DE3739428A1 - Insassen-rueckhaltesystem fuer ein fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Insassen-Rückhaltesy­ stem für ein Fahrzeug mit einem Sensor zur Auslösung des Rückhaltesystems, und insbesondere auf ein Rückhaltesystem mit einem aufblasbaren Gassack.

Die Erfindung stellt eine Verbesserung der Rückhaltesyste­ me dar, die in den US-PS 42 84 863, 43 29 549, 45 73 706 und 45 80 810 offenbart sind.

Die US-Patente 42 84 863 und 43 29 549 betreffen gedämpf­ te Aufprall-Sensoren, die ein Röhrchen mit einer darin ver­ schiebbaren, gedämpften Kugel aufweist.

In der US-PS 45 73 706 ist ein mechanischer Aufprall-Sensor mit geringer Vorspannung dargestellt, der zur Anbringung im Fahrzeuginnenraum bestimmt ist und ohne elektrische Kraft zum Zünden der pyrotechnischen Elemente eines Gas­ sack-Rückhaltesystems arbeitet. Dieser Sensor weist eine Sensormasse, eine Feder, einen Zündbolzen und einen Zün­ der auf, sowie Mittel, die auf eine anhaltende, die Feder­ vorspannung übersteigende Beschleunigung ansprechen, um den Zündbolzen freizugeben, so daß dieser auf den Zünder auf­ trifft und das Aufblasen des Gassacks einleitet.

US-PS 45 80 810 zeigt ein Gassack-System, das auf der Ach­ se eines Lenkrades eines Fahrzeuges angebracht werden kann, wobei der Aufprall-Sensor innerhalb des Gasgenerators an­ geordnet ist. Dieses System besteht aus einem aufblasba­ ren Gassack und einem Gasgenerator mit einem Gehäuse, das ein entzündbares, gaserzeugendes Material enthält und in Verbindung mit dem Inneren des Gassackes steht, der außer­ halb des Gehäuses angeordnet ist. Dieses System umfaßt auch eine Zündeinrichtung zum Zünden des gaserzeugenden Materials, das sich in dem Gehäuse befindet, sowie einen Aufprallsensor, der ebenfalls in dem Gehäuse des Gasge­ nerators angeordnet ist und den Aufprall wahrnimmt und die Zündeinrichtung auslöst.

Wenn ein Aufprall-Sensor auf der Lenksäule eines Fahrzeuges angebracht ist, so dreht sich der Sensor normalerweise mit der Lenksäule, und um sicherzustellen, daß der Sensor stets die gleiche Lage einnimmt unabhängig von der Winkelstellung der Lenksäule, muß die Achse des Sensors parallel zur Achse der Lenksäule liegen. Untersuchungen haben nun ergeben, daß die auf der Lenksäule angeordneten Sensoren gelegentlich frü­ her auslösen als andere, im Fahrgastraum angeordnete Sensoren gleicher Art. Dies wurde in einigen Fällen dadurch verur­ sacht, daß die Lenksäule mit der Knautschzone des Fahrzeuges in Verbindung steht. In anderen Fällen war die Lenksäule nicht mit der Knautschzone verbunden, jedoch wurde der Sensor trotzdem früher ausgelöst. Es stellte sich heraus, daß die Anordnung eines Aufprall-Sensors in einem Winkel zu der Hori­ zontalen diesen zusätzlich empfindlicher macht auf Grund der senkrechten Beschleunigungskomponenten, die bei einem Auf­ prall auftreten. Frühere einschlägige Druckschriften sind die US-PS 26 49 311, 35 63 024, 38 59 650, 41 16 132, 41 67 276, 41 72 603, 41 61 228, 42 04 703.

Hinsichtlich dieses Standes der Technik kann gesagt werden, daß diese oftmals für den angestrebten Zweck akzeptabel sind, jedoch aus einer Anzahl von Gründen nicht vollständig zufrie­ denstellend sind, insbesondere auf Grund des Umstandes, daß sie nicht so schnell zünden, wie dies wünschenswert wäre und daß sie außerdem nicht immer zwischen Unfällen, bei denen ein Auslösen des Gassackes erwünscht ist, und solchen, bei denen dies nicht zweckmäßig ist, unterscheiden können.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Insassen-Rückhaltesystem mit einem im Fahrgastraum an einer anderen Stelle als am Lenkrad angeordneten Aufprall-Sensor zu schaffen, der schnel­ ler auf einen Aufprall anspricht als die bisherigen, im Fahr­ gastraum angeordneten Sensoren. Diese Aufgabe wird erfin­ dungsgemäß dadurch gelöst, daß der Aufprall-Sensor in einem Winkel zu einer horizontalen Ebene angeordnet ist. Vorzugs­ weise liegt dieser Winkel zwischen 10 und 40° in bezug auf die Horizontale. Ein bevorzugter Bereich für den optimalen Winkel liegt zwischen 20 und 30°. Der genaue Winkel ist von Fahrzeug zu Fahrzeug und je nach dem Anbringungsort ver­ schieden und muß im Einzelfall festgelegt werden. Vorzugs­ weise liegt das vordere Ende des Sensors niedriger als das hintere Ende.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger Ausführungs­ beispiele im einzelnen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt einer Seitenansicht eines Aufprall- Sensors mit einem elektrischen Schalter, wie er in der Knautschzone eines Fahrzeuges verwendet wird,

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Gassack-Systems mit einem mechanischen Aufprall- Sensor, wobei ein Teil des Gehäuses weggebrochen ist und der Gasgenerator mit dem Sensor herausgezogen ist,

Fig. 3 eine Seitenansicht eines Sensors, wobei einige Teile weggebrochen und entfernt sind,

Fig. 4 eine Teilansicht einer Abwandlung des Sensors von Fig. 3 in größerem Maßstab,

Fig. 5 einen Teilschnitt eines elektronischen Sensors, des­ sen Sensormasse in einem Winkel von 20° zur Horizon­ talen angeordnet ist,

Fig. 6 ein Diagramm, welches die Beschleunigung in Abhängig­ keit von der Zeit zeigt, die am Tunnel eines Fahrzeu­ ges bei einem Aufprall Fahrzeug-gegen-Fahrzeug im Bereich der A-Säule bei einer Geschwindigkeit von 72 km/h auftritt,

Fig. 7 ein Diagramm der Beschleunigung am Tunnel eines Fahr­ zeuges bei einem Aufprall auf eine Barriere mit einer Geschwindigkeit von 14 km/h,

Fig. 8 ein Diagramm der senkrechten Beschleunigung bei dem Aufprall von Fig. 6 zeigt,

Fig. 9 ein Diagramm, das die senkrechte Beschleunigung für den Aufprall von Fig. 7 zeigt,

Fig. 10 ein Diagramm der Beschleunigung für den Fall der Fig. 6 und 8 in bezug auf eine Achse, die 24° nach unten zu der Horizontalebene gedreht ist, und

Fig. 11 ein Diagramm der Beschleunigung des Falles der Fig. 7 und 9 in bezug auf eine Achse, die 24° nach unten zu der Horizontalebene gedreht ist.

Bei jedem dieser Diagramme wurde die Beschleunigung (ACC) integriert, um die Geschwindigkeitsänderung (VEL) und ein zweites Mal integriert, um die Verschiebung (TRV) des Tun­ nels relativ zu einem Koordinatensystem zu ermitteln, das sich mit der Geschwindigkeit weiter bewegt, die es vor dem Aufprall hatte. Zusätzlich ist die benötigte Zündzeit an­ gegeben, wenn dies zweckmäßig ist, sowie die Zeit, in der ein erfindungsgemäßer Sensor zünden würde. Gemeinsam demon­ strieren diese Kurven, daß die Anordnung eines geeignet ka­ librierten Sensors in einem Winkel eine Unterscheidung zwi­ schen den beiden Crashs ermöglicht.

In Fig. 1 ist ein Sensor 10 dargestellt, der in einem Ge­ häuse 11 angebracht ist. Eine Wand des Gehäuses 11 wird von einem Haltebügel 13 gebildet, mit welchem das Gehäuse 11 an einem Fahrzeugteil angebracht wird. Der Sensor 10 ist in einem Winkel von 30° in bezug auf die Horizontalebene ange­ ordnet, wobei sein vorderes Ende tiefer liegt als sein hin­ teres Ende.

In Fig. 2 ist ein Gassack-Rückhaltesystem 8 dargestellt, das einen Aufprall-Sensor 10 aufweist, der innerhalb eines Gas­ generators 12 angeordnet ist. Der Gasgenerator 12 ist symme­ trisch an einem Rahmen 14 befestigt, an welchem auch das Ge­ häuse 16 des zusammengefalteten Gassacks 18 angebracht ist.

Das Gassack-Gehäuse 16 besteht aus zerbrechlichem Kunststoff und umgibt und schützt den zusammengefalteten Gassack 18, um eine Beschädigung desselben während der Lagerung und im nicht aufgeblasenem Zustand zu vermeiden.

Das Gassack-Rückhaltesystem 8 kann mittels des Rahmens 14 an irgendeiner Stelle im Fahrzeugraum angebracht werden, je­ doch derart, daß der Sensor 10 in einem Winkel zwischen 10 und 40° in bezug auf die Horizontale liegt. Dies kann da­ durch erreicht werden, daß entweder das komplette Rückhalte­ system 8 oder nur der Rahmen 14 mit dem Sensor 10 oder nur der Sensor 10 in der angegebenen Weise schräg angeordnet wird, wobei in den letztgenannten Fällen das System 8 als solches waagerecht angeordnet sein kann.

Der Gasgenerator 12 hat in üblicher Weise ein Gehäuse 32, das ein entzündbares, gaserzeugendes Material enthält, bei­ spielsweise Natriumazid, welches über einen großen Tempera­ turbereich verwendbar ist, sich jedoch nach dem Zünden sehr schnell zersetzt und ein großes Volumen an Stickstoff er­ zeugt.

Es sei nun auf Fig. 3 Bezug genommen, in welcher der Sensor 10 von Fig. 2, der gleichzeitig die Zündeinrichtung für den Gas­ generator enthält, im einzelnen dargestellt ist. Um die Zu­ verlässigkeit zu erhöhen, sind zwei redundante gedämpfte Sen­ soren 38 vorgesehen, die jeweils eine Zündeinrichtung 36 in­ nerhalb des Gehäuses 40 auslösen können. Jeder Sensor 38 enthält eine gedämpfte Sensor-Masse 41, die sich eine be­ stimmte begrenzte Strecke innerhalb eines Zylinders 39 in einem im Gehäuse 40 angeordnetem Block 44 bewegen kann. Be­ vor das Gassack-System im Fahrgastraum montiert wird, wird eine Bewegung der Sensor-Masse in seinem Zylinder 39 verhin­ dert. Zu diesem Zweck sind Sperrarme 52 vorgesehen, die durch Federn 55 aufeinander zugedrückt werden, jedoch, wie gestrichelt eingezeichnet, durch einen konischen Stift 54 auseinander und in Berührung mit den Sensor-Massen 41 gehalten werden und eine Bewegung derselben in ihrem Zylinder 39 ver­ hindern. Ein nicht gezeigter Vorsprung in einer im Fahrgast­ raum angebrachten Vorrichtung tritt beim Einsetzen des Gas­ sack-Systems in ein Loch in dem Sensor 10 ein und verschiebt den konischen Sperrstift 54 derart, daß die Sperrarme 52 un­ ter der Wirkung der Federn aufeinander zu bewegt werden und dadurch die Sensor-Massen 41 freigeben.

Jede Sensor-Masse 41 wirkt mit einem Ende eines Hebels 56 zu­ sammen, der sich durch eine Welle 58 erstreckt. Das andere Ende des Hebels 56 weist eine Kugel 60 auf, auf der sich eine Feder 62 mit Vorspannung abstützt, um die Anlage des Hebels 56 an der zugehörigen Sensor-Masse 41 zu gewährleisten. Jede Welle 58 ist in ihrer zylindrischen Umgangsfläche mit einer ebenen Fläche 59 versehen. Ein nicht sichtbarer federbelaste­ ter Zündbolzen ist fluchtend mit einer Zündkapsel 36 angeord­ net und wird durch den zylindrischen Abschnitt der Welle 58 in seiner zurückgezogenen Lage gehalten. Er wird ausgelöst, wenn die Welle 58 durch den Hebel 56 so gedreht wird, daß der Zündbolzen mit der Planfläche 59 der Welle 48 fluchtet.

In Fig. 4 ist ein reiner Feder-Masse-Sensor dargestellt, der eine im wesentlichen ungedämpfte Sensor-Masse 41′ aufweist, die normalerweise einen größeren Weg zurücklegt, als ein ge­ dämpfter Feder-Masse-Sensor. In jeder anderen Hinsicht ist dieser Sensor-Auslöser gleich dem Sensor-Auslöser von Fig. 3 und entsprechende Teile sind mit dem gleichen Bezugszeichen, jedoch mit einem Strich, bezeichnet.

Es ist auch möglich, einen gedämpten Feder-Masse-Sensor zu verwenden, bei dem die Dämpfung durch eine scharfkantige Blende im Kolben erreicht wird, wie dies in der US-PS 35 63 024 gezeigt ist.

In Fig. 5 ist ein elektronischer Sensor dargestellt, dessen Sensor-Masse 41′′ in einem Winkel im Sensor angeordnet ist.

Dieser Sensor kann am Tunnel eines Fahrzeuges in Verbindung mit den elektronischen Diagnoseschaltkreisen angeordnet werden. Die Bewegung der Sensor-Masse 41′′ bewirkt eine Veränderung eines elektronischen Dehnungsmeßstreifens 100 proportional zu der Be­ schleunigung der Sensor-Masse. Der Widerstand des Dehnungsmeß­ streifens ist Teil eines elektrischen Schaltkreises, der auf die Widerstandsänderung anspricht und die Schwere des Aufpralls feststellt und ein Aufblasen des Gassackes einleitet, wenn dies wünschenswert ist. Anstelle des Dehnungsmeßstreifens kann auch ein piezoelektrischer Kristall verwendet werden. In diesem Fall überwacht der elektronische Schaltkreis das Ausgangssig­ nal des piezoelektrischen Kristalls anstelle des Widerstandes des Dehnungsmeßstreifens. Der hier gezeigte elektronische Sensor unterscheidet sich von den bekannten elektronischen Sensoren in erster Linie dadurch, daß die Sensor-Masse in einem Winkel, im dargestellten Beispiel in einem Winkel von 20°, in bezug auf die Horizontalebene angeordnet ist. Es sei erwähnt, daß auch bei allen anderen Arten von Sensoren die Wirksamkeit verbessert wird, wenn diese in bezug auf die Horizontalebene in einem Winkel nach unten geneigt sind.

Aus den Diagrammen gemäß Fig. 6 bis 10 geht hervor, daß die Anordnung eines Aufprall-Sensors in einem Winkel zur Horizon­ talen, und zwar in Fahrtrichtung nach unten geneigt, vorteil­ haft ist. Ein Crash-Sensor mit einer Kugel in einem Röhrchen hat einen unkontrollierbaren Freiheitsgrad, nämlich die Lage der Kugel in dem Röhrchen. Wenn die Kugel sich in dem Zylin­ der bewegt, ohne die Zylinderwand zu berühren, ist die Kugel einer wesentlich größeren Geschwindigkeitsänderung unterwor­ fen, um einen gegebenen Weg zurückzulegen, als bei einer Be­ rührung zwischen der Kugel und der Wand des Röhrchens. Dies ist bedingt durch die Tatsache, daß die Drosselung der Luft­ strömung proportional der 2,5fachen Potenz des Spaltes ist. Wenn der Spalt die Form einer Sichel hat, wie dies der Fall ist, wenn die Kugel auf einer Seite an der Wand des Röhrchens anliegt, kann mathematisch nachgewiesen werden, daß der Strö­ mungswiderstand etwa die Hälfte des Widerstandes beträgt, der bei einem ringförmigen Spalt auftritt. Wenn die Kugel zu­ sätzlich innerhalb des Röhrchens herumwirbeln kann, wird Ener­ gie in Form von Reibung vernichtet, was wiederum in ähnlicher Weise die Wirksamkeit des Sensors insbesondere bei leichten Crashs verringert. Für Fahrzeug-Aufprall-Sensoren ist es da­ her wünschenswert, den Sensor in einem Winkel zur Waagerechten anzuordnen, so daß eine vorherrschende Beschleunigungsvektor- Komponente vorhanden ist, welche die Kugel an einer Seite des Zylinders hält.

Bei der Unterscheidung zwischen verschiedenen Arten von Crashs, die durch lange Impulse gekennzeichnet sind, wurde festge­ stellt, daß heftige Crashs, wie Fahrzeug-gegen-Fahrzeug- Zusammenstöße im Bereich der A-Säule mit hoher Geschwindig­ keit, eine beträchtliche senkrechte Beschleunigungs-Komponen­ te haben, wogegen schwache Crashs, wie beispielsweise ein Fron­ talaufprall mit 15 km/h, keine nennenswerte Vertikalkomponente haben. Wenn die Sensoren horizontal angeordnet sind, können sie nicht zwischen diesen beiden Crashs unterscheiden. Es wur­ de unvorhersehbar und unerwartet festgestellt, daß bei einer Anordnung der Sensoren in einem nach unten gerichteten Winkel die resultierende Beschleunigung, die sowohl aus vertikalen als auch aus horizontalen Komponenten besteht, die beiden Crashs unterscheidbar macht. Dies läßt sich aus den Diagram­ men der Fig. 6 bis 11 entnehmen.

Der Crash, dem die Diagramme der Fig. 6, 8 und 10 zugrundelie­ gen, ist ein Fahrzeug-gegen-Fahrzeug-Aufprall auf der A- Säule bei einer Geschwindigkeit von 72 km/h, wobei das unter­ suchte Fahrzeug das Zielfahrzeug war, während der Crash, dem die Diagramme der Fig. 7, 9 und 11 zugrundeliegen, ein Fron­ talaufprall auf eine Barriere bei 15 km/h ist. Beim Übereinan­ derlegen der Diagramme von Fig. 6 und 7 zeigt sich, daß die Geschwindigkeitskurven (VEL) nach einer Verzögerung von 5 ms bei dem A-Säulen-Aufprall praktisch nicht unterscheidbar sind.

Dies zeigt, daß es außerordentlich schwierig oder sogar unmög­ lich wäre, einen Crash-Sensor zu schaffen, der bei dem A-Säu­ len-Aufprall auslöst, jedoch bei dem 15-km/h-Frontalaufprall nicht auslöst. Die Fig. 6 und 7 zeigen die horizontalen Be­ schleunigungskomponenten der beiden Crashs, wobei die Be­ schleunigungsmesser auf dem Getriebetunnel des Fahrzeuges angebracht waren. In jeder Kurve wurde die Beschleunigung integriert, um die Geschwindigkeitsänderung des Tunnels re­ lativ zu einem Koordinatensystem, das sich mit der Geschwin­ digkeit vor dem Aufprall bewegt, zu erhalten. Die Geschwin­ digkeitskurven sind mit VEL bezeichnet. Der Zündzeitpunkt eines Sensors, der für die Anordnung an der genannten Stelle ausgelegt ist, ist in Fig. 10 bei etwa 65 ms für den A-Säu­ len-Aufprall dargestellt. Der Sensor zündete nicht bei dem 15-km/h-Frontalaufprall von Fig. 11.

Fig. 8 und 9 zeigen die senkrechten Beschleunigungen für die gleichen beiden Crashs an derselben Stelle. Während die ho­ rizontalen Beschleunigungen und Geschwindigkeiten in beiden Fällen sehr ähnlich waren, sind die senkrechten Beschleuni­ gungen und Geschwindigkeiten deutlich unterschiedlich. Wenn daher der Sensor so gedreht wurde, daß er für einen Teil der senkrechten Beschleunigungskomponenten sowie den größten Teil der horizontalen Beschleunigungskomponenten empfindlich ist, wäre der Sensor in der Lage, zwischen diesen beiden Crashs zu unterscheiden. Dies ist in Fig. 10 und 11 dargestellt, wo die Beschleunigung bezogen auf eine Achse, die um 24° relativ zu der Horizontalebene gedreht ist, gezeigt ist. Wenn diese bei­ den Diagramme übereinander gelegt werden, so kann man fest­ stellen, daß die Geschwindigkeitskurve für den 15-km/h-Fron­ talaufprall praktisch unverändert ist, während die Geschwin­ digkeitskurve für den A-Säulen-Aufprall eine deutliche Oszil­ lation zeigt. Tatsächlich ist die Geschwindigkeitskurve (VEL) für den A-Säulen-Aufprall im Zeitraum von 50 bis 75 ms viel steiler als die Geschwindigkeitskurve (VEL) für den 15-km/h- Frontalaufprall. Untersuchungen haben gezeigt, daß der Sen­ sor schräg nach unten gerichtet sein sollte und nicht schräg nach oben, um eine maximale Verbesserung in bezug auf die Zündzeit zu erhalten. So zündete der Sensor in 65 ms, wenn er um 24° nach unten geschwenkt wurde, jedoch erst nach 89 ms, wenn er um 30° nach oben verschwenkt wurde. Dies war für den Fachmann vollkommen überraschend.

Bei der Anbringung eines Sensors am Lenkrad des Fahrzeuges, wie dies in US-PS 45 80 810 dargestellt ist, dreht sich der Sensor normalerweise mit dem Lenkrad, und um zu erreichen, daß der Sensor stets die gleiche Lage hat unabhängig von der Winkelstellung des Lenkrades, muß die Achse des Sensors pa­ rallel zur Achse der Lenksäule sein. Es wurde festgestellt, daß die Anordnung eines Sensors in einem Winkel auf dem Ge­ triebetunnel des Fahrzeuges ebenfalls einen früheren Zündzeit­ punkt erbrachte. Das Studium der Diagramme der Beschleuni­ gungswerte über die beiden vorher beschriebenen, ausgewählten Fahrzeug-Crashs führten zu einem Verständnis dieses Phänomens. Wie vorher erwähnt, ist der Crash, dem die Diagramme der Fig. 6, 8 und 10 zugrunde liegen, ein Fahrzeug-gegen-Fahrzeug-Crash bei 72 km/h, wobei das aufprallende Fahrzeug das Zielfahrzeug einen Winkel von 30° an der A-Säule traf. Das hier interes­ sierende Fahrzeug war das Zielfahrzeug. Da die Front dieses Fahrzeuges bei diesem Unfall nicht beteiligt war, ist die An­ sprechzeit von Knautschzonensensoren spät. Daher muß der Crash von einem im Fahrzeugraum angeordneten Sensor wahrge­ nommen werden. Der zweite, hier interessierende Crash ist ein 15-km/h-Frontalaufprall, bei dem die Fahrzeughersteller kein Zünden des Sensors wünschen. Wenn ein Sensor parallel zur Längsachse des Fahrzeuges angeordnet ist, würde dieser Sensor bei dem Säulen-Crash spät zünden und auch bei dem 15-km/h-Frontalaufprall zünden. Wenn der Sensor so ausgebil­ det ist, daß er bei dem 15-km/h-Crash nicht zündet, zündet er bei dem A-Säulen-Crash noch später. Wenn umgekehrt der Sen­ sor so entworfen ist, daß er rechtzeitig bei einem A-Säulen- Crash zündet, so zündet er noch früher bei dem 15-km/h-Crash.

Wenn jedoch der Sensor in einem Winkel von 24° angeordnet wird, findet der entgegengesetzte Vorgang statt. Ein Sensor kann leicht so entworfen werden, daß er bei dem 15-km/h-Crash nicht zündet, jedoch zündet er dann auch erst geraume Zeit nach einem A-Säulen-Aufprall. Wenn ein Sensor in einem Winkel von 24° zur Horizontalen angeordnet wird, wie dies in den Diagram­ men der Fig. 10 und 11 zugrundegelegt ist, so ist er empfind­ lich für 41% (sin 24°) der senkrechten Geschwindigkeitsänderung und verliert nur 9% (1 - cos 41) der horizontalen Geschwindig­ keitsänderung. Bei dem A-Säulen-Crash besteht eine beträchtli­ che oszillierende senkrechte Geschwindigkeitsänderungskomponen­ te. Wenn diese der horizontalen Geschwindigkeitsänderung über­ lagert wird, verursacht sie auch eine Schwingung der Resultieren­ den. Der Sensor zündet dann bei einer der Spitzen der kombinier­ ten Geschwindigkeitsänderungs-Schwingung.

Bei dem 15-km/h-Frontalaufprall erfolgt dagegen keine derartige signifikante Änderung der Vertikalgeschwindigkeit, und demzu­ folge erhöht die Anordnung des Sensors in einem Winkel dessen Empfindlichkeit für diesen Crash nicht.

Obgleich ein im Fahrgastraum angeordnetes System beschrieben wurde, ist es offensichtlich, daß viele der Vorteile der Erfin­ dung auch für einen in der Knautschzone angeordneten Sensor Gül­ tigkeit haben.

Durch die Angabe, daß der Sensor nach unten geneigt ist, soll ausgedrückt werden, daß das vordere, der Vorderseite des Fahr­ zeuges am nächsten liegende Ende tiefer liegt als das rückwär­ tige Ende.

Obgleich ein System für ein Kraftfahrzeug beschrieben ist, sind die Vorteile der Erfindung auch bei dem Schutz von Fahrern und Fahrgästen von anderen Fahrzeugen in gleicher Weise zutreffend. Demzufolge soll der Ausdruck "Fahrzeug" auch Lastwagen, Boote, Flugzeuge und Eisenbahnzüge umfassen.

Gassäcke sind besonders wirkungsvoll zur Verhinderung von Ver­ letzungen von Fahrzeuginsassen bei Frontalzusammenstößen. Sie sind auch wirksam bei einem Seitenaufprall, wenn das Zielfahr­ zeug einer beträchtlichen Veränderung seiner Längs- oder Hori­ zontalgeschwindigkeit unterworfen ist und die Insassen daher durch Aufschlagen auf die Windschutzscheibe, das Lenkrad oder die Instrumententafel verletzt würden. In einer kürzlichen Studie eines großen Automobilherstellers wurde angenommen, daß 50% der Unfälle, bei denen Gassäcke eine bedeutende Hilfe zur Verhinderung von Todesfällen und zur Verringerung von Verletzun­ gen seitliche Unfälle mit einem Aufprall in einem Winkel von 30° auf die A-Säule bei einer Geschwindigkeit von 72 km/h sind, auf die vorstehend Bezug genommen wurde. Die Kraftfahrzeugher­ steller sind sich darin einig, daß es unerwünscht ist, einen Gassack bei einem leichten Unfall auszulösen, wie er durch einen 15-km/h-Frontalaufprall auf eine Wand typisiert ist. Wie aus Fig. 6 und 7 hervorgeht, war es bisher unmöglich, zwischen diesen beiden Crashs zu unterscheiden, da bisher alle Crash- Sensoren außer denjenigen, die am Lenkrad angeordnet sind, in eine horizontale Richtung zeigen.

Natürlich könnte der Vorteil der Verwendung der senkrechten Be­ schleunigungskomponenten in Verbindung mit den horizontalen Be­ schleunigungskomponenten mit Hilfe von zwei Beschleunigungsmes­ sern in einem geeigneten elektronischen Schaltkreis realisiert werden. Dies ist jedoch sehr aufwendig. Demgegenüber benützt die vorliegende Erfindung die senkrechten Beschleunigungskompo­ nenten, die bei einem Fahrzeug-Crash auftreten, um mit einem Sensor eine Unterscheidung zwischen Unfällen, bei denen ein Aus­ lösen des Gassacks erwünscht ist und solchen Unfällen, bei denen keine Auslösung des Gassacks stattfinden soll, zu ermöglichen. Auf Lenksäulen angeordnete Sensoren sind empfindlicher für die senkrechten Beschleunigungskomponenten. Die Tatsache, daß die dadurch bedingte Schrägstellung die Unterscheidungsfähigkeit und die Ansprechzeit des Sensors verbessert, war nicht bekannt und daher wurden alle anderen Crash-Sensoren in dem Fahrzeug stets mit ihren Achsen in der Horizontalebene angeordnet.

Claims (14)

1. Insassen-Rückhaltesystem für ein Fahrzeug mit einem Sensor zum Auslösen des Rückhaltesystems, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) an einer anderen Stelle als am Lenkrad am Fahrzeug in einem Winkel zur Horizontalen angebracht ist.

2. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, mit einem aufblasbaren Gassack und Aufblasemitteln für den Gassack, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sensor (10) als Aufprallsensor aus­ gebildet ist und im Fall eines Aufpralls die Aufblasemit­ tel aktiviert.

3. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, mit einem aufblasbaren Gas­ sack, einem Gasgenerator mit einem Gehäuse, das ein entzünd­ bares, gaserzeugendes Material enthält und in Verbindung mit dem Inneren des Gassacks steht, und einer Zündeinrichtung zum Zünden des gaserzeugenden Materials innerhalb des Gasge­ neratorgehäuses, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor (10) zum Feststellen eines Aufpralls und zum Auslösen der Zünd­ einrichtung in einem Winkel nach unten geneigt im Fahrgast­ raum angeordnet ist.

4. Rückhaltesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) redundante Mittel zum Erkennen des Aufpralls und zum Auslösen der Zündeinrichtung aufweist.

5. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ( 10) in einem Gehäuse angeordnet ist, das im we­ sentlichen in oder parallel zur Horizontalen liegt und daß der Sensor in einem Winkel nach unten geneigt in dem Gehäu­ se angeordnet ist.

6. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) in einem Winkel von etwa 10° bis 40° gegenü­ ber der Horizontalen nach unten geneigt ist.

7. Rückhaltesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) in einem Winkel von etwa 10° bis 30° gegenü­ ber der Horizontalen nach unten geneigt ist.

8. Mechanischer Sensor (10) mit geringer Vorspannung zur An­ bringung im Fahrgastraum eines Fahrzeuges, der ohne elektri­ sche Leistung zum Zünden des pyrotechnischen Elements eines Gassack-Rückhaltesystems arbeitet, wobei der Sensor eine Zündkapsel, einen federbelasteten Zündbolzen und Mittel zum Auslösen des Zündbolzens zwecks Aufschlagen auf die Zündkap­ sel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor in bezug auf die Horizontale in einem Winkel nach unten geneigt ist.

9. Insassen-Rückhaltesystem für ein Fahrzeug mit einem elekro­ nischen Sensor (10) zum Auslösen des Rückhaltesystems, der eine Sensormasse und Auslösemittel aufweist, die auf die Be­ wegung der Sensormasse ansprechen, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensormasse sowohl auf vertikale als auch auf hori­ zontale Beschleunigungskomponenten anspricht.

10. Rückhaltesystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Bewegung der Sensormasse ansprechenden Mittel Deh­ nungsmeßstreifen (100) sind.

11. Rückhaltesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die auf die Bewegung der Sensormasse ansprechenden Mittel ein pizoelektrisches Kristall aufweisen.

12. Insassen-Rückhaltesystem für ein Fahrzeug, gekennzeichnet durch einen außerhalb des Lenkrades angebrachten Sensor (10) zum Auslösen des Rückhaltesystems mit Mitteln, die sowohl auf vertikale als auch auf horizontale Beschleunigungskom­ ponenten ansprechen.

13. Insassen-Rückhaltesystem für ein Fahrzeug mit einem elektroni­ schen Sensor (10), dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor Mit­ tel enthält, die sowohl auf vertikale als auch auf horizonta­ le Beschleunigungskomponenten ansprechen.

14. Aufprall-Sensor zum Auslösen eines aufblasbaren Insassen-Rück­ haltesystems, mit einer federbelasteten Sensormasse und Mit­ teln zum Auslösen eines Zündbolzens bei einem Aufprall, damit dieser auf eine Zündkapsel schlägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (10) gegenüber der Horizontalen schräg nach unten geneigt ist.