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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Aufblasschalter für
eine pneumatische Schutzjacke, insbesondere einen Aufblasschalter
zum Aufblasen einer pneumatischen Schutzjacke, wenn die Winkelgeschwindigkeit
eines zur Seite geneigten menschlichen Körpers einen vorherbestimmten
Wert erreicht, um die Person zu schützen, die die Schutzjacke trägt.
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2. Beschreibung des Standes der Technik
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Derzeit wird bei allen auf dem Markt
befindlichen Schutzjacken eine Aufblasvorrichtung als Aufblasquelle
verwendet, und bei der Aufblasvorrichtung wird ein Aufprallmechanismus
verwendet, um einen Schlag auf eine Hochdruckgaskartusche auszuüben und
damit das Aufblasgas zur Verfügung
zu stellen.
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Ein Aufprallmechanismus nach dem
Stand der Technik wird aktiviert, indem ein Stift manuell herausgezogen
wird, damit das Gas in der Hochdruckgaskartusche entweichen kann.
Der Stift an der Hochdruckgaskartusche ragt jedoch von der Hochdruckgaskartusche
hervor, so dass es durchaus möglich
ist, dass ein Benutzer den Stift versehentlich herauszieht und das
Gas entweichen lässt.
Wenn dieser Aufprallmechanismus nach dem Stand der Technik bei einer
Schutzjacke mit Airbag für
Motorradfahrer verwendet wird, wird ein Ende des Stifts am Rahmen
des Motorrads befestigt, und auf diese Weise wird der Stift gezogen
und daher der Aufprallmechanismus ausgelöst, wenn der Motorradfahrer
vom Motorrad herabfällt
oder -springt. Wenn der Motorradfahrer jedoch von dem Motorrad absteigt,
ohne den Stift vom Rahmen des Motorrads zu lösen, wird die Aufprallvorrichtung
nach dem Stand der Technik versehentlich ausgelöst, was für den Motorradfahrer gefährlich sein
kann. Außerdem
ist der Aufprallmechanismus nach dem Stand der Technik ein manueller
Mechanismus, so dass der Benutzer nicht durch den Airbag geschützt wird,
wenn der Stift im Notfall nicht gezogen wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Hauptaufgabe der vorliegenden
Erfindung besteht darin, einen Aufblasschalter für eine pneumatische Schutzjacke
zu schaffen, mit dem eine pneumatische Schutzjacke aufgeblasen werden kann,
wenn die Änderung
der Winkelgeschwindigkeit eines zur Seite geneigten menschlichen
Körpers
einen vorherbestimmten Wert erreicht, um den Benutzer vor einem
versehentlichen Aufblasen zu schützen.
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Um die vorgenannte Aufgabe zu erfüllen, weist
der Aufblasschalter für
eine pneumatische Schutzjacke ein Winkelgeschwindigkeits-Gyroskop, einen
Speicher und ein Steuergerät
auf. Der Speicher speichert eine vorherbestimmte Ausgangsbedingung.
Das Winkelgeschwindigkeits-Gyroskop misst eine Änderung ω der Winkelgeschwindigkeit
eines seitlich herabfallenden menschlichen Körpers und wandelt die Änderung ω der Winkelgeschwindigkeit
in eine entsprechende Ausgangsspannung V um. Dann erfasst das Steuergerät die Ausgangsspannung
V und vergleicht sie mit der vorherbestimmten Ausgangsbedingung.
Wenn die Ausgangsspannung V zur vorherbestimmten Ausgangsbedingung
passt, gibt das Steuergerät
ein Auslösesignal
S an die Aufblasvorrichtung ab, um eine Schutzjacke aufzublasen.
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Als Erfassungsvorrichtung wird bei
der vorliegenden Erfindung das Winkelgeschwindigkeits-Gyroskop verwendet.
Wenn ein Unfall passiert, durch den der menschliche Körper zur
Seite geneigt wird, kann das Winkelgeschwindigkeits-Gyroskop die Änderung ω der Winkelgeschwindigkeit
präzise
messen und bestimmen, ob der Wert ω zu der vorherbestimmten Ausgangsbedingung
passt oder nicht. Wenn die Änderung ω der Winkelgeschwindigkeit des
zur Seite geneigten menschlichen Körpers zu der vorherbestimmten
Ausgangsbedingung passt, aktiviert das Steuergerät schnell eine Aufblasvorrichtung,
um eine Schutzjacke aufzublasen.
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Für
die vorliegende Erfindung können
unterschiedliche Arten von Winkelgeschwindigkeits-Gyroskopen für unterschiedliche
Einsatzbedingungen verwendet werden, beispielsweise bei einem Motorradfahrer,
einem Skifahrer oder sogar einem Seemann, die alle unterschiedliche
Arten von Winkelgeschwindigkeits-Gyroskopen benötigen können.
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Weitere Aufgaben, Vorteile und neue
Merkmale der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In
der Zeichnung zeigen:
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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1 eine
schematische Darstellung einer Schutzjacke gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
Sprengansicht des Gegenstands der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
schematische Darstellung einer Schutzjacke nach der vorliegenden
Erfindung, wie sie von einem Motorradfahrer getragen wird;
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4 eine
weitere schematische Darstellung einer Schutzjacke nach der vorliegenden
Erfindung, wie sie von einem Motorradfahrer getragen wird;
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5 eine
schematische Darstellung einer Schutzjacke nach der vorliegenden
Erfindung, wie sie von einem Skifahrer getragen wird; und
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6 eine
Sprengansicht anderer Aufblasvorrichtungen nach der vorliegenden
Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGS-FORM
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Nachfolgend wird auf 1 Bezug genommen. 1 ist eine schematische Darstellung einer Schutzjacke
nach der vorliegenden Erfindung. Eine Schutzjacke 8 weist
einen Aufblasschalter 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
auf, und die Schutzjacke 8 kann von einem Fahrradfahrer,
einem Motorradfahrer, einem Skifahrer, einem Bauarbeiter, einem
Passagier einer Kabinenbahn, einem Seemann, etc. verwendet werden.
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Nun wird auf 2 Bezug genommen. 2 ist eine Sprengansicht des Gegenstands
der vorliegenden Erfindung. Der Aufblasschalter 1 weist
ein Winkelgeschwindigkeits-Gyroskop 3,
einen Speicher 5 und ein Steuergerät 4 auf. Das Winkelgeschwindigkeits-Gyroskop 3 wird
verwendet, um eine Änderung ω der Winkelgeschwindigkeit
eines zur Seite geneigten menschlichen Körpers zu messen und die Änderung ω der Winkelgeschwindigkeit
in eine entsprechende Ausgangsspannung V umzuwandeln. Der Speicher 5 speichert
eine vorherbestimmte Ausgangsbedingung. Das Steuergerät 4 wird
dazu verwendet, die Ausgangsspannung V zu erfassen und die Ausgangsspannung
V mit der vorherbestimmten Ausgangsbedingung zu vergleichen. Wenn
die Ausgangsspannung V zu der vorherbestimmten Ausgangsbedingung
passt, gibt das Steuergerät 4 ein Auslösesignal
S an eine Aufblasvorrichtung 2 ab, um die Schutzjacke 8 aufzublasen.
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Nachfolgend wird auf 2 in Zusammenhang mit 3 Bezug genommen. 3 ist eine schematische Darstellung einer
Schutzjacke gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie von einem Motorradfahrer getragen wird. Ein Motorradfahrer 91 trägt die Schutzjacke 8 mit
dem Aufblasschalter 1 der vorliegenden Erfindung, während er
auf einem Motorrad fährt.
Bei normaler Fahrt ist der Motorradfahrer 91 etwa senkrecht
zum Boden 7. Bei dieser Ausführungsform ist der Neigungswinkel,
bei dem eine Gefahr für
den menschlichen Körper
besteht, auf 45° festgelegt.
Der Abstand des Motorradfahrers 91 vom Boden 7 ist
etwa 1m, und durch Anwendung einer Formel für frei fallende Körper kann
bestimmt werden, dass der Motorradfahrer 91 nach 0,225
Sekunden be ginnt, 45° zu überschreiten,
wenn der Motorradfahrer 91 sich gefährlich weit zur Seite neigt.
Dann kann durch Anwendung einer Winkelgeschwindigkeitsformel bestimmt
werden, dass der Motorradfahrer 91 sich mit einer Winkelgeschwindigkeit
vom 200 Grad/Sek. gefährlich
weit zur Seite neigt. Darüber
hinaus wird bei dieser Ausführungsform
ein Winkelgeschwindigkeits-Gyroskop 3 als Erfassungsvorrichtung
verwendet, wobei das Verhältnis
der Ausgangsspannung V zur Änderung ω der Winkelgeschwindigkeit
20 mV/(Grad/Sek.) beträgt,
so dass die Änderung ω der Winkelgeschwindigkeit
von 200 Grad/Sek. in einen Spannungswert von 4V umgewandelt werden
könnte,
und dieser Spannungswert wird in den Speicher 5 eingegeben,
um als vorherbestimmte Ausgangsbedingung zu dienen, d.h. die vorherbestimmte
Ausgangsbedingung ist ein vorherbestimmter Spannungswert.
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Wenn sich also der Motorradfahrer 91 aufgrund
eines Unfalls nach links oder rechts neigt, erfasst das Winkelgeschwindigkeits-Gyroskop 3 in
der Schutzjacke 8 sofort eine Änderung ω der Winkelgeschwindigkeit
des Motorradfahrers 91 und wandelt diese Änderung ω der Winkelgeschwindigkeit
in eine entsprechende Ausgangsspannung V um. Das Steuergerät 4 erfasst
die Ausgangsspannung V und vergleicht sie mit dem Spannungswert
von 4V (d.h., mit der vorherbestimmten Ausgangsbedingung). Wenn die
Ausgangsspannung V zu der vorherbestimmten Ausgangsbedingung passt,
d.h. wenn beispielsweise die Ausgangsspannung V größer als
4V oder gleich 4V (bei dieser Ausführungsform) oder geringer als
4V ist oder als andere vorherbestimmte Ausgangsbedingungen, sendet
das Steuergerät 4 ein
Auslösesignal S
an eine Aufblasvorrichtung 2, so dass die Aufblasvorrichtung 2 beginnt,
die Schutzjacke 8 aufzublasen und damit den Motorradfahrer 91 zu
schützen.
Die Aufblasvorrichtung 2 bei dieser Ausführungsform weist
eine Hochdruckgaskartusche 21, einen Aufprallmechanismus 22 und
einen Freigabemechanismus 23 auf. Der Aufprallmechanismus 22 weist
außerdem
einen Zündstift 221,
eine Stange 222 und eine zusammengedrückte Feder 223 auf,
und der Freigabemechanismus 23 weist außerdem ein elektromagnetisches
Betätigungselement 231 und
ein Befestigungselement 232 auf. Wenn das elektromagnetische
Betätigungselement 231 das
Auslösesignal
S von dem Steuergerät 4 empfängt, gibt
das Befesti gungselement 232 die Stange 222 frei,
und die Stange 222 trifft mit der von der zusammengedrückten Feder 223 ausgeübten Kraft
auf den Zündstift 221.
Der Zündstift 221 schlägt auf die
Hochdruckgaskartusche 21, um die Schutzjacke 8 aufzublasen.
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Nachfolgend wird auf 4 Bezug genommen. 4 ist eine weitere schematische Darstellung
einer Schutzjacke gemäß der vorliegenden
Erfindung, wie sie von einem Motorradfahrer getragen wird. Die Schutzjacke 8 ähnelt der
Jacke der vorherigen Ausführungsform,
doch der Motorradfahrer 91 neigt sich in die entgegengesetzte
Richtung. Das Winkelgeschwindigkeits-Gyroskop 3 kann jedoch jegliche Änderung ω der Winkelgeschwindigkeit
sowohl nach links als auch nach rechts messen. Daher ist der Motorradfahrer 91 nach
allen Seiten, in die er sich neigt, geschützt.
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Nun wird auf 5 Bezug genommen. 5 ist eine schematische Darstellung einer
Schutzjacke nach der vorliegenden Erfindung, wie sie von einem Skifahrer
getragen wird. Ein Skifahrer 92 trägt eine Schutzjacke 8', wobei die
Schutzjacke 8' der
Jacke nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen ähnelt. Wenn
sich also der Skifahrer 92 zur linken oder rechten Seite
neigt (wie durch den Pfeil in der Zeichnung angedeutet), kann die
Schutzjacke 8' den Skifahrer 92 schützen.
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Nachfolgend wird auf 6 Bezug genommen. 6 ist eine Sprengansicht von anderen
Aufblasvorrichtungen gemäß der vorliegenden
Erfindung. Der Aufblasschalter 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
kann mit einer anderen Aufblasvorrichtung 2', wie beispielsweise einer Einmalaufblasvorrichtung
oder einer Hybridaufblasvorrichtung mit unterschiedlichen Aufblasquellen
kombiniert werden.
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Darüber hinaus kann das Winkelgeschwindigkeits-Gyroskop 3 abhängig von
unterschiedlichen Einsatzbedingungen jedes beliebige Winkelgeschwindigkeits-Gyroskop
sein.
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Die Erfindung wurde unter Verwendung
beispielhafter bevorzugter Ausführungsformen
beschrieben. Für
den Fachmann liegt es jedoch nahe, dass die bevorzugten Ausführungsformen
ohne Weiteres angepasst und abgeändert
werden können,
um zusätzlichen
Anwendungsmöglichkeiten
zu genügen, ohne
von der Essenz und vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Es versteht
sich also, dass der Umfang nicht auf die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt
ist. Vielmehr sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche
Anordnungen auf der Basis der gleichen Arbeitsprinzipien abgedeckt
sein. Der Umfang der Ansprüche
soll also den breitesten Interpretationsbereichen entsprechen, damit
alle derartigen Modifikationen und ähnlichen Anordnungen mit eingeschlossen
sind.
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Obwohl die vorliegende Erfindung
unter Bezugnahme auf ihre bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde,
versteht es sich, dass viele andere Modifikationen und Änderungen
möglich
sind, ohne von der Essenz und vom Umfang der Erfindung, wie sie
nachfolgend beansprucht ist, abzuweichen.