DE2330745A1

DE2330745A1 - Motor vehicle collision prevention device - automatically activated air cushions carried inside or outside

Info

Publication number: DE2330745A1
Application number: DE19732330745
Authority: DE
Inventors: Reimar Prof Dr Phil Pohlman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-16
Filing date: 1973-06-16
Publication date: 1975-01-30

Abstract

By the fitting of air pressure inflating cushion bags to the outside or inside of vehicles the effect of direct collisions could be considerably reduced. This proposal covers the application of ultra sonic sensing devices (20-30kHz range) to identify impact situations and to activate the appropriate pressurisation at the correct time. The inflation would vary but could be effective for a period of 2 milli-seconds externally. The construction of the concertina-form cushions would depend on the grade of application expected, so the material suppleness and excess pressure valves would be set accordingly.

Description

Vorrichtung zur Verringerung der Wirkung von Kraftfahrzeugkollisionen. Device for reducing the effects of motor vehicle collisions.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um die Wirkung von Kraftfahrzeugkollisionen so weitgehend wie möglich zu vermindern. Mit dieser Zielsetzung sind zahlreiche Vorschläge bekannt geworden, z.B. die Frontpartie eines Kraftfahrzeuges als "Knautschzone" derart zu konstruieren, daß eine energieverzehrende Deformationsstrecke von mindestens 50 cm zur Verfügung steht, um die negative Beschleunigung auf einen Wert herabzusetzen, der die Vermeidung ernsthafter Schädigungen der Insassen erhoffen läßt. Dieses Ziel des "schützenden Bugs" kann aus konstruktiven Gründen meist gar nicht oder nur mit hohem Aufwand bzw. bedeutenden Nachteilen konstruktiver, dimensionsmäßiger oder kostenmäßiger Art erreicht werden.The invention relates to a device for reducing the effects of motor vehicle collisions as much as possible. Numerous proposals with this objective have become known, e.g. the front section of a motor vehicle to be constructed as a "crumple zone" in such a way that an energy-consuming Deformation distance of at least 50 cm is available to reduce the negative acceleration to one To reduce the value that the avoidance of serious harm to the occupants can be hoped for. This goal of the "protective For structural reasons, bugs "can usually not be done at all or only with great effort or significant disadvantages. dimensional or cost-wise can be achieved.

Neben weiteren bekannten Vorrichtungen (Gurten usw.) besteht der z.Zt. wirkungsvollste Schutz in einem sich vor dem oder den Insassen explosionsartig aufblasenden Kissen aus gefalteter energieverzehrender Kunststoff-Folie, im folgenden kurz "Airbag" genannt. Da zum Aufblasen derartiger Airbag nur wenige Millisekunden zur Verfügung stehen, erfolgt dieser Vorgang so explosionsartig und - im Hinblick auf das relativ kleine Luftvolumen im Kraftfahrzeug - mit einer derartigen Druckspitze, daß Zerstörungen des Trommelfells oder andere Schädigungen nahezu unvermeidbar sind. Abgesehen hiervon können eventuelle Fehlauslösungen durch die Schreckreaktion des Fahrers zu zusätzlichen Unfällen führen. Im allgemeinen sind ferner derartige Airbag infolge ihrer Positionierung gegen Auffahrunfälle von hinten oder auf die Flanken des Kraftfahrzeuges wirkungslos.In addition to other known devices (belts, etc.) there is currently most effective protection in oneself from the or the Inmates explosively inflating pillows made of folded energy-consuming plastic film, briefly below Called "airbag". Since only a few milliseconds are available to inflate such airbags, this process takes place so explosive and - in view of the relatively small volume of air in the motor vehicle - with such a thing Pressure peak that destruction of the eardrum or other damage is almost inevitable. Apart from that possible false triggers due to the startle reaction of the driver lead to additional accidents. In general, such airbags are also opposed due to their positioning Rear-end collisions or on the flanks of the motor vehicle have no effect.

Alle diese Nachteile vermeidet die Vorrichtung zur Verringerung der Wirkung von Kraftfahrzeugkollisionen, welche -durch einen oder mehrere am oder im Fahrzeug ausfahrbare durch UltraschallAll these disadvantages avoids the device for reducing the effect of motor vehicle collisions, which -by a or several extendable on or in the vehicle by ultrasound

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ausgelöste Airbag gekennzeichnet ist. Der erfinderische Gedanke besteht also darin, rechtzeitig vor der Kollision, in Kollisionsrichtung einen schützenden Verformungskörper von geringem Gewicht und hoher Ansprechgeschv;indigkeit mit programmierter weicher Kennung und hoher Energieabsorption aufzubauen. Beispielsweise besteht dieser Verformungskörper darin, daß anstelle der Stoßstange ein ziehharraonikaförmig zusammengelegter stabilisierter stoßstangenähnlicher Airbag angebracht ist, der aus einer kräftigen Haut aus energieverzehrendem Material (Polyester, Trevira usw.) besteht und durch Umrandungen aus Stahl oder ebenfalls energieverzehrendem Material stabilisiert ist. An seiner Frontseite kann dieser Airbag fernerhin mit einem harten Rand versehen sein, damit beim Aufprall auf schmale Gegenstände (Bäume usw.) nicht nur eine Lokal- sondern eine möglichst gleichmäßige Totalkompression des aufgeblasenen Außen-Airbag erfolgt.deployed airbag is marked. The inventive concept therefore consists in providing a protective deformation body of low weight in the collision direction in good time before the collision and high response speed with programmed soft identification and high energy absorption. For example, this deformation body is that instead of a stabilized bumper-like airbag is attached to the bumper, which is collapsed in the shape of a pull-bar from a strong skin made of energy-consuming material (polyester, Trevira etc.) and with borders made of steel or likewise energy-consuming material is stabilized. This airbag can also have a hard edge on its front side be provided so that on impact with narrow objects (trees, etc.) not only a local but as uniform as possible Total compression of the inflated outer airbag takes place.

Fig. 1 zeigt eine beispielsweise Ausführungsform eines derartigen frontseitigen Airbag im Ruhe- (a) sowie im ausgefahrenen Zustand (b). Mit 1 ist die genannte kräftige Haut aus möglichst energieverzehrendem Material bezeichnet, mit 2 der stabilisierende harte Rand und mit 3 in den Ziehharir.onikarippen eingelagerte Stabilisierungsrippen, die verhindern, daß infolge des beim Aufprall im Airbag entstehenden starken Überdrucks das Volumen des Airbag unzulässig anwächst. Der Airbag ist außerdem mit einem oder mehreren Oberdruckventilen 4 versehen, deren Einstellung so programmiert ist, daß gemeinsam mit den übrigen mechanischen Eigenschaften des Airbag die erwünschte weiche Kennung beim Aufprall erzielt wird.Fig. 1 shows an example embodiment of such a Front airbag in the rest (a) and in the extended state (b). With 1, the aforementioned strong skin is off as possible energy-consuming material, with 2 the stabilizing hard edge and with 3 embedded in the Ziehharir.onikarippen Stabilizing ribs that prevent the volume from increasing as a result of the strong overpressure in the airbag during the impact of the airbag grows impermissibly. The airbag is also provided with one or more pressure relief valves 4, their adjustment is programmed so that, together with the other mechanical properties of the airbag, the desired softness Identifier is achieved on impact.

Oberhalb oder unterhalb des genannten Airbag ist in seiner Ausfahrrichtung ein Ultraschallstrahler angeordnet, der in bekannter Weise als Ultraschallsender und -empfänger dient und Impulsfolgen abgibt. Die Länge dieser Impulse ist so bemessen, daß die ausgesandte Frequenz etwa im Bereich von 20 - 30 kHz hinreichend genau definiert ist, so daß bei Annäherung an einAbove or below said airbag, an ultrasonic emitter is arranged in its extension direction, which is shown in FIG known way serves as an ultrasonic transmitter and receiver and emits pulse trains. The length of these impulses is such that that the transmitted frequency is approximately in the range of 20-30 kHz sufficiently precisely defined, so that when approaching a

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Fremdobjekt aus der Dopplervcrschiebung der an ihm reflektierten Strahlung die Annäherungsgeschwindigkeit bestimmt werden kann. Aus der Laufzeitdifferenz der Impulsflanken zwischen ausgesandtem und reflektiertem Impuls kann der Abstand des Fremdobjektes ermittelt werden. Aus diesen beiden Größen und dem erfahrungsgemäß für Kraftfahrzeuge für eine vorgegebene Geschwindigkeit bekannten Bremsweg läßt sich leicht ermitteln, ob bei der gemessenen Annäherungsgeschwindigkeit der Abstand kleiner ist als er dem erforderlichen Bremsweg entsprechen würde. Ist dieses der Fall, so löst die Ultraschall-Meßstrecke ein Signal aus, das zum explosionsartigen Aufblasen des Außenairbag führt. Die Reichweite des dem Kraftfahrzeug vorauseilenden Ultraschallstrahles soll etwa 5-1Om betragen und man errechnet leicht, daß beim Auslösen des Airbag in etwa 5 m vor dem Kraftfahrzeug bei einer Annäherungsgeschwindigkeit von 80 km/h und einer Ausfahrstrecke des Airbag von etwa 50 cm noch eine Ausfahrzeit von etwa 200 Millisekunden zur Verfügung steht. Diese Zeit ist etwa das lOOfache der für Innenairbag gewohnten Aufblaszeiten von etwa 2 Millisekunden. Außerdem beeinträchtigt dieser Vorgang die Insassen des Fahrzeuges überhaupt nicht, so daß selbst eine Fehlauslösung beispielsweise durch ein ungefährliches Freradobjekt (vorbeiflatterndes Huhn o.a.) keinerlei Gefahrenmoment für die Insassen erbringt.Foreign object from the Doppler shift of the one reflected on it Radiation the approach speed can be determined. From the difference in transit time of the pulse edges between the transmitted and the reflected pulse, the distance to the foreign object can be determined. From these two sizes and from experience For motor vehicles known braking distance for a given speed, it is easy to determine whether the measured Approach speed the distance is smaller than it would correspond to the required braking distance. If this is the case, the ultrasonic measuring section triggers a signal, which leads to the explosive inflation of the outer airbag. The range of the ultrasonic beam hurrying ahead of the motor vehicle should be about 5-1Om and it can easily be calculated that when the airbag is triggered it is about 5 m in front of the motor vehicle at an approach speed of 80 km / h and an extension distance of the airbag of about 50 cm, an extension time of about 200 milliseconds is available. This time is about 100 times the inflation times of about 2 milliseconds. In addition, this process does not affect the occupants of the vehicle at all, so that even a Incorrect activation, for example, by a harmless bicycle object (chicken fluttering past, etc.) no danger for the occupants he brings.

Es ist eine Frage der Kosten und der Wirtschaftlichkeit, ob die genannte Konstruktion auch am Heck des Kraftfahrzeugs und/oder auch an den Flanken desselben angebracht wird. Denn die Vorrichtung arbeitet sowohl aktiv wie passiv, also auch bei stehendem Fahrzeug und schützt beispielsweise gegen Kollision eines von hinten auffahrenden Kraftfahrzeuges, da die o.g. Meßgrößen natürlich in gleicher Weise auch für das von hinten oder an Kreuzungen von der Seite auffahrende Fremdfahrzeug Gültigkeit besitzen.It is a question of cost and economy whether the construction mentioned is also at the rear of the motor vehicle and / or is also attached to the flanks of the same. Because the device works both actively and passively, i.e. also at stationary vehicle and protects, for example, against a collision of a motor vehicle driving up from behind, since the above Measured variables, of course, in the same way for the third-party vehicle approaching from behind or from the side at intersections Have validity.

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Da, wie bereits ausgeführt, für das Aufblasen des Airbag etwa die lOOfache Zeit zur Verfügung steht, ist ersichtlich, daß durch das genannte Aus löseverfahren auch Innenairbag ausgelöst werden können, ohne daß die bisherigen gravierenden Schädigungen zu befürchten sind. Der Gegenstand der Erfindung umfaßt somit auch die Ultraschall-Auslösung von ir. Wageninnern angebrachten Airbag oder auch die Kombination von Außen- und Innenairbag in geeigneter Anordnung und/oder Reihenfolge. Ebenfalls können infolge der hinreichend zur Verfügung stehenden Zeit auch für Unfallsituationen besonders erwünschte Funktionen wie z.B. eine Vollbremsung und/oder Stromabschaltung und/oder Kraftstoffabschaltung ausgelöst werden.Since, as already stated, about 100 times the time is available for inflating the airbag, it can be seen that the interior airbag is also triggered by the above-mentioned triggering process without fear of the previous serious damage. The subject matter of the invention thus includes also the ultrasonic triggering of ir. car interiors attached Airbag or the combination of outer and inner airbag in a suitable arrangement and / or sequence. Also can Due to the sufficient time available, functions that are particularly desirable for accident situations, such as a Full braking and / or power cut and / or fuel cut to be triggered.

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Claims

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1. ) Device for reducing the effect of motor vehicle collisions, characterized by one or more ultrasound-triggered airbags that can be deployed on or in the vehicle.

2. Device according to Ansnruch 1, characterized in that the airbag or airbags are triggered when the approach of a foreign object takes place at a higher speed than would correspond to the required braking distance.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the triggering by one or more ultrasonic transit times takes place via distance and Doppler measurements determine the trigger value.

4. Device according to the preceding claims, characterized in that that the or, the airbag attached to the outside of the vehicle as a stabilized ziehharir.onika-shaped bumper-like Structures are executed.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the or each airbag have a hard edge.

6. Device according to claims 4 and 5, characterized in that the or the airbag by one or more pressure relief valves and / or the plastic material of the airbag is programmed to the desired soft identifier.

7. Device according to claims 2 and 3, characterized in that the transit time distance (s) at the same time at the trigger value trigger full braking and / or power cut-off and / or fuel cut-off.

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