DE19925759A1 - Airbag für ein Fahrzeug - Google Patents
Airbag für ein FahrzeugInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Airbag zum Schutz einer Person vor Verletzungen mit einem Gassack, einer Auslösevorrichtung, die infolge eines Aktivierungssignals den Gassack aufzublasen vermag, und einer Sensorik, die einen mit einem Fahrzeug verbundenen Fahrdynamiksensor aufweist, der einen kritischen Zustand der Fahrdynamik festzustellen vermag und nach dessen Feststellung das Aktivierungssignal zu erzeugen vermag. DOLLAR A Nachteil der bekannten Airbagsysteme ist, daß diese in vielen Fällen nicht oder nur zu spät auslösen. Dies vermeidet die Erfindung dadurch, daß die Sensorik zusätzlich eine zu dem Fahrdynamiksensor parallel geschaltete, mit dem Fahrzeug und der Person verbundene Reißleine aufweist, wobei die Sensorik bei Detektion eines kritischen Zustandes der Fahrdynamik durch den Fahrdynamiksensor oder bei Reißen an der Reißleine das Aktivierungssignal zu erzeugen vermag.
Description
Die Erfindung betrifft einen Airbag zum Schutz einer von einem Fahrzeug, ins
besondere einem Fahrzeug ohne geschlossene Fahrgastzelle, wie zum Beispiel
einem Motorrad oder einem Sportboot, bewegten Person vor unfallbedingten
Verletzungen mit einem aufblasbaren Gassack, einer Auslösevorrichtung, die
infolge eines Aktivierungssignals den Gassack aufzublasen vermag, und einer
Sensorik, die einen mit dem Fahrzeug verbundenen Fahrdynamiksensor auf
weist, der einen kritischen Zustand der Fahrdynamik festzustellen und nach
dessen Feststellung das Aktivierungssignal zu erzeugen vermag.
Ein derartiger Airbag ist aus dem deutschen Gebrauchsmuster DE U 90 16 306
bekannt und wird über eine Steuerung gezündet, die infolge des Sensorsignals
den kritischen fahrdynamischen Zustand versucht zu detektieren. Kritisch ist
dabei ein solcher Zustand der Bewegung des Fahrzeuges, bei dem ein Verun
fallen des Fahrzeuges nicht mehr vermeidbar ist und ein Schutz der Person
notwendig wird, selbst wenn hierdurch die Handlungsfreiheit der Person einge
schränkt wird. Fahrzeuge können alle Arten von Fahrzeugen sein, die einer
physikalischen Fahrdynamik folgen, also etwa Motorräder, Autos, Züge, Flug
zeuge oder auch Sportboote, Kabinen der Fahrgeschäfte eines Vergnügungs
parks oder auch Fahrräder. Unter Airbag wird dabei hier ein Airbagsystem ver
standen, das von dem eigentlichen Gassack und einer Auslöse- und Zündvor
richtung gebildet ist.
Während die Verwendung dieser Airbags bei Fahrzeugen mit geschlossener
Fahrgastzelle und darin verankerten Sicherheitsgurten, also insbesondere bei
Autos, kaum Probleme bereitet, tritt bei allen übrigen Fahrzeugen regelmäßig
die Schwierigkeit auf, daß die Person im Unfallfalle keinem vorhersehbaren
Bewegungsablauf folgt. So kann es sein, daß die Person im Falle eines Motor
radfahrers nach vorne geschleudert wird, wobei dann ein im Lenkerbereich an
geordneter Airbag einen gewissen Schutz bietet.
Es ist jedoch auch möglich, daß das Motorrad stürzt und der Fahrer seitlich auf
die Fahrbahn fällt, so daß er mit einem im vorderen Bereich angeordneten Air
bag gar nicht in Berührung kommen würde. Auch sind bei einem erwarteten
Lösen der verunfallten Person von dem Fahrzeug, wie dies etwa bei Motorrad
unfällen häufig vorkommt, die möglichen Flugbahnen der Person nur schwer
über einen Airbag abdeckbar.
Zusätzlich besteht bei derartigen Fahrzeugen oft das Problem, den kritischen
Zustand der Fahrdynamik zum einen überhaupt zu erkennen und zum anderen
diese Erkennung so frühzeitig durchzuführen, daß der Airbag noch rechtzeitig
aufgeblasen werden kann. Während im Falle eines Personenwagens die Be
stimmung des kritischen Zustandes der Fahrdynamik verhältnismäßig einfach
ist, treten bei Motorrädern oder Sportgeräten zusätzlich Schwierigkeiten hinzu,
die diese Erkennung deutlich komplizierter werden lassen.
Hinzu tritt, daß moderne Personenkraftfahrzeuge bereits serienmäßig über eine
Fahrdynamikregelung verfügen, die beispielsweise Daten wie Giermoment oder
Raddrehzahlen ermittelt, so daß die Steuerung eines Airbags aufbauend auf
diese ohnehin vorhandenen Sensoren verhältnismäßig preisgünstig umsetzbar
ist.
Im Falle anderer Fahrzeuge sieht dies jedoch grundlegend anders aus. Bei
spielsweise kann ein Motorrad seitlich aus einer Kurve herausgetragen werden
und dann auf der Fahrbahn abgleiten, ohne das ein schlagartiger Aufprall er
folgt, oder der Aufprall erfolgt so spät, daß eine Zündung des Airbags zu spät
erfolgen würde, weil dann die Verletzung des Fahrers oder eines Beifahrers be
reits eingetreten ist.
Schließlich schlägt der Fahrer im Falle eines Motorrades meist zeitgleich mit
seiner Maschine auf ein Hindernis auf, so daß eine rettende Zeitspanne infolge
einer Fahrzeugdeformation, in der ein Airbag aufgeblasen werden kann, nicht
notwendigerweise vorhanden ist. Andererseits kann der Aufprall des Fahrzeu
ges auch so spät erfolgen, daß sich der Fahrer längst von seiner Position ent
fernt hat und etwa neben oder schlimmstenfalls gar vor dem Motorrad über die
Fahrbahn rutscht. Ein Frontalcrash oder ein Auffahrunfall kann bei Motorrä
dern völlig unterschiedliche Auswirkungen auf die nachfolgende Bewegung des
Motorrades und damit des Fahrers haben.
So ist es möglich, daß das Motorrad eine heftige Nickbewegung ausführt. Dies
wird insbesondere dann der Fall sein, wenn bereits durch eine Vollbremsung
eine Momentenverlagerung auf die Vorderachse stattgefunden hat. Prallt das
Motorrad dagegen ungebremst auf ein Hindernis oder rutscht das Vorderrad in
folge der Bremsblockierung seitlich ab, kann eine Nickbewegung oder gar ein
überschlag um die Drehachse des Vorderrades völlig ausbleiben. Auch ist im
Falle des Motorrades der Sozius bisher über einen Airbag kaum zu schützen, da
dieser bei einem Unfall ein anderes Schicksal erleiden kann als der Fahrer und
eine Aufprallfläche, die durch den Gassack abgedeckt werden könnte, nicht
vorhanden ist bzw. durch den Körper des Fahrers abgedeckt wird.
Anderseits weisen diese Art Fahrzeuge Zustände der Fahrdynamik auf, die,
obwohl sie gewollt sind und nicht unfallbedingt herbeigeführt sind, extreme
Werte der fahrdynamischen Kenngrößen bedingen. Im Falle eines Motorradfah
rers, erst recht bei sportlichen Fahrern, können beispielsweise Neigungswinkel
des Fahrzeuges auftreten, die ein vierrädriges Fahrzeug nie erreichen wird. Ei
ne Zündung des Airbags in dieser Situation wäre jedoch fatal, da hierdurch mit
an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit ein Unfall hervorgerufen würde,
weil der Fahrer in dieser an sich kontrollierbaren Situation hierdurch die Kon
trolle über seine Maschine verlieren würde.
Der bekannte Airbag schlägt zur Lesung dieser Probleme einen sogenannten
Körperairbag vor, der also am Körper der zu schützenden Person getragen wird.
Dies kann ein Airbag in einer Jacke oder am unteren Rand eines Helmes sein,
der über eine geeignete Auslösevorrichtung gezündet werden kann, wenn der
kritische Zustand detektiert wird. Zur Erkennung dieses Zustandes werden im
Falle eines Autos üblicherweise die Kenngrößen Giermoment, Giergeschwin
digkeit, Raddrehzahl usw. gemessen und daraus ein erwarteter Zustand inter
poliert.
Weichen die gemessenen IST-Größen von diesem erwarteten Zustand ab, wird
nach Durchlaufen eines Sicherheitsbereiches ein kritischer Zustand festgestellt
und der Airbag gezündet. Grundsätzlich ist dieses Verfahren auch im Falle ei
nes Fahrzeuges anwendbar, bei dem die zu schützende Person nicht in einer ge
schlossenen Fahrgastzelle sitzt und von Sicherheitsgurten gehalten ist. Im ge
nannten Gebrauchsmuster wird dieses Verfahren unter anderem ebenfalls an
gewandt. Weitere Möglichkeiten zur Bestimmung des kritischen Zustandes aus
fahrdynamischen Kenngrößen bestehen in der Messung des Neigungswinkels
des Fahrzeuges, wobei bei Überschreiten eines Grenzwertes die Zündung des
Airbags erfolgt.
Es hat sich aber gezeigt, daß gerade im Falle von Fahrzeugen ohne Sicherheits
gurt, wie beispielsweise Motorrädern oder Sportbooten, eine Unfallart auftritt,
bei der die fahrdynamischen Kenngrößen nur unwesentlich vom Normalzustand
abweichen. Dies liegt einerseits daran, daß dieser Normalbereich bei vielen
derartiger Fahrzeuge deutlich größer ist als bei vierrädrigen Autos, so daß eine
Unterscheidung zwischen kritischen und normalen Werten wesentlich schwie
riger ist. Eine extreme Seitenneigung tritt beispielsweise im Falle von Autos
nicht auf, ein kontinuierlicher Übergang vom erwarteten Kurvenverhalten in
den Sturz ist im wesentlichen nur bei Motorrädern, Sportbooten oder ähnlichen
Fahrzeugen möglich. Andererseits ist der angeschnallte Insasse eines geschlos
senen Autos bis zu einem stoßbedingten Crash ausreichend durch den Sicher
heitsgurt und die Fahrgastzelle geschützt, was wiederum bei Motorradfahrern
nicht der Fall ist.
Zusätzlich kann die Stabilität eines Motorrades so groß sein, daß der Fahrer be
reits gestürzt ist und das Motorrad seiner erwarteten Bewegungslinie zunächst
weiter folgt. Dies kann etwa der Fall sein, wenn das Motorrad seitlich gerammt
wird und der Fahrer von der Maschine gestoßen wird, die Maschine selbst je
doch mit leichter Kursabweichung zunächst ohne Fahrer weiterfährt. Selbst
wenn der Fahrer einen Airbag am Körper trägt, der wie etwa im bekannten Ge
brauchsmuster vorgeschlagen über eine Funkverbindung ferngezündet wird,
würde die Zündung so spät erfolgen, daß eine ernste Verletzung bereits einge
treten sein könnte.
Anstelle der fahrdynamischen Zustandsbestimmung wurde ferner eine Reißlei
ne zur Zündung eines Körperairbags verwendet. Auch diese Lesung ist aus dem
oben genannten Gebrauchsmuster bekannt. Hierbei ist die Person mit dem
Fahrzeug über eine Reißleine verbunden, deren Trennung oder Abreißen eine
Zündung des Airbags bewirkt. Diese Zündmethode vermeidet eine Differenzie
rung zwischen kritischem Neigungswinkel und kalkulierter Schräglage, so daß
zur Bestimmung des kritischen Zustandes ausschließlich die Position des Fah
rers relativ zur Normalposition herangezogen wird, allerdings kann sie in der
bekannten Ausführungsform lediglich eine Zündpatrone mechanisch auslösen,
was für einen umfassenden Schutz oft nicht ausreichend sein kann.
Die Erfahrung hat jedoch leider trotz der extrem umfangreichen Airbagfor
schung und durch die weitverbreitete Einführung der Airbag-Technologie in ge
schlossenen Fahrzeugen in den vergangenen Jahren gezeigt, daß eine Vielzahl
von Unfallopfern durch die bekannten Airbagsysteme nicht geschützt werden
konnten und ernste Verletzungen erlitten, wenn nicht gar zu Tode kamen. Fer
ner waren oft Fahrer von Fahrzeugen, die bisher generell noch nicht mit Air
bags ausgestattet sind, oder Fahrer älterer, noch nicht mit Airbagsystemen
ausgerüsteter Fahrzeuge Opfer derartiger Unfälle. Dies tritt gerade bei Motor
rädern besonders häufig auf, da sich trotz der erheblichen Verletzungsgefahr im
Unfallfalle die Airbag-Technik bei Motorrädern bisher nicht durchsetzen konnte
und ein Motorrad wegen der im Verhältnis zum Personenwagen oft geringeren
Laufleistung üblicherweise eine wesentlich längere Haltedauer aufweist, als
dies beispielsweise bei einem Auto der Fall ist.
Ein Grund für die mangelnde Durchsetzung der Airbag-Technik liegt sicherlich
darin, daß bis auf wenige exotische, in der Praxis kaum brauchbare Ausnahmen
ein Airbag nicht angeboten wird. Ein Bedürfnis nach zusätzlicher Sicherheit
kann daher nicht befriedigt werden, obwohl in Presse und Öffentlichkeit ein
Airbag bereits seit langer Zeit gefordert wird. Verkaufsstatistiken über Sicher
heitsextras bestätigen, das Ausgaben für zusätzliche Sicherheit getätigt wer
den, nicht jedoch für Airbagsysteme, da diese in sinnvoller Ausgestaltung nicht
erhältlich sind.
Auch im Falle teuerer, üblicherweise mit aufwendiger Technik ausgerüsteter
Motorräder wird ein Airbag bis heute nur im Ausnahmefall angeboten und
selbst dann als nicht besonders sicherheitsrelevant angesehen. Trotz der Be
reitschaft der Kundschaft dieser Fahrzeuge konnte also ein Aufpreis für einen
Airbag nicht am Markt durchgesetzt werden und dies in einer Zeit, zu der in
Personenkraftwagen mittlerweile derart viele Airbags eingebaut werden, daß
beinahe jede Seite der Fahrgastzelle über Airbags geschützt ist.
Der Grund für die Zurückhaltung der Konstrukteure und Kunden offener Fahr
zeuge liegt wohl darin, daß sowohl Konstrukteure als auch Kunden davon aus
gehen, den nicht angeschnallten Passagier oder Fahrer eines offenen Fahrzeu
ges mit vertretbaren Aufwand ohnehin nicht wesentlich durch einen Airbag
schützen zu können, ohne die Optik derartiger Fahrzeuge oder die Bewegungs
freiheit innerhalb einer Schutzkleidung extrem zu stören.
Aufgabe der Erfindung ist daher, einen Airbag zu schaffen, der einen erhöhten
Schutz auch für Personen bietet, die sich nicht angeschnallt in einer Fahrgast
zelle befinden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung liegt darin, einen Airbag zu
schaffen, der kostengünstig herstellbar und leicht nachrüstbar und nicht stö
rend ist, somit zur Verbreitung der Airbag-Technologie auch außerhalb der Au
towelt beiträgt und auch für ältere Motorräder einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Sensorik zu
sätzlich eine zu dem Fahrdynamiksensor parallel geschaltete, mit dem Fahr
zeug einerseits und der Person andererseits verbundene Reißleine aufweist,
wobei die Sensorik bei Detektion eines kritischen Zustandes der Fahrdynamik
durch den Fahrdynamiksensor oder bei Reißen an der Reißleine das Aktivie
rungssignal zu erzeugen vermag.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Auslösevorrichtung wird nun
die Anzahl der Unfälle, bei denen der Airbag vollständig oder teilweise versagt,
erheblich reduziert. Dies ist zunächst überraschend, da erst die Erfindung her
ausfand, daß die beiden bekannten Auslösemechanismen, Reißleine einerseits
und fahrdynamische Kenngröße andererseits, nicht die gleichen Unfallarten
abdecken, sondern sich gegenseitig ergänzen. Gleichzeitig werden die Kosten
für die Ausstattung eines Fahrzeuges mit einem wirkungsvollen Airbag deut
lich reduziert, so daß aufgrund der doppelten Auslösung der Fahrdynamiksen
sor nun nicht mehr jeden kritischen Zustand detektieren muß und somit ein
verhältnismäßig einfacher Sensor sein kann.
Unfallarten, die über die fahrdynamischen Kenngrößen erkennbar sind, sind
beispielsweise Kurvenunfälle eines Motorrades, bei denen der Fahrer auf dem
Motorrad sitzen bleibt und in Seitenlage über die Fahrbahn rutscht oder sich
von der Maschine löst, jedoch so unglücklich weiter rutscht, daß die Reißleine
nicht gestrafft wird und die Zündung nicht bewirken kann. Zwar wird er sich
mit der Zeit von der Maschine lösen, so daß auch eine Reißleine den Airbag ak
tivieren wird, jedoch wird dies häufig zu spät geschehen, da dann der Fahrer
bereits einige Zeit über die Fahrbahn gerutscht und schon mit dem Körper oder
dem Kopf gegen Hindernisse geprallt sein kann. Eine Reißleinen-Zündung kä
me auf jeden Fall dann zu spät, wenn die Zündung erst mit dem Aufprall des
Körpers oder des Kopfes auf ein Hindernis erfolgt, da aufgrund des Schlages
bereits ernste Verletzungen zu befürchten sind.
Andererseits wird bei einem ganz ähnlichen Unfall, wenn sich nämlich der Fah
rer frühzeitig von der langsam in eine Kurve gerutschten Maschine löst, ein
Sturz oder Aufprall der Maschine aber nicht stattfindet, ein üblicher, beispiels
weise auf Stoß reagierender Fahrdynamiksensor versagen. So kann der Fahrer
bereits auf die Fahrbahn prallen oder gegen ein Hindernis stoßen, die Maschine
aber noch stoßfrei in Querlage an dem Hindernis vorbei rutschen. Auch wenn
der Fahrer von der Maschine herunter geschleudert wird, diese jedoch nahezu
unbeeinflußt weiterfährt, wird die Fahrdynamik kaum beeinflußt werden und
ein Airbag nur über eine Reißleine auslösbar sein.
Besondere Vorteile bietet der erfindungsgemäße Airbag darüber hinaus für die
Nachrüstung von Alt-Fahrzeugen, die noch nicht mit einem derartigen System
ausgerüstet sind. Da erfindungsgemäß der Gassack und auch der Fahrdyna
miksensor lösbar an dem Fahrzeug befestigt sein können, kann das System
leicht und einfach an jedes Fahrzeug angebracht werden. Selbst eine vorüber
gehende Montage ist problemlos möglich. Der Gassack kann zum Beispiel in ei
nem Tankrucksack angeordnet sein und der Fahrdynamiksensor an dem Fahr
werk des Fahrzeuges, im Falle eines Motorrades beispielsweise an dem Rahmen
oder am Tank befestigt sein.
Der Gassack kann auch an der Person selbst befestigt sein, was insbesondere
dann vorteilhaft ist, wenn sich die Person im Unfallfalle von dem Fahrzeug
trennt. Auch eine Kombination ist möglich, daß ein Gassack an dem Fahrzeug
befestigt ist und ein oder mehr Gassäcke von der Person getragen werden. Übli
cherweise werden bei dieser Ausgestaltung alle Gassäcke gezündet, wenn das
Aktivierungssignal ausgelöst wird. Es ist aber auch denkbar, daß die verschie
denen Zündsysteme auf verschiedene Gassäcke wirken. So kann der fahrzeug
seitige Airbag insbesondere von der Reißleine betätigt werden, etwa zum Schutz
vor Verletzungen durch den Lenker eines Motorrades oder die Dachkante eines
seitlich gerammten Fahrzeuges, und der Fahrdynamiksensor den Körper-Airbag
auslösen. Bevorzugt, weil durch die Summe der Auslösewahrscheinlich
keiten am sichersten, werden jedoch alle Gassäcke immer dann gezündet, wenn
einer der Sensoren, entweder die Reißleine oder der Fahrdynamiksensor, einen
kritischen Zustand feststellt.
Die Erfindung soll insbesondere einen einfachen und nachrüstbaren Schutz
schaffen. Hierzu kann auf eine aufwendige fahrdynamische Bestimmung des
kritischen Zustandes durch Errechnung eines erwarteten Verhaltens mit an
schließendem IST-Verhalten-Abgleich verzichtet werden und der kritische Wert
von der zu schützenden Person vorgegeben werden. Beispielsweise ist es, falls
rechtlich zulässig, möglich, daß ein Motorradfahrer im Falle der Seitenneigung
seinen Grenzwert kennt und gut abschätzen kann, so daß er an der Auslösevor
richtung den Grenzwert unmittelbar einstellen kann. Neigt sich das Motorrad
dann um einen Winkel zur Seite, der größer als dieser vorgegebene Winkel ist,
wird der Airbag gezündet.
Die Bestimmung des Grenzwertes kann deutlich vereinfacht werden, wenn die
Sensorik den bisherigen Verlauf der zu überwachenden Größe aufzeichnet, so
daß die Person direkt ablesen kann, welche Extremwerte bisher aufgetreten
sind. Stellt beispielsweise ein zaghafterer Fahrer fest, daß seine Neigungswin
kel 40° nie erreicht haben, kann er bedenkenlos einen Grenzwinkel von 35° ein
stellen. Ein sportlicher Fahrer wird dagegen feststellen, daß seine Neigungs
winkel durchaus auf bis zu 30° oder mehr absinken können, so daß in seinem
Fall ein Grenzwinkel von etwa 20° angeraten sein könnte. Für diese einfache
Bestimmung des bisherigen Fahrverhaltens kann der zeitliche Verlauf der
durch den Fahrdynamiksensor aufgenommenen Größe aufgezeichnet werden, es
ist jedoch ausreichend, wenn nur der Spitzenwert bestimmt wird, da dies der
relevante Einstellwert ist.
Besonders bevorzugt wird dieses Verfahren im Zusammenhang mit der Seiten
neigung des Fahrzeuges angewandt. Diese Größe kann leicht eingeschätzt wer
den und ist für eine Vielzahl von Unfällen signifikant. Der Fahrdynamiksensor
ist in diesem Fall ein Neigungswinkelmesser, der den Seitenneigungswinkel
und optional auch den Nickwinkel des Fahrzeuges zu bestimmen vermag. Bei
Überschreiten eines vorgegeben kritischen Neigungswinkels wird dann das Ak
tivierungssignal erzeugt, wobei der kritische Wert des Nickwinkels fest vorge
geben sein kann, da dieser für alle Fahrer einen bestimmten Grenzwert nicht
überschreiten darf.
Dieser Neigungswinkelmesser kann leicht zusammen mit dem Gassack an ei
nem Fahrzeug befestigt werden. Dies kann bei entsprechender Ausführung so
gar so einfach sein, daß der Airbag erst kurz vor Fahrtantritt montiert werden
kann, also auch bei nur vorübergehender Benutzung eines Fahrzeuges von dem
Benutzer mitgebracht und montiert werden kann. Hierdurch kann eine Bau
artprüfung als technische Zulassungsvoraussetzung des Fahrzeuges entfallen
und der Fahrer des Fahrzeuges kann sich leicht und einfach schützen. Das
Fahrzeug kann eine Kontrollvorrichtung, etwa eine Signallampe, aufweisen, die
den korrekten Montagezustand, insbesondere die auf die Vertikale abgeglichene
Ausrichtung des Neigungswinkelmessers, anzuzeigen vermag.
Nach einem Montieren und Ausrichten des Sensors an einer rahmenseitigen
Befestigungsmöglichkeit und nach Befestigen der Reißleine kann das System
unmittelbar in Betrieb genommen werden. Falls zur elektrischen Steuerung
keine transportable Batterie eingesetzt wird, die beispielsweise ebenfalls in ei
nem Tankrucksack eines Motorrades angeordnet sein kann, kann die Verbin
dung mit dem Bordnetz des Fahrzeuges über eine einfache Steckerverbindung
oder ein Anklemmen an die Pole der Fahrzeugbatterie erfolgen.
Ein für dieses Verfahren geeigneter Neigungswinkelmesser kann etwa von ei
nem geschlossenen Flüssigkeitsbehälter und einem darin drehbar gelagerten
Meßfühler gebildet sein. Der Meßfühler kann ein Schwimmerelement aufwei
sen, das infolge des Auftriebes diesen in der Vertikalen hält. Hierfür ist natür
lich Voraussetzung, daß der Schwimmer in allen Positionen zumindest teilweise
in die Flüssigkeit eingetaucht ist. Die Flüssigkeit kann Glycerin, Öl oder ein
sonstiges Medium sein, wobei über deren Viskosität das Ansprechverhalten des
Reglers einstellbar ist. Zusätzlich sollte die Flüssigkeit auf Umwelteinflüsse
angepaßt sein. So sollte sie im üblichen Temperaturbereich zuzüglich einer Si
cherheitszugabe nicht gefrieren oder nicht durch UV-Licht zersetzt werden und
möglichst alterungsbeständig sein.
Die Bewegung des Meßfühlers kann innerhalb des Flüssigkeitsbehälters durch
Anschläge begrenzt sein, wobei die Position dieser Anschläge zur Einstellung
des kritischen Neigungswinkels durch die Person verstellbar sein können. Hier
zu kann der Neigungswinkelmesser an seinem äußeren Gehäuse ein Sichtfen
ster und eine Skala aufweisen, so daß die eingestellten Werte unmittelbar ab
lesbar sind. Die Speicherung des Fahrverhaltens kann nach der Art eines Fest
wert-Thermometers (Minimum-/Maximum-Thermometer) erfolgen, also bei
spielsweise durch Reiter angezeigt werden, die durch den Meßfühler in die Ex
tremposition geschoben werden und dort verbleiben. Der Benutzer kann dann
zur Einstellung des gewünschten Grenzwertes die Anschläge einfach hinter die
se Reiter schieben.
Die elektrische Kontaktierung kann bei dieser Ausgestaltung über den An
schlag erfolgen, wobei der Meßfühler und der Anschlag mit elektrischen Kon
takten sowie mit Anschlüssen versehen sind und bei Anliegen des Meßfühlers
an dem Anschlag ein Stromkreis geschlossen wird, wodurch das Aktivierungs
signal ausgelöst wird. Diese Einstellung und Auslösung ist besonders einfach zu
bedienen und kostengünstig herstellbar, so daß sie eine breite Akzeptanz bei
Herstellern und Kunden finden wird.
Der Neigungswinkelmesser kann als gesonderte Armatur ausgebildet sein, die
am Rahmen des Fahrzeuges befestigt wird. Es ist jedoch auch möglich, den
Neigungswinkelmesser zweigeteilt auszubilden, so daß ein Meßaufnehmer am
Rahmen des Fahrzeuges befestigt ist, während eine Anzeigeeinheit an einem
bewegten Teil, beispielsweise einem Lenker eines Motorrades, angeordnet ist.
Diese Anzeigeeinheit kann in die übliche Armatur des Fahrzeuges integriert
werden, im Falle des genannten Motorrades beispielsweise Teil des Kombinati
onsinstrumentes zur Anzeige von Geschwindigkeit oder Drehzahl sein.
Eine mögliche Ausgestaltung eines zweiteiligen Neigungswinkelmessers kann
von einem Meßfühler gebildet sein, der Teil eines Drehspuleninstrumentes ist,
so daß durch die Induktionsänderung infolge eines Verdrehens des Meßfühlers
ein elektrisches Signal erzeugt wird, das wiederum am Anzeigegerät ausgege
ben werden kann. Diese Ausgabe kann eine digitale Anzeige des Neigungswin
kels sein, es ist jedoch auch möglich, über entsprechende elektrische Anzeigege
räte eine visuelle Anzeige vorzusehen. Dies kann beispielsweise durch eine far
bliche Änderung relativ zu einer eingezeichneten Vertikalen geschehen, wie sie
beispielsweise aus Neigungswinkelmessern in einem Geländewagen bekannt
sind. Bei dieser elektronischen Übertragung des Neigungswinkels kann über
die Fahrzeugelektronik leicht der Maximalwert festgehalten werden und dem
Fahrer angezeigt werden.
Bei einer anderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Airbags ist der kriti
sche Neigungswinkel nicht verstellbar und es wird davon ausgegangen, daß ein
für einen sportlichen Fahrer geeigneter kritischer Neigungswinkel auch bei un
geübten Fahrern ausreichend ist, um den Airbag sicher zünden zu können. Da
auch der ungeübte Fahrer eines Fahrzeuges beim Sturz den kritischen Nei
gungswinkel erreichen wird und nachfolgend ausreichend Zeit zur Verfügung
steht, den Gassack aufzublasen, ist dies zur Vereinfachung des Systems tolera
bel, da nur eine kaum nennenswerte Anzahl von Unfällen existieren wird, in
denen eine Verstellung des kritischen Neigungswinkels in Richtung kleinerer
Neigungswinkelwerte zusätzliche Unfälle abdecken wird.
Es ist auch möglich, die Einstellbarkeit des Neigungswinkelmessers lediglich
zur Steuerung eines akustischen oder optischen Signalsystemes zu nutzen und
den Airbag bei einem fest vorgegebenen Grenzwert auszulösen. In diesem Fall
kann der Fahrer des Fahrzeuges einen Bereich oberhalb des Grenzwertes wäh
len, in dem er akustisch informiert wird, daß er sich dem Grenzwert nähert.
Ein ungeübter Fahrer wird dann beispielsweise einen weniger großen Nei
gungswinkel einstellen, während ein sportlicher Fahrer eines Motorrades einen
größeren Neigungswinkel einstellen kann.
Da der Einstellbereich vollständig oberhalb des Grenzwertes liegt, ist in beiden
Fällen sichergestellt, daß die akustische bzw. optische Warnung rechtzeitig vor
Auslösung des Airbags erfolgt, so daß der Fahrer in einem nicht kritischen Zu
stand durch Abbremsen des Fahrzeuges oder durch Aufrichten die Auslösung
des Airbags vermeiden kann. Die Warneinrichtung kann von einem Signalton
generator mit selbständigem Lautsprecher, mit einem in einen Sturzhelm inte
grierten Lautsprecher oder auch mit einer Schnittstelle zur Signalvorrichtung
des Fahrzeuges, beispielsweise der Hupe, gebildet sein. Eine optische Warnein
richtung kann von einer Lampe gebildet sein, die entweder Teil des Kombinati
onsinstrumentes des Fahrzeuges ist, wobei hier eine entsprechende Schnitt
stelle sowohl im Kombinationsinstrument als auch im Airbagsystem vorzusehen
ist, oder die als separate Lampe ausgeführt ist.
Im Falle einer Warneinrichtung bei Annähern der gemessenen fahrdynami
schen Kenngröße, beispielsweise des Neigungswinkels, an den kritischen Wert
kann der Neigungswinkelmesser mit zusätzlichen Kontakten versehen sein, die
neben den Kontakten für die Detektion des kritischen Grenzwertes den vor die
sem Grenzwert liegenden Warnpunkt festlegen. Selbstverständlich können die
se Kontakte nicht als Anschläge für die Bewegung eines gemeinsamen Meß
fühlers ausgebildet sein, in Frage käme hier beispielsweise eine berührungslose
Abtastung durch Kontakte auf einer Rückseite des Meßgehäuses.
Eine geringfügig aufwendigere Lösung des Neigungswinkelmessers weist zwei
Kammern auf, wobei beide Kammern über eine durch eine abgedichtete Ver
bindungsöffnung ragende Welle miteinander verbunden sind. Auf der Welle
sind in jeweils einer Kammer einerseits der Meßfühler und andererseits ein
insbesondere zeigerförmiges Stellglied angeordnet, die beispielsweise recht
winklig von der Welle in die Kammer hervorragen. Während zur Einstellung
der vertikalen Ausrichtung die den Meßfühler aufnehmende Kammer mit Flüs
sigkeit gefüllt ist, kann die zweite Kammer trocken sein und die elektrischen
Kontakte aufnehmen. Hierdurch wird ein Kurzschluß durch eine elektrisch lei
tende Flüssigkeit vermieden. Die Anschläge sind bei dieser Ausgestaltung in
der zweiten Kammer angeordnet und das synchron mit der Bewegung des Meß
fühlers verschwenkende Stellglied stößt bei Erreichen des kritischen Zustandes
der Fahrdynamik mit einem elektrisch kontaktierten Endbereich zumindest ge
gen einen der Anschläge.
Ferner ist es möglich, die Position des Meßfühlers berührungslos abzutasten. So
kann der Meßfühler beispielsweise kontaktiert sein und außerhalb des Flüssig
keitsbehälters ein weiterer elektrischer Kontakt vorgesehen sein, so daß die
aufzunehmende Meßgröße die Kapazität des so geschaffenen Kondensators ist,
wobei der Meßfühler eine Platte und der äußere Kontakt die korrespondierende
Platte des Kondensators bildet. Auch eine induktive oder optische Positionsbe
stimmung des Meßfühlers ist möglich.
Wird ein solcher Neigungswinkelmesser nachgerüstet oder ist er für einen mo
bilen, immer wieder neu einzustellenden Airbag vorgesehen, sollte er über eine
Trigger-Möglichkeit verfügen, mit der der Benutzer nach einer Erstmontage an
einem Fahrzeug den Meßfühler auf die Vertikale justieren kann. Hierzu kann
beispielsweise der oben beschriebene Neigungswinkelmesser in einem zumin
dest teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllten Einstellgehäuse drehbar und fest
legbar gelagert sein, wobei das Gehäuse des eigentlichen Neigungswinkelmes
sers zwei einander gegenüberliegende, seitlich nach außen hervorspringende
Schwimmerelemente aufweisen kann und das Einstellgehäuse seinerseits mit
einer Flüssigkeit gefüllt sein kann.
Die Schwimmerelemente werden sich immer horizontal ausrichten, da zu bei
den Seiten gleiche Auftriebskräfte an den Neigungswinkelmesser angreifen,
solange beide Schwimmerelemente gleich tief in die Flüssigkeit eingetaucht
sind. Hierdurch wird wiederum der rechtwinklig zu den Schwimmerelementen
angeordnete Meßfühler in Ruheposition vertikal ausgerichtet. Anschließend
kann die drehbare Lagerung des Neigungswinkelmessers beispielsweise über
eine Spannvorrichtung arretiert werden und der Neigungswinkelmesser in Be
trieb genommen werden.
Als Fahrdynamiksensor kommen neben oder auch zusätzlich zu dem beschrie
benen Neigungswinkelmesser selbstverständlich auch andere Sensoren oder
Meßwertaufnehmer in Betracht. So kann ein Verformungsmesser vorgesehen
sein, der die Verformung eines bestimmten Bereichs des Fahrzeuges, beispiels
weise der Frontverkleidung eines Motorrades, aufzunehmen vermag und bei
Überschreiten einer zulässigen Verformung den Airbag zündet. Auch übliche
Stoßsensoren können eingesetzt werden, wobei sowohl diese Stoßsensoren als
auch die Verformungsmesser zusätzlich zu einem Neigungswinkelmesser einge
setzt werden können. Auf diese Weise läßt sich die Wahrscheinlichkeit, einen
kritischen Zustand als solchen zu erkennen und den Airbag auszulösen noch
mals erhöhen.
Der Gassack kann über die Zündpatrone durch eine Kombination aus klassi
scher Reißleine und elektrischer Zündung gezündet werden. In diesem Fall löst
die Reißleine bei Übersteigen einer zulässigen Zugbeanspruchung eine mecha
nische Zündung aus, während der Fahrdynamiksensor über ein elektrisches Si
gnal eine elektronische Zündung auszulösen vermag. Eine derartige Ausgestal
tung kann beispielsweise dadurch erzielt werden, daß ein Zündbolzen einerseits
elektromagnetisch antreibbar, andererseits über mechanische Zugkraft an
treibbar ausgebildet ist. In diesem Fall muß der Fahrer des Fahrzeuges die
Reißleine lediglich mit der Steuerung des Airbagsystemes verbinden, um das
System in Betrieb nehmen zu können. Es kann in den Armaturen des Fahrzeu
ges eine Kontrolleuchte vorgesehen sein, die aufleuchtet, sofern eine Verbin
dung der Reißleine mit dem Steuerungssystem des Airbags nicht vorgenommen
wurde.
Ferner ist es möglich, daß die Reißleine von einem elektrischen Kabel gebildet
ist, über das ein Dauerstrom übertragen wird. Bei dieser Ausgestaltung wird
der Zündmechanismus ausgelöst, wenn das Dauerstromsignal ausbleibt, also
wenn entweder die Reißleine und damit der elektrische Kontakt mechanisch ge
trennt werden oder wenn der Dauerstrom über die Steuerung des Airbags infol
ge eines Signales des Fahrdynamikreglers unterbrochen wird.
Bevorzugt wird bei dieser Ausgestaltung über die Reißleine ein zweiter Strom
übertragen, der eine Aktivierung des Zündmechanismus bewirkt, so daß ein
kritischer Zustand von einem Normalzustand, in dem die Reißleine gelöst wird,
beispielsweise beim Absteigen des Fahrers von einem Motorrad, unterscheidbar
ist. Dieser zweite Dauerstrom kann über einen Schalter unterbrochen werden,
es ist jedoch auch möglich, diesen zweiten Dauerstrom zu unterbrechen, wenn
das Fahrzeug eine gewisse Mindestgeschwindigkeit unterschreitet. In letzterem
Fall wäre zusätzlich Vorsorge dafür getroffen, daß der Fahrer ein Deaktivieren
des Airbags vergißt und so eine Auslösung beim regulären Absteigen stattfin
det.
Falls der Airbag mehrere Gassäcke aufweist, die als Körperairbag ausgebildet
sind, ist eine Zündung über eine klassische Reißleine nur schwer möglich, da in
diesem Fall die Reißleine an ihrem Ende aufgespalten werden müßte und mit
mehreren Zündpatronen verbunden werden müßte. Bei einer solchen Ausfüh
rungsform wird es daher bevorzugt sein, die Zündpatronen der einzelnen Gas
säcke elektrisch zu zünden, wobei zur Sicherstellung der Zündung der Fahrer
des Fahrzeuges eine externe Stromquelle tragen kann, beispielsweise einen Ak
kumulator oder eine Batterie. Besonders bevorzugt wird hier ein wiederauflad
barer Lithium-Ionen-Akku, der infolge des Aktivierungssignales einen Zündim
puls an die einzelnen Zündpatronen der Gassäcke abzugeben vermag.
Eine derartige Schaltung kann beispielsweise unter Verwendung eines Relais
erfolgen, wobei der Steuerstrom des Relais durch die Auslösevorrichtung über
die als elektrischer Leiter ausgebildete Reißleine an das Relais angelegt werden
kann. Gleichzeitig kann die Reißleine zum Aufladen des Akkumulators verwen
det werden, wobei hier die Verwendung eines Akkumulators ohne Memory-
Effekt besonders vorteilhaft ist, da dann bei jedem Anschluß des Airbagsyste
mes an die Fahrzeugelektronik ein Ladevorgang ausgelöst wird. Da im Auslöse
fall nur eine geringe Spannung benötigt wird, ist selbst bei vollständig entlade
nem Akku schon kurze Zeit nach dem Anschluß des Systemes an die Fahrzeu
gelektrik der Airbagbetrieb bereit.
Zur Information des Fahrers kann in dessen Sichtbereich eine Kontrolleuchte
angeordnet sein, die den Ladezustand des Akkumulators anzeigt und beispiels
weise bei betriebsbereitem Systemen eine grüne Farbe annimmt, während sie
bei entladenem oder nicht angeschlossenem Akkumulator eine rote Farbe an
nimmt. Diese Kontrolleuchte kann im Kombinationsinstrument beispielsweise
des Motorrades integriert sein.
Das Airbagsystem kann zusätzliche Kontrollmittel aufweisen, etwa eine Kon
trolleuchte oder eine Vorrichtung zur Abgabe eines Signaltons, die den aktiven
Zustand des Airbags anzeigen. Um die Person vor unbeabsichtigter Zündung,
beispielsweise bei versehentlichem Reißen der Reißleine nach Abstellen des
Fahrzeuges zu bewahren, kann das System mit einer Deaktivierungsvorrich
tung versehen sein, die entweder über eine von außen zugängliche Handhabe,
insbesondere einen Schalter oder einen Druckknopf betätigbar ist oder mit ei
nem Geschwindigkeitsmesser gekoppelt ist, so daß bei geringen Geschwindig
keiten oder stehendem Fahrzeug eine selbsttätige Deaktivierung der Auslöse
vorrichtung erfolgt.
Der Gassack kann auf die speziellen Anforderungen des Einsatzes bei den be
stimmungsgemäßen Fahrzeugarten angepaßt sein. So ist es bei einem Auto er
wünscht, das ein infolge eines Stoßes ausgelöster Airbag in wenigen Bruchtei
len einer Sekunde wieder erschlafft, um dem Fahrer dann eventuell noch die
Möglichkeit zu geben, das sich noch bewegende Fahrzeug zielgerichtet abzu
bremsen oder weitere Unfälle durch Lenkmanöver zu vermeiden. Dies ist jedoch
im Falle eines Motorrades oft gerade nicht sinnvoll, da der Unfall des Motorra
des und der Stoß auf den Fahrer zeitlich auseinanderfallen können, meist sogar
werden. Hier wäre wünschenswert, daß der Gassack dauerhaft aufgeblasen
bleibt, bis der Druck von der geschützten Person selbst oder möglicherweise von
Rettungskräften abgelassen wird. Dies ist besonders im Falle von Rückenver
letzungen und einem den Rücken- oder den Halsbereich schützenden Körper
airbag sinnvoll, da der Airbag hier auch nach Verletzung, zum Beispiel eines
Bruches der Wirbelsäule, dazu beitragen kann, daß Nachfolgeverletzungen
vermieden werden und die Rettung, auch durch medizinische Laien, keine grö
ßeren Schäden verursacht als der eigentliche Unfall.
Ferner sollte der Gassack aus einem Material gefertigt sein, das gegenüber
demjenigen, das bei einem geschlossenen Fahrzeug verwendet wird, deutlich
widerstandsfähiger ist und auch bei längerem Rutschen über Asphalt oder bei
Kollision mit einem Hindernis nicht zerstört wird bzw. das in solchen Fällen
den Druck zu halten vermag. In Frage kämen hierfür beispielsweise bevorzugt
innen beschichtete Fasergewebe oder besonders widerstandsfähige, insbesonde
re weitgehend temperaturfeste Kunststoffe, die eine reibungsbedingte Erwär
mung ertragen können. Ferner ist es möglich, den Gassack aus einem mit Leder
beschichteten Material zu fertigen oder mit mechanisch widerstandsfähigem
Besatz zu versehen, der ein Durchscheuern infolge des Asphaltkontaktes ver
meidet.
Ein mit Leder oder ähnlichem Material beschichteter Gassack kommt insbe
sondere dann in Betracht, wenn der Gassack in Form eines Körperairbags aus
gebildet ist, beispielsweise in die Lederkombination eines Motorradfahrers in
tegriert ist. In diesem Fall kann an geeigneten Stellen die Lederkombination
mit dem Gassack versehen sein, wobei dieser dann in Taschen eingearbeitet
sein kann, die über leicht aufbrechbare Sollbruchstellen geschlossen sind, wobei
der Gassack sich dann aus diesen Taschen infolge des Gasdruckes auszudehnen
vermag. Auch eine komplette Integration des Gassackes in ein Kanalsystem in
nerhalb des Futters der Lederkombination ist möglich.
Bei einer anderen einfacheren Ausgestaltung schützt das erfindungsgemäße
Airbagsystem beispielsweise ein Kind, das auf einem Fahrrad sitzt. In diesem
Fall werden die Aufprallstöße eher gering sein, so daß eine einfache Ausgestal
tung des Airbagsystemes möglich ist, bei der beispielsweise geringere Gasdrüc
ke ausreichend sein werden, um das Kind vor Verletzungen zu bewahren. Bei
derartigen, infolge der Unachtsamkeit des Kindes häufiger auslösenden Syste
men kann es vorteilhaft sein, wenn der Airbag wiederverwertbar ist, der Gas
sack also nach Auslösung wieder evakuierbar ist, beispielsweise durch Anlegen
einer entsprechenden Pumpe, und wieder in einem Behälter bzw. der Kleidung
des Kindes verstaut werden kann.
Um eine erneute Zündung dieses wieder eingepackten Gassackes bewirken zu
können, ist bei dieser Ausgestaltung die Zündpatrone bevorzugt austauschbar
ausgebildet. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, daß die Zünd
kartusche über eine Schraubverbindung mit dem Zündmechanismus verbunden
ist, so daß der aufwendige Zündmechanismus und die Verbindung mit dem
Fahrdynamiksensor erhalten bleibt, während die chemische Masse, die den
Gasdruck zu erzeugen vermag, nach Zündung des Airbags leicht getauscht wer
den kann.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Airbags können nun neben dem
Fahrer auch weitere Insassen oder Passagiere des Fahrzeuges geschützt wer
den. So kann zum Beispiel auch der Sozius oder Beiwageninsasse eines Motor
rades einen Körperairbag tragen, der durch die Sensorik ausgelöst wird. Das
Fahrzeug oder die Sensorik ist bevorzugt so ausgebildet, daß die Airbags durch
eine Sensorik ausgelöst werden können, was beispielsweise durch entsprechen
de Anschlußbuchsen für einen elektrischen Kontakt der jeweiligen Reißleinen
realisiert werden kann. Im Falle eines Beiwagens kann der Airbag auch, even
tuell zusätzlich zu einem Körperairbag an dem Chassis des Beiwagens befestigt
sein, wobei dann der Beiwagen über eine eigene Sensorik verfügen kann, um
den Insassen auch dann zu schützen, wenn sich der Beiwagen vom Motorrad
löst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteran
sprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungs
beispiele zweier Neigungswinkelmesser anhand der Zeichnungen.
In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines Neigungswinkelmessers in einer
Frontansicht,
Fig. 2 den Neigungswinkelmesser aus Fig. 1 in einer Seitenansicht,
Fig. 3 eine schematische Darstellung des Neigungswinkelmessers aus Fig. 1
ohne Rückwand und
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines Neigungswinkelmessers in einer
Frontansicht.
In Fig. 1 bis 3 ist ein Neigungswinkelmesser für einen erfindungsgemäßen Air
bag dargestellt. Der Neigungswinkelmesser weist einen geschlossenen Flüssig
keitsbehälter 1 auf, in dem ein Meßfühler 2 drehbar gelagert ist. Dieser Meß
fühler 2 ist am oberen Ende mit einem Aufstellelement 3 versehen, das hier als
pfeilförmiger Schwimmer ausgebildet ist. Dieser Schwimmer bewirkt, daß der
Meßfühler 2 sich selbsttätig in Richtung der Vertikalen ausrichtet.
Die Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter 1 kann Glyzerin sein, es ist jedoch
auch möglich, durch Verwendung einer höher viskosen Flüssigkeit die Trägheit
des Meßgerätes zu erhöhen, so daß der Sensor eine geringere Empfindlichkeit
aufweist. Die vordere Seite des Neigungswinkelmessers ist transparent ausge
bildet, beispielsweise indem die Frontwand eine Glasplatte ist. Hierdurch kann
die Position des Meßfühlers 2 abgelesen werden, wobei der Fahrer des Fahrzeu
ges seine Extremposition erkennen kann.
Der maximale Neigungswinkel, bei dem noch keine Zündung des Airbags er
folgt, kann durch Einstellung der Reiter 9 erfolgen. In Fig. 1 sind diese Reiter
etwa auf 45° eingestellt, so daß der Neigungswinkelmesser eine Auslösung des
Airbags bei einem Neigungswinkel des Motorrads von 45° verursachen würde.
Dies entspricht in etwa dem Fahrverhalten eines durchschnittlichen bis unsi
cheren Motorradfahrers. Sportlichere Fahrer werden zu höheren Neigungswin
keln tendieren, so daß die Reiter verstellbar ausgebildet sind, wobei eine Ver
stellung dieser Reiter eine Verstellung von Anschlägen 4, 4' bewirkt, über die
ein Aktivierungssignal zum Auslösen des Airbag aktiviert werden kann.
Hierzu ist der Neigungswinkelmesser mit zwei Kammern 5, 5' ausgebildet, wo
bei durch die abgedichtete Trennwand eine Welle 7 hindurchgeführt ist, an der
neben dem Meßfühler 2 ein Stellglied 8 befestigt ist. Dieses Stellglied 8 ragt
senkrecht nach unten und schlägt bei Ausschlagen des mit ihm über die Welle 7
verbundenen Meßfühlers 2 über den zulässigen Neigungswinkel hinaus an die
Anschläge 4, 4' an. Hierdurch wird ein Stromkreis geschlossen und das Aktivie
rungssignal, infolge dessen die Zündpatrone elektrisch gezündet wird, gesetzt.
Die zweite Kammer 6 ist flüssigkeitsfrei, so daß ein Kriechstrom oder Kurz
schluß zwischen dem stromdurchflossenen Stellglied 8 und den Kontakten 4, 4'
vermieden wird. In der Trennwand ist eine Kontrolleuchte vorgesehen, die eine
Aktivierung des Airbags anzeigt.
Die im oberen Bereich des Schauglases angeordneten Reiter können durch den
Meßfühler 2 verschiebbar ausgebildet sein, so daß die Extrempositionen des
Meßfühlers 2 nach Art eines Minimun/Maximum-Meßinstrumentes angezeigt
werden können. In diesem Fall kann die Einstellung des zulässigen Neigungs
winkels entweder unmittelbar über eine Verstellmöglichkeit der Anschläge 4, 4'
erfolgen oder im oberen Bereich weitere, mit den Anschlägen verbundene Ein
stellreiter vorhanden sein, so daß die Position der Einstellreiter unmittelbar auf
die Position der von dem Meßfühler 2 veränderten Reiter abgleichbar ist.
Der dargestellte Neigungswinkelmesser kann leicht und einfach am Fahrgestell
eines Fahrzeuges, beispielsweise eines Motorrades, befestigt werden. Eine
drehbare Lagerung erleichtert zusammen mit einer Mittenanzeige die Grund
einstellung des Neigungswinkelmessers. Hierzu wird das Gehäuse des Nei
gungswinkelmessers mit dem Fahrzeug verbunden und anschließend der Nei
gungswinkelmesser soweit verdreht, bis in Ruheposition bei stehendem Fahr
zeug der Meßfühler 2 mit der Mittenmarkierung übereinstimmt. Anschließend
kann die drehbare Lagerung des Neigungswinkelmessers festgelegt werden und
das System ist nach Anschließen des Airbags an den Neigungswinkelmesser
und die elektrische Kontaktierung betriebsbereit. Der Airbag kann im Falle ei
nes Motorrades beispielsweise in einem Tankrucksack angeordnet sein, es ist
jedoch auch möglich, zusätzlich oder anstelle eines derartigen, fahrzeugfesten
Airbags einen Körperairbag bzw. einen in einen Helm oder ein sonstiges
Schutzmittel integrierten Airbag vorzusehen.
Der Neigungswinkelmesser weist zwei zusätzliche Kontakte 9, 9' auf, die mit ei
ner Warneinrichtung verbunden sind. Bei Erreichen dieser, vor den Anschlägen
angeordneten Kontakte, kann eine akustische oder optische Warnung ausgege
ben werden, die dem Fahrer des Fahrzeuges anzeigt, daß eine Auslösung des
Airbags unmittelbar bevorsteht. Hierdurch kann dem Fahrer die Gelegenheit
gegeben werden, möglicherweise den kritischen Zustand noch zu vermeiden und
beispielsweise das Fahrzeug abzubremsen.
Es ist auch möglich, das der Fahrdynamiksensor eine Schnittstelle aufweist, die
das Erreichen der zusätzlichen Kontakte 9, 9' an eine Fahrdynamikregelung
auszugeben vermag, die dann selbsttätig das Fahrzeug verlangsamt. Die zu
sätzlichen Kontakte 9, 9' können fest eingestellt sein oder verstellbar ausgebil
det sein, so wie es oben für die Anschläge 4, 4' beschrieben ist. Falls beide Kon
takte, die Anschläge 4, 4' und zusätzlichen Kontakte 9, 9' verschiebbar ausgebil
det sind, können diese miteinander gekoppelt sein, so daß immer ein entspre
chender Abstand gewährleistet ist.
In Fig. 4 ist eine weitere Ausgestaltung eines möglichen Neigungswinkelmes
sers dargestellt, bei dem der Meßfühler 2 als Wippe ausgebildet ist. Dieser Meß
fühler 2 weist in seinem mittigen Bereich ein Aufstellelement 3 auf, das durch
ein von einer Aufhängung herabhängendes Gewicht gebildet ist. Dieses Gewicht
wird die rechtwinklig mit seiner Aufhängung verbundene Wippe in eine hori
zontale Lage stellen. Im oberen bzw. unteren Bereich des Gehäuses des Nei
gungswinkelmessers sind die Kontaktmöglichkeiten 4, 4' angeordnet. Das Ge
häuse ist ein geschlossener Flüssigkeitsbehälter 1, so daß auch hier die Bewe
gung der Wippe durch die Verdrängung der Flüssigkeit gedämpft ist. Durch
Kontakt der Wippenspitzen mit den Anschlägen 4, 4' kann auch hier ein Strom
fluß hergestellt werden, so daß der Airbag gezündet wird.
Eine der Breitseiten des Flüssigkeitsbehälters 1 kann transparent ausgebildet
sein, so daß die Position der Wippe von außen erkennbar ist. Eine Einstellbar
keit des Neigungswinkels kann hier dadurch erreicht werden, daß die Kontakte
in den Flüssigkeitsbehälter 1 hinein versetzt werden können, beispielsweise in
dem sie über eine von außen zugängliche Handhabe in das Innere des Behälters
hineindrückbar sind. Auch eine Schraubverbindung kann eine Einstellung be
wirken.
Der erfindungsgemäße Airbag zeichnet sich besonders dadurch aus, daß er
leicht und einfach nachrüstbar ist, so daß sogar eine mobile Verwendung mög
lich wird. Darüber hinaus ist im Vergleich zu bekannten Airbagsystemen die
Auslösewahrscheinlichkeit deutlich erhöht, da durch eine doppelt vorgesehene
Aktivierung eine Mehrzahl von möglichen Unfallarten erfaßt wird und so die
Sicherheit des Systemes deutlich erhöht werden kann.
Der in den Figuren dargestellte Neigungswinkelmesser kann zusammen mit
dem Prinzip der doppelten Auslösung eine leicht einzubauende und dennoch
weitgehend sicher auslösende Schutzmöglichkeit durch einen Airbag bieten.
Weil gleichzeitig auf eine aufwendige fahrzeugseitige Technik verzichtet werden
kann, werden die Herstellungskosten des erfindungsgemäßen Airbags verhält
nismäßig gering bleiben, so daß zu erwarten ist, daß hierdurch die Akzeptanz
des Airbags auch bei unkonventionellen Fahrzeugen bzw. bei sportlichen Fahr
zeugen mit Sicherheitsausstattung oft eher kritisch eingestellten Kunden deut
lich erhöht werden sollte.
Der erfindungsgemäße Airbag besteht aus Teilen, die leicht und einfach nach
gerüstet werden können. Hierdurch schafft die Erfindung die Möglichkeit, die
Airbagtechnik auch dann durchzusetzen, wenn die Hersteller von Kraftfahr
zeugen diese nicht bevorzugt einsetzen. So ist es beispielsweise durch die Erfin
dung möglich, daß große Zulieferer, beispielsweise für Motorradzubehör, die
Durchsetzung eines Airbags für derartige Fahrzeuge realisieren und erst nach
dem sich diese Technik infolge dieser Nachrüstmöglichkeit durchgesetzt hat,
auch Motorradhersteller bei der Erstausrüstung ein derartiges System vorse
hen.
Die Erstausrüstung wiederum bietet einige Möglichkeiten, die erfindungsge
mäße Sensorik optimaler in das Fahrzeug zu integrieren, so kann der Fahrdy
namiksensor am Fahrgestell des Fahrzeuges befestigt sein, während die Senso
rik eine Anzeige- und Einstellvorrichtung aufweisen kann, die dann im Falle
eines Motorrades beispielsweise im Anzeigegerät für Geschwindigkeit und
Drehzahl integriert werden kann.
1
Flüssigkeitsbehälter
2
Meßfühler
3
Aufstellelement
4
,
4
' Anschlag für den Meßfühler
5
Flüssigkeitsgefüllte Kammer des Neigungswinkelmessers, erste Kammer
6
Trockene Kammer des Neigungswinkelmessers, zweite Kammer
7
Welle
8
Stellglied
9
,
9
' Zusatzkontakt für die Auslösung eines Warnsignals
Claims (22)
1. Airbag zum Schutz einer von einem Fahrzeug, insbesondere einem Fahr
zeug ohne geschlossene Fahrgastzelle, wie zum Beispiel einem Motorrad
oder einem Sportboot, bewegten Person vor unfallbedingten Verletzungen
mit
- - zumindest einem aufblasbaren Gassack,
- - einer Auslösevorrichtung, die infolge eines Aktivierungssignales den Gassack aufzublasen vermag, und
- - einer Sensorik, die einen mit dem Fahrzeug verbundenen Fahrdy
namiksensor aufweist, der einen kritischen Zustand der Fahrdyna
mik festzustellen vermag und nach dessen Feststellung das Aktivie
rungssignal zu erzeugen vermag,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorik zusätzlich eine zu dem Fahr dynamiksensor parallel geschaltete, mit dem Fahrzeug einerseits und der Person andererseits verbundene Reißleine aufweist, wobei die Sensorik bei Detektion eines kritischen Zustandes der Fahrdynamik durch den Fahrdy namiksensor oder bei Reißen an der Reißleine das Aktivierungssignal zu erzeugen vermag.
2. Airbag nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrdynamik
sensor, und, falls mit dem Fahrzeug befestigt, der Gassack über eine im
wesentlichen ohne Werkzeugeinsatz befestigbare oder lösbare Verbindung
an dem Fahrzeug befestigt sind, wobei die Verbindung insbesondere von ei
ner Spannschelle, einem Schnappschloss oder einem Spanngurt gebildet ist.
3. Airbag nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest
ein Gassack an der Person befestigt ist, insbesondere als Körper-Airbag in
ein Kleidungsstück der Person integriert ist oder an einem von der Person
getragenen Schutzhelm angeordnet ist.
4. Airbag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Sensorik eine Einstellmöglichkeit aufweist, über die der kriti
sche Zustand der Fahrdynamik von der Person vorgegeben werden kann
und abspeicherbar ist, wobei die Sensorik diese Vorgabe mit einem durch
den Fahrdynamiksensor gemessenen IST-Wert zu vergleichen vermag.
5. Airbag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Sensorik eine Speicher- und Anzeigevorrichtung aufweist, die
den Verlauf oder den Spitzenwert des von dem Fahrdynamiksensor ermit
telten Wertes aufzuzeichnen und anzuzeigen vermag.
6. Airbag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß der Fahrdynamiksensor ein Neigungswinkelmesser ist, der den
Neigungswinkel des Fahrzeuges um eine zur Bewegungsrichtung des
Transportfahrzeuges parallele und/oder rechtwinklige Achse zu bestimmen
vermag und bei Überschreiten eines kritischen Neigungswinkels das Akti
vierungssignal zu erzeugen vermag.
7. Airbag nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
der Neigungswinkelmesser von einem geschlossenen Flüssigkeitsbehälter
(1) und einem darin drehbar gelagerten Meßfühler (2) mit einem den Meß
fühler (2) in der Vertikalen haltenden, als Schwimmerelement ausgebilde
ten Aufstellelement (3) gebildet ist, wobei die Bewegung des Meßfühlers (2)
durch Anschläge (4, 4') begrenzt ist, die zur Einstellung des kritischen Nei
gungswinkels durch die Person verstellbar sind und wobei bei Berührung
des Meßfühlers (2) mit zumindest einem der Anschläge (4, 4') eine Kon
taktmöglichkeit vorgesehen ist, die bei Berührung des Meßfühlers (2) mit
dem Anschlag (4 oder 4') das Aktivierungssignal durch Schließen eines
elektrischen Stromkreises auslöst.
8. Airbag nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der
Neigungswinkelmesser zwei Kammern (5, 6) und eine in beide Kammern
(5, 6) durch eine abgedichtete Verbindungsöffnung hineinragende Welle (7)
aufweist, auf der rechtwinklig zur Drehrichtung in einer den Flüssigkeits
behälter bildenden ersten Kammer (5) der Meßfühler (2) und in einer flüs
sigkeitslosen zweiten Kammer (6) ein insbesondere zeigerförmiges Stell
glied (8) angeordnet sind, wobei die Anschläge in der zweiten Kammer (6)
angeordnet sind und das Stellglied (8) mit wenigstens einem, synchron mit
der Bewegung des Meßfühlers (2) verschwenkenden Endbereich bei Errei
chen des kritischen Zustandes der Fahrdynamik zumindest einen der An
schläge (4, 4') kontaktierend berührt.
9. Airbag nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktmög
lichkeit eine berührungslose Abtastung der Position des Meßfühlers (2) ist,
wobei der Meßfühler (2) durch seine Bewegung innerhalb des Flüssigkeits
behälters (1) ein induktives, kapazitives oder optisches Signal zu erzeugen
vermag, das bei Erreichen des kritischen Zustandes der Fahrdynamik einen
charakteristischen Wert aufweist.
10. Airbag nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Grundeinstellung nach einer Erstmontage der Flüssigkeitsbehälter in ei
nem zumindest teilweise mit einer weiteren Flüssigkeit gefüllten Einstell
gehäuse drehbar und festlegbar gelagert ist und zwei einander gegenüber
liegende, seitlich nach außen hervorspringende Schwimmerelemente auf
weist, wobei die Schwimmerelemente bei vertikaler Ausrichtung des Meß
fühlers wenigstens zur Hälfte in der Flüssigkeit des Einstellgehäuses ein
getaucht sind und die Lage des Flüssigkeitsbehälters relativ zum Einstell
gehäuse nach Ausrichten des Meßfühlers in vertikale Richtung über ein
Feststellmittel arretierbar ist.
11. Airbag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Auslösevorrichtung zum Aufblasen des Gassackes eine Zündpa
trone elektrisch zu zünden vermag, wobei zur Stromversorgung die Auslö
sevorrichtung mit einem Bordnetz des Fahrzeuges oder einer externen, an
der Person oder dem Fahrzeug angeordneten Stromquelle, insbesondere ei
ner Batterie oder einem Akkumulator, verbunden ist.
12. Airbag nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
die Reißleine als elektrischer Leiter ausgebildet ist und der elektrische
Kontakt zwischen der Zündpatrone und dem übrigen Teil der Auslösevor
richtung über die Reißleine hergestellt ist.
13. Airbag nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß er zumindest zwei
als Körperairbag ausgebildete Gassäcke aufweist, an der Person eine
Stromquelle zur elektrischen Zündung der Zündpatrone angeordnet und die
Reißleine als elektrischer Leiter ausgebildet ist, wobei die Reißleine einen
elektrischen Kontakt zwischen der Auslösevorrichtung und der Stromquelle
herstellt und infolge eines über die Reißleine übertragenen elektrischen Si
gnales die Stromquelle ein die Zündung der Zündpatrone auslösendes Si
gnal abzugeben vermag.
14. Airbag nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromquelle ein
Akkumulator ohne Memory-Effekt, insbesondere ein Lithium-Ionen-Akkumulator,
ist, der über die Reißleine elektrisch mit einer fahrzeugseiti
gen Stromquelle, insbesondere einem Bordnetz des Fahrzeuges, verbunden
ist und über diese Verbindung aufladbar ist.
15. Airbag nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zündpatrone eine mechanische Auslösemöglichkeit aufweist, die bei Über
schreiten einer kritischen Zugspannung an der Reißleine die Auslösung der
Zündpatrone bewirkt und zusätzlich eine elektrische Auslösevorrichtung
aufweist, die infolge einer Spannungsänderung der an der Reißleine anlie
genden elektrischen Spannung eine Auslösung der Zündpatrone bewirkt.
16. Airbag nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zündpatrone bei Unterbrechung des elektrischen Kontaktes über die
Reißleine zu zünden vermag.
17. Airbag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Auslösevorrichtung eine Deaktivierungsvorrichtung mit einer
von außen zugänglichen Handhabe, insbesondere einem Schalter oder
Druckknopf aufweist, über die die Person die Funktion des Airbags ab
schalten kann.
18. Airbag nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich
net, daß die Auslösevorrichtung mit einer Vorrichtung zur Bestimmung der
aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeuges verbunden ist und sich bei Un
terschreiten einer Grenzgeschwindigkeit selbsttätig zu deaktivieren sowie
bei einem Überschreiten dieser Grenzgeschwindigkeit selbsttätig wieder zu
aktiveren vermag.
19. Airbag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß er eine Signalvorrichtung aufweist, die insbesondere von einer Kon
trolleuchte oder einem Tongenerator gebildet ist und der zu schützenden
Person den Aktivierungszustand der Auslösevorrichtung anzuzeigen ver
mag.
20. Airbag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensorik zumindest ein Anzeigegerät zum Anzeigen des von dem
Fahrdynamiksensor aufgenommenen Wertes aufweist, wobei der Fahrdy
namiksensor an einem Fahrgestell des Fahrzeuges und die Anzeige im
Sichtbereich einer Instrumentierung des Fahrzeuges angeordnet ist.
21. Airbag nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung der Sensorik mit der Auslösevorrichtung eine Schnitt
stelle mit mehreren Anschlußmöglichkeiten zum Anschluß mehrere Airbags
aufweist.
22. Airbag nach Anspruch 6 oder nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 7
bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkelmesser zusätzliche
Kontakte (9, 9') aufweist, die in Bewegungsrichtung des Meßfühlers (2) vor
den Anschlägen (4, 4') angeordnet sind und mit einer Warneinrichtung ver
bunden sind, wobei bei Erreichen über Überstreichen der zusätzlichen Kon
takte (9, 9') durch den Meßfühler ein Stromkreis geschlossen wird und hier
durch eine optische oder akustische Warneinrichtung aktivierbar ist.
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Cited By (7)
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