorrichtung 18b schließen. Der vierte Schalter 88b''' soll
sich ungefähr
8 Millisekunden nach Betätigung
der Aufblasvorrichtung 18b schließen.
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In
einer normalen Aufblassituation, zum Beispiel in einer, in der der
Insasse jenseits eines vorbestimmten Abstands relativ zu dem Armaturenbrett sitzt,
wird der Airbag 16b mit normaler Geschwindigkeit und Kraft
eingesetzt, um das gesamte Spiel 96b, 96b', 96b'', 96b''' in jedem der
Fangbänder 94b, 94b', 94b'', 94b''' herauszunehmen.
Jeder der Schalter 88b, 88b', 88b'', 88b''' wird
zu seinem zugeordneten, vorbestimmten Zeitpunkt geschlossen.
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Falls
ein Fahrzeuginsasse dichter an dem Armaturenbrett sitzt als in dem
vorbestimmten Abstand, kann der Insasse den sich aufblasenden Airbag 16b kontaktierten,
um zu verhindern, dass der Airbag das gesamte Spiel 96b, 96b', 96b'', 96b''' in einem oder
mehr der Fangbänder 94b, 94b', 94b'', 94b''' herausnimmt.
Der Grad, zu dem der Insasse näher
an dem Armaturenbrett sitzt als in dem vorbestimmten Abstand, kann
infolge der unterschiedlichen Längen
der Fangbänder 94b, 94b', 94b'', 94b''' gemessen werden.
Daraus resultierend kann der Grad, zu dem der Insasse näher an dem
Armaturenbrett sitzt als in dem vorbestimmten Abstand, quantifiziert
werden und die Geschwindigkeit und Kraft des Einsatzes des Airbags 16b kann
in geeigneter Weise reduziert werden durch Ablassen einer geeigneten Menge
von Aufblasströmungsmittel
von dem Gehäuse 14b.
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Zum
Beispiel kann, wenn das Aufbrauchen des Spiels 96b in dem
ersten Fangband 94b, d.h. dem kürzesten Fangband, verzögert wird,
der entsprechende Schalter 88b nicht zu seinem zugeordneten,
vorbestimmten Zeitpunkt geschlossen werden. Dies zeigt dem elektronischen
Steuermodul 90b an, dass der Insasse relativ nahe an dem
Armaturenbrett sitzt. Das elektronische Steuermodul 90b bestimmt,
dass der größter Türzuschnitt 70b geöffnet werden
sollte, um Aufblasströmungsmittel
von dem Gehäuse 14b abzulassen,
um die Geschwindigkeit und Kraft des sich aufblasenden Airbags 16b um
einen relativ großen
Betrag zu vermindern.
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Der
pyrotechnische Befestiger 60b wird betätigt, um den Türzuschnitt 70b freizugeben.
Der Türzuschnitt 70b bewegt
sich ansprechend auf eine Druckdifferenz von der geschlossenen Position,
gezeigt in 5, zu der offenen Position,
gezeigt in 6. Wenn sich der Türzuschnitt 70b von
der geschlossenen Position zu der offenen Position bewegt, wird
die Ablassöffnung 50b geöffnet und
Aufblasströmungsmittel
kann aus der Kammer durch die Ablassöffnung fließen. Da das kürzeste Fangband 94b beim
Schließen
des Schalters 88b verzögert
wird, kann der Rest der längeren
Fangbänder 94b', 94b'', 94b''' ebenfalls bei
Schließen
ihrer jeweiligen Schalter 88b', 88b'', 88b''' verzögert werden
und all ihre Ablassöffnungen 50b, 50b', 50b'', 50b''' können geöffnet werden,
um Aufblasströmungsmittel
weg von dem Airbag 16b abzulassen.
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Daraus
resultierend wird die Menge des Aufblasströmungsmittels, die in den Airbag 16b fließt, um ein
relativ großes
Ausmaß reduziert,
verglichen mit der Menge oder dem Druck des Aufblasströmungsmittels,
das in den Airbag fließt,
wenn die Ablassöffnung 50b durch
den geschlossenen Türzuschnitt 70b verschlossen
bleibt. Diese Veränderung der
Aufblasströmungsmittelströmung kann
helfen die Geschwindigkeit und Kraft des Einsatzes des Airbags 16b zu
reduzieren oder zu steuern.
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Wenn
in einer anderen Fahrzeugzusammenstoßsituation die Aufblasvorrichtung 18b betätigt wird,
um den Airbag 16b aufzublasen und das gesamte Spiel 96b in
dem ersten Fangband 94b herauszunehmen, das Herausnehmen
des Spiels 96b' in
dem Fangband 94b' aber
verzögert
wird, wird der entsprechende Schalter 88b' nicht zu seinem zugeordneten,
vorbestimmten Zeitpunkt geschlossen. Dies zeigt dem elektronischen
Steuermodul 90b an, dass sich der Insasse relativ nahe
an dem Armaturenbrett befindet, obwohl nicht so nahe wie in dem vorherigen
Beispiel. Das elektronische Steuermodul 90b bestimmt, dass
der zweitgrößte Türzuschnitt 70b' geöffnet werden
sollte, um Aufblasströmungsmittel
von dem Gehäuse 14b abzulassen,
um die Kraft und Geschwindigkeit des sich aufblasenden Airbags 16b um
einen wesentlichen Betrag zu reduzieren.
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Der
pyrotechnische Befestiger 60b' wird betätigt, um den Türzuschnitt 70b' freizugeben,
so dass die Ablassöffnung 50b' geöffnet werden
kann. Da das zweite Fangband 94b' beim Schließen des Schalters 88b' verzögert wurde,
können
die zwei übrig
bleibenden, längeren
Fangbänder 94b'', 94b''' ebenfalls beim
Verschließen
ihrer jeweiligen Schalter 88b'', 88b''' verzögert werden
und die zwei kleineren Ablässe 50b'', 50b''' können ebenfalls
geöffnet
werden. Diese Veränderung
in der Aufblasströmungsmittelströmung kann
helfen die Geschwindigkeit und Kraft des Einsatzes des Airbags 16b zu
reduzieren oder zu steuern.
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Wenn
in einer dritten Fahrzeugzusammenstoßsituation das gesamte Spiel 96b, 96b' in den ersten
und zweiten Fangbändern 94b, 94b' herausgenommen
wird und die Schalter 88b, 88b' an ihren zugeordneten, vorbestimmten
Zeitpunkten geschlossen werden, bestimmt das elektronische Steuermodul 90b,
dass die zwei größten Ablassöffnungen 50b, 50b' nicht geöffnet zu
werden brauchen. Wenn es jedoch eine Verzögerung beim Herausnehmen des
gesamten Spiels 96b'' in dem dritten
Fangband 94b'' gibt, wird
der Schalter 88'' nicht an seinem
zugeordneten vorbestimmten Zeitpunkt geschlossen. Dies zeigt dem
elektronischen Steuermodul 90b an, dass der Insasse relativ
nahe an dem Armaturenbrett sitzt, obwohl nicht so dicht wie in den
beiden vorhergehenden Beispielen. Das Modul 90b bestimmt,
dass der drittgrößte Türzuschnitt 70b'' geöffnet werden sollte, um Aufblasströmungsmittel
von dem Gehäuse 14b abzulassen,
um die Geschwindigkeit und Kraft des sich aufblasen den Airbags 16b um
einen mäßigen Betrag
zu reduzieren. Ebenso kann in dieser Situation eine Verzögerung beim
Aufbrauen des gesamten Spiels 96b''' in dem vierten
Fangband 94b''' auftreten und Schalter 88b''' kann
sich nicht an seinem zugeordneten, vorbestimmten Zeitpunkt schließen. Wenn dies
erfolgt, öffnet
das Elektroniksteuermodul 90b auch die kleinste Ablassöffnung 50b''',
um eine Aufblasströmungsmittelströmung aus
insgesamt zwei Ablassöffnungen 50b'', 50b''' zu ermöglichen.
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Daraus
resultierend ist die Menge von Aufblasströmungsmittel, die in den Airbag 16b fließt reduziert,
verglichen mit der Menge von Aufblasströmungsmittel, die in den Airbag
fließt,
wenn die zwei Ablassöffnungen 50b'', 50b''' geschlossen
bleiben. Diese Veränderung
in der Aufblasströmungsmittelströmung kann
helfen, die Geschwindigkeit und Kraft des Einsatzes des Airbags 16b zu
reduzieren oder zu steuern.
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Wenn
in einer vierten Fahrzeugzusammenstoßsituation das gesamte Spiel 96b, 96b', 96b'' in den ersten drei Fangbändern 94b, 94b', 94b'' an den vorbestimmten Zeitpunkten
herausgenommen ist, aber das Herausnehmen des Spiels 96b''' in
dem längsten
Fangband 94b''' verzögert ist, kann sich der Schalter 88b''' nicht
zu dem vorbestimmten Zeitpunkt schließen. Dies zeigt dem elektronischen
Steuermodul 90b an, dass der Insasse relativ nahe an dem
Armaturenbrett 34b sitzt, jedoch nicht so nahe wie in den
drei vorangegangenen Beispielen. Das Modul 9b bestimmt,
dass nur der kleinste Türzuschnitt 70b''' geöffnet werden
sollte, um Aufblasströmungsmittel von
dem Gehäuse 14b abzulassen,
um die Geschwindigkeit und die Kraft des sich aufblasenden Airbags
um eine mäßige Menge
zu reduzieren.
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Daraus
resultierend ist die Menge des Aufblasströmungsmittels, die in den Airbag 16b fließt, verglichen
mit der Menge des Aufblasströmungsmittels,
die in den Airbag fließt,
wenn die Ablassöffnung 50b''' geschlossen
bleibt, reduziert. Diese Veränderung
in der Aufblasströmungsmittelströmung kann helfen,
die Geschwindigkeit und die Kraft des Einsatzes des Airbags 16b zu
reduzieren.
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7 und 8 stellen
schematisch eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung 10c dar,
die gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung hergestellt ist. Die Vorrichtung 10c umfasst
ein Airbagmodul 12c. Die Vorrichtung 10c der 7 und 8 ist ähnlich der
Vorrichtung 10 der 1 und 2.
Daher werden Merkmale der Vorrichtung 10c der 7 und 8,
die gleich oder ähnlich
sind wie die der 1 und 2, mit dem gleichen
Bezugszeichen mit dem Zusatz des Suffixes „c" identifiziert.
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Die
Vorrichtung 10c der 7 und 8 umfasst
eine einzige Ablassöffnung 50c,
die an der Rückwand 26c des
Gehäuses 14c gelegen
ist. Der Mechanismus über
der Ablassöffnung 50c liegt.
Das bewegbare Glied 124 ist auf dem Gehäuse 14c zur Gleitbewegung
zwischen einem geschlossenen Zustand (7), der
die Ablassöffnung 50c schließt, und
einem offenen Zustand (8), der die Strömung von
Strömungsmittel
aus dem Gehäuse 14c durch
die Ablassöffnung
ermöglicht,
getragen. Das bewegbare Glied 124 ist ebenfalls zu irgendeiner
aus einer Vielzahl von Zwischen- (teilweise offenen oder teilweise
geschlossen) Positionen bewegbar.
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Der
Mechanismus 52c umfasst ebenfalls einen elektrisch erregbaren
Mechanismus 128 zum Bewegen des bewegbaren Glieds 124.
Der elektrisch erregbare Mechanismus 128 umfasst einen
schnell wirkenden bidirektionalen Elektromagneten und eine Betätiger-Stange,
die den Elektromagneten und das bewegbare Glied 124 miteinander
verbindet, um die Antriebskraft von dem Elektromagneten auf die
Tür zu übertragen,
um diese zu öffnen
und zu schließen.
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In
einer normalen Aufblassituation, zum Beispiel in einer, in der der
Insasse jenseits eines vorbestimmten Abstands relativ zu dem Armaturenbrett sitzt,
wird der Airbag 16c mit normaler Geschwindigkeit und Kraft
eingesetzt, um das gesamte Spiel 96c, 96c', 96c'', 96c''' in jedem der
Fangbänder 94c, 94c', 94c'', 94c''' herauszunehmen
und jeden der Schalter 88c, 88c', 88c'', 88c''' an
ihren zugeordneten, vorbestimmten Zeitpunkten zu schließen.
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Wenn
das Herausnehmen des gesamten Spiels 96c, 96c', 96c'', 96c''' verzögert ist
oder völlig in
den Fangbändern 94c, 94c', 94c'', 94c''' verhindert wird,
können
sich die entsprechenden Schalter 88c, 88c', 88c'', 88c''' nicht zu ihren
vorbestimmten Zeitpunkten schließen. Dies zeigt dem elektronischen Steuermodul 90c an,
dass der Insasse näher
an dem Armaturenbrett sitzt als in dem vorbestimmten Abstand. Das
Modul 90c bestimmt, dass der erregbare Mechanismus 128 das
bewegbaren Glied 124 bewegen sollte, um die Ablassöffnung 50c um
einen geeigneten Betrag zu öffnen,
um Aufblasströmungsmittel
von dem Gehäuse 14c abzulassen,
um die Geschwindigkeit und die Kraft des sich aufblasenden Airbags
zu reduzieren.
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Mit
Bezug auf 8 haben die ersten und zweiten
Fangbänder 94c, 94c' die jeweiligen
Schalter 88c, 88c' zu
ihren vorbestimmten Zeitpunkten geschlossen und die dritten und
vierten Fangbänder 94c'', 94c''' haben ihre
jeweiligen Schalter 88c'', 88c''' zu
ihren vorbestimmten Zeitpunkten nicht geschlossen. In diesem Beispiel
wurde die Ablassöffnung 50c teilweise
geöffnet,
um zu ermöglichen, dass
etwas Aufblasströmungsmittel
von dem Airbag 16c wegfließen kann, um die Geschwindigkeit
und die Kraft des Aufblasens des Airbags um eine geeignete Menge
zu reduzieren.
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Aus
obiger Beschreibung der Erfindung werden Fachleute Verbesserungen,
Veränderungen
und Modifikationen entnehmen. Zum Beispiel sollte klar sein, dass
obwohl in 5-8 nur vier
Fangbänder
und ihre jeweiligen Schalter dargestellt wurden, irgendeine Anzahl
von Fangbändern
eingesetzt werden kann. Die Fangbänder können irgendeine geeignete Länge besitzen,
die einen Abstand repräsentiert,
wo der Insasse näher
an dem Armaturenbrett sitzt als in dem vorbestimmten Abstand. Ebenso
sollte klar sein, dass die ungefähren
Anfangsaufblaszeitpunkte von 2, 4, 6 und 8 Millisekunden nachdem
das Aufblasen begonnen hat, nur aus Zwecken der Darstellung verwendet
wurden und dass irgendein geeigneter Aufblaszeitpunkt in der vorliegenden
Erfindung eingesetzt werden kann.
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Ferner
sollte erkannt werden, dass die Schalter, statt normalerweise offen
zu sein, auch normaler Weise geschlossen sein können. Ebenso kann eine andere
Einrichtung als ein mechanischer Schalter in der vorliegenden Erfindung
eingesetzt werden, beispielsweise eine Hall-Effekt-Einrichtung und
magnetisierte Fangbänder
oder ein Strichcode-Scan-Einrichtung und strichcodierte Fangbänder. Die
Einrichtung kann auch eine unterschiedliche Ausgangsgröße, beispielsweise
in einem digitalen Format, besitzen. In einem digitalen Format kann
ein Signal durch die Fahrzeugelektroschaltung vorgesehen sein, das eine
variierende Stärke
besitzt, ansprechend auf das Ausmaß zu dem der Insasse das Aufblasen
des Airbags blockiert oder begrenzt. Die Stärke des Signals kann verwendet
werden, um den Mechanismus zu steuern, dass das Aufblasen des Airbags
gesteuert wird. Solche Verbesserungen, Veränderungen und Modifikationen
innerhalb des Fachkönnens
sollen durch die angehängten
Ansprüche
abgedeckt werden.