-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug mit einer aufblasbaren Airbaghülle und einem Gasgenerator zum Aufblasen der Airbaghülle.
-
Bei bekannten Airbagsystemen sind Maßnahmen bekannt, mittels derer ein Befüllen bzw. Entleeren eines Airbags bzw. Gassacks mit Gas zum Schutz einer darauf aufprallenden Person gesteuert wird. Beispielsweise ist es bekannt, ein Gasauslassventil zu öffnen, um Gas aus dem Airbag auszulassen und somit einen Rückpralleffekt der auf den Airbag auftreffenden Person abzumildern. Ferner ist es unter bestimmten Voraussetzungen vorteilhaft weiteres Gas in den Airbag einzuleiten. Hierbei sind Maßnahmen bekannt gemacht worden, die einen möglichst optimalen Zeitpunkt bestimmen sollen, zu denen beispielsweise ein Gasauslassventil geöffnet bzw. geschlossen werden soll oder weiteres Gas in den Airbag eingeleitet werden soll.
-
Beispielsweise ist aus der
WO 9965737 A2 ein Airbag für einen Fahrgastraum eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem eine Abstandsmessung zwischen einem Airbag/Gassack und einer nächstgelegenen Extremität eines Fahrzeuginsassen gemessen wird. Aus einer Veränderung des Abstands kann wiederum eine Annäherungsgeschwindigkeit zwischen dem Gassack und dem Fahrzeuginsassen berechnet werden und abhängig davon eine Befüllung des Gassacks gesteuert werden. Sobald der Fahrzeuginsasse auf den Gassack prallt, d. h. in Kontakt mit diesem kommt, wird die Befüllung des Gassacks unterbrochen. Bei der Messung des Abstands zwischen dem Gassack und dem Fahrzeuginsassen kommt ein kapazitiver Sensor zum Einsatz, bei dem eine Oberfläche des Gassacks als eine Elektrode dient und der Fahrzeuginsasse als Gegenelektrode auf Massepotential fungiert.
-
Weiterhin ist aus der
DE 10 2012 211 129 A1 eine Sicherheitsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einem Frontscheibenairbag bekannt, der ein steuerbares Gasauslassventil aufweist, das auf der Grundlage eines Signals eines Personenerfassungssystems geöffnet wird. Ein Sensor kann dabei einen Aufprall auf den Airbag mittels elektrisch leitender Fäden in der Airbaghülle erfassen und auf der Grundlage des Signals das Ventil öffnen. Weiterhin ist beschrieben, dass der Airbag auf der Grundlage einer Verformung der Airbaghülle entlüftet wird. Es fehlt jedoch ein Hinweis darauf, wie eine Messung der Verformung der Airbaghülle erfolgen kann.
-
Somit ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug mit einer aufblasbaren Airbaghülle zu schaffen, wobei eine Verformung der aufgeblasenen Airbaghülle in Folge eines Aufpralls einer Person auf die Airbaghülle mit einfachen Mitteln erfasst werden kann, um auf der Grundlage dieser Verformung geeignete Maßnahmen treffen zu können.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug mit einer aufblasbaren Airbaghülle gelöst, das die Merkmale von Patentanspruch 1 aufweist. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen aufgeführt.
-
Ein erfindungsgemäßes Airbagsystem für ein Kraftfahrzeug hat eine aufblasbare Airbaghülle und einen Gasgenerator zum Aufblasen der Airbaghülle. Ferner hat das Airbagsystem eine Messvorrichtung zur Messung einer Verformung der aufgeblasenen Airbaghülle, insbesondere der Verformung infolge eines Aufpralls einer Person auf die Airbaghülle. Die Messvorrichtung weist eine erste Elektrodenanordnung und eine zweite Elektrodenanordnung auf und ist angepasst, einen Abstand zwischen der ersten Elektrodenanordnung und der zweiten Elektrodenanordnung kapazitiv zu messen. Die erste Elektrodenanordnung ist an einer oberen Hüllenlage ausgebildet. Eine obere Hüllenlage im Sinne der Erfindung ist eine Hüllenlage, die einer auftreffenden Person zugewandt ist, d. h. eine aufprallseitige Hüllenlage. Die zweite Elektrodenanordnung ist an einer unteren Hüllenlage, d. h. einer der auftreffenden Person abgewandten Hüllenlage bzw. einer Hüllenlage die der aufprallseitigen Hüllenlage gegenüberliegt, oder an einem karosseriefesten Teil ausgebildet. Die Begriffe „untere” und „obere” sind demnach nicht auf das Fahrzeugkoordinatensystem bezogen, sondern beziehen sich auf die auftreffende Person bzw. das auftreffende Körperteil der Person.
-
Hierdurch kann beispielsweise unmittelbar erfasst bzw. gemessen werden, inwieweit eine aufprallende Person in den Airbag, d. h. in die aufgeblasene Airbaghülle, eingetaucht ist, da die aufprallende Person eine Lage der oberen Hüllenlage gegenüber der unteren Hüllenlage bzw. dem karosseriefesten Teil durch den Aufprall zwangsläufig verändert. Der somit ermittelte Abstand zwischen der ersten Elektrodenanordnung und der zweiten Elektrodenanordnung, d. h. eine Lage der oberen Hüllenlage im Bezug zu der unteren Hüllenlage bzw. zu der Fahrzeugkarosserie, kann somit einfach bestimmt werden und zur Einleitung bestimmter Maßnahmen in dem Airbagsystem verwendet werden. Es ist keine Abschätzung bzw. Vorausberechnung notwendig, die ein Auftreffen bzw. ein Grad eines Eintauchens der Person in die Airbaghülle zu einem bestimmten Zeitpunkt abschätzt bzw. berechnet. Hierdurch kann eine Funktion des Airbagsystems mit einer höheren Genauigkeit ermöglicht werden.
-
Die Airbaghülle des Airbagsystems ist üblicherweise aus einem dünnen, flexiblen Material, insbesondere einer Textilie, beispielsweise einer gewebten Textilie, ausgebildet. Im aufgeblasenen Zustand bildet die Airbaghülle einen Volumenkörper, der zumindest eine obere Hüllenlage hat, die der auftreffenden Person zugewandt ist und zumindest eine untere Hüllenlage hat, die von der auftreffenden Person abgewandt ist.
-
Bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Airbagsystem die erste Elektrodenanordnung angepasst, einen Ort des Auftreffens einer Person auf der Airbaghülle zu erfassen.
-
Hierdurch kann die Messvorrichtung zusätzlich zu dem Abstand zwischen der ersten Elektrodenanordnung und der zweiten Elektrodenanordnung eine weitere Information erzeugen, nämlich den Ort erfassen, an dem sich ein Bereich der oberen Hüllenlage zu der unteren Hüllenlage bzw. dem karosseriefesten Teil geändert hat.
-
Eine derartige erste Elektrodenanordnung, die den Ort des Auftreffens der Person auf die Airbaghülle erfassen kann, kann beispielsweise aus mehreren Elektroden, beispielsweise drei bis fünf Elektroden, bestehen, die die obere Hüllenlage in mehrere Felder untergliedert, so dass ein Ort einer Verformung der Airbaghülle entsprechend der Felder erfassbar ist.
-
Die erste Elektrodenanordnung kann aus elektrisch leitfähigen Fäden, insbesondere Metallfäden oder auch Kohlenstofffaserfäden bestehen, die in der oberen Hüllenlage integriert sind. Insbesondere können die elektrisch leitfähigen Fäden in die obere Hüllenlage eingewebt, eingestickt oder auf andere Art und Weise integriert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die erste Elektrodenanordnung aus einer elektrisch leitfähigen Beschichtung, wie beispielsweise aus einem aufgedampften Metall, bestehen, die auf die obere Hüllenlage aufgebracht ist. Die elektrisch leitfähige Beschichtung kann dabei sowohl auf einer Außenseite als auch auf einer Innenseite der oberen Hüllenlage aufgebracht sein.
-
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann die zweite Elektrodenanordnung aus elektrisch leitfähigen Fäden, insbesondere Metallfäden oder auch Kohlenstofffaserfäden bestehen, die in der unteren Hüllenlage integriert sind. Insbesondere können die elektrisch leitfähigen Fäden in die untere Hüllenlage eingewebt, eingestickt oder auf andere Art und Weise integriert sein. Alternativ oder zusätzlich kann die zweite Elektrodenanordnung aus einer elektrisch leitfähigen Beschichtung, wie beispielsweise aus einem aufgedampften Metall, bestehen, die auf die untere Hüllenlage aufgebracht ist. Die elektrisch leitfähige Beschichtung kann dabei sowohl auf einer Außenseite als auch auf einer Innenseite der unteren Hüllenlage aufgebracht sein.
-
Alternativ zu der Elektrodenanordnung, die an der unteren Hüllenlage ausgebildet ist, kann die zweite Elektrodenanordnung an dem karosseriefesten Teil ausgebildet sein, wobei das karosseriefeste Teil beispielsweise eine Frontscheibe und/oder ein Windlaufquerträger und/oder ein Wasserkasten und/oder ein Instrumententafelträger und/oder eine Instrumententafel oder jegliches andere geeignete karosseriefeste Teil sein kann. Auch ein Airbaggehäuse, in dem die Airbaghülle im nichtaktivierten Zustand untergebracht ist, oder ein Gasgenerator können das karosseriefeste Teil bilden. Dabei kann bevorzugt das karosseriefeste Teil selbst einen leitenden Bestandteil haben, der als zweite Elektrodenanordnung nutzbar ist. Zusätzlich oder alternativ kann das karosseriefeste Teil auch mit einer leitenden Beschichtung oder Leiterbahnen versehen sein, die die zweite Elektrodenanordnung ausbildet/ausbilden.
-
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung hat das Airbagsystem ein steuerbares Gasauslassventil zum Auslassen von Gas aus der aufgeblasenen Airbaghülle. Das Airbagsystem entscheidet dabei ein Öffnen des Gasauslassventils bei Erreichen eines vorgegebenen Abstands, der durch die Messvorrichtung gemessen wird.
-
Durch Öffnen des Gasauslassventils wird ein sogenannter Rückpralleffekt verhindert oder zumindest vermindert und die aufprallende Person kann weiter in die Airbaghülle eintauchen.
-
Zusätzlich oder alternativ kann das Airbagsystem auch einen zweiten Gasgenerator bzw. ein zweistufigen Gasgenerator zum Steuern eines weiteren Aufblasens der Airbaghülle aufweisen. Dabei entscheidet das Airbagsystem ein Aktivieren des zweiten Gasgenerators bzw. der zweiten Stufe des Gasgenerators bei Erreichen eines vorgegebenen Abstands, der durch die Messvorrichtung gemessen wird.
-
Beispielsweise kann ein zusätzliches Aufblasen der Airbaghülle vorteilhaft sein, wenn dieser bereits zu viel Gasvolumen verloren hat bzw. die auftreffende Person zu weit in den Airbag eingetaucht ist, so dass Gefahr besteht, dass die auftreffende Person auf unter der Airbaghülle vorhandene Karosseriebestandteile trifft.
-
Das Airbagsystem kann bevorzugt ein Fußgängerschutzairbagsystem mit einer Fußgängerschutzairbaghülle sein, die sich insbesondere im aufgeblasenen Zustand zum Schutz einer aufprallenden Person über eine Außenseite einer Frontscheibe und/oder eine Außenseite einer A-Säule des Kraftfahrzeugs erstreckt.
-
Das Airbagsystem kann jedoch auch ein Insassenschutzairbagsystem mit einer Insassenschutzairbaghülle sein, die beispielsweise ausgebildet ist, einen Fahrer oder Beifahrer bei einer Kollision des Kraftfahrzeugs vor einen Aufprall auf eine Armaturentafel oder ein Lenkrad zu schützen.
-
Vorstehend aufgeführte weiterbildende Merkmale der Erfindung können beliebig miteinander kombiniert werden, soweit dies sinnvoll und möglich ist.
-
Es folgt eine detaillierte Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
-
Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hat ein Airbagsystem für ein Personenkraftfahrzeug einen Fußgängerschutzairbag mit einer Airbaghülle, die sich im aktivierten bzw. aufgeblasenen Zustand über insbesondere einen unteren Abschnitt einer Frontscheibe erstreckt. Der Airbaghülle wird mittels eines Gasgenerators aufgeblasen. Der Gasgenerator wird aufgrund eines Signals von einem Sensor bzw. einer Sensorik, d. h. einer Personenerfassungseinrichtung, aufgeblasen, die einen Aufprall oder einen bevorstehenden Aufprall des Kraftfahrzeugs mit einem Fußgänger oder Fahrradfahrer erfasst.
-
Das Airbagsystem hat ferner ein Gasauslassventil, durch das im geöffneten Zustand des Gasauslassventils Gas aus der Airbaghülle nach außen entweichen kann.
-
Das Airbagsystem weist ferner eine Messvorrichtung auf, mit der eine Verformung der aufgeblasenen Airbaghülle gemessen werden kann. Insbesondere hat die Messvorrichung eine erste Elektrodenanordnung und eine zweite Elektrodenanordnung. Die erste Elektrodenanordnung ist an einer aufprallseitigen Hüllenlage der Airgabhülle ausgebildet und besteht insbesondere aus in die Airbaghülle eingewebten metallischen leitfähigen Fäden. Alternativ oder zusätzlich kann die aufprallseitige Hüllenlage mit einer leitfähigen metallischen Schicht beschichtet sein. Die zweite Elektrodenanordnung ist karosserieseitig ausgebildet. Insbesondere ist die zweite Elektrodenanordnung an einem Teil ausgebildet, dass sich im Wesentlichen unterhalb des Frontscheibenairbags befindet, also der aufprallenden Person zugewandt ist. Das karosserieseitige Teil kann dabei eine Frontscheibe, ein Wasserkasten, ein Windlaufträger, eine Armaturentafel oder ein Armaturentafelträger sein. Die Messvorrichtung ist dabei derart angepasst, dass sie einen Abstand bzw. eine Abstandsänderung zwischen der ersten Elektrodenanordnung und der zweiten Elektrodenanordnung kapazitiv messen kann, nachdem der Frontscheibenairbag aufgeblasen wurde.
-
Im Falle einer Kollision des Kraftfahrzeugs mit einer Person wird das Airbagsystem aktiviert bzw. der Gasgenerator zum Aufblasen der Airbaghülle auf der Grundlage eines Signals einer Personenerfassungseinrichtung aufgeblasen. Sobald die Airgabhülle aufgeblasen ist, was nach einer vorbestimmten Zeitspanne der Fall ist, ermittelt die Messvorrichtung ein erstes kapazitives Messsignal zwischen der ersten Elektrodenanordnung und der zweiten Elektrodenanordnung, welches als Referenzsignal bzw. als Referenzabstand für eine vollständig aufgeblasene Airbaghülle dient. Sobald nun die Person auf dem Frontscheibenairbag trifft, wird die aufprallseitige Hüllenlage des Frontscheibenairbags in Richtung der Kraftfahrzeugkarosserie verschoben. Dabei misst die Messvorrichtung kontinuierlich ein kapazitives Messsignal zwischen der ersten Elektrodenanordnung und der zweiten Elektrodenanordnung. Wird dabei ein vorbestimmter Schwellwert erreicht, der für einen bestimmten Abstand zwischen der ersten Elektrodenanordnung und der zweiten Elektrodenanordnung steht, wird nun das Gasauslassventil geöffnet und die Person taucht ohne Rückpralleffekt bzw. mit geminderten Rückpralleffekt weiter in den Frontscheibenairbag ein.
-
Des vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel ist grundsätzlich auch in Bezug auf einen Insassenschutzairbag übertragbar, wobei hierbei das Airbagsystem nicht durch einen Personenerfassungssensor aktiviert wird sondern durch eine Sensorik, die eine Kollision mit einem Kollisionsgegner, wie beispielsweise einem anderen Kraftfahrzeug oder einem feststehenden Gegenstand ermittelt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- WO 9965737 A2 [0003]
- DE 102012211129 A1 [0004]