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HINTERGRUND
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Schräge Aufprälle stellen für die Fahrzeuginsassen besondere Risiken dar. Ein schräger Aufprall ist ein Aufprall, bei dem ein Fahrzeug in einem Winkel auf ein anderes Objekt auftrifft, z.B. in einem Winkel einer Längsachse des Fahrzeugs bezüglich des Objekts, wobei der Winkel z.B. ungefähr 15 Grad beträgt. Wenn ein schräger Aufprall auf einer Vorderseite eines Fahrzeugs auftritt, kann sich ein Fahrzeuginsasse in einem Winkel bezüglich der Längsachse des Fahrzeugs bewegen. Das heißt, dass bei Auftreten eines schrägen Aufpralls der Fahrzeuginsasse in eine Richtung bewegt werden kann, die von dem Aufprallwinkel bestimmt wird, d.h. der Fahrzeuginsasse oder zumindest der Kopf und/oder Oberkörper des Fahrzeuginsassen kann in eine Richtung im Winkel zu der Längsachse des Fahrzeugs, das an dem schrägen Aufprall beteiligt ist, bewegt werden. Folglich werden neue Fahrzeugsicherheitsmechanismen zum Schutz eines Fahrzeuginsassen im Fall eines schrägen Aufpralls benötigt. Beispielsweise kann ein vorderer Fahrerseiten- oder Beifahrerseiten-Airbag selbst in Kombination mit einem Seitenvorhangairbag oder einem anderen Airbag den Kopf eines Fahrzeuginsassen im Fall eines schrägen Aufpralls nicht davor schützen, dass er auf ein Fahrzeugfenster auftrifft oder durch ein Fahrzeugfenster hindurch geht.
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ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugvorhangsystems in einem nicht entfalteten Zustand.
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2 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugvorhangsystems in einem entfalteten Zustand.
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3 ist eine andere perspektivische Ansicht eines Fahrzeugvorhangsystems in einem entfalteten Zustand.
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4 ist ein Blockdiagramm eines Fahrzeugvorhangsystems mit einem Controller, einem Sensor und einem Vorspanner.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Wie in 1–4 zu sehen ist, wird hierin ein Fahrzeugvorhangsystem 10 offenbart, das an einer Fahrzeugkarosserie 12 angebracht werden kann, um Schutz für einen oder mehrere Fahrzeuginsassen bereitzustellen, z.B. durch Festhalten des Kopfes bzw. der Köpfe und/oder des Oberkörpers bzw. der Oberkörper eines oder mehrerer Fahrzeuginsassen im Fall eines Fahrzeugaufpralls, z.B. eines schrägen Aufpralls. Das Fahrzeugvorhangsystem 10 weist einen Vorhang 14 auf, der in einem nicht entfalteten Zustand, wie er in 1 zu sehen ist, aufgerollt und bei oder in der Nähe einer Fahrzeug-Brüstung 26, z.B. knapp unterhalb einer Dachverkleidung, in einem Innenraum der Fahrzeugkarosserie 12 verstaut werden kann. In einem entfalteten Zustand, wie er in 2 und 3 zu sehen ist, halten Spannseile 16, 18, die jeweils an einem ersten Ende an dem Vorhang 14 und an einem zweiten Ende an der Fahrzeugkarosserie 12 befestigt sind, den Vorhang 14 unter Spannung. Folglich schützt der Vorhang 14, einschließlich der Seitenwände 22, die sich von einer vorderen Bahn 24 aus erstrecken, wobei ein Verbindungsgurt 34 zu hinteren Teilen 36 führt, den Kopf und/oder Oberkörper eines Fahrzeuginsassen vor dem Auftreffen auf und/oder Durchschlagen durch ein Fahrzeugfenster, eine Windschutzscheibe oder eine ähnliche Öffnung z.B. bei einem schrägen Aufprall, bei Überschlagen des Fahrzeugs usw.
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Passive Spannseile 16 sind jeweils an jeweiligen Stellen des Vorhangs 14 an einem ersten Ende befestigt und an einem zweiten Ende an der Fahrzeugkarosserie 12 verankert. Im Allgemeinen sind die Spannseile 16 an oder in der Nähe einer Mitte des Vorhangs 14 angenäht oder anderweitig befestigt. Ferner sind Vorspannungsseile 18, die manchmal als aktive Spannseile oder Straffer bezeichnet werden, an jeweiligen Stellen des Vorhangs 14 an jeweiligen ersten Enden der Straffer 18 und an jeweiligen zweiten Enden an einem Straffer 20 befestigt, der wiederum an der Fahrzeugkarosserie 12 befestigt ist. Beispielsweise sind Straffer 18 allgemein an einem unteren Rand des Vorhangs 14 oder in dessen Nähe befestigt, z.B. angenäht. Obwohl dies in den vorliegenden Figuren nicht zu sehen ist, könnten Straffer 18 alternativ oder zusätzlich an Seitenrändern oder anderen im Wesentlichen oder ungefähr vertikalen Rändern des Vorhangs 14 befestigt sein.
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Wenn ein schräger Aufprall erkannt wird, werden folglich die Straffer 20, die bekannte Mechanismen, wie etwa Aufroller oder pyromechanische Spanner oder motorisierte elektrische Straffer usw. aufweisen können, ausgelöst, um ein Zurückziehen der Straffer 18 auszulösen, wodurch der Vorhang 14 entfaltet wird, wie z.B. in 2 und 3 zu sehen ist. Ferner werden die passiven Spannseile 16 beim Entfalten des Vorhangs 14 allgemein in einen gespannten Zustand gedehnt. Beispielsweise könnte eine Steuereinheit 40, die in 4 dargestellt ist und allgemein einer Airbag-Steuereinheit ähnelt, ein Signal zum Feuern einer pyrotechnischen Vorrichtung zum Auslösen eines pyromechanischen Spanners bereitstellen. Das Signal zum Feuern der pyrotechnischen Vorrichtung könnte anhand eines Unfallerkennungsalgorithmus unter Verwendung von Unfalldaten, die von einem bekannten fahrzeugbasierten Sensor gemessen wurden, bestimmt werden. Solche Steuereinheiten 40 sind allgemein bekannt und weisen einen Prozessor 42 und einen Speicher 44 auf, wobei der Speicher 44 Programmanweisungen speichert, die von dem Prozessor 42 ausführbar sind, z.B. könnte hier eine Steuereinheit 40 eine Programmierung aufweisen, um zu ermitteln, wann die Anweisungen zur Auslösung eines Straffers 20 bereitgestellt werden sollen. Solche Anweisungen könnten über einen Controller Area Network (CAN) Bus 48 oder ähnlichen Kommunikationsmechanismus in einem Fahrzeug kommuniziert werden.
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Die Anordnungsstellen der Spannseile 16, 18 und/oder der Straffer 20 kann je nach Art der Fahrzeugkarosserie 12, in der das Vorhangsystem 10 eingebaut ist, variieren. In dem in den vorliegenden Figuren gezeigten Beispiel weist die Fahrzeugkarosserie 12 eine A-Säule 28, eine B-Säule 30, eine C-Säule 32 und eine D-Säule 34 auf. Passive Spannseile 16 sind an jeder der Säulen 28, 32 und 34 und auch an verschiedenen Punkten entlang der Brüstung 26 der Fahrzeugkarosserie 12 befestigt. In dem gezeigten Beispiel ist aber kein passives Spannseil 16 an der B-Säule 30 befestigt, die stattdessen zur Bereitstellung eines Ankerpunkts für den Straffer 20 verwendet wird, der wiederum ein Ende des aktiven Spannseils 18 fixiert, wobei ein anderes Ende des aktiven Spannseils 18 an dem Vorhang 14 befestigt ist.
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Wie in 2 und 3 gezeigt wird, halten die Spannseile 16, 18 den Vorhang 14 unter Spannung, wenn sich der Vorhang 14 in dem entfalteten Zustand befindet, so dass die Bahnen 22, 24 im Wesentlichen flach sind und einen Aufprall von z.B. ungefähr 278 Joule abfedern können. Im Allgemeinen sind die Straffer 20 zum Zurückziehen der aktiven Spannseile 18 ausgelegt, wie oben erwähnt, um den Vorhang 14 in Einsatz zu bringen, und sie dienen dann auch zum Halten der Spannseile 18 in einem zurückgezogenen, d.h. eingesetzten Zustand, wodurch weiterhin eine abwärts gerichtete Kraft zum Spannen des Vorhangs 14, z.B. der jeweiligen Seitenbahnen 22 ausgeübt wird, wie in den vorliegenden Abbildungen zu sehen ist.
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Ferner mit Bezug auf die vorliegenden Abbildungen dehnen sich die passiven Spannseile 16 im Allgemeinen nicht aus oder ziehen sich zurück, d.h. sie behalten im Wesentlichen dieselbe Länge bei, unabhängig davon, ob sich der Vorhang 14 in einem entfalteten oder nicht entfalteten Zustand befindet. Einige oder alle Spannseile 16 können sich aber in einem aufgerollten oder gefalteten Zustand befinden oder anderweitig durchhängen, wenn sich der Vorhang 14 in einem nicht entfalteten Zustand befindet. Wenn sich der Vorhang 14 im entfalteten Zustand befindet, werden die Spannseile 16 allgemein gedehnt, um sie zu spannen und um eine Zugkraft auf den Vorhang 14 auszuüben. Alternativ kann eines oder mehrere Spannseile 16 mit einer gewissen Elastizität oder Flexibilität ausgestattet werden, wodurch sich das eine oder die mehreren Spannseile 16 dehnen oder ausweiten kann, wenn der Vorhang 14 entfaltet wird, aber die Spannseile 16 sind auf jeden Fall ausgelegt, eine Zugkraft auf den Vorhang 14 in einem entfalteten Zustand auszuüben. Die aktiven Spannseile 18 befinden sich im Gegensatz zu den Spannseilen 16 allgemein in einem gespannten Zustand, wenn sich der Vorhang 14 in einem nicht entfalteten Zustand befindet, wobei die Straffer 20 ausreichende Kraft auf die Spannseile 18, z.B. im Wesentlichen 2,5 Kilo-Newton, aufrechterhalten, um die Spannseile 18 in einem gespannten Zustand zu halten; dabei wird die Spannung auf die Oberflächen des Vorhangs 14 aufrechterhalten, so dass der Vorhang 14 in einem entfalteten Zustand bleibt.
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Wie oben erwähnt können die Anordnungsstellen der Spannseile 16, 18 je nach Art der Fahrzeugkarosserie 12, in der das System 10 eingesetzt wird, variieren. Die Spannseile 16, 18 sollten aber allgemein so angeordnet sein, dass Oberflächen des Vorhangs 14, z.B. die Bahnen 22, 24, im Wesentlichen flach, d.h. möglichst faltenfrei sind. Zur Erzielung der gewünschten Flachheit der Oberflächen des Vorhangs 14 bezüglich der Spannseile 16, die an einer Brüstung 26 einer Fahrzeugkarosserie 12, d.h. in einem Bereich über den Oberseiten der Türöffnungen der Fahrzeugkarosserie 12 befestigt sind, sollten die Spannseile 16 folglich im Allgemeinen so angebracht werden, dass diese Spannseile 16 im entfalteten Zustand des Vorhangs 14 im Wesentlichen senkrecht zu einem oberen Rand des Vorhangs 14 und auch allgemein senkrecht zu der Brüstung 26 der Fahrzeugkarosserie 12 sind. Analog sollten die Straffer 20 allgemein an der Fahrzeugkarosserie 12, z.B. den Säulen 30 wie in der vorliegenden Abbildung gezeigt ist angebracht werden, so dass die aktiven Spannseile 18 im Wesentlichen senkrecht zu einem unteren Rand des Vorhangs 14 sind.
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Zahlreiche Abwandlungen liegen innerhalb des Umfangs und des Geistes der vorliegenden Offenbarung. Obwohl in den Figuren zwei Straffer 20 bezüglich der aktiven Spannseile 18 gezeigt sind, könnte beispielsweise eine größere Anzahl von Straffern 20 und Spannseilen 18 in anderen Implementierungen des Systems 10 enthalten sein, je nach Art der Fahrzeugkarosserie 12. Obwohl die vorliegenden Abbildungen den Vorhang 14 mit einer Vorderbahn 24 und sich zwei davon erstreckenden Seitenbahnen 22, aber ohne Wand oder Verkleidung an einer Rückseite der Fahrzeugkarosserie 12 zeigen, könnte eine solche weitere Wand oder Verkleidung enthalten sein. Wie in 2 und 3 zu sehen ist, definieren die Seitenbahnen 22 zusammen mit den Verbindungsgurten 34 und den hinteren Teilen 36 ebenso eine Öffnung in dem Vorhang 14, die allgemein mit einer hinteren Türöffnung in der Fahrzeugkarosserie 12 übereinstimmt. Es sind aber auch Implementierungen möglich, in denen die Seitenbahn 22 nicht zu einer Breite des Gurts 34 schmäler wird, sondern sich stattdessen zu dem hintersten Rand des Vorhangs 14 erstreckt, d.h. zu dem hinteren Teil 36, so dass zumindest ein Teil der hinteren Türöffnung der Fahrzeugkarosserie 12 von dem Vorhang 14 abgedeckt wird, wenn dieser sich in einem entfalteten Zustand befindet.
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Im Gegensatz zu einem Fahrzeugairbag oder ähnlichen passiven Rückhaltemechanismus besteht der Vorhang 14 vorteilhafterweise aus einer oder mehreren zusammengenähten Textilbahnen, z.B. aus einem Polyester-, Nylon- oder anderweitigen Textilmaterial, das derzeit zur Verwendung in einem Fahrzeugairbag bekannt ist; ein solches Textilmaterial kann auch für die Spannseile 16 verwendet werden; die Spannseile 18 weisen im Allgemeinen Draht, Kabel usw. auf. Die Textilbahnen können eine einzelne Lage oder Schicht aufweisen. Ferner benötigt der Vorhang 14 vorteilhafterweise keinen Aufblasmechanismus, und er kann darüber hinaus ohne ein Dichtungsmittel oder dergleichen hergestellt werden, wie es an einem Fahrzeugairbag verwendet werden würde. Ferner ist es vorteilhaft, wenn der Vorhang 14 in einem verstauten Zustand, z.B. wie in 1 zu sehen ist, verpackt werden kann, damit er erheblich weniger Platz beansprucht als ein Fahrzeugairbag; in der gezeigten Implementierung kann der Vorhang 14 beispielsweise einen Zoll oder weniger vertikalen Raum beanspruchen, wenn er in einem verstauten Zustand gepackt ist, während ein Seitenvorhangairbag zwei Zoll vertikalen Raum beanspruchen kann. Ein weiterer Vorteil, dass nicht mehrere Schichten eines Textilmaterials benötigt werden, ist, dass der Vorhang 14 leichter und preiswerter ist als passive Sicherheitsvorrichtungen, wie etwa Airbags. Ein weiterer Vorteil des Vorhangsystems 10 ist, dass die Spannung in dem Vorhang 14 für eine anhaltende Zeitspanne nach einem Unfall aufrechterhalten werden kann, im Gegensatz zu einem Airbag, der weniger als eine Sekunde aufgeblasen bleiben kann, und eventuell mehrmals aufgeblasen werden muss, wenn ein Aufprall erkannt wird.
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Wie hierin verwendet bedeutet das Adverb „im Wesentlichen“, das ein Adjektiv modifiziert, dass eine Gestalt, Konstruktion, Messung usw. von einer exakt beschriebenen Geometrie, Strecke, Messung usw. aufgrund von Imperfektionen in Werkstoffen, bei der Bearbeitung, Herstellung usw. abweichen kann.
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In den Zeichnungen weisen gleiche Bezugsziffern auf gleiche Elemente hin. Ferner könnten einige dieser Elemente oder alle Elemente verändert werden. Folglich versteht es sich, dass die obige Beschreibung der Veranschaulichung dient und nicht einschränkend ist. Viele andere Ausführungsformen und Anwendungen als die beschriebenen Beispiele werden beim Lesen der obigen Beschreibung für den Fachmann ersichtlich. Der Umfang der Erfindung ist nicht mit Bezug auf die obigen Beschreibung zu bestimmen, sondern mit Bezug auf die anhängenden Ansprüche und dem vollen Umfang von Äquivalenten solcher Ansprüche. Es wird vorhergesehen und ist beabsichtigt, dass zukünftige Entwicklungen in den hierin besprochenen Technologien stattfinden werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in solche zukünftigen Ausführungsformen aufgenommen werden. Zusammenfassend ist zu verstehen, dass die Erfindung abgewandelt und variiert werden kann und nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt wird.
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Alle in den Ansprüchen verwendeten Begriffe haben die normalen Bedeutungen, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet verstanden werden, sofern hierin nicht ausdrücklich das Gegensätzliche angegeben ist. Insbesondere ist die Verwendung von Artikeln im Singular, z.B. „ein/e“, „der/die/das“, „besagte/besagter/besagtes“ usw. so zu lesen, als ob sie eines oder mehrere der angegebenen Elemente bedeuten würden, sofern ein Anspruch nicht eine ausdrückliche gegensätzliche Einschränkung enthält.
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Es wird ferner beschrieben:
- A. Fahrzeugvorhangsystem, umfassend:
einen Vorhang mit zumindest einer Vorderbahn und zwei Seitenbahnen;
zumindest einen Straffer mit einem entsprechenden Strafferkabel; und
eine Vielzahl von Spannseilen, von denen jeweils ein erstes Ende an dem Vorhang befestigt ist.
- B. Vorhangsystem nach A, worin der Straffer ein Aufroller oder ein pyromechanischer Spanner ist.
- C. Vorhangsystem nach A, worin jede der Bahnen eine einzelne Schicht eines Textilmaterials aufweist.
- D. Vorhangsystem nach A, worin die Spannseile aus Textilmaterial bestehen.
- E. Vorhangsystem nach A, worin der Vorhang eine vierte Bahn zusätzlich zu der Vorderbahn und den zwei Seitenbahnen aufweist.
- F. Vorhangsystem nach A, ferner eine Fahrzeugkarosserie umfassend, worin der Straffer und ein erstes Ende jedes der Spannseile an der Fahrzeugkarosserie befestigt sind, wobei ein erstes Ende des Strafferkabels an dem Straffer befestigt ist und ein zweites Ende des Strafferkabels und jeweilige zweite Enden der Spannseile an dem Vorhang befestigt sind.
- G. Vorhangsystem nach A, worin einige aber nicht alle der ersten Enden der Spannseile an einem oberen Rand des Vorhangs befestigt sind.
- H. Vorhangsystem nach A, ferner eine Steuereinheit umfassend, die programmiert ist, eine Anweisung zur Auslösung des Straffers bereitzustellen, wenn ein schräges Aufprallereignis erkannt wird.
- I. Fahrzeugvorhangsystem, umfassend:
einen Vorhang mit zumindest einer Vorderbahn und zwei Seitenbahnen;
zumindest einem Straffer, der an einer Fahrzeugkarosserie befestigt ist, wobei der Straffer ein entsprechendes Strafferkabel mit einem ersten, an dem Vorhang befestigten Ende und einem zweiten, an dem Straffer befestigten Ende aufweist; und eine Vielzahl von Spannseilen, die jeweils ein erstes, an dem Vorhang befestigtes Ende und ein zweites, an der Fahrzeugkarosserie befestigtes Ende aufweisen.
- J. Vorhangsystem nach I, worin der zumindest eine Straffer ein Aufroller oder ein pyromechanischer Spanner ist.
- K. Vorhangsystem nach I, worin der zumindest eine Straffer an einer Säule der Fahrzeugkarosserie befestigt ist.
- L. Vorhangsystem nach I, worin der zumindest eine Straffer an der Säule des Fahrzeugs befestigt ist.
- M. Vorhangsystem nach I, worin einige der zweiten Enden der Spannseile an einer Brüstung der Fahrzeugkarosserie befestigt sind.
- N. Vorhangsystem nach I, worin einige der zweiten Enden der Spannseile an der Fahrzeugkarosserie über dem Vorhang befestigt sind und einige der zweiten Enden der Spannseile an der Fahrzeugkarosserie unter dem Vorhang befestigt sind.
- O. Vorhangsystem nach I, worin jede der Wände eine einzelne Schicht eines Textilmaterials aufweist.
- P. Vorhangsystem nach I, worin die Spannseile aus Textilmaterial bestehen.
- Q. Vorhangsystem nach I, worin der Vorhang eine vierte Bahn zusätzlich zu der Vorderbahn und den zwei Seitenbahnen aufweist.
- R. Vorhangsystem nach I, worin der Vorhang sich in einer aufgerollten oder gefalteten Anordnung neben einer Brüstung der Fahrzeugkarosserie befindet, wenn sich das Vorhangsystem in einem nicht entfalteten Zustand befindet.
- S. Vorhangsystem nach I, worin jede der Bahnen im Wesentlichen flach ist, wenn sich das Vorhangsystem in einem entfalteten Zustand befindet.
- T. Vorhangsystem nach I, ferner eine Steuereinheit umfassend, die programmiert ist, eine Anweisung zur Auslösung des Straffers bereitzustellen, wenn ein schräges Aufprallereignis erkannt wird.
- U. Fahrzeugvorhangsystem enthaltend:
einen Vorhang mit mindestens einer Vorderbahn und zwei Seitenbahnen;
mindestens einen Straffer mit einem entsprechenden Strafferkabel;
eine Steuereinrichtung; und
eine Vielzahl von Spannseilen, die jeweils ein erstes Ende an dem Vorhang angebracht aufweisen;
wobei die Steuereinrichtung zum Auslösen des Straffers zum Anlegen einer Kraft an das Strafferkabel zum Entfalten des Vorhangs programmiert ist.
