DE19510838A1 - Kraftfahrzeug mit Airbag - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit Airbag zur Vermeidung von Personenschäden, der mit einem Treibsatz beaufschlagbar ist und der über eine Kontrolleinheit mit Beschleunigungsmesser der­ art angesteuert wird, daß der Airbag im Falle eines Unfalls aufgeblasen wird.

Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge mit Airbags auszu­ statten, um die Insassen im Falle eines Unfalls vor Verletzungen zu schützen. Eine Kontrolleinheit im Fahrzeug ermittelt über einen Beschleunigungsmes­ ser, ob ein Unfall stattgefunden hat, und zündet in diesem Falle einen am Airbag angebrachten Treib­ satz, der den Airbag aufbläst. Sind Gurtstraffer im Kraftfahrzeug vorhanden, werden diese in der Regel ebenfalls von der Kontrolleinheit angesteuert. Ne­ ben Airbags im Frontbereich des Fahrgastraumes sind auch seitlich angebrachte Airbags bekannt, die die Insassen bei einem Seitenaufprall schützen.

Den bekannten Airbags ist gemeinsam, daß sie aus­ schließlich im Bereich der Vordersitze von Perso­ nenkraftwagen eingesetzt werden, während auf den Rücksitzen von Personenkraftwagen sowie in Bussen der Personenschutz mit Airbags dagegen bisher nicht bekannt ist. Weiterhin besitzen die bisher verwand­ ten Airbags den Nachteil, daß sie nicht personenbe­ zogen arbeiten, d. h. die Schutzwirkung für über­ durchschnittlich große und kleine Personen ist be­ grenzt, und Kleinkinder können durch den Airbag so­ gar gefährdet werden.

Davon ausgehend hat sich die Erfindung die Schaf­ fung eines Kraftfahrzeuges mit einem Airbag zur Aufgabe gemacht, der die Insassen von Bussen und auf den Rücksitzen von PKWs schützt und der perso­ nenbezogen arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Airbag relativ zum Fahrzeug beweglich ist, zwischen Kontrolleinheit und Treibsatz eine Signal­ verbindung besteht und der Airbag mit einer Befe­ stigungsvorrichtung versehen ist, die zu seiner Be­ festigung im Brustbereich einer Person oder auf der Rückseite des sich vor der Person befindlichen Sit­ zes geeignet ist.

Der vorgeschlagene Airbag ist im Gegensatz zu einem herkömmlichen Airbag nicht ortsfest in die Karosse­ rie eingebaut, sondern relativ hierzu frei beweg­ lich. Er ist mit einer Befestigungsvorrichtung ver­ sehen, wie z. B. einem Gurt mit Schloß, mit dem er im Brustbereich einer Person befestigbar ist. Be­ findet sich die Person auf einem der hinteren Sitze eines Fahrzeugs, besteht alternativ die Möglichkeit der Befestigung an der Rückseite des sich vor der Person befindlichen Sitzes. Die Kontrolleinheit mit Beschleunigungsmesser ist wie bei einem konventio­ nellen Airbag fest im Kraftfahrzeug eingebaut, da­ mit ein Unfall möglichst früh erkannt wird, und kann weiterhin gegebenenfalls vorhandene Gurtstraf­ fer aktivieren. Eine Signalverbindung von der Kon­ trolleinheit zum Treibsatz dient der Übertragung des Auslösesignals. Im Falle eines Unfalls stellt dies die Kontrolleinheit mittels des Beschleuni­ gungsmessers diesen fest und überträgt ein Auslöse­ signal zum Treibsatz, der seinerseits den Airbag aufbläst, um den Insassen vor einem Aufprall auf Fahrzeugteile zu schützen.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Vorschlages be­ steht darin, Personen auch auf den Rücksitzen eines Kraftwagens sowie den Sitzen eines Busses mit dem Airbag zu schützen. Die Beweglichkeit des Airbags im Kraftfahrzeug und die Befestigungsmöglichkeit am Sitz oder einer Person bieten die Möglichkeit, einen universellen Airbag herzustellen, der unab­ hängig vom Fahrzeugtyp einsetzbar ist, so daß die Voraussetzung für eine preisgünstige Massenproduk­ tion gegeben ist. Die personenbezogene Einsetzbar­ keit des Airbags gestattet zudem, Airbags herzu­ stellen, die auch für sehr kleine oder große Perso­ nen sowie Kinder geeignet sind. Wird der Airbag un­ mittelbar am Körper befestigt, so ist er einerseits auch auf dem Vordersitzen einsetzbar, andererseits folgt er den Bewegungen des Körpers, so daß er im Gegensatz zu einem konventionellen Airbag auch dann wirkungsvoll bleibt, wenn sich die Person bei­ spielsweise zur Seite beugt. Durch den konstanten Abstand des Airbags zum Körper werden darüber hin­ aus die Probleme und Verletzungsgefahren vermieden, die sich aus dem variablen Abstand von Personen zu fest eingebauten Airbags ergeben.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Airbags er­ folgt die Signalverbindung von der Kontrolleinheit zum Treibsatz über ein Kabel mit einer Steckverbin­ dung. Kabel stellen eine einfache, preiswerte und bewährte Möglichkeit der Signalübertragung dar. Die Steckverbindung gestattet es, die Signalverbindung zwischen Treibsatz und Kontrolleinheit zu unterbre­ chen, um seine Auslösung auf einem unbenutzten Sitzplatz zu vermeiden oder um den Airbag ganz aus dem Fahrzeug zu entfernen. Letzteres ist vor allem dann vorteilhaft, wenn ein personenbezogener Air­ bag, beispielsweise für ein Kind, in unterschiedli­ chen Fahrzeugen eingesetzt werden soll.

Alternativ wird vorgeschlagen, daß die Signale der Kontrolleinheit drahtlos übertragen werden. Eine drahtlose Signalübertragung, vorzugsweise im Infra­ rotbereich, über einen Sender an der Kontrollein­ heit zu einem Empfänger am Treibsatz vereinfacht die Handhabung des Airbags wesentlich, da weder Ka­ bel noch Steckverbindungen vorhanden sind. Zudem kann diese bewährte Methode der Signalübertragung die Betriebssicherheit des Airbags erhöhen, da Ka­ belbrüche oder ein versehentliches Öffnen von Steckverbindungen ausgeschlossen sind. Sinnvoll ist diese Ausgestaltung der Erfindung, wenn die Zündung des Treibsatzes unabhängig von der Spannungsversor­ gung des Kraftfahrzeuges erfolgt.

Bei einem vorteilhaft ausgeführten Fahrzeug werden die Airbags durch eine zentrale Steuereinheit ange­ steuert. Auf diese Weise ist nur eine Steuereinheit mit Beschleunigungsmesser notwendig, so daß sich die Kosten verringern bzw. an Stelle mehrerer ein­ facher eine hochwertige Einheit verwenden läßt.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die Signalverbindung einen Schalter einschließt. Dieser dient zur Unter­ brechung der Signalverbindung, wenn sich der Airbag an einem unbenutzten Sitz befindet. Für Anbringung und Ausführung des Schalters bestehen mehrere Mög­ lichkeiten, die sich in ihrem technischen Aufwand unterscheiden. So kann ein manuell betätigter Schalter unmittelbar am Treibsatz befestigt sein; es ist aber auch ein von einem Drucksensor im Sitz gesteuerter Schalter denkbar, der sich an die Kon­ trolleinheit anschließt oder in diese integriert ist.

Zweckmäßig ist eine Prüfvorrichtung, die die Si­ gnalverbindung kontrolliert und ihre Funktionsfä­ higkeit anzeigt. Da die Beweglichkeit des Airbags im Fahrzeug eine bewegliche, und damit störanfäl­ lige Signalverbindung von der Kontrolleinheit zum Treibsatz erfordert, die zudem in einigen der vor­ geschlagenen Ausgestaltungen unterbrechbar ist, ist eine Prüfvorrichtung der Signalverbindung zweckmä­ ßig. Die Funktionsfähigkeit bzw. Störung der Ver­ bindung wird vorzugsweise optisch, z. B. mittels Leuchtdioden, oder akustisch durch einen Warnton angezeigt.

Der vorgeschlagene Airbag ist frei zugänglich im Fahrzeuginneren aufbewahrt. Um seine Betriebssicher­ heit zu erhöhen und ihn gegen versehentliche oder absichtliche Beschädigungen zu schützen, wird vor­ geschlagen, daß der Airbag mit einem Gehäuse verse­ hen ist, das daneben zur Anbringung der Befesti­ gungsvorrichtung des Airbags geeignet ist. Dabei läßt eine Versiegelung oder Verplombung des Gehäu­ ses erkennen, ob vorsätzliche oder unsachgemäße Ma­ nipulationen des Airbags stattgefunden haben. Eine Öffnung, gegebenenfalls mit einer Folie oder einem Deckel verschlossen, oder Sollbruchstelle gewährlei­ stet, daß der Airbag trotz des Gehäuses im Falle eines Unfalls aufblasbar ist.

Ein großer Teil der Kraftfahrzeugunfälle erfolgt nicht frontal, sondern aus seitlicher Richtung. Da­ her ist der Airbag in einer vorteilhaften Ausge­ staltung in horizontaler Richtung in Kammern mit jeweils eigenem Treibsatz unterteilt. Die Kon­ trolleinheit erfaßt die Richtung des Aufpralls und gibt ein Zündsignal für die in Beschleunigungsrich­ tung positionierten Kammern ab. Damit ist der Fahr­ zeuginsasse auch bei seitlichen Unfällen geschützt. Eine simultane Füllung aller Kammern des Airbags ist ungeeignet, da der Knall beim Aufblasen des Airbags die Trommelfelle des Benutzers schädigen könnte. Dieses Problem, das bereits bei einem ge­ wöhnlichen Airbag besteht, träte verstärkt auf, wenn der Kopf des Benutzers vollständig oder halb­ kreisförmig vom Airbag umschlossen wird.

Bei Unfällen größerer Kraftfahrzeuge wie Bussen kann es vorkommen, daß die Fahrgäste in einem Teil des Fahrzeugs einem hohen Gefährdungspotential un­ terliegen, während sie in einem anderen Teil des Fahrzeugs nur einer vergleichbar geringen Gefahr ausgesetzt sind. Diese Situation besteht beispiels­ weise bei einem endseitigen seitlichen Aufprall ei­ nes Fahrzeuges auf einen Bus. Zudem erfahren die Personen in unterschiedlichen Teilen des Busses in diesem Fall Beschleunigungen in unterschiedliche Richtungen. Daher wird vorgeschlagen, daß das Fahr­ zeug mehrere Beschleunigungsmesser aufweist, und die Kontrolleinheit die Airbags im Fahrzeug be­ reichsweise dort auslöst, wo ein festgelegter Grenzwert der Beschleunigung überschritten ist. Diese Ausgestaltung optimiert den Schutz der Insas­ sen in den unterschiedlichen Fahrzeugbereichen und vermeidet ein unnötiges Auslösen von Airbags.

Zweckmäßig ist eine lösbare Befestigung des Airbags am Sicherheitsgurt, da beide vorzugsweise gemeinsam benutzt und bei dieser Art der Befestigung mit ei­ ner Bewegung angelegt werden. Zudem wird auf diese Weise vermieden, daß der Airbag entweder aus Nach­ lässigkeit unter dem Gurt getragen wird, so daß er sich im Falle eines Unfalles nicht vollständig öff­ nen kann, oder aber nicht angelegt wird. Erfolgt die Signalverbindung von der Kontrolleinheit zum Treibsatz über ein Kabel, ist die Befestigung am Sicherheitsgurt vorteilhaft, da ein entlang des Gurtes geführtes Kabel vor Beschädigungen geschützt ist. Auf Grund der lösbaren Verbindung des Airbags zum Gurt bestehen weiterhin die oben beschriebenen Vorteile des personenbezogenen Einsatzes.

Ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Air­ bag wird benutzt, indem im Fahrzeug auf bekannte Weise Platz genommen wird. Ist ein Anbringen des Airbags auf der Rückseite des Sitzes, der sich vor dem Benutzer befindet oder am Sicherheitsgurt vor­ gesehen, wird der Airbag mittels der Befestigungs­ vorrichtung bei der erstmaligen Benutzung des Fahr­ zeuges entsprechend befestigt. Im allgemeinen ver­ bleibt der Airbag auch nach der Fahrzeugbenutzung am Sitz bzw. Gurt, so daß dieser Schritt bei der alltäglichen Verwendung des Fahrzeuges entfällt. Der Fahrgast schnallt sich auf bekannte Weise mit dem Sicherheitsgurt an. Ist der Airbag am Gurt be­ festigt, wird er ausgerichtet, so daß er sich im Falle eines Unfalls vor dem Gurt aufbläst. Ist der Airbag weder am Gurt noch am Sitz angebracht, wird er mittels der Befestigungsvorrichtung auf der Brust des Benutzers festgelegt. Gegebenenfalls wird die Signalverbindung zur Kontrolleinheit einge­ steckt oder -geschaltet, und die Funktionsanzeige der Prüfvorrichtung sowie die Versiegelung bzw. Verplombung des Gehäuses kontrolliert. Danach er­ folgt die Benutzung des Kraftfahrzeugs auf bekannte Weise.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er­ findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei­ bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu­ tert wird.

Fig. 1 schematische Darstellung eines erfindungs­ gemäßen Airbags,

Fig. 2 am Sitz befestigter Airbag im ausgelösten Zustand.

Fig. 1 zeigt einen Airbag (1), der mit einem Treibsatz (2) beaufschlagt ist. Eine Kontrollein­ heit (3) wertet die Signale eines Beschleunigungs­ messers (4) aus, der fest mit dem Fahrzeug verbun­ den ist. Während der Airbag (1) mit Treibsatz (2) frei im Fahrzeug beweglich. Eine Befestigungsvor­ richtung (5), die als Gurt mit Schnalle ausgeführt ist, dient zur Befestigung des Airbags, vorzugs­ weise auf der Rückseite eines Sitzes im Fahrzeug oder im Brustbereich einer Person. Die Übertragung des Zündsignals von der Kontrolleinheit (3) zum Treibsatz (2) des Airbags (1) erfolgt über ein Ka­ bel (6), das eine Steckverbindung (7) aufweist, um den Airbag vom Fahrzeug lösen zu können. Weiterhin beinhaltet das Kabel (6) einen Schalter (8), mit dem die Signalverbindung unterbrechbar ist, wenn sich der Airbag an einem unbenutzten Sitzplatz be­ findet. Airbag (1) und Treibsatz (2) sind in einem gemeinsamen Gehäuse (9) angeordnet, an dem auch die Befestigungsvorrichtung (5) des Airbags angebracht ist, wobei eine Plombe (10) erkennen läßt, ob das Gehäuse (9) geöffnet wurde. Die Kontrolleinheit (3) besitzt weitere Ausgänge (11), an die weitere im Fahrzeug vorhandene Airbags sowie Gurtstraffer an­ schließbar sind.

Einen bei einem Unfall ausgelösten Airbag, der auf der Rückseite eines Sitzes (12) mit Kopfstütze (13) befestigt ist, zeigt Fig. 2. Der Airbag ist hori­ zontal in mehrere Kammern unterteilt. Die darge­ stellte Situation entspricht einem Unfall, bei dem ein Aufprall von vorne links auf das Fahrzeug er­ folgte. Entsprechend sind die zentrale Kammer (14) und die linke Kammer (15) des Airbags aufgeblasen, so daß eine Person, die sich auf einem Platz hinter dem Sitz (12) befindet, geschützt ist, wenn sie in­ folge des Unfalls nach vorne links geworfen wird.

Claims (11)

1. Kraftfahrzeug mit Airbag zur Vermeidung von Per­ sonenschäden, der mit einem Treibsatz beaufschlag­ bar ist und der über eine Kontrolleinheit mit Be­ schleunigungsmesser derart angesteuert wird, daß der Airbag im Falle eines Unfalls aufgeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Airbag (1) relativ zum Fahrzeug beweglich ist,
• - zwischen Kontrolleinheit (3) und Treibsatz (2) eine Signalverbindung besteht,
• - und der Airbag (1) mit einer Befestigungsvorrich­ tung (5) versehen ist, die zu seiner Befestigung im Brustbereich einer Person oder auf der Rückseite des sich vor der Person befindlichen Sitzes (12) geeignet ist.

2. Kraftfahrzeug mit Airbag nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Signalverbindung von der Kontrolleinheit (3) zum Treibsatz (2) über ein Kabel (6) mit einer Steckverbindung (7) erfolgt.

3. Kraftfahrzeug mit Airbag nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Signale drahtlos übertragen werden.

4. Kraftfahrzeug mit Airbag nach einem der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zen­ trale Kontrolleinheit (3) vorhanden ist, durch die alle Airbags (1) eines Kraftfahrzeuges angesteuert werden.

5. Kraftfahrzeug mit Airbag nach einem der Ansprü­ che 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Si­ gnalverbindung einen Schalter (8) einschließt.

6. Kraftfahrzeug mit Airbag nach einem der Ansprü­ che 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prüf­ vorrichtung für die Signalverbindung mit Funktions­ anzeige vorhanden ist.

7. Kraftfahrzeug mit Airbag nach einem der Ansprü­ che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Airbag (1) mit einem versiegelten oder verplombten Gehäuse (9) versehen ist, das eine Öffnung oder Sollbruch­ stelle aufweist.

8. Kraftfahrzeug mit Airbag nach einem der Ansprü­ che 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Airbag (1) horizontal in Kammern unterteilt ist, die mit jeweils eigenem Treibsatz (2) beaufschlagt sind, die Kontrolleinheit (3) die Richtung des Aufpralls erfaßt und ein Auslösesignal für die Kammern ab­ gibt, die vom Benutzer aus in Beschleunigungsrich­ tung angeordnet sind.

9. Kraftfahrzeug mit Airbag nach einem der Ansprü­ che 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraft­ fahrzeug mehrere Beschleunigungsmesser (4) aufweist und die Kontrolleinheit (3) die Airbags (1) nur in den Fahrzeugbereichen auslöst, in denen die Be­ schleunigung einen festgelegten Grenzwert über­ schreitet.

10. Kraftfahrzeug mit Airbag nach einem der Ansprü­ che 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Airbag (1) lösbar am Sicherheitsgurt befestigt ist.

11. Verfahren zur Benutzung eines Kraftfahrzeuges mit Airbag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

• - im Fahrzeug auf bekannte Weise Platz nehmen,
• - gegebenenfalls Anbringen des Airbags (1) mittels der Befestigungsvorrichtung (5) auf der Rückseite des Sitzes (12), der sich vor dem Benutzer befin­ det, oder am Schultergurt des Sicherheitsgurtes,
• - Anschnallen mit dem Sicherheitsgurt auf bekannte Weise,
• - ist der Airbag (1) am Gurt befestigt, Ausrichten des Airbags (1), so daß er sich im Falle eines Un­ falls vor dem Gurt aufbläst,
• - ist der Airbag (1) weder am Gurt noch am Sitz an­ gebracht, Festlegen des Airbags (1) mittels der Be­ festigungsvorrichtung (5) auf der Brust des Benut­ zers,
• - gegebenenfalls Einstecken und/oder Einschalten der Signalverbindung zur Kontrolleinheit (3),
• - soweit vorhanden Kontrolle der Funktionsanzeige der Prüfvorrichtung sowie der Versiegelung bzw. Verplombung des Gehäuses (9),
• - Benutzung des Kraftfahrzeuges auf bekannte Weise.