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Die Erfindung betrifft einen Gassack für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem und ein Verfahren zur Ansteuerung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems.
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Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme sowie Gassäcke für Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme sind bekannt und werden üblicherweise in Kraftfahrzeugen verwendet, um einen Fahrzeuginsassen im Bedarfsfall abzustützen.
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Zukünftig werden die Anforderungen an die Flexibilität von Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystemen steigen, da mit fortschreitender Verbreitung des autonomen und/oder automatisierten Fahrens eine von den Fahrzeuginsassen eingenommene Sitzposition je nach Fahrsituation deutlich stärker variieren kann, als es derzeit noch der Fall ist. Aufgrund der stärker variierenden Sitzpositionen des Fahrzeuginsassen kann eine Bewegungsbahn, die ein Fahrzeuginsasse im Bedarfsfall zurücklegt, anders und insbesondere deutlich länger sein als dies bei einer konventionellen Fahrweise der Fall ist.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Gassack für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem sowie ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem bereitzustellen, das einen Fahrzeuginsassen in verschiedenen Sitzpositionen besonders sicher abstützen kann. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Ansteuerung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems bereitzustellen.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen Gassack für ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem, wobei der Gassack einen aufblasbaren Rahmen und eine mit dem Rahmen strömungsmäßig verbundene, aufblasbare Kammer hat, die zungenartig in den vom Rahmen umgebenen Raum hineinragt und relativ zum Rahmen verschwenkbar ist. Die Strömungsverbindung ist zwischen der Kammer und dem Rahmen lediglich an einem unteren Querabschnitt des Rahmens vorgesehen. Die verschwenkbare Kammer ist zumindest entlang ihrer Seitenränder jeweils über einen nicht aufblasbaren Gewebeabschnitt mit dem Rahmen verbunden.
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Durch die relativ zum Rahmen verschwenkbare Kammer wird der Vorteil erreicht, dass die Kammer eine Bewegung eines Fahrzeuginsassen mitgehen und die dabei auftretenden Kräfte sanfter abbauen kann, wenn die Kammer relativ zum Rahmen verschwenkt wird. Insbesondere bleibt der Rahmen nach dem Aufblasen des Gassacks weitestgehend in derselben Position, wohingegen sich die Kammer bewegen kann. Auf diese Weise wird ein Fahrzeuginsasse im Bedarfsfall zuverlässig abgestützt.
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Aufgrund der relativen Bewegung der Kammer ist sichergestellt, dass die bei einer längeren Bewegungsbahn des Fahrzeuginsassen auftretenden höheren Kräfte zuverlässig und dennoch für den Fahrzeuginsassen möglichst sanft aufgenommen werden können.
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Da die Kammer entlang ihrer Seitenränder jeweils über einen nicht aufblasbaren Gewebeabschnitt mit dem Rahmen verbunden ist, wird wirkungsvoll verhindert, dass der Fahrzeuginsasse mit dem Kopf in einen Raum zwischen Rahmen und Kammer rutscht. Auf diese Weise wird ein Fahrzeuginsasse, insbesondere ein Kopf des Fahrzeuginsassen besonders zuverlässig durch den Gassack abgestützt.
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Der untere Querabschnitt des Rahmens ist der Querabschnitt, der im aufgeblasenen Zustand des Gassacks in Fahrzeughochrichtung betrachtet einen unteren Abschnitt des Rahmens bildet.
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Der Querabschnitt ist dabei im Wesentlichen senkrecht, insbesondere genau senkrecht zu den Seitenrändern.
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Ferner definiert der untere Querabschnitt des Rahmens die Schwenkachse für die Kammer, um die die Kammer relativ zum Rahmen schwenken kann.
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Die verschwenkbare Kammer kann entlang ihrer Oberkante ebenfalls durch einen nicht aufblasbaren Gewebeabschnitt mit dem Rahmen verbunden sein. Auf diese Weise ist der Kopf des Fahrzeuginsassen im Bedarfsfall komplett von den Gewebeabschnitten umgeben, wenn der Fahrzeuginsasse durch den Gassack abgestützt wird und die Kammer verschwenkt ist.
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Die Gewebeabschnitte sind vorzugsweise zwischen der Kammer und dem Rahmen eingenäht. Auf diese Weise wird eine zuverlässige Verbindung zwischen den Gewebeabschnitten und der Kammer bzw. dem Rahmen erreicht. Somit können sich die Gewebeabschnitte nicht von der Kammer bzw. dem Rahmen lösen, auch wenn hohe Kräfte auf die Kammer wirken.
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Alternativ ist denkbar, dass die Gewebeabschnitte verklebt sind.
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Gemäß einer Ausführungsvariante sind die Gewebeabschnitte geeignet, eine Schwenkbewegung der Kammer relativ zum Rahmen zu begrenzen. In Ausführungsformen kann die Schwenkbewegung der Kammer relativ zum Rahmen durch den Gewebeabschnitt beispielsweise auf einen Wert im Bereich von 20° bis 75°, vorzugsweise 35° bis 60°, begrenzt werden . In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Schwenkbewegung der Kammer relativ zum Rahmen durch die Gewebeabschnitte insbesondere auf 45° begrenzt werden. Auf diese Weise kann ein Fahrzeuginsasse besonders zuverlässig abgestützt werden bzw. eine Bewegung des Fahrzeuginsassen kann im Bedarfsfall kontrolliert werden. Indem die Schwenkbewegung der Kammer relativ zum Rahmen begrenzt ist, kann die Kammer nach dem Aufblasen des Gassacks zunächst eine Bewegung des Fahrzeuginsassen mitgehen. Wenn sich die Kammer in ihrer Endposition relativ zum Rahmen befindet, wird die Bewegung des Fahrzeuginsassen hingegen gebremst, insbesondere stärker als während des Verschwenkens der Kammer. Die Gewebeabschnitte können hierzu im Ausgangszustand zunächst gefaltet sein, wobei sie sich bei der Schwenkbewegung der Kammer entfalten.
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Beispielsweise ist die Größe der Gewebeabschnitte so gewählt, dass die Gewebeabschnitte vollständig entfaltet sind, wenn die Kammer relativ zum Rahmen in ihrer maximal verschwenkten Position ist. Sobald die Gewebeabschnitte vollständig entfaltet sind, kann auch die Kammer nicht weiter verschwenkt werden.
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Vorzugsweise ist in wenigstens einem Gewebeabschnitt mittels Reißnähten zumindest ein Abnäher gebildet. Diese Reißnähte können beim Verschwenken der Kammer reißen. Auf diese Weise kann der Gewebeabschnitt beim Verschwenken der Kammer zusätzlich Kraft aufnehmen und eine Bewegung des Fahrzeuginsassen abbremsen.
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Anstelle von Nähten können auch Klebestellen vorgesehen sein, um die Abnäher auszubilden.
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Die nicht aufblasbaren Gewebeabschnitte, insbesondere die Gewebeabschnitte, die mit den Seitenrändern der Kammer verbunden sind, können in einer Seitenansicht betrachtet segelförmig sein. Anders ausgedrückt sind die nicht aufblasbaren Gewebeabschnitte in einer Seitenansicht betrachtet dreiecksförmig. Auf diese Weise sind die Gewebeabschnitte optimal an die Bewegung der Kammer beim Verschwenken angepasst.
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Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit einem Frontgassack und/oder einem Seitengassack und einem als Zusatzgassack ausgebildeten Gassack, der insbesondere wie vorhergehend beschrieben ausgebildet ist, die einem gemeinsamen Fahrzeugsitz zugeordnet sind, wobei der Zusatzgassack sich im befüllten Zustand als weiterer Frontgassack vor einem Fahrzeuginsassen, insbesondere zwischen dem Frontgassack und dem Fahrzeuginsassen auf dem zugeordneten Fahrzeugsitz, erstreckt, wobei der Frontgassack und/oder der Seitengassack und der Zusatzgassack unabhängig voneinander befüllbar sind.
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Indem die einzelnen Gassäcke unabhängig voneinander befüllbar sind, können je nach Bedarf nur diejenigen Gassäcke aufgeblasen werden, die in einer Fahrsituation zur optimalen Abstützung eines Fahrzeuginsassen beitragen. Bei einer konventionellen Fahrweise, also wenn ein Fahrzeuginsasse das Fahrzeug selbst lenkt, werden im Bedarfsfall beispielsweise nur der Frontgassack und/oder der Seitengassack aufgeblasen.
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Befindet sich ein Fahrzeuginsasse in einer Komfortposition, beispielsweise wenn das Fahrzeug autonom und/oder automatisiert fährt, wird vorzugsweise zusätzlich der Zusatzgassack aufgeblasen.
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Ein Fahrzeuginsasse wird folglich durch das erfindungsgemäße Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem in jeder Fahrsituation und Sitzposition zuverlässig abgestützt.
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Wenn sowohl der Frontgassack als auch der als Zusatzgassack ausgebildete Gassack aufgeblasen sind, kann sich der Rahmen des Zusatzgassacks an dem Frontgassack abstützen. Dadurch wird der Rahmen weitestgehend in einer definierten Position gehalten, während die zungenartig in den vom Rahmen umgebenen Raum hineinragende Kammer verschwenkt werden kann.
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Um zu ermöglichen, dass die Gassäcke des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems unabhängig voneinander befüllt werden können, ist vorzugsweise dem Frontgassack und/oder dem Seitengassack und dem Zusatzgassack jeweils ein eigener, separater Gasgenerator zugeordnet.
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Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Ansteuerung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems, das einen Frontgassack und/oder einen Seitengassack sowie einen als Zusatzgassack ausgebildeten Gassack umfasst, der einen aufblasbaren Rahmen und eine mit dem Rahmen strömungsmäßig verbundene, aufblasbare Kammer hat, die zungenartig in den vom Rahmen umgebenen Raum hineinragt und relativ zum Rahmen verschwenkbar ist. Die Strömungsverbindung ist zwischen der Kammer und dem Rahmen lediglich an einem unteren Querabschnitt des Rahmens vorgesehen, mit den folgenden Schritten:
- - Ansteuern eines dem Frontgassack und/oder Seitengassack zugeordneten Gasgenerators, um ein Aufblasgas zu generieren, das in den Frontgassack und/oder Seitengassack geleitet wird, um den Frontgassack und/oder Seitengassack aufzublasen, und
- - Ansteuern eines dem als Zusatzgassack ausgebildeten Gassack zugeordneten Gasgenerators, um ein Aufblasgas zu generieren, das in den Rahmen des Gassacks sowie über die Strömungsverbindung in die mit dem Rahmen strömungsmäßig verbundene, aufblasbare Kammer geleitet wird, um den Rahmen und die aufblasbare Kammer aufzublasen.
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Die aufblasbare Kammer kann nach dem Aufblasen oder beim Aufblasen der Kammer um den unteren Querabschnitt des Rahmens verschwenkt werden, insbesondere dann, wenn ein Kopf eines Fahrzeuginsassen auf die Kammer auftrifft.
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Der dem als Zusatzgassack ausgebildeten Gassack zugeordnete Gasgenerator wird insbesondere nur dann angesteuert, wenn sich der Fahrzeuginsasse in einer Komfortposition befindet.
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Somit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem bedarfsgerecht angesteuert werden.
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Die aufblasbare Kammer kann einen fensterartigen Kopfaufnahmeraum freigeben, wenn sie um den unteren Querabschnitt des Rahmens verschwenkt wird, wobei der Kopfaufnahmeraum zumindest teilweise zusätzlich von einem nicht aufblasbaren Gewebeabschnitt begrenzt werden kann. Ein Kopf eines Fahrzeuginsassen kann dadurch in dem Kopfaufnahmeraum sicher gehalten werden.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- - 1 ein erfindungsgemäßes Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem,
- - 2 schematisch einen erfindungsgemäßen Gassack in einer Frontansicht,
- - 3 einen weiteren erfindungsgemäßen Gassack in einer Frontansicht,
- - 4 schematisch einen Gassack gemäß der 2 oder 3 in einer Seitenansicht, und
- - 5 schematisch einen erfindungsgemäßen Gassack im ausgelösten Zustand, in dem die Kammer verschwenkt ist.
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1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem 12. Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem 12 umfasst einen Frontgassack 14, und einen als Zusatzgassack 15 ausgebildeten Gassack 16.
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Zusätzlich kann das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem 12 einen Seitengassack aufweisen, der in 1 der Einfachheit halber nicht dargestellt ist. Derartige Seitengassäcke sind jedoch aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt.
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Der Frontgassack 14 und/oder der Seitengassack und der Gassack 16 sind dabei unabhängig voneinander befüllbar. Zu diesem Zweck ist dem Frontgassack 14 und/oder dem Seitengassack und dem Zusatzgassack 15 jeweils ein eigener, separater Gasgenerator 18, 19 zugeordnet, wie dies schematisch gezeigt ist.
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Vorzugsweise wird der Gassack 16 dann befüllt, wenn ein Fahrzeuginsasse in einer Komfortposition sitzt. Eine Komfortposition kann dann eingenommen werden, wenn das Kraftfahrzeug 10 beispielsweise autonom oder automatisiert fährt.
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In 1 sind der Frontgassack 14 und der Gassack 16, der den Zusatzgassack 15 bildet, in einem befüllten, insbesondere aufgeblasenen Zustand gezeigt.
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Im befüllten Zustand erstreckt sich der Zusatzgassack 15 als weiterer Frontgassack vor einem Fahrzeuginsassen, insbesondere zwischen dem Frontgassack 14 und dem Fahrzeuginsassen auf den zugeordneten Fahrzeugsitz 20. Dabei kann sich der Gassack 16 zumindest abschnittsweise an dem Frontgassack 14 abstützen.
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Der Gassack 16 hat, wie auch in 2 zu sehen, einen aufblasbaren Rahmen 22 und eine mit dem Rahmen 22 strömungsmäßig verbundene, aufblasbare Kammer 24.
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Die Kammer 24 ragt zungenartig in den vom Rahmen 22 umgebenen Raum hinein und ist relativ zum Rahmen 22 verschwenkbar.
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1 zeigt insbesondere eine in der dargestellten Ausführungsform zum Rahmen 22 um 45° verschwenkte Position der Kammer 24, die einer Endposition der Kammer 24 entsprechen kann.
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Eine Strömungsverbindung zwischen der Kammer 24 und im Rahmen 22 ist lediglich an einem unteren Querabschnitt 26 des Rahmens 22 vorgesehen, der gleichzeitig die Schwenkachse für die Kammer 24 definiert. Der Bereich, in dem die Strömungsverbindung gebildet ist, ist in 2 durch eine gepunktete Linie veranschaulicht.
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Wie in 1 gezeigt, ist die verschwenkbare Kammer 24 entlang ihrer Seitenränder 28 jeweils über einen nicht aufblasbaren Gewebeabschnitt 30 mit dem Rahmen 22 verbunden.
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Der Gewebeabschnitt 30 ist beispielsweise durch ein textiles Material gebildet, insbesondere aus demselben Material, aus dem auch der Gassack 16 gebildet ist. Alternativ kann der Gewebeabschnitt 30 beispielsweise aus einem Netzgewebe oder mehreren Bändern bestehen. Bei der Wahl eines geeigneten Materials und/oder einer geeigneten Ausführung für den Gewebeabschnitt 30 ist durch den Fachmann insbesondere zu beachten, dass die schwenkbare Kammer 24 derart entlang ihrer Seitenränder 28 jeweils über einen nicht aufblasbaren Gewebeabschnitt 30 mit dem Rahmen 22 verbunden ist, dass wirkungsvoll verhindert wird, dass der Fahrzeuginsasse mit dem Kopf in einen Raum zwischen Rahmen 22 und der schwenkbaren Kammer 24 rutscht.
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Im Unterschied zum aufblasbaren Bereich des Gassacks 16 ist im Bereich des nicht aufblasbaren Gewebeabschnitts 30 das Material vorzugsweise einlagig verwendet.
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Zusätzlich kann die verschwenkbare Kammer 24 entlang ihrer Oberkante 32 ebenfalls durch einen nicht aufblasbaren Gewebeabschnitt 31 mit dem Rahmen 22 verbunden sein. Dieser Gewebeabschnitt 31 ist in 3 und 5 zu sehen, die schematisch einen Gassack 16 in befülltem Zustand bei verschwenkter Kammer 24 zeigt.
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Die nicht aufblasbaren Gewebeabschnitte 30, 31 sind beispielsweise zwischen der Kammer 24 und dem Rahmen 22 eingenäht oder verklebt.
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In einer Seitenansicht betrachtet sind die nicht aufblasbaren Gewebeabschnitte 30, 31 segelförmig, insbesondere dreiecksförmig, wie aus 1 deutlich wird.
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Die Gewebeabschnitte 30, 31 können aus einem Teil gefertigt oder mehrteilig gefertigt und miteinander verbunden, insbesondere vernäht sein.
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Grundsätzlich können die Gewebeabschnitte 30, 31 im Ausgangszustand, also bei nicht verschwenkter Kammer 24, gefaltet sein. Beispielsweise liegen sie dann im gefalteten Zustand zwischen der nicht verschwenkten Kammer 24 und dem Rahmen 22. Sofern die Kammer 24 verschwenkt wird, entfalten sich die Gewebeabschnitte 30, 31, wobei sie in ihre segel- bzw. dreiecksförmige Gestalt übergehen. Wenn die Gewebeabschnitte 30, 31 vollständig entfaltet sind, wird die Schwenkbewegung der Kammer 24 entsprechend begrenzt.
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In 1 ist die Kammer 24 in ihrer relativ zum Rahmen 22 maximal verschwenkten Position dargestellt, in der die Kammer 24 in der dargestellten Ausführungsform um 45° verschwenkt ist. Die Schwenkbewegung der Kammer 24 ist dabei durch die Gewebeabschnitte 30, 31 begrenzt.
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3 zeigt einen weiteren Gassack 16 in einer Draufsicht.
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Funktional betrachtet entspricht der Gassack 16 gemäß 3 dem in 2 dargestellten Gassack 16. Lediglich die Kontur des Rahmens 22 und der Kammer 24 unterscheiden sich in einer Draufsicht betrachtet. Der in 2 dargestellte Gassack 16 ist in einer Draufsicht annähernd oval, während der in 3 dargestellte Gassack 16 in einer Draufsicht eine zeltförmige Kontur hat. Alternativ zu den gezeigten Konturen kann der erfindungsgemäße Gassack 16 jegliche durch den Fachmann an die jeweiligen fahrzeugspezifischen Gegebenheiten des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems angepasste Kontur aufweisen.
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4 zeigt einen Gassack 16 gemäß den 2 oder 3 in einer Seitenansicht, und zwar in einem befüllten Zustand bei verschwenkter Kammer 24. Zusätzlich ist ein Kopf 34 eines Fahrzeuginsassen dargestellt.
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Anhand des dargestellten Pfeils ist veranschaulicht, wie der Kopf 34 des Fahrzeuginsassen im Bedarfsfall auf den Gassack 16 auftrifft und dabei die Kammer 24 relativ zum Rahmen 22 verschwenkt wird, insbesondere bis die Schwenkbewegung der Kammer 24 durch die Gewebeabschnitte 30, 31 begrenzt wird.
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Wie aus 1 deutlich wird, stützt sich die verschwenkte Kammer 24 an dem Gassack 14 ab, also dem Frontgassack und/oder dem Seitengassack, wodurch die auftretenden Kräfte weiter abgebaut werden können.
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5 zeigt einen Gassack 16, beispielsweise den Gassack 16 gemäß 2, in einer perspektivischen Ansicht.
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Insbesondere ist in 5 ein Kopfaufnahmeraum 36 zu sehen, der entsteht, wenn der Gassack 16 befüllt ist und die Kammer 24 verschwenkt ist.
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In diesem Kopfaufnahmeraum 36 kann der Kopf 34 des Fahrzeuginsassen im Bedarfsfall aufgenommen werden. Dabei wird durch die nicht aufblasbaren Gewebeabschnitte 30, 31 sichergestellt, dass der Kopf 34 des Fahrzeuginsassen nicht zwischen dem Rahmen 22 und der Kammer 24 rutschen bzw. eingeklemmt werden kann.
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Mit anderen Worten erfährt der Kopf 34 im Kopfaufnahmeraum 36 aufgrund der den Kopfaufnahmeraum 36 begrenzenden Gewebeabschnitte 30, 31 eine seitliche Stabilisierung.
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In der in 5 dargestellten Ansicht sind zudem Reißnähte 38 in den Gewebeabschnitten 30, 31 zu erkennen, durch welche Abnäher 40 in den Gewebeabschnitten 30, 31 gebildet sind.
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Beim Verschwenken der Kammer 24 können die Reißnähte 38 aufreißen, wobei die Gewebeabschnitte 30, 31 eine Kraft aufnehmen und eine Rückhaltekraft auf den Kopf 34 des Fahrzeuginsassen ausüben können.
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Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Ansteuerung eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems 12, beispielsweise des in 1 dargestellten Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems 12, wird in einem Verfahrensschritt ein dem Frontgassack 14 zugeordneter Gasgenerator 18 und/oder ein dem Seitengassack zugeordneter Gasgenerator angesteuert, um ein auf Aufblasgas zu generieren, dass in den Frontgassack 14 und/oder den Seitengassack geleitet wird, um den Frontgassack 14 und/oder den Seitengassack aufzublasen.
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Gemäß einem weiteren Verfahrensschritt kann gleichzeitig oder zeitversetzt ein dem als Zusatzgassack 15 ausgebildeten Gassack 16 zugeordneter Gasgenerator 19 angesteuert werden, um ein Aufblasgas zu generieren, das in den Rahmen 22 des Gassacks 16 sowie über die Strömungsverbindung in die mit dem Rahmen 22 strömungsmäßig verbundene, aufblasbare Kammer 24 geleitet wird, um die aufblasbare Kammer 24 aufzublasen.
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Ein Strömungsweg des durch den Gasgenerator 19 erzeugten Aufblasgases ist in 2 anhand von Pfeilen veranschaulicht.
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Wenn ein Kopf 34 eines Fahrzeuginsassen auf die Kammer 24 auftrifft, kann diese verschwenkt werden, insbesondere um den unteren Querabschnitt 26 des Rahmens 22.
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Wenn die Kammer 24 um den unteren Querabschnitt 26 des Rahmens 22 verschwenkt wird, gibt sie einen fensterartigen Kopfaufnahmeraum 36 frei, in dem der Kopf 34 des Fahrzeuginsassen aufgenommen wird.
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Dieser Kopfaufnahmeraum 36 wird zusätzlich von den nicht aufblasbaren Gewebeabschnitten 30, 31 begrenzt.
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Zudem stützt sich die verschwenkte Kammer 24 an dem Gassack ab, also dem Frontgassack 14 und/oder dem Seitengassack.
