DE10328977A1

DE10328977A1 - Vorrichtung zum Schutz des Fahrgastinnenraums eines Fahrzeugs und Verfahren zum Aktivieren eines Fahrgastinnenraumschutzes eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10328977A1
Application number: DE2003128977
Authority: DE
Inventors: Rolf-Juergen Recknagel; Matthias Wellhoefer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2005-01-13

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Schutz des Fahrgastinnenraums (11) eines Fahrzeugs (10) bereit, mit: mindestens einer Erfassungseinrichtung (13) zum Erfassen einer Gefahrensituation für Insassen des Fahrzeugs (10); mindestens einer Schutzeinrichtung (12) zum Abdecken mindestens einer Scheibenöffnung (12') des Fahrzeugs (10); und einer Betätigungseinrichtung zum Verlagern der mindestens einen Schutzeinrichtung (12) von einer verborgenen Lage in eine Lage in der mindestens einen Scheibenöffnung (12') bei einer erfassten Gefahrensituation. Die vorliegende Erfindung stellt ebenfalls ein Verfahren zur Aktivierung eines Fahrgastinnenraumschutzes bereit.

Description

STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schutz des Fahrgastinnenraums eines Fahrzeugs und ein Verfahren zum Aktivieren eines Fahrgastinnenraumschutzes eines Fahrzeugs, und insbesondere eine mehrstufige Vorrichtung zum Schutz des Fahrgastinnenraumes eines Pkws.

Fahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, weisen heutzutage eine Vielzahl von Insassenschutzeinrichtungen, wie etwa Front-, Seiten-, Fenster-, Kopf-, Knie- und/oder Fuß-Airbags, ebenso wie Gurtstraffer und/oder Gurtkraftbegrenzer, auf. Diese Insassenschutzmittel werden als Rückhaltemittel zum Schutz der Insassen gegen Verletzungen eingesetzt, bei denen eine Berührung der Insassen oder eines Teils eines Insassens mit einem Fahrzeugteil verhindert werden soll. So werden beispielsweise bei einem Überrollvorgang (Überschlag) eines Fahrzeugs die Seiten- und Kopf-Airbags aktiviert und gegebenenfalls ein Überrollbügel in Position gebracht. Eine Pre-Crash-Sensorik, welche das Fahrzeugumfeld oder Fahrzeugvorfeld überwacht, kann Informationen, wie die Relativgeschwindigkeit zu einem Hindernis, einen möglichen Auftreffwinkel, Schlupf an den Fahrzeugrädern oder auch Beschleunigungswerte in den drei Raumrichtungen bzw. eine Gier-Rate zur selektiven Ansteuerung der Insassenschutzsysteme beisteuern.

Gegen Verletzungen, welche jedoch auf von außen in den Fahrgastinnenraum eindringende Körper, wie beispielsweise lose Teile eines weiteren am Unfall beteiligten Fahrzeugs, Fahrbahnbegrenzungspfosten, Verkehrsschilder, Äste, Glas, usw., basieren, bieten obige bekannte Systeme keinen ausreichenden Schutz für die Fahrzeuginsassen. Da bei vielen Unfällen die Scheiben des am Unfall beteiligten Fahrzeugs zerstört werden oder diese im Sommer heruntergekurbelt sind, besteht eine große Gefahr einer Verletzung durch eindringende Teile in den Fahrgastinnenraum, insbesondere bei einem Überrollvorgang.

VORTEILE DER ERFINDUNG

Die Vorrichtung zum Schutz des Fahrgastinnenraums eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und das Verfahren zum Aktivieren eines Fahrgastinnenraumschutzes eines Fahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 11 weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, daß der Fahrgastinnenraum eines Fahrzeugs im Fall einer Gefahrensituation bzw. eines Unfalls vor dem Eindringen von losen Elementen geschützt wird, auch wenn die Fahrzeugscheiben zerstört sind.

Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht im wesentlichen darin, daß vor oder hinter jeweils einer Fahrzeugscheibe eine zusätzliche Schutzeinrichtung ausgefahren wird, wenn eine Gefahrensituation bzw. ein Unfall bevorsteht bzw. auftritt.

Mit anderen Worten wird eine Vorrichtung zum Schutz des Fahrgastinnenraums eines Fahrzeugs bereitgestellt mit: mindestens einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Gefahrensituation für Insassen des Fahrzeugs; mindestens einer Schutzeinrichtung zum Abdecken mindestens einer Scheibenöffnung des Fahrzeugs; und einer Betätigungseinrichtung zum Verlagern der mindestens einen Schutzeinrichtung von einer verborgenen Lage in eine Lage in der mindestens einen Scheibenöffnung bei einer erfaßten Gefahrensituation.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der im Anspruch 1 angegebenen Fahrgastinnenraum-Schutzvorrichtung.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist die Schutzeinrichtung eine erste und eine zweite ausfahrbare Schutzeinrichtung auf, wobei die erste aus einem transparenten Material und die zweite aus einem opaken Material besteht, und die erste und zweite Schutzeinrichtung unabhängig voneinander, ansteuerbar sind. Auf diese Weise kann vorteilhaft je nach Unfallart und Unfallschwere ein unterschiedlicher Schutz aktiviert werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die erste Schutzeinrichtung Glasfaser verstärktes Plexiglas und/oder Plexiglas und/oder eine reißfeste Folie und/oder eine netzverstärkte Folie und/oder die zweite Schutzeinrichtung Titan und/oder einen Kohlefaser-Verbundwerkstoff und/oder Kevlar auf. Dies birgt den Vorteil, daß für leichte Front- und Seiten-Crashs sehr stabile transparente Kunststoffelemente zur Verfügung stehen, welche das Eindringen von Teilen verhindern, wobei bei schweren Crashs oder Fahrzeugüberschlägen ein massiverer Schutz, beispielsweise in Form von Metallplatten vor oder hinter den Scheiben, ausgefahren werden können, welche auch einer stärkeren mechanischen Belastung Stand halten.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die zumindest eine Schutzeinrichtung im nicht aktivierten Zustand im Fahrzeugdach und/oder unter der Motorhaube und/oder in den Türen und/oder unter den hinteren Fahrzeugseitenwänden und/oder unter den hinteren Kotflügeln untergebracht. Somit beeinträchtigen die Schutzeinrichtungen im nicht aktivierten Zustand nicht den ästhetischen Gesamteindruck des Fahrzeugs.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die zumindest eine Schutzeinrichtung, vorzugsweise vom Typ der zweiten Schutzeinrichtung, manuell und reversibel ansteuerbar, und die zumindest eine Schutzeinrichtung ist im angesteuerten Zustand außen über der zumindest einen Scheibe bzw. Scheibenöffnung angeordnet. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung liegt darin begründet, daß die Schutzeinrichtung somit auch z.B. bei einem parkenden Fahrzeug als Diebstahlschutz und/oder als Sichtschutz und/oder als Schutz vor Vandalismus eingesetzt werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Ansteuereinrichtung zwischen die Erfassungseinrichtung und die Betätigungseinrichtung gekoppelt, und die Erfassungseinrichtung weist Radar- und/oder Lidar- und/oder Ultraschall- und/oder Beschleunigungssensoren auf. Dadurch kann vorteilhaft das Fahrzeugumfeld bzw. das Fahrzeugvorfeld auf Hindernisse bzw. bevorstehende Unfälle oder Gefahrsituationen gescannt bzw. detektiert werden, um die Schutzeinrichtung bei erkannter Notwendigkeit auszulösen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Betätigungseinrichtung eine Aktuatorik zum Verlagern der zumindest einen Schutzeinrichtung in Sekundenbruchteilen, vorzugsweise kleiner als 0,1 s, auf. Eine solche High-Speed-Aktuatorik birgt den Vorteil einer frühzeitigen und schnellen Aktivierung der Schutzeinrichtung.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die Aktuatorik eine pyrotechnische Einrichtung und/oder eine Federeinrichtung und/oder einen Elektromotor und/oder eine Pneumatikeinrichtung auf. Durch diese Mittel ist eine schnelle Betätigung der Schutzeinrichtungen gewährleistet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Schutzeinrichtung für jede Scheibe des Fahrzeugs vorgesehen, wobei jede Schutzeinrichtung vorzugsweise separat ansteuerbar ist und gegebenenfalls eine Mehrzahl von Einzelelementen aufweist. Somit wird auf vorteilhafte Weise ein bestmöglicher Fahrgastinnenraumschutz gewährleistet, wobei jede einzelne Schutzeinrichtung unabhängig und aus Einzeleinheiten aufgebaut für einen flexiblen Einsatz aktiviert werden kann.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist die zumindest eine Schutzeinrichtung zur Fahrgastraumseite hin eine weiche, gepolsterte Oberfläche auf. Dadurch ist ein weiterer Schutz der Insassen vor Verletzungen bereitgestellt.

ZEICHNUNG

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigt:
1 eine schematische Seitenansicht eines Pkw's zur Erläuterung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
In der Figur bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Bestandteile.
In 1 ist die schematische Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs 10, insbesondere eines Pkws, dargestellt. Der Fahrgastinnenraum 11 wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch zumindest eine Schutzeinrichtung 12 vor oder hinter den Fahrzeugscheiben 12' bzw. Scheibenöffnungen geschützt. Gemäß des Ausführungsbeispiels in 1 ist über jeder Fahrzeugscheibe eine Schutzeinrichtung 12 vorgesehen, wobei 1 den aktivierten Zustand mit ausgefahrenen Schutzeinrichtungen 12 darstellt. Eine Erfassungseinrichtung 13 zum Erfassen des Fahrzeugumfelds und/oder des Fahrzeugvorfelds weist insbesondere Radar-, Lidar-, Ultraschall-, Video- und/oder Beschleunigungssensoren bzw. Raddrehsensoren auf. Die von der Erfassungseinrichtung 13 erfaßten Daten, gegebenenfalls über Hindernisse oder z.B. einen Schleudervorgang des Fahrzeugs 10, werden in einer Ansteuereinrichtung (nicht dargestellt) verarbeitet, welche ebenfalls mit jeweils einer Betätigungseinrichtung (nicht dargestellt) pro Schutzeinrichtung 12 gekoppelt ist. Eine solche Betätigungseinrichtung fährt die Schutzeinrichtung 12 aus, wenn über die Erfassungseinrichtung 13 und die Ansteuereinrichtung ein bevorstehender Unfall oder eine bevorstehende Gefahrensituation erkannt wird.
Um den Fahrgastinnenraum 11 im Falle eines Unfalls des Fahrzeugs 10 vor dem Eindringen von umherfliegenden Splittern oder Teilen zu schützen, wird eine Schutzeinrichtung 12 vor oder hinter zumindest einer Scheibe 12' bzw. Scheibenöffnung ausgefahren. Diese Schutzeinrichtung 12 ist vorzugsweise mehrstufig, d.h. je nach Unfallart und Unfallschwere kann eine erste und/oder zweite Schutzeinrichtung 12 aktiviert werden. Bei von der Erfassungseinrichtung 13 und der Ansteuereinrichtung prognostizierten leichten Front- und/oder Seiten-Crashs wird eine erste Schutzvorrichtung 12 ausgefahren, welche transparent ist. Als transparente Materialien stehen beispielsweise transparente Kunststoffplatten aus Glasfaser verstärktem Plexiglas, Plexiglas und/oder einer reißfesten Folie und/oder einer netzverstärkten Folie zur Verfügung. Mit Hilfe der von einer Pre-Crash-Sensorik ein gesetzten Erfassungseinrichtung 13 kann entschieden werden, ob diese erste Schutzeinrichtung für den bevorstehenden Unfall ausreichend ist. Dabei wird die transparente Schutzeinrichtung schon frühzeitig, z.B. einige Zehntel Sekunden bis einige Millisekunden, vor dem Crash-Beginn durch eine High-Speed-Aktuatorik (nicht dargestellt) als Betätigungseinrichtung aktiviert. Die High-Speed-Aktuatorik weist beispielsweise eine pyrotechnische Einrichtung und/oder eine Federeinrichtung und/oder einen Elektromotor und/oder eine Pneumatikeinrichtung zum Ausfahren der Schutzeinrichtung 12 auf.
Bei von der Pre-Crash-Sensorik mit Hilfe der Erfassungseinrichtung 13 prognostizierten schweren Unfällen oder Fahrzeugüberschlägen (von Beschleunigungssensoren der Erfassungseinrichtung 13 detektiert) wird vorzugsweise eine zweite Schutzeinrichtung 12, d.h. ein stärkerer Schutz, beispielsweise in Form von dünnen Metallplatten, vor oder hinter den Scheiben ausgefahren, welche auch stärkeren mechanischen Belastungen Stand hält. Eine solche zweite Schutzeinrichtung 12 ist vorzugsweise opak. In diesem Fall wird die zweite Schutzeinrichtung 12 erst bei Crash-Beginn oder im Falle eines Überschlags erst ab einem kritischen Grenzwinkel oder einer kritischen Drehrate des Fahrzeugs 10 aktiviert, ab welchem der Fahrer des Fahrzeugs ohnehin keinen Einfluß mehr auf den Verlauf des Unfallgeschehens nehmen kann. Deshalb ist es hierbei nicht erforderlich, die Schutzvorrichtung transparent zu gestalten. Hierbei wird in erster Linie Wert auf eine größere Robustheit und Stabilität gelegt. Dabei kann die Schutzeinrichtung 12 bei einem Überschlag eine zusätzliche Stabilität zur Fahrzeugstruktur beisteuern, um ein Eindrücken des Daches zu reduzieren bzw. zu verhindern. Neben einer dünnen Metallplatte, beispielsweise aus Titan oder gehärtetem Stahl, besteht hier die Möglichkeit des Einsatzes von Kohlefaser-Verbundwerkstoffen und/oder Kevlar sowie anderen hochfesten Materialien mit hoher Durchstoßfestigkeit.
Erkennt die Pre-Crash-Sensorik unter Zuhilfenahme der Erfassungseinrichtung 13, daß eine Lkw-Unterfahrung als Gefahrensituation bevorsteht, so wird die zweite Schutzeinrichtung aktiviert, um eine starke Deformation des Fahrgastinnenraums 11 bzw. der Fahrgastzelle mit Hilfe der zusätzlichen zweiten Schutzeinrichtung 12 zu verhindern oder zu reduzieren. Gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung kann die Schutzeinrichtung bei Gefahr auch manuell und reversibel auch von außerhalb des Fahrzeugs mehrstufig aktiviert und deaktiviert werden. Somit dient die mehrstufige Schutzeinrichtung 12 auch bei einem parkenden Fahrzeug 10 beispielsweise als Diebstahlschutz oder als Sichtschutz. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, die Schutzeinrichtung auch präventiv gegen Vandalismus einzusetzen.
Im nicht aktivierten Zustand ist die Schutzeinrichtung, z.B. in den Türen, dem Dach, der Motorhaube, dem Kofferraum, den hinteren Kotflügeln und/oder den hinteren Seitenwänden, zum Ausfahren über die Scheibenöffnungen 12' untergebracht. Vorzugsweise ist die Schutzeinrichtung auf der dem Fahr gastinnenraum zugewandten Seite gepolstert, um Insassen zusätzlich vor Verletzungen zu schützen. Eine einzelne Schutzeinrichtung 12, welche im aktivierten Zustand im Bereich der Fensteröffnungen 12' ausgefahren ist, kann jeweils aus einem Einzelelement, aber auch aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Elementen zusammengesetzt sein. Die einzelnen Schutzeinrichtungen 12 jeweils einer Scheibenöffnung 12' können im Fall eines Unfalls, aber auch im Falle einer manuellen Aktivierung vorzugsweise zusammen oder jeweils separat aktiviert, d.h. ausgefahren, werden.
Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
Obwohl mit Bezug auf einen Pkw-Combi dargelegt, ist die vorliegende Erfindung auf beliebige Fahrzeuge, wie beispielsweise Lkw, Busse oder auch Flugzeuge, anwendbar. Darüber hinaus sind die in der Beschreibung genannten Materialien, wie beispielsweise Kohlefaser-Verbundwerkstoff, Titan oder Plexiglas, beispielhaft zu sehen.

Claims

Vorrichtung zum Schutz des Fahrgastinnenraums (11) eines Fahrzeugs (10) mit: mindestens einer Erfassungseinrichtung (13) zum Erfassen einer Gefahrensituation für Insassen des Fahrzeugs (10); mindestens einer Schutzeinrichtung (12) zum Abdecken mindestens einer Scheibenöffnung (12') des Fahrzeugs (10); und einer Betätigungseinrichtung zum Verlagern der mindestens einen Schutzeinrichtung (12) von einer verborgenen Lage in eine Lage in der mindestens einen Scheibenöffnung (12') bei einer erfaßten Gefahrensituation.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung (12) eine erste und eine zweite ausfahrbare Schutzeinrichtung (12) aufweist, wobei die erste aus einem transparenten Material und die zweite aus einem opaken Material besteht, und die erste und zweite Schutzeinrichtung (12) unabhängig voneinander, ansteuerbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schutzeinrichtung (12) Glasfaser verstärktes Plexiglas und/oder Plexiglas und/oder eine reißfeste Folie und/oder eine netzverstärkte Folie und/oder die zweite Schutzeinrichtung (12) Titan und/oder einen Kohlefaser-Verbundwerkstoff und/oder Kevlar aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Schutzeinrichtung (12) im nicht aktivierten Zustand im Fahrzeugdach und/oder unter der Motorhaube und/oder in den Türen und/oder unter den hinteren Fahrzeugseitenwänden und/oder unter den hinteren Kotflügeln untergebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Schutzeinrichtung (12), vorzugsweise vom Typ der zweiten Schutzeinrichtung (12), manuell und reversibel ansteuerbar ist, und die zumindest eine Schutzeinrichtung (12) ist im angesteuerten Zustand außen über der zumindest einen Scheibe (12') angeordnet.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ansteuereinrichtung zwischen die Erfassungseinrichtung (13) und die Betätigungseinrichtung gekoppelt ist, und die Erfassungseinrichtung (13) weist Radar- und/oder Lidar- und/oder Ultraschall- und/oder Beschleunigungssensoren auf.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung eine Aktuatorik zum Verlagern der zumindest einen Schutzeinrichtung (12) in Sekundenbruchteilen, vorzugsweise kleiner als 0,1 s, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktuatorik eine pyrotechnische Einrichtung und/oder eine Federeinrichtung und/oder einen Elektromotor und/oder eine Pneumatikeinrichtung aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzeinrichtung (12) für jede Scheibe (12') des Fahrzeugs (10) vorgesehen ist, wobei jede Schutzeinrichtung (12) vorzugsweise separat ansteuerbar ist und gegebenenfalls eine Mehrzahl von Einzelelementen aufweist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zumindest eine Schutzeinrichtung (12) zur Fahrgastraumseite hin eine weiche, gepolsterte Oberfläche aufweist.
Verfahren zum Aktivieren eines Fahrgastinnenraumschutzes eines Fahrzeugs (10) mit den Schritten: Erfassen einer Gefahrensituation für Insassen des Fahrzeugs (10) mit mindestens einer Erfassungseinrichtung (13); Verlagern mindestens einer Schutzeinrichtung (12) von einer verborgenen Lage in eine Lage in der mindestens einen Scheibenöffnung (12') mit einer Betätigungseinrichtung zum Abdecken der mindestens einen Scheibenöffnung (12') bei einer erfaßten Gefahrensituation.