DE4224166C2 - Passive Sicherheitseinrichtung, insbesondere Gassacksystem, zum Schutz der Insassen eines Fahrzeuges vor Verletzungen bei Unfällen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine passive Sicherheitseinrich­ tung, insbesondere ein Gassacksystem, zum Schutz der Insassen eines Fahrzeuges vor Verletzungen bei Unfällen, mit einer Sensoreinrichtung zur Erfassung der Fahrzeugbeschleunigungen und -verzögerungen, einer mit der Sensoreinrichtung verbundenen Auswerteeinrichtung zum Auswerten des Ausgangssignals der Sensoreinrichtung und einer mit der Auswerteeinrichtung verbundenen Auslöseeinrichtung zum Aktivieren einer Insassen-Schutzvorrichtung zum Schützen der Insassen vor Verletzungen auf den Empfang eines Auslösesignals hin.

Passive Sicherheitseinrichtungen in Kraftfahrzeugen, Flugzeugen und Eisenbahnen sowie Verfahren zur Aus­ lösung dieser Sicherheitseinrichtung sind grundsätzlich bekannt (DE 24 50 235 A1, DE 27 45 620 A1, EP 0 199 024 B1). Beispielsweise handelt es sich bei dem Gassacksystem in einem Kraftfahrzeug um eine derartige passive Sicherheitseinrichtung (derartige Sicherheitssysteme werden auch mit "Airbag"-System bezeichnet). Bei diesem Sicherheitssystem wird bei Auftreten einer bestimmten Beschleunigung bzw. Verzögerung, die von einer Sensoreinrichtung erfaßt wird, die eigentliche Insassen-Schutzvorrichtung ausgelöst, bei der es sich um ein in einer bestimmten vorgegebenen Zeit aufzublasendes Aufprallschutzkissen handelt. Passive Sicher­ heitseinrichtungen weisen herkömmlicherweise die fol­ genden Funktions- oder Baueinheiten auf: Eine Sensor­ einrichtung zur Erfassung der Fahrzeugbeschleunigung und -verzögerung, eine mit der Sensoreinrichtung ver­ bundene Auswerteeinrichtung zum Auswerten des Ausgangs­ signals der Sensoreinrichtung und eine mit der Aus­ werteeinrichtung verbundene Auslöseeinrichtung zum Aktivieren der (eigentlichen) Insassen-Schutzvorrich­ tung zum Schützen der Insassen vor Verletzungen auf den Empfang eines Auslösesignals hin. Die obigen drei Komponenten sind mitunter räumlich getrennt voneinander in dem entsprechenden Fahrzeug untergebracht. Bei einem Kraftfahrzeug befindet sich beispielsweise die Auslöse­ einrichtung zusammen mit dem Gasgenerator im Lenkrad bzw. Armaturenbrett (Handschuhfach), während die Aus­ werteeinrichtung zusammen mit der übrigen Elektronik des Kraftfahrzeuges in einem zum Zwecke des einfachen Austausches einzelner Module leicht zugänglichen Be­ reich, beispielsweise im Motorraum untergebracht ist. Die Sensoreinrichtung kann an einer dritten Stelle des Fahrzeuges untergebracht sein. Sämtliche dieser Ein­ richtungen sind über elektrische Leitungen miteinander verbunden; der Signal- oder Datenaustausch zwischen den einzelnen Einrichtungen erfolgt elektrisch. Nachteilig hierbei ist die Anfälligkeit der Sicherheitseinrichtung für Fehlfunktionen infolge von äußeren elektromagnetischen Störimpulsen, die über die elektrischen Verbindungsleitungen in das System eingekoppelt werden können und im ungünstigsten Fall eine Fehlauslösung der Insassen-Schutzvorrichtung bewirken können. Durch aufwendige und kostenintensive Abschirmungsmaßnahmen kann eine Abschwächung der Störimpulse erreicht, aber nicht in jedem Fall unterbunden werden.

In der nachveröffentlichten DE 40 26 697 C2, die auf eine vorangemeldete Patentanmeldung zurückgeht, ist ein Rückhaltesystem für Fahrzeuginsassen beschrieben, bei dem ein optisch arbeitender Beschleunigungs-/Verzögerungssensor eingesetzt wird. Der Sensor ist mit einer beweglichen Masse versehen, welche über einen Lichtleiter beleuchtet wird und ein beschleunigungsabhängiges Schattenmuster auf der Oberfläche eines lichtempfindlichen, mit einem Mikroprozessor verbundenen DRAM erzeugt. Die Auslösung der Insassenschutzvorrichtung erfolgt durch ein Lichtsignal, welches wiederum über einen Lichtleiter übertragen wird.

Ferner sind optisch-mechanische Beschleunigungssensoren im Stand der Technik bei einer Vielzahl von technischen Anwendungen bekannt. Beispiele für optisch-mechanische Beschleunigungssensoren finden sich in DE 32 31 800 A1, DE 35 40 948 C2, DE 38 08 312 A1, DE 39 18 640 A1, DE 40 15 668 A1, US 3 789 674 und US 4 493 212. Derartige Beschleunigungssensoren finden unter anderem Anwendung bei der Steuerung von Bewegungsprozessen, oder aber als Auslöseelemente zur Initiierung bestimmter Vorgänge bei Auftreten von Beschleunigungen, die größer sind als ein vorgegebener Schwellwert. Ein Beispiel für den letztgenannten Anwendungsfall ist das bereits oben erwähnte passive Sicherheitssystem mit aufblasbarem Aufprallschutzkissen für Kraftfahrzeuge, bei dem der Beschleunigungssensor die Funktion des Auslösers der passiven Sicherheitseinrichtung hat.

Lediglich in DE 32 31 800 A1, DE 40 15 668 A1 und US 4 493 212 sind Sensoren beschrieben, denen ein optisches Signal zugeführt wird und die ein optisches Ausgangssignal liefern, das ein Maß für die sensierte Beschleunigung bzw. Verzögerung ist. Sämtliche übrige obige Druckschriften beschreiben Sensoren, die zwar intern optisch arbeiten, deren Ausgangssignale jedoch elektrischer Natur sind. Nachteilig dabei ist, daß das Sensorsystem hierbei über elektrische Verbindungsleitungen mit dem Gesamtsystem, in das der Beschleunigungssensor eingebunden ist, verbunden ist. Dadurch können beispielsweise elektromagnetische Störimpulse eingekoppelt werden, die zu Fehlfunktionen und im ungünstigsten Fall zu einer Fehlauslösung führen können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine passive Sicherheitseinrichtung zu schaffen bzw. anzugeben, die derart konzipiert ist, daß Fehlfunktionen und Fehlauslösungen der eigentlichen Insassen-Schutzvorrichtung infolge von externen Störsignalen unterbunden werden; dabei soll insbesondere ein optisch-mechanischer Beschleunigungssensor eingesetzt werden, der gegenüber elektromagnetischen Störungen unempfindlich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung eine passive Sicherheitseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen passiven Sicherheitseinrichtung sind den Unteransprüchen 2 bis 21 zu entnehmen.

Nach der Erfindung erfolgt der Signalaustausch unter den einzelnen Einrichtungen ausschließlich durch optische Lichtsignale und auf optischem Wege, d. h. aus­ schließlich durch Lichtwellenleiter. Im übrigen erfolgt der Betrieb, insbesondere die Funktionsüberwachung und -diagnostik der Sicherheitseinrichtung mittels elektrischer Signale. Vorteilhafterweise werden optische Lichtsignale aber auch dann benutzt, wenn es um die Kommunikation der einzelnen Bestandteile der Sicherheitseinrichtung geht, ohne daß die Insassen-Schutzvorrichtung ausgelöst wird.

Aufgrund der Verbindung der einzelnen Komponenten der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung ausschließlich durch Lichtwellenleiter ist ein zuverlässiger Schutz gegen die Einkopplung von elektromagnetischen Störimpulsen sowie sonstiger Störsignale von außen gegeben. Die einzelnen Komponenten (Sensoreinrichtung, Auswerte­ einrichtung und Auslöseeinrichtung), in denen neben den optischen Signalen auch elektrische verarbeitet und er­ zeugt werden, lassen sich verhältnismäßig einfach durch den Einschluß in Gehäuse aus elektrisch leitendem Mate­ rial gegen elektromagnetische Störsignale abschirmen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sensoreinrichtung mit einer optischen Einheit zur Erzeugung eines der erfaßten Be­ schleunigung oder Verzögerung entsprechenden optischen Ausgangssignals versehen ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dieser optischen Einheit um eine Lichtsignal- Erzeugungsvorrichtung, die die Intensität des Licht­ signales in Abhängigkeit von der erfaßten Beschleuni­ gung oder Verzögerung verändert. Die Intensität des Lichtsignales läßt sich auf relativ einfache Weise in Abhängigkeit von der Beschleunigung verändern. Außerdem ist die Ermittlung des Beschleunigungswertes anhand der Lichtintensität des optischen Signales und der Ver­ gleich der Lichtintensität mit einem vorgegebenen Schwellwert zur Auslösung der eigentlichen Insassen- Schutzvorrichtung elektro-optisch bzw. elektronisch recht einfach zu realisieren. Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung nach dieser Weiterbildung ist also sozusagen lichtintensitäts-gesteuert.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei der optischen Einheit der Sensoreinrichtung um ein optisches Filter­ element, dessen Transmissionseigenschaften in Abhängig­ keit von der Beschleunigung veränderbar sind. Das optische Filterelement weist hierzu bereichsweise unterschiedliche Transmissionseigenschaften auf und ist zwischen einer lichtaussendenden und einer lichtempfan­ genden Einrichtung, vorzugsweise zwischen den Enden zweier Lichtwellenleiter, angeordnet und zwischen die­ sen derart bewegbar, daß es relativ zur optischen Achse in Abhängigkeit von dem Maß der Beschleunigung oder Verzögerung bewegbar ist. In Abhängigkeit von der Posi­ tion des optischen Filterelementes relativ zu der lichtaussendenden und der lichtempfangenden Einrichtung bzw. relativ zu den beiden Lichtwellenleitern sind die Transmissionseigenschaften des optischen Filterelemen­ tes unterschiedlich. Die Position, die das optische Filterelement einnimmt, hängt wiederum von der Be­ schleunigung bzw. Verzögerung des Fahrzeuges ab. Somit ist eine technisch recht einfache Realisierung einer optischen Einrichtung angegeben, die ein Lichtsignal mit einer Lichtintensität erzeugt, anhand derer die Beschleunigung bzw. Verzögerung ermittelt werden kann.

Vorteilhafterweise handelt es sich bei dem optischen Filterelement um eine lichtdurchlässige Scheibe, Platte o. dgl. mit über die Fläche der Scheibe betrachtet be­ reichsweise unterschiedlichen Lichtdurchlässigkeiten. Vorzugsweise verändern sich diese Transmissionseigen­ schaften kontinuierlich oder schrittweise.

Vorteilhafterweise weist die Sensoreinrichtung bei Aus­ bildung der optischen Einheit als optisches Filter­ element ein Feder-Masse-System mit einem Federelement und einem mit diesem gekoppelten Trägheits-Massekörper auf. Der Trägheits-Massekörper ist frei bewegbar und wird bei Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges ausgelenkt. Mit dem Trägheits-Massekörper gekoppelt, insbesondere direkt verbunden ist das optische Filter­ element. Vorzugsweise übernimmt das optische Filter­ element selbst die Funktion des Trägheits-Massekörpers der Sensoreinrichtung. Die Kopplung bzw. Einbindung des optischen Filterelementes mit bzw. in einem Feder- Masse-System zur Ermittlung der Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeuges stellt eine konstruktiv recht einfache Lösung des Problems dar, das optische Filterelement in Abhängigkeit von der gegenwärtigen Beschleunigung oder Verzögerung relativ zu der licht­ aussendenden und der lichtempfangenden Einrichtung (den beiden Lichtwellenleitern) zu bewegen.

Vorteilhafterweise ist das optische Filterelement mit in Querrichtung zur optischen Achse betrachtet be­ reichsweise unterschiedlichen Transmissionseigenschaf­ ten ausgestattet und quer zur optischen Achse bewegbar. Aufgrund der bereichsweise unterschiedlichen Transmis­ sionseigenschaften, d. h. der bereichsweise unterschied­ lichen Lichtdurchlässigkeiten verändert das optische Filterelement bei konstanter Intensität des einfallen­ den Lichtes die Intensität des austretenden Lichtes in Abhängigkeit von der Beschleunigung oder Verzögerung. Wie bereits oben erwähnt, wird das einfallende Licht vorzugsweise über einen ersten Lichtwellenleiter und das ausfallenden Licht über einen zweiten Lichtwellen­ leiter zu- bzw. abgeführt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die Beschleunigung oder Verzögerung anhand des Intensitätsunterschiedes zwischen dem dem optischen Filterelement zugeführten Lichtsignal und dem aus dem optischen Filterelement austretenden Lichtsignal ermit­ telt wird. Damit ist die Beschleunigungs- oder Verzöge­ rungsermittlung unabhängig von der Intensität des dem optischen Filterelement zugeführten Lichtes, das auf­ grund von diversen Umständen durchaus Lichtintensitäts­ schwankungen unterliegen kann.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Lichtquelle, die das dem optischen Filterelement zuzuführende Licht erzeugt und aussendet, Teil der Auswerteeinrichtung ist; hierbei wird das Licht dieser Lichtquelle über einen ersten Lichtwellen­ leiter der Sensoreinrichtung und damit der optischen Einheit bzw. dem optischen Filterelement zugeführt. Das von der optischen Einheit in Abhängigkeit von der Be­ schleunigung oder Verzögerung in seiner Intensität ver­ änderte Licht wird als optisches Signal über einen zweiten Lichtwellenleiter zu der Auswerteeinrichtung zu­ rückgeführt. In der Auswerteeinheit erfolgt die Ermitt­ lung des Lichtintensitätsunterschiedes vorzugsweise durch Vergleich zweier Signale und die Überprüfung, ob der Lichtintensitätsunterschied größer/gleich einem vorgegebenen Schwellwert oder kleiner als ein vorge­ gebener Schwellwert ist. Bei den beiden Signalen, die vorzugsweise elektrisch sind, handelt es sich zum einen um ein die Intensität des Lichtes der Lichtquelle re­ präsentierendes Signal und zum anderen um ein Signal, das die Intensität des von der optischen Einheit kom­ menden Lichtsignales repräsentiert. Die Anordnung der Lichtquelle in der Auswerteeinrichtung hat den Vorteil, daß der Sensoreinrichtung keinerlei elektrische Energie zugeführt werden muß, vielmehr elektrische Signale, sofern vorhanden, ausschließlich in der Auswerteein­ richtung auftreten, mithin elektrische Signalverbindun­ gen mit anderen (ggf. externen) Komponenten der Sicher­ heitseinrichtung nicht erforderlich sind.

Vorteilhafterweise erfolgt in der Auswerteeinrichtung auch die Erzeugung des optischen Auslösesignals zum Auslösen der eigentlichen Insassen-Schutzvorrichtung. Hierzu ist die Auswerteeinrichtung über einen Lichtwel­ lenleiter mit der Auslöseeinrichtung verbunden. In der Auslöseeinrichtung wird das optische Auslösesignal zu­ nächst in ein elektrisches Signal umgesetzt, mit dem eine Auslöseeinheit zum Aktivieren der Insassen-Schutz­ vorrichtung versorgt wird. Vorzugsweise wird über den­ selben Lichtwellenleiter zwischen Auswerteeinrichtung und Auslöseeinrichtung permanent ein optisches (Funk­ tionsüberwachungs-)Signal gesendet, das innerhalb der Auslöseeinrichtung in ein elektrisches Signal umgesetzt wird, um nach nochmaliger Umsetzung in ein optisches Signal über einen weiteren Lichtwellenleiter zu der Aus­ werteeinrichtung zurückgeführt zu werden. Das der Aus­ löseeinrichtung zugeführte optische Funktionsüber­ wachungssignal dient der Überwachung der Auslöseein­ richtung und der gesamten Sicherheitseinrichtung auf eventuelle Defekte.

Bei der Auslöseeinheit handelt es sich beispielsweise um einen elektrischen Zünder zum Zünden eines Gasgene­ rators zum Aufblasen des Gaskissens mit Verbrennungs­ gasen. Das elektrische Signal, das in einer Umsetzein­ richtung, z. B. einer Leucht- oder Laserdiode, in das zu der Auswerteeinrichtung zurückzuführende optische Signal umgesetzt wird, wird auch der in Reihe zu der Umsetzeinrichtung geschalteten elektrischen Auslöse­ einheit zugeführt. Dieses elektrische Signal ist z. B. von seinem Zeitverlauf und/oder seiner Größe bzw. Ener­ gie derart gewählt, daß die Auslöseeinheit nicht an­ spricht. Sofern der Auswerteeinrichtung ein optisches Signal mit vorgegebener Signatur (Größe, Zeitverlauf) zurückgeführt wird, kann die komplette Sicherheitsein­ richtung überwacht werden. So kann z. B. anhand der Lichtintensität des optischen Signals festgestellt wer­ den, um welche Fehlerart es sich handelt. Liegt ein Kurzschluß vor, ist der auch die Auslöseeinheit durch­ fließende elektrische Strom größer (aber immer noch kleiner als zur Aktivierung der Auslöseeinheit erfor­ derlich), so daß auch die Lichtintensität des in der Auslöseeinrichtung erzeugten optischen Signals erhöht ist, was wiederum zur Feststellung eines Defektes, in diesem Fall eines Kurzschlusses, benutzt werden kann. Wird kein Signal zurückgeführt, wird eine Unterbrechung in der elektrischen Beschaltung festgestellt.

Vorteilhafterweise durchdringt auch das von der Aus­ werteeinrichtung erzeugte und der Auslöseeinrichtung zugeführte optische Signal das optische Filterelement. Hierzu ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung zwischen der Auswerteeinrichtung und der Sensoreinrich­ tung ein weiterer Lichtwellenleiter vorgesehen. Das über diesen Lichtwellenleiter dem optischen Filter­ element zugeführte Licht wird hinter dem optischen Filterelement in einen zusätzlichen Lichtwellenleiter eingespeist und über diesen der Auslöseeinrichtung zu­ geführt. Die anschließende Umsetzung in ein elek­ trisches Signal und darauffolgende Umsetzung des elek­ trischen Signals in ein optisches Signal, das zu der Aus­ werteeinrichtung zurückgeführt wird, macht es möglich, den gemessenen Beschleunigungs- oder Verzögerungswert in der Auswerteeinrichtung anhand zweier separat empfangener Lichtsignale zu ermitteln, wodurch die Funktionszuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Sicher­ heitseinrichtung erhöht ist.

Wie bereits oben erwähnt, ist die Lichtintensität des optischen Überwachungssignals, das der Auslöseeinrich­ tung zugeführt wird, derart gewählt, daß das sich aus diesem optischen Lichtsignal ergebende elektrische Sig­ nal die Auslöseeinheit nicht aktiviert. Sobald in der Auswerteeinheit festgestellt wird, daß die Beschleuni­ gung oder Verzögerung einen vorgegebenen Schwellwert erreicht oder überschreitet, sendet die Auswerteeinheit ein optisches Auslösesignal aus, dessen Lichtintensität wesentlich größer als diejenige des optischen Über­ wachungssignals ist. Aufgrund dieser erhöhten Licht­ intensität wird die Auslöseeinheit - nach Umsetzung des optischen Auslösesignals in ein elektrisches (Auslöse-) Signal - von einem zum Auslösen der Auslöseeinheit aus­ reichend hohen elektrischen Strom durchflossen. Das Auslösesignal wird vorteilhafterweise durch ent­ sprechende Ansteuerung der Lichtquelle der Auswerte­ einrichtung erzeugt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist ferner vorgesehen, daß die Auslöseeinrichtung mit einem Ener­ giespeicher versehen ist, dessen gespeicherte Energie der Auslöseeinheit in dem Fall zugeführt wird, in dem die Auslöseeinrichtung das optische Auslösesignal empfängt. Die elektrische Verbindung zwischen der Aus­ löseeinheit und dem Energiespeicher kann vorzugsweise über einen steuerbaren Schalter erfolgen, der mit einem Steuersignal versorgt wird, wenn das der Auslöseein­ richtung zugeführte optische Signal eine vorgegebene Lichtintensität erreicht oder überschreitet.

Zum Überführen der gespeicherten Energie wird der Ener­ giespeicher mit der Auslöseeinheit verbunden, während er gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin­ dung zur Energiespeicherung mit dem elektrischen Signal versorgt wird, das durch Umsetzung des der Auslöseein­ richtung zugeführten optischen Überwachungssignals er­ zeugt worden ist. Dieses elektrische (Überwachungs-) Signal wird bei dieser Ausgestaltung der Erfindung also sowohl zur Funktionsüberwachung als auch zur Versorgung des Energiespeichers mit elektrischer Energie genutzt. Die Beschaltung des Energiespeichers zur Speicherung von Energie und zur Abgabe der gespeicherten Energie erfolgt vorzugsweise durch einen elektronischen Um­ schalter, der in Abhängigkeit von der Größe des elek­ trischen Signals betätigt wird, um den Energiespeicher bei Vorliegen des optischen Überwachungssignals (Nor­ malbetrieb der Sicherheitseinrichtung, in dem das optische Auslösesignal nicht vorliegt) auf den Eingang der Auslöseeinrichtung zu schalten und bei Vorliegen des optischen Auslösesignals mit der Auslöseeinheit zu verbinden.

Ein bei der Erfindung zweckmäßigerweise einsetzbarer Beschleunigungssensor weist eine Trägheitsmasse auf, die bei Beschleunigungen ausgelenkt oder in anderer Weise bewegt wird. Die Bewegung der Masse, die ein Maß für die wirkende Beschleunigung ist, wird bei dem Beschleunigungssensor in ein optisches Signal umgesetzt, das über den Ausgangs-Lichtleiter abgeführt wird. Dieses optische Ausgangssignal wird durch Beeinflussung des dem Beschleunigungssensor über den Eingangs-Lichtleiter zugeführten Lichtes erzeugt. Die Beeinflussung kann sich auf eine Intensitäts- und/oder eine Frequenz-/Wellenlängenveränderung des Lichtes des Eingangs-Lichtleiters beziehen. Werden dem Beschleunigungssensor Lichtimpulse zugeführt, so kann die Beeinflussung dieses Lichtsignals zur optischen Anzeige der wirkenden Beschleunigung auch bezüglich des Puls/Pausen-Verhältnisses beeinflußt werden. Entscheidend bei dem optisch-mechanischen Beschleunigungssensor ist die Tatsache, daß ein optisches Signal als Ausgangssignal ausgegeben wird. Dieses Signal wird ohne die Verwendung elektrischer Signale erzeugt; zur Erzeugung dieses Signals wird der Beschleunigungssensor mit Licht versorgt, die ihm über den Eingangs-Lichtleiter zugeführt wird. Damit ist der Beschleunigungssensor störsicher, insbesondere störunempfindlich gegen elektromagnetische Störimpulse.

Im Rahmen der Erfindung wird der Begriff "Licht" nicht ausschließlich zur Bezeichnung von sichtbarer elektro­ magnetischer Strahlung verwendet; vielmehr arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung auch mit elektromagnetischer Strahlung, die, wie Licht, durch optische Fasern bzw. optische Faserbündel transportierbar ist und deren Frequenz bzw. Wellenlänge außerhalb des Bereichs für sichtbares Licht liegt. Ferner sei darauf hingewiesen, daß mit dem Wort "Beschleunigung" sowohl positive Beschleunigungen als auch negative Beschleunigungen, also Verlangsamungen, gemeint sind. Als "Lichtleiter" wird im Rahmen dieser Erfindung ein Leiter für Licht bzw. elektromagnetische Strahlung bezeichnet, der aus einer einzigen optischen Faser oder einem Bündel aus derartigen Fasern besteht.

Wie bereits oben dargelegt, handelt es sich bei dem Beschleunigungssensor um einen "Federbeschleunigungssensor", der ein vorzugsweise gedämpftes Schwingungssystem (Feder-Masse-System) aufweist. Zur Realisierung dieses Schwingungssystem kann entweder die Lichtübertragungseinrichtung selbst federelastisch ausgebildet sein, oder aber die Lichtübertragungseinrichtung ist federelastisch angeordnet. Auch die Kombination beider Maßnahmen ist möglich. Während sich bei einer federelastischen Lichtübertragungseinrichtung deren Gestalt bei wirkenden Beschleunigungskräften verändert, ändert sich bei einer federelastisch angeordneten oder federelastisch aufgehängten Lichtübertragungseinrichtung deren Position zwischen den beiden Lichtleitern.

Die Lichtübertragungseinrichtung kann ein federelastisches und/oder federelastisch gehaltenes optisches Element aufweisen, das in Richtung der Federkraft sowie entgegengesetzt dazu bewegbar geführt ist, wobei das optische Element zwischen den Enden der beiden Lichtleiter angeordnet und/oder in den Zwischenraum zwischen den Enden der beiden Lichtleiter hinein und aus diesen heraus bewegbar ist. Die Funktionsweise des Beschleunigungssensor hängt von der Ausgestaltung und den physikalischen Eigenschaften des optischen Elementes ab. Im einfachsten Fall ist das optische Element lichtundurch­ lässig und versperrt je nach anliegender Beschleunigung die Lichtübertragung. Bei diesem Beschleunigungssensor wird also über den Ausgangs-Lichtleiter entweder Licht übertragen, oder aber es gelangt in den Ausgangs-Licht­ leiter kein Licht des Eingangs-Lichtleiters hinein. Je nach Auslegung des Beschleunigungssensors ist einer dieser beiden Zustände ein Zeichen dafür, daß eine vor­ gegebene Mindestbeschleunigung erfaßt worden ist.

Weist das optische Element in seiner Bewegungsrichtung betrachtet bereichsweise unterschiedliche Transmis­ sionseigenschaften, vorzugsweise einen insgesamt an­ steigenden oder insgesamt abfallenden Transmissionsgrad auf, wie es gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen wird, so entsteht am Ausgang des Beschleunigungssensors ein Lichtsignal, dessen Intensität ein Maß für die augenblicklich wirkende Be­ schleunigung ist. Mit einem derartigen Beschleunigungs­ sensor ist eine quantitative Messung der Beschleunigung möglich. Das optische Element kann auch als optischer Graukeil, als lichtundurchlässiges vorzugsweise platten­ förmiges Element mit einem oder mehreren Löchern, Schlitzen, Spalten, jeweils vorzugsweise in Keilform, oder als optisches Stufenfilter ausgebildet sein. Je nach dem Einsatzgebiet des Beschleunigungssensors kann eines dieser optischen Elemente eingesetzt werden, mit denen entweder quantitative oder qualitative Beschleu­ nigungsmessungen bzw. -erfassungen möglich sind.

Das optische Stufenfilter ist als Glasplatte ausgebildet, deren eine Hälfte ein beispielsweise 50%iges Transmissionsfilter ist und deren andere Hälfte aus einem Material mit im wesentlichen dem Dämpfungsfaktor nahe 0, also einem Transmissionsfaktor von nahe 1 besteht.

Die Lichtübertragungseinrichtung des Beschleunigungssensors kann auch als Lichtablenkeinheit ausgebildet sein, auf die das Licht des ersten Lichtleiters auftrifft. Diese Lichtablenkeinheit ist in Abhängigkeit von der Beschleunigung bewegbar, wobei sie bei Wirkung einer Beschleunigung, die betragsmäßig größer ist als ein vorgegebener Schwellwert, in einer Bewegungsposition das von dem ersten Lichtleiter kommende Licht auf den zweiten Lichtleiter hin ablenkt. Der Beschleunigungssensor mit Lichtablenkeinheit gibt also nur dann ein Lichtausgangssignal über seinen Ausgangs-Lichtleiter aus, wenn die gerade wirkende Beschleunigung größer oder gleich einem bestimmten Schwellwert ist. Es kann vorgesehen sein, daß die Lichtablenkeinheit bis maximal in die Bewegungsposition ausgelenkt bzw. bewegt werden kann, in der sie das Licht des ersten Lichtleiters auf das Ende des zweiten Lichtleiters hin ablenkt. Sollte eine derartige Bewegungsbegrenzung nicht vorgesehen sein, so wird in den Aus­ gangs-Lichtleiter nur kurzzeitig Licht eingespeist, nämlich dann, wenn der abgelenkte Lichtstrahl das Ende des Ausgangs-Lichtleiters überfährt. In der Auswerte­ einheit, mit der der Beschleunigungssensor über seinen Ausgangs-Lichtleiter verbunden ist, wird dann dieses kurzzeitig anliegende Lichtsignal entsprechend ausge­ wertet werden.

Als Lichtablenkeinheit ist ein drehbarer Reflexions- Spiegel oder ein drehbares Brewster-Fenster bzw. -Element denkbar. Bei dem Brewster-Element handelt es sich um ein lichtdurchlässiges optisches Element, das in Abhängigkeit von seiner Drehposition (Total­ reflexionswinkel zwischen dem Lichteinfall und der Lichtauftreffsfläche des optischen Elementes) das auf­ treffende Licht des Eingangs-Lichtleiters totalreflek­ tiert und zum Ausgangs-Lichtleiter hin überträgt. Eben­ so ist es aber auch möglich, den das Brewster-Element durchdringenden Lichtanteil in den Ausgangs-Lichtleiter einzuspeisen, um damit eine qualitative Aussage über die erfaßte Beschleunigung (größer gleich oder kleiner als ein vorgegebener Schwellwert) zu treffen. Die Dreh­ bewegung für das drehbare optische Element kann direkt durch die Beschleunigungskräfte erzeugt werden, indem etwa die Drehachse nicht durch den Masseschwerpunkt des optischen Elementes verläuft. Ebenso denkbar ist die Umsetzung einer translatorischen Bewegung eines der Beschleunigung ausgesetzten Teils in eine Drehbewegung des optischen Elementes.

Auf die Lichtablenkeinheit wirkt eine Rückstellkraft, vorzugsweise die Kraft einer Rückstellfeder zum Zurück­ drehen der Lichtablenkeinheit bei nicht mehr wirkender Beschleunigung in die Ausgangsposition und zum Halten der Lichtablenkeinheit in der Ausgangsposition.

Eine weitere Variante des Beschleuni­ gungssensors ist darauf gerichtet, daß die Lichtüber­ tragungseinrichtung als Linsenanordnung ausgebildet ist, die längsverschiebbar entlang einer optischen Achse zwischen den Enden der beiden Lichtleiter ver­ schiebbar ist. Vorteilhafterweise wirkt auf die Linsen­ anordnung bzw. auf ein die Linsenanordnung haltendes Halteelement eine Rückstellkraft, die die Linsenanord­ nung bei nicht (mehr) wirkender Beschleunigung in die Ausgangsposition zurückbewegt und in der Ausgangsposi­ tion hält. Durch Verschieben der Linsenanordnung in Abhängigkeit von der anliegenden Beschleunigung ver­ schiebt sich auch der Brennpunkt der Linsenanordnung. Wird die Linsenanordnung derart verschoben, daß der Brennpunkt in der Ebene der Stirnfläche des Endes des Ausgangs-Lichtleiters liegt, wird in den Ausgangs- Lichtleiter Licht eingespeist. Der Beschleunigungssen­ sor gibt also nur dann ein Ausgangssignal aus, wenn die gemessene Beschleunigung größer oder gleich einem vor­ bestimmten Schwellwert ist. Auch bei dieser Ausfüh­ rungsform des Beschleunigungssensors kann eine Be­ wegungs- bzw. Verschiebungsbegrenzung für die Linsen­ anordnung bzw. deren Halteelement vorgesehen sein, so daß das Lichtausgangssignal ab einer bestimmten Be­ schleunigung kontinuierlich anliegt.

Vorteilhafterweise ist das Ende des Eingangs-Lichtlei­ ters an einem bewegbaren Halteelement befestigt, das auf das Ende des Ausgangs-Lichtleiters zu und/oder von diesem weg bewegbar ist, und zwar in Abhängigkeit von der gerade wirkenden Beschleunigung. Über eine Rück­ stellfeder wird das Halteelement bei nicht (mehr) wir­ kender Beschleunigung in die Ausgangsposition zurückbe­ wegt und in dieser gehalten. Bei entlang der optischen Achse zwischen den Enden der beiden Lichtleiter beweg­ barem Halteelement gelangt je nach Abstand der beiden Lichtleiter voneinander mehr oder weniger Licht des Eingangs-Lichtleiters in den Ausgangs-Lichtleiter hin­ ein. Anhand der Lichtintensität des Lichtsignals im Ausgangs-Lichtleiter kann also auf die gerade wirkende Beschleunigung geschlossen werden. Wird das Halte­ element parallel zur Stirnfläche des Ausgangs-Lichtlei­ ters bewegt, wobei es bei seiner Bewegung die von dem Ende des Ausgangs-Lichtleiters ausgehende optische Achse schneidet, wird ab einer bestimmten Mindestbe­ schleunigung Licht des Eingangs-Lichtleiters in den Ausgangs-Lichtleiter eingespeist; dies dann der Fall, wenn beide Lichtleiterenden einander gegenüberliegen. In diesem Fall läge ein EIN/AUS-Beschleunigungssensor vor, der ein Ausgangssignal ausgibt, wenn die Beschleu­ nigung einen vorbestimmten Schwellwert überschritten hat oder gleich diesem Schwellwert ist.

Vorteilhafterweise ist zur Erzeugung der Rückstellkraft eine mechanische Federvorrichtung und/oder eine pneuma­ tische Federvorrichtung (Gasdruck-Federvorrichtung) vorgesehen.

Bei Verwendung einer pneumatischen Federvorrichtung weist der Beschleunigungssensor vorteilhafterweise einen einseitig geschlossenen Hohlzylinder auf, in dem ein Kolben gasdicht und in axialer Richtung des Hohl­ zylinders verschiebbar gelagert ist. Der Raum zwischen dem Kolben und dem geschlossenen Stirnende des Hohl­ zylinders ist mit Gas gefüllt. Die Lichtübertragungs­ einheit ist mit dem Kolben gekoppelt und wird von diesem bewegt oder in sonstiger Weise beeinflußt, wenn Beschleunigungskräfte auf den Beschleunigungssensor wirken. Aufgrund der Expansion und Kompression des ab­ geschlossenen Gasvolumens wird eine über den Kolben auf die Lichtübertragungseinheit wirkende Rückstellkraft erzeugt.

Vorteilhafterweise weist die Lichtübertragungseinrich­ tung bei einem pneumatischen Beschleunigungssensor einen Hohlzylinder mit lichtdurchlässigem Mantel auf, der zwischen den Enden der beiden Lichtleiter angeord­ net ist. Im Innern des Hohlzylinders befindet sich ein optisches Element, das entweder direkt oder indirekt über ein Halteelement gasdicht an der Innenfläche des Hohlzylinders anliegt. Das optische Element ist entlang der Längsachse des Hohlzylinders in diesem gleitend verschiebbar. Der Raum zwischen dem optischen Element und dem geschlossenen Stirnende des Hohlzylinders ist mit Gas ausgefüllt. Auf diese Weise ist eine kompakte optische und pneumatisch gefederte Lichtübertragungs­ einrichtung für einen optisch-mechanischen Beschleuni­ gungssensor geschaffen, die robust und widerstandsfähig ist.

Zur Verbesserung der Lichtübertragungseigenschaften und des Wirkungsgrades der Einkopplung von Licht in den Ausgangs-Lichtleiter kann an den Enden der beiden Lichtleiter jeweils eine Abbildungsoptik angeordnet sein, die vorzugsweise als Linsensystem ausgebildet ist. Insbesondere können die Linsen dieses Linsensystems durch entsprechende Formgebung der Endflächen der Enden der beiden Lichtleiter erzeugt sein. Sind die Linsen an den Endflächen der beiden Lichtleiter ausgebildet, so kann pro Faser-Endfläche eine derartige Linse vorgesehen sein.

Der Beschleunigungssensor kann ferner derart ausgelegt sein, daß die Lichtübertragungseinrichtung bei Beschleunigungen, die größer als ein oder gleich einem vorgegebenen Schwellwert sind, ihren Zustand zum Übertragen von Licht von dem Eingangs-Lichtleiter zum Ausgangs-Lichtleiter beibehält, ein optisches Element des Beschleunigungssensors also in einer bestimmten Position arretiert wird, sobald es diese Position erreicht. Bei Beschleunigungssensoren, die lediglich ab einer bestimmten Mindestbeschleunigung an ihrem Ausgang ein Lichtsignal ausgeben, hat die Arretierung des optischen Elementes bzw. der Lichtübertragungseinrichtung den Vorteil, daß das Licht des Eingangs-Lichtleiters fortwährend in den Ausgangs-Lichtleiter eingespeist wird. Das vom Ausgangs-Lichtleiter geführte Licht kann dann zum Auslösen von Vorgängen genutzt werden, die energieabhängig initiiert und gesteuert werden. Diese Vorgehensweise mag bei der vorliegenden Erfindung keine Anwendung finden; nichtsdestotrotz könnte es Anwendungsbereiche geben, wo es darum geht, bei bestimmten Beschleunigungen über den Ausgangs-Lichtleiter Energie in Form von Licht zur Steuerung weiterer Prozesse zu transportieren.

Nachfolgend werden anhand der Figuren Ausführungsbei­ spiele der Erfindung näher erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Auslöseelektronik einer passiven Sicherheitseinrichtung mit einem optisch-mechanischen Beschleunigungssensor ge­ mäß einem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Beschleunigungssensor zur Verwendung in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Beschleunigungssensor zur Verwendung in einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 ein viertes Ausführungsbeispiel des Beschleunigungssensors in der Draufsicht zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII der Fig. 6,

Fig. 8 in Draufsicht ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Beschleunigungssensors zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX der Fig. 8 und

Fig. 10 in Draufsicht ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Beschleunigungssensors zur Verwendung in der erfindungsgemäßen Einrichtung.

In Fig. 1 ist eine passive Sicherheitseinrichtung 10 schematisch dargestellt, wobei ihre Beschaltung mit Auslöseelektronik in Form eines Blockschaltbildes ge­ zeigt ist. Die passive Sicherheitseinrichtung 10 läßt sich in die drei Funktionseinheiten Sensoreinrichtung 12, Auswerteeinrichtung 14 und Auslöseeinrichtung 16 unterteilen. Die Sensoreinrichtung 12 weist einen optisch-mechanischen Sensor 18 gemäß einem ersten Aus­ führungsbeispiel auf, über den die Beschleunigungen und Verzögerungen eines Fahrzeuges erfaßt werden. Der Sen­ sor 18 verändert in Abhängigkeit von der Größe der Be­ schleunigung bzw. Verzögerung die Intensität eines optischen Lichtsignals. Dieses optische Licht-Ausgangs­ signal des Sensors 18 wird der getrennt von der Sensor­ einrichtung 12 angeordneten Auswerteeinrichtung 14 zu­ geführt. In der Auswerteeinrichtung 14 wird das empfan­ gene optische Signal ausgewertet und überprüft, ob die gemessene Beschleunigung (Verzögerung) einen vorgegebe­ nen Schwellwert erreicht oder übersteigt. In Abhängig­ keit von dem Ergebnis dieses Vergleichs erzeugt die Auswerteeinrichtung 14 ein optisches Auslösesignal, das der Auslöseeinrichtung 16 zugeführt wird. Auf den Empfang dieses Auslösesignals hin wird in der Auslöse­ einrichtung 16 eine Insassen-Schutzvorrichtung akti­ viert, beispielsweise ein Gaskissen mit Gas gefüllt.

Wie in Fig. 1 angedeutet, handelt es sich bei dem Be­ schleunigungssensor 18 um ein Feder-Masse-System, des­ sen Feder 20 sich an ihrem einen Ende gegen einen festen Punkt abstützt und an ihrem anderen Ende mit einem Trägheits-Massekörper 22 verbunden ist. Mit dem Trägheits-Massekörper 22 verbunden ist ein optisches Filterelement 24. Bei auf das Fahrzeug wirkenden Be­ schleunigungen oder Verzögerungen werden der Trägheits- Massekörper 22 und das optische Filterelement 24 aus ihrer Ruhelage um ein dem Betrag der Beschleunigungs- bzw. Verzögerungskraft entsprechendes Maß ausgelenkt, wobei die Richtung der Auslenkung von der Richtung der wirkenden Kraft (Beschleunigung oder Verzögerung) ab­ hängt.

Zusammen mit der Auswerteeinrichtung 14 wird mittels der Sensoreinrichtung 12 auf die im folgenden beschrie­ bene Weise die gemessene Beschleunigung bzw. Verzöge­ rung ermittelt. Die Auswerteeinrichtung 14 ist mit einer Lichtquelle 26 versehen, bei der es sich bei­ spielsweise um eine Leucht- oder Laserdiode oder eine Leuchtdiodenmatrix handelt. Die Lichtquelle 26 wird mit dem Ausgangssignal eines Signalgenerators 28 versorgt, der beispielsweise ein elektrisches Pulssignal mit definierter Impulsfolge oder ein amplitudenmoduliertes Trägersignal an die Lichtquelle 26 anlegt. Das Licht der Lichtquelle 26 wird in einen ersten Lichtwellen­ leiter 30 eingekoppelt und aus der Auswerteeinrichtung 14 heraus der Sensoreinrichtung 12 zugeführt. Das den ersten Lichtwellenleiter 30 verlassende Licht durch­ dringt das optische Filterelement 24 und wird an dessen Ausgang in einen zweiten Lichtwellenleiter 32 einge­ speist, über den es der Auswerteeinrichtung 14 zurück­ geführt wird. Die beiden Lichtwellenleiter 30, 32 sind derart angeordnet, daß ihre beiden aneinander gegen­ überliegenden Enden miteinander fluchten, wobei zwischen den beiden Enden der Lichtwellenleiter das quer zur optischen Achse bewegbare optische Filter­ element 24 angeordnet ist. Das optische Filterelement 24 besitzt für ein bestimmtes Wellenlängenspektrum be­ reichsweise unterschiedliches Transmissionsverhalten. Demzufolge wird das den ersten Lichtwellenleiter 30 verlassende Licht je nach Position des optischen Fil­ ters 24 gedämpft, die Intensität des durch den zweiten Lichtwellenleiter 32 transportierten Lichtes ist also von derjenigen des Lichtes des ersten Lichtwellenlei­ ters 30 unterschiedlich, d. h. größer oder kleiner. Da die Position des optischen Filterelementes 24 relativ zu den beiden Sichtwellenleitern 30, 32 von der wirken­ den Beschleunigung bzw. Verzögerung abhängig ist, kann anhand der Intensität des Lichtsignals des zweiten Lichtwellenleiters 32 auf die augenblickliche Beschleu­ nigung bzw. Verzögerung geschlossen werden. Das aus dem zweiten Lichtwellenleiter 32 austretende Licht wird in der Auswerteeinrichtung 14 in einem opto-elektrischen Wandler 34, bei dem es sich beispielsweise um eine Solarzellenanordnung handeln kann, in ein elektrisches Signal umgewandelt, das die Lichtintensität des Licht­ signals des zweiten Lichtwellenleiters 32 repräsen­ tiert. Das elektrische Ausgangssignals des opto-elek­ trischen Wandlers 34 wird einer Vergleichseinrichtung 36 der Auswerteeinrichtung 14 zugeführt, in der es mit einem die Intensität des Lichtes der Lichtquelle reprä­ sentierenden elektrischen Signal, beispielsweise dem Ansteuerungssignal der Lichtquelle 26 verglichen wird. In der elektronischen Vergleichseinrichtung 36 wird das Verhältnis der Lichtintensitäten der Lichtsignale auf den beiden Lichtwellenleitern 30, 32 ausgewertet; dieses Verhältnis ist ein Maß für die augenblicklich wirkende Beschleunigung oder Verzögerung, die das Feder-Masse- System, d. h. der Sensor 18 erfährt. Die Vergleichsein­ richtung 36 liefert ein entsprechendes Ausgangssignal, auf dessen weitere Verarbeitung weiter unten noch ein­ gegangen werden wird.

Über zwei weitere Lichtwellenleiter, nämlich den drit­ ten Lichtwellenleiter 38 und den vierten Lichtwellen­ leiter 40 ist die Auswerteeinrichtung 14 mit der Aus­ löseeinrichtung 16 verbunden; über diese optische Signalverbindung führt die Auswerteeinrichtung 14 der Auslöseeinrichtung 16 unterschiedliche optische Signale zu. Die Verbindung von Auswerteeinrichtung 14 und Aus­ löseeinrichtung 16 über die Lichtwellenleiter 38 und 40 erfolgt nicht direkt; vielmehr ist die Auswerteeinrich­ tung 14 über den parallel zum ersten Lichtwellenleiter 30 geschalteten vierten Lichtwellenleiter 40 mit der Sensoreinrichtung 12 verbunden. Der vierte Lichtwellen­ leiter 40 leitet wie der erste Lichtwellenleiter 30 das Licht der Lichtquelle 26 zum optischen Filterelement 24. Dem Ende des vierten Lichtwellenleiters 40 gegen­ überliegend und in Flucht mit diesem angeordnet ist das Ende des dritten Lichtwellenleiters 38, in den das den vierten Lichtwellenleiter 40 verlassende Licht nach Transmission durch das optische Filterelement 24 einge­ koppelt wird. Aufgrund der örtlich unterschiedlichen Transmissionseigenschaften (Lichtdurchlässigkeit) des optischen Filterelementes 24 hängt die Intensität des Lichtsignals auf den dritten Lichtwellenleiter 38 vom Maß der augenblicklich wirkenden Beschleunigung bzw. Verzögerung ab. Der dritte Lichtwellenleiter 38 ist aus der Sensoreinrichtung 12 heraus und in die Auslöseein­ richtung 16 hineingeführt. In der Auslöseeinrichtung 16 ist ein opto-elektrischer Wandler 42 angeordnet, der beispielsweise als Solarzellenanordnung ausgebildet ist. Der opto-elektrische Wandler 42 setzt das optische Lichtsignal des dritten Lichtwellenleiters 38 in ein elektrisches Signal um, dessen Größe ein Maß für die Lichtintensität des optischen Signals und damit ein Maß für die augenblickliche Beschleunigung bzw. Verzögerung ist. Das elektrische Ausgangssignal des opto-elek­ trischen Wandlers 42 wird einer steuerbaren Lichtquelle 44 zugeführt, bei der es sich wie im Falle der Licht­ quelle 26 um eine Leucht- oder Laserdiode oder um eine Leuchtdiodenmatrix handeln kann. Das von der Lichtquelle 44 erzeugte Licht, dessen Lichtintensität von der Größe des elektrischen Ausgangssignals des opto-elektrischen Wandlers 42 und damit von der Intensität des Licht­ signals des dritten Lichtwellenleiters 38 abhängt, wird über einen weiteren fünften Lichtwellenleiter 46 aus der Auslöseeinrichtung 16 heraus zur Auswerteeinrich­ tung 14 zurückgeführt, wo es in einem opto-elektrischen Wandler 48 in ein elektrisches Signal umgesetzt wird. Das elektrische Ausgangssignal des opto-elektrischen Wandlers 48 wird einer elektronischen Vergleichsein­ richtung 50 zugeführt, in der das Verhältnis der Licht­ intensitäten des rückgeführten Lichtsignals des fünften Lichtwellenleiters 46 und derjenigen des Lichtsignals des vierten Lichtwellenleiters 40 ins Verhältnis gesetzt und das Verhältnis ausgewertet wird. Das Ausgangssignal der elektronischen Vergleichseinrichtung 50 gibt also wie das Ausgangssignal der elektronischen Vergleichs­ einrichtung 36 die augenblickliche Beschleunigung bzw. Verzögerung wieder. Auf diese Weise wird die Beschleu­ nigung bzw. Verzögerung in der Auswerteeinrichtung 14 anhand von mehreren optischen Signalen ermittelt, was die Funktionssicherheit der Sicherheitseinrichtung 10 erhöht.

In Reihe mit der Lichtquelle 44 der Auslöseeinrichtung 16 ist eine Auslöseeinheit 52 geschaltet, bei der es sich beispielsweise um eine elektrische Anzündeinheit für einen Gasgenerator handelt, der bei 54 angedeutet ist und Gas zum Aufblasen eines (in Fig. 1 nicht darge­ stellten) Gaskissens erzeugt. Mit dem Ausgang des opto-elektrischen Wandlers 42 der Auslöseeinrichtung 16 ist neben der Lichtquelle 44 auch ein Energiespeicher 56, beispielsweise in Form eines Kondensators verbun­ den. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei­ spiel wird der Energiespeicher 56 über den Ausgang des opto-elektrischen Wandlers 42 mit Energie versorgt. Der Ausgang des Energiespeichers 56 ist mit dem einen Pol eines steuerbaren elektronischen Schalters 58 verbun­ den, dessen anderer Pol mit der Auslöseeinheit 52 ver­ bunden ist. Ferner weist der opto-elektrische Wandler 42 einen weiteren Ausgang auf, der mit einem Kopplungs­ netzwerk 60 verbunden ist, über das aus dem opto-elek­ trischen Wandler 42 ein elektrisches Signal ausgekop­ pelt wird. Das ausgekoppelte Signal liegt an einer Steuerelektrode des elektronischen Schalters 58 an, und bestimmt dessen Schaltzustand.

Die Funktionsweise der Auslöseeinrichtung 16 wird nach­ folgend erläutert. Über den dritten Lichtwellenleiter 38 empfängt die Auslöseeinrichtung 16 ein optisches Lichtsignal, dessen Lichtintensität von der augenblick­ lichen Beschleunigung bzw. Verzögerung abhängig ist. Das dem opto-elektrischen Wandler 42 zugeführte optische Signal des dritten Lichtwellenleiters 38 wird in ein elektrisches Signal umgewandelt, das der Licht­ quelle 44 und der mit dieser elektrisch in Reihe ge­ schalteten Auslöseeinheit 52 zugeführt wird. Die maxi­ male Intensität des über den dritten Lichtwellenleiter 38 zugeführten optischen Signals bei Beschleunigungen bzw. Verzögerungen, bei denen die Auslöseeinheit 52 noch nicht auslösen soll, ist derart gewählt, daß das in dem opto-elektrischen Wandler 42 umgesetzte elek­ trische Signal ein Auslösen der Auslöseeinheit 52 nicht bewirken kann. Die mit diesem elektrischen Signal der Auslöseeinheit 52 zugeführte Energie ist zu gering. Andererseits reicht jedoch die Energie dieses elek­ trischen Signals aus, um die Lichtquelle 44 anzu­ steuern, damit diese Licht aussendet. Das Licht der Lichtquelle 44 gelangt über den fünften Lichtwellen­ leiter 46 in die Auswerteeinrichtung 14. Anhand des optischen Lichtsignals auf dem fünften Lichtwellen­ leiter 46 kann zweierlei erkannt werden. Das Vorhanden­ sein eines optischen Lichtsignals auf dem fünften Lichtwellenleiter 46 zeigt in bestimmungsgemäßer Weise zum einen an, daß die elektrischen Verbindungen zur Auslöseeinheit 52 keinen Defekt (Kurzschluß oder Draht­ bruch) aufweisen; denn andernfalls würde kein elek­ trisches Signal entstehen, oder anders ausgedrückt kein elektrischer Strom fließen können. Zum anderen kann an­ hand der Intensität des optischen Lichtsignals auf dem fünften Lichtwellenleiter 46 überprüft werden, ob in der Beschaltung der Auslöseeinheit 52 ein Kurzschluß vorliegt. Im Falle eines Kurzschlusses würde der durch die Lichtquelle 44 fließende Strom größer sein als im Normalfall, was anhand der erhöhten Lichtintensität des Signals des fünften Lichtwellenleiters 46 erkannt wer­ den könnte. Bei Normalbetrieb, d. h. bei Betrieb der Sicherheitseinrichtung ohne Auslösung der Auslöseein­ heit 52 wird also anhand des Lichtsignals des fünften Lichtwellenleiters 46 sowohl die Beschleunigung bzw. Verzögerung ermittelt als auch die Funktionsbereit­ schaft der gesamten Sicherheitseinrichtung 10, insbe­ sondere der Auslöseeinheit 52 überwacht. Durch ent­ sprechende Anzeigen, die im Falle eines Defektes (Kurz­ schluß oder Drahtbruch) angesteuert werden, kann der Defekt der Sicherheitseinrichtung 10 angezeigt werden.

Sobald in der Auswerteeinrichtung 14 anhand der Aus­ gangssignale der beiden elektronischen Vergleichsein­ richtungen 36 und 50 festgestellt wird, daß die augen­ blickliche Beschleunigung bzw. Verzögerung gleich einem oder größer als ein vorgegebener Schwellwert ist, bei dem die Insassen-Schutzvorrichtung der Sicherheitsein­ richtung 10 aktiviert werden soll, erzeugt die Aus­ werteeinrichtung 14 das optische Auslösesignal. Dies geschieht dadurch, daß der Signalgenerator 28 der Lichtquelle 26 ein elektrisches (Auslöse-)Signal zu­ führt, bei dem die Lichtquelle 26 einen Lichtimpuls höherer Intensität als bei Normalbetrieb ausgibt. Dieser Lichtimpuls hoher Intensität resultiert hinter dem Filterelement 24 in einem optischen Lichtsignal erhöhter Lichtintensität auf dem dritten Lichtwellen­ leiter 38. Aus dem opto-elektrischen Wandler 42 der Auslöseeinrichtung 16 wird bei Empfang dieses Auslöse­ signals erhöhter Lichtintensität über das Kopplungs­ netzwerk 60 ein elektrisches Signal ausgekoppelt, mit dem der elektronische Schalter 58 geschlossen wird. Jetzt liegt die Auslöseeinheit 52 parallel zum Ausgang des Energiespeichers 56, der seine gespeicherte Energie an die Auslöseeinheit 52 abgibt. Diese gespeicherte Energie ist ausreichend hoch, um die Auslöseeinheit 52 auszulösen und die Insassen-Schutzvorrichtung zu akti­ vieren.

Eines der wesentlichen Merkmale der in Fig. 1 darge­ stellten Auslöseelektronik der passiven Sicherheitsein­ richtung 10 besteht darin, daß die drei Funktionsblöcke bzw. Komponenten der Sicherheitseinrichtung, nämlich die Sensoreinrichtung 12, die Auswerteeinrichtung 14 und die Auslöseeinrichtung 16 ausschließlich über die Lichtwellenleiter 30, 32, 38, 40, 46 miteinander verbunden sind, die Kommunikation zwischen den drei Komponenten also ausschließlich über optische Lichtsignale erfolgt. Damit ist eine Störanfälligkeit der Sicherheitseinrich­ tung 10 aufgrund eingekoppelter externer elektromagne­ tischer Störsignale nicht mehr gegeben. Die Anordnung und Aufteilung der einzelnen Bestandteile der bzw. auf die Sensoreinrichtung 12, Auswerteeinrichtung 14 und Auslöseeinrichtung 16 ist derart gewählt, daß lediglich der Auswerteeinrichtung 14 extern elektrische Energie, zugeführt werden muß. Die Versorgungsleitungen für die Lichtquelle 26, den Signalgenerator 28 und die Vergleichseinrichtungen 36, 50 sind die einzigen zur Sicher­ heitseinrichtung 10 hin führenden elektrischen Verbin­ dungsleitungen. Über diese Verbindungsleitungen einge­ koppelte elektromagnetische Störsignale haben keinerlei Auswirkungen auf die Arbeitsweise der Sicherheitsein­ richtung 10. Ein weiteres Merkmal der hier beschriebe­ nen Sicherheitseinrichtung 10 besteht darin, daß zur Erhöhung der Funktionssicherheit die Beschleunigung bzw. Verzögerung anhand mehrerer optischer Lichtsignale doppelt ermittelt wird. Je nach Auslegung des Systems ist es möglich, die Auslöseeinheit 52 zu aktivieren, wenn ein Ausgangssignal der beiden Vergleichseinrich­ tungen 36, 50 oder wenn beide Ausgangssignale der Ver­ gleichseinrichtungen 36, 50 das Erreichen oder Über­ schreiten einer vorgegebenen Beschleunigung anzeigen. Schließlich wird der Auslöseeinrichtung 16 neben dem Auslösesignal zum Aktivieren der Insassen-Schutzvor­ richtung im Normalbetrieb ein optisches Überwachungs­ signal zum Überwachen der Funktionstüchtigkeit der Aus­ löseeinrichtung 16 zugeführt. Hierzu ist lediglich eine weitere Lichtwellenleiterverbindung, nämlich der fünfte Lichtwellenleiter 46 erforderlich, der aber wegen der zweifachen Ermittlung der Beschleunigung bzw. Verzöge­ rung sowieso vorhanden ist.

In den Fig. 2 und 3 sind schematisch eine Draufsicht und ein Schnitt durch das "Innenleben" eines optisch- mechanischen Beschleunigungssensors 110 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Beschleu­ nigungssensor 110 weist ein Gehäuse 112 auf, in das ein Eingangs-Lichtleiter 114 hineingeführt und aus dem ein Ausgangs-Lichtleiter 116 herausgeführt ist. Die Enden 114a, 116a beider Lichtleiter 114, 116 sind im Gehäuse 112 mittels Klemmen 118 derart festgelegt, daß die End­ flächen der Lichtleiterenden 114a, 116a in geringem Ab­ stand einander gegenüberliegend angeordnet sind. In dem Zwischenraum zwischen den beiden Enden 114a, 116a ist eine Lochplatte 120 mit einem Durchgangsloch 122 einge­ taucht. Die Lochplatte 120 ist an einer Führungsschiene 124 verschiebbar geführt, die auf dem Boden des Ge­ häuses 112 angeordnet ist. Die Führungsschiene 124 er­ streckt sich rechtwinklig zur optischen Achse 126 der beiden Lichtleiter 114, 116, so daß die Lochplatte 120 quer zur optischen Achse 126 vor- und zurückbewegbar ist. An der Lochplatte 120 greift das eine Ende einer Schraubenfeder 128 an, dessen anderes Ende an einem Halteteil 130 angebracht ist.

Der Beschleunigungssensor 110 wird derart an dem Gegen­ stand, dessen Beschleunigung gemessen werden soll, an­ geordnet, daß die Lochplatte 120 in Richtung der zu messenden Beschleunigungen (und entgegengesetzt dazu) bewegbar ist. Eine mögliche Meßrichtung ist in den Fig. 2 und 3 durch den Pfeil 132 angedeutet.

Bei Beschleunigung in Richtung des Pfeils 132 wird die Lochplatte 120 ausgelenkt, wobei sie sich entlang der Führungsschiene 124 verschiebt. Je nach der Richtung, in der die Beschleunigung wirkt, und der Größe der Be­ schleunigung wird die Lochplatte 120 so weit verscho­ ben, daß das Durchgangsloch 122 in den Bereich zwischen die Enden 114a, 116a der beiden Lichtleiter 114, 116 ge­ langt und mit den Lichtleiterenden 114a, 116a fluchtet. In dieser Position der Lochplatte 120 trifft das aus dem Ende 114a des Eingangs-Lichtleiters 114 austretende Licht auf das Ende 116a des Ausgangs-Lichtleiters 116 auf und wird über diesen weitertransportiert, so daß der Ausgangs-Lichtleiter 116 ein Lichtsignal führt. Bei einer bezüglich ihrer Richtung und Größe bestimmten Be­ schleunigung gelangt das Licht des Eingangs-Lichtlei­ ters 114, das ansonsten durch die Lochplatte 120 gegen­ über dem Ausgangs-Lichtleiter 116 abgeschirmt ist, zu­ mindest kurzzeitig zum Ausgangs-Lichtleiter-Ende 116a oder aber dauerhaft, wenn die Auslenkbewegung der Loch­ platte 120 durch einen z. B. in der Führungsschiene 124 angeordneten Anschlag begrenzt ist.

Die Lochplatte 120 stellt im weitesten Sinne ein optisches Element 134 dar, das die Übertragung des den Eingangs-Lichtleiter 114 verlassenden Lichts zum Aus­ gangs-Lichtleiter 116 in Abhängigkeit von der auf die Lochplatte 120 wirkenden Beschleunigung beeinflußt.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein drittes Ausführungsbei­ spiel eines Beschleunigungssensors 140. Die den Teilen des Beschleunigungssensors 110 gemäß Fig. 2 und 3 ent­ sprechenden Teile des Beschleunigungssensors 140 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dem Be­ schleunigungssensor 140 sind die Enden 114a, 116a der Lichtleiter 114, 116 um 90° gegeneinander verdreht im Gehäuse 112 festgelegt. Das den Eingangs-Lichtleiter 114 verlassende Licht fällt auf ein optisches Element 142, das um eine von dem Gehäuseboden senkrecht ab­ stehende Vertikalachse 144 drehbar ist. Das optische Element 142 weist einen beschwerten, zur Drehachse 144 parallel verlaufenden Rand 142a auf, wobei die Achse 144 außerhalb des Masseschwerpunktes des optischen Elements 142 verläuft. Zwischen dem optischen Element 142 und dem Gehäuse 112 ist eine Spiralfeder 146 ange­ ordnet, deren innenliegendes Ende mit dem optischen Element 142 und deren außenliegendes Ende an dem Ge­ häuse festgelegt ist.

Fig. 4 zeigt die Ausgangsposition des optischen Elemen­ tes 142 bei einer Beschleunigung von Null. Infolge der durch das beschwerte Ende (Rand 142a) erzeugten Unwucht des optischen Elements 142 wird dieses verdreht, wenn auf das optische Element 142 Beschleunigungskräfte in Richtung des Pfeils 148, also in einer zur Ebene der Erstreckung des optischen Elements nicht parallelen Richtung, wirken. Je nach der Größe der Beschleunigung in Richtung des Pfeils 148 wird das optische Element 142 mehr oder weniger ausgelenkt. Sofern die Beschleu­ nigung derart stark ist, daß das optische Element 142 aus der in Fig. 4 gezeigten Lage um ca. 90° gedreht wird, wird das das Ende 114a des Eingangs-Lichtleiters 114 in Richtung der optischen Achse 126 verlassende Licht von der Fläche 142b des optischen Elements 142 zum Ende 116a des Ausgangs-Lichtleiters 116 hin reflek­ tiert. Das optische Element 142 weist zu diesem Zweck entweder eine verspiegelte Fläche 142b auf oder aber es besteht aus einem Material, dessen Brewster-Winkel (Winkel der Totalreflexion) derart ist, daß das auf die Fläche 142b auftreffende Licht des Eingangs-Lichtlei­ ters 114 in einer Winkelstellung des optischen Elemen­ tes 142 zum Ausgangs-Lichtleiter 116 hin totalreflek­ tiert wird.

Ein viertes Ausführungsbeispiel eines Beschleunigungs­ sensors 150 ist schematisch in den Fig. 6 und 7 darge­ stellt, wobei die den Teilen des Beschleunigungssensors 110 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel (Fig. 2 und 3) entsprechenden Teile des Beschleunigungssensors 150 mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind.

Die beiden Lichtleiter 114, 116 sind durch die Klemmen 118 derart im Gehäuse 112 festgelegt, daß ihre Enden 114a, 116a in vergleichsweise großem Abstand einander gegenüberliegend angeordnet sind. Die Stirnflächen 114b, 116b der beiden Lichtleiter-Enden 114a, 116a ver­ laufen parallel zueinander, wobei die optische Achse 126 zwischen den beiden Lichtleitern 114, 116 beide Stirnflächen 114b, 116b schneidet und senkrecht auf diesen steht. Im Bereich zwischen den beiden Licht­ leiter-Enden 114a, 116a ist eine Linse 152 angeordnet, die von einem Halteelement 154 gehalten ist. Die Linse 152 liegt auf der optischen Achse 126. Das Halteelement 154 ist verschiebbar an einer Doppel-Führungsschiene 156a, 156b geführt. Zwischen einer der Halteklemmen 118 und dem Halteelement 154 befinden sich zwei Schrauben­ federn 158. Jede Schraubenfeder 158 ist koaxial zu einer der Führungsschienen 156a, 156b angeordnet, die von der betreffenden Feder umgeben wird. Die Schrauben­ federn 158 sind einerseits mit der Halteklemme 118 und andererseits mit dem Halteelement 154 verbunden.

In den Fig. 6 und 7 ist das Halteelement 154 in der­ jenigen Position eingezeichnet, die es bei der Be­ schleunigung Null einnimmt. Sobald auf das Halteelement 154 (und die Linse 152) eine Beschleunigung in Richtung des Pfeils 169 wirkt (wie als Folge einer Verzögerung in zum Pfeil 169 entgegengesetzter Richtung bei einem Auffahrunfall eines mit dem Beschleunigungssensor 150 versehenen Kraftfahrzeuges), verschiebt sich das Halte­ element 154 samt Linse 152 in Richtung des Pfeils 169 gegen die Kraft der Federn 158. Wie man anhand von Fig. 7 erkennen kann, existiert eine Verschiebeposi­ tion, in der die beiden Brennpunkte 162 der Linse 152 in den Stirnflächen 114b, 116b der beiden Lichtleiter-Enden 114a, 116b liegen. In dieser Verschiebeposition wird nahezu das gesamte Licht des Eingangs-Lichtleiters 114 in das Ende 116a des Ausgangs-Lichtleiters 116 einge­ speist. In sämtlichen anderen Verschiebepositionen der Linse 152 gelangt wesentlich weniger Licht zum Aus­ gangs-Lichtleiter 116. Anhand der Intensität des Lichts des Ausgangs-Lichtleiters 116 kann also erkannt werden, ob die wirkende Beschleunigung größer als ein oder gleich einem vorgegebenen Schwellwert ist. Wird der Verschiebeweg des Halteelements durch z. B. einen An­ schlag an dieser exponierten Verschiebeposition be­ grenzt, führt der Ausgangs-Lichtleiter 116 fortwährend das intensive Licht, wenn die Beschleunigung gleich dem oder größer als der Schwellwert ist. Das intensive Licht des Ausgangs-Lichtleiters 116 kann, wie bei den übrigen hier beschriebenen Beschleunigungssensoren zur Auslösung eines passiven Airbag-Sicherheitssystems eines Kraftfahrzeuges genutzt werden.

Die Fig. 8 und 9 zeigen die Draufsicht und eine Schnittansicht eines Beschleunigungssensors 170 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel. Den Teilen des Be­ schleunigungssensors 110 nach Fig. 2 und 3 ent­ sprechende Teile des Beschleunigungssensors 170 sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 8 und 9 ist eines der Enden der Lichtleiter, und zwar dasjenige des Eingangs-Lichtleiters 114 in Richtung der die beiden Lichtleiter-Enden 114a, 116a verbindenden optischen Achse 126 verschiebbar angeordnet. Zu diesem Zweck ist das Ende 114a des Eingangs-Lichtleiters 114 an einem Halteelement 172, das in Richtung der optischen Achse 126 längsverschiebbar zwischen zwei Führungsschienen 174 geführt ist, positioniert und befestigt. An dem dem Halteelement 172 gegenüberliegenden Ende der Führungs­ schiene 174 ist ein feststehendes Halteelement 176 an­ gebracht, das das Ende 116a des Ausgangs-Lichtleiters 116 in Position hält. Zwischen den beiden Halteelemen­ ten 172, 176 ist eine Schraubenfeder 178 angeordnet. Bei in Richtung des Pfeils 179 auf das verschiebbare Halte­ element 172 wirkenden Beschleunigungskräften wird die­ ses gegen die Kraft der Feder 178 auf das Ende 116a des Ausgangs-Lichtleiters 116 zu verschoben. Je nachdem welchen Abstand die beiden Lichtleiter-Enden 114a, 116a voneinander haben, gelangt mehr oder weniger Licht des Eingangs-Lichtleiters 114 zum Ausgangs-Lichtleiter 116. Die Intensität des Lichts des Ausgangs-Lichtleiters 116 ist also ein Maß für die wirkende Beschleunigung. Durch Verwendung einer zusätzlichen Abbildungsoptik in Form zweier Linsen, die durch entsprechende sphärische Aus­ gestaltung der Stirnflächen 114b, 116b der Lichtleiter- Enden 114a, 116a gebildet sind, wird der Wirkungsgrad der Lichtaus- und -einkopplung erheblich verbessert, wenn das Halteelement 172 für das bewegbare Ende 114a des Eingangs-Lichtleiters 114 eine bestimmte Ver­ schiebeposition erreicht hat, auf das Halteelement 172 also eine bestimmte Mindestbeschleunigung wirkt.

Ein sechstes Ausführungsbeispiel eines Beschleunigungs­ sensors 180 ist schematisch in Fig. 10 wiedergegeben. Soweit möglich, sind in Fig. 10 die den Teilen des Be­ schleunigungssensors 110 nach den Fig. 2 und 3 ent­ sprechenden Teile des Beschleunigungssensors 180 mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Anstelle der bei den Beschleunigungssensoren der vorherigen Ausführungs­ beispiele verwendeten mechanischen Rückstellfedern für das jeweils bewegbare Element des Feder-Masse-Systems wird bei dem Beschleunigungssensor 180 gemäß Fig. 10 eine "pneumatische Feder" zur Aufbringung der Rück­ stellkraft eingesetzt. Zwischen den beiden auf der ge­ meinsamen optischen Achse 126 einander gegenüberliegen­ den Enden 114a, 116a der Lichtleiter 114, 116 ist ein hohlzylindrischer Glaskörper 182 mit mindestens einem gasdicht verschlossenen Stirnende 182a angeordnet. Innerhalb des Glaskörpers 182 befindet sich ein optisches Element 184 z. B. in Form eines transparenten Teils aus Glas. Das optische Element 184 wird von zwei Halteteilen 186 gehalten, die über Dichtungsringe 188 an der Innenfläche des hohlzylindrischen Glaskörpers 182 anliegen und dort geführt sind. Die Dichtungsringe 188 schließen gasdicht an der Innenfläche des Glaskör­ pers 182 ab. Der Raum 190 zwischen dem gasdicht ver­ schlossenen Stirnende 182a und dem diesen zugewandten Halteteil 186 ist mit einem Gas ausgefüllt.

Fig. 10 zeigt die Verhältnisse für den Fall, daß auf das optische Element 184 mit dem Halteteil 186 keine Beschleunigungskräfte wirken. In diesem Zustand nimmt das optische Element 184 eine Position außerhalb der optischen Achse 126 zwischen den beiden Lichtleiter- Enden 114a, 116a ein. Eines der nicht-transparenten Halteteile 186 schneidet die optische Achse 126, so daß der Ausgangs-Lichtleiter 116 von dem aus dem Eingangs- Lichtleiter 114 austretenden Licht abgeschirmt ist. Wirken auf das optische Element 184 und dessen Halte­ teile 186 in Richtung des Pfeils 192 Beschleunigungs­ kräfte, verschiebt sich das optische Element 184 inner­ halb des hohlzylindrischen Glaskörpers 182; denn über die Dichtungsringe 188 liegen die Halteteile 186 des optischen Elements 184 gleitend verschiebbar an der Innenfläche des Glaskörpers 182 an. Das optische Element 184 bewegt sich also in Richtung des Pfeils 192, wobei eine Komprimierung des Gases im Raum 190 erfolgt. Ist die Beschleunigung genügend groß, wird das optische Element 184 soweit gegen den steigenden Druck des Gases im Raum 190 bewegt, daß das optische Element 184 auf der optischen Achse 126 liegt, Licht des Ein­ gangs-Lichtleiters also durch den hohlzylindrischen Glaskörper 182 und das optische Element 184 hindurch in den Ausgangs-Lichtleiter 116 eingekoppelt wird.

Claims (21)

1. Passive Sicherheitseinrichtung, insbesondere Gassacksystem, zum Schutz der Insassen eines Fahrzeu­ ges vor Verletzungen bei Unfällen, mit den folgenden Komponenten:

• - einer Sensoreinrichtung (12) zur Erfassung der Fahrzeugbeschleunigungen und -verzögerungen,
• - einer mit der Sensoreinrichtung (12) verbunde­ nen Auswerteeinrichtung (14) zum Auswerten des Ausgangssignals der Sensoreinrichtung (12) und
• - einer mit der Auswerteeinrichtung (14) verbun­ denen Auslöseeinrichtung (16) zum Aktivieren einer Insassen-Schutzvorrichtung zum Schützen der Insassen vor Verletzungen auf den Empfang eines Auslösesignals hin,
  dadurch gekennzeichnet,
• - daß sämtliche zwischen beliebigen Kombinationen dieser drei Komponenten zu übertragenden Signale ausschließlich in Form von optischen Signalen übertragen werden und
• - daß die Übertragung dieser Signale über Lichtwellenleiter (30; 32; 38; 40; 46) erfolgt, welche jede der drei Komponenten mit jeder anderen verbinden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sensoreinrichtung (12) mit einer optischen Einheit (18) zur Erzeugung eines der er­ faßten Beschleunigung oder Verzögerung ent­ sprechenden optischen Ausgangssignals versehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net,

• - daß die optische Einheit (18) der Sensorein­ richtung (12) ein optisches Filterelement (24) mit veränderbaren Transmissionseigenschaften ist,
• - daß eine lichtaussendende Einrichtung dem Ein­ gang des optischen Filterelementes (24) vorge­ schaltet und eine lichtempfangende Einrichtung dem Ausgang des optischen Filterelementes (24) nachgeschaltet ist und
• - daß das optische Filterelement (24) derart be­ wegbar angeordnet ist, daß es sich zur Verände­ rung seiner Transmissionseigenschaften in Ab­ hängigkeit von dem Maß der Beschleunigung oder Verzögerung relativ zur optischen Achse zwischen der lichtaussendenden und der licht­ empfangenden Einrichtung bewegt.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sensoreinrichtung (12) ein Feder- Masse-System mit einem Federelement (20) und einem mit diesem gekoppelten, bei Beschleunigung oder Verzögerung auslenkbaren Trägheits-Massekörper (22) aufweist und daß der Massekörper (22) mit dem optischen Filterelement (24) gekoppelt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Sensoreinrichtung (12) ein Feder- Masse-System mit einem Federelement (20) aufweist, welches mit dem den Trägheits-Massekörper des Feder-Masse-Systems bildenden optischen Filterelement (24) gekoppelt ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß das optische Filterele­ ment (24) in Querrichtung zur optischen Achse be­ trachtet bereichsweise unterschiedliche Transmis­ sionseigenschaften aufweist und daß das optische Filterelement (24) quer zur optischen Achse beweg­ bar ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß das optische Filterele­ ment (24) derart ausgestaltet ist, daß seine Transmissionseigenschaften kontinuierlich oder schrittweise variieren.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß das optische Filterele­ ment (24) im Strahlengang zwischen einem Licht zum optischen Filterelement leitenden ersten Lichtwel­ lenleiter (30) und einem zweiten Lichtwellenleiter (32) angeordnet ist, der das das optische Filter­ element (24) verlassende Licht aufnimmt und weiterleitet.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß infolge der in Abhängig­ keit von der Beschleunigung oder Verzögerung unterschiedlichen Transmissionseigenschaften des optischen Filterelementes (24) die Intensität des aus diesem austretenden Lichtes bei konstanter Intensität des einfallenden Lichtes entsprechend der Beschleunigung oder Verzögerung verändert ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß aus dem Intensitäts­ unterschied zwischen dem dem optischen Filterele­ ment (24) zugeführten Lichtsignal und dem aus dem optischen Filterelement (24) austretenden Licht­ signal das Maß für die Beschleunigung oder Verzögerung ermittelbar ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (14) eine Lichtquelle (26) aufweist, deren Licht über einen ersten Lichtwellenleiter (30) der optischen Einheit (18) der Sensoreinrichtung (12) zugeführt wird, und daß das von der optischen Ein­ heit (18) in Abhängigkeit von der Beschleunigung oder Verzögerung umgesetzte Licht der Lichtquelle (26) über einen zweiten Lichtwellenleiter (32) der Auswerteeinrichtung (14) zugeführt wird.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auswerteeinrichtung (14) eine Ver­ gleichseinrichtung (36) aufweist, die ein die Intensität des Lichtes der Lichtquelle (26) reprä­ sentierendes Signal mit einem die Intensität des Lichtes des zweiten Lichtwellenleiters (32) reprä­ sentierenden Signal vergleicht und auf der Grund­ lage des Vergleichs ein das Maß der Beschleunigung oder Verzögerung repräsentierendes Ausgangssignal ausgibt.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (14) beim Überschreiten eines vorgegebenen Beschleunigungsmaßes an die Auslöseeinrichtung (16) das Auslösesignal zum Aktivieren der Insassen-Schutzvorrichtung ausgibt.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß das Auslösesignal ausgegeben wird, sobald das Ausgangssignal der Sensoreinrichtung (12) einen Lichtintensitätsunterschied repräsentiert, der größer als ein oder gleich einem vorgegebenen ersten Schwellwert oder kleiner als ein vorgegebener zweiter Schwellwert ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinrichtung (16) eine Auslöseeinheit (52) zum Aktivieren der Insassen-Schutzvorrichtung und eine Überwachungs­ einrichtung zum Überwachen der Auslöseeinheit (52) auf eventuelle Defekte aufweist.

16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß der Auslöseeinrichtung (16) zum Über­ wachen der Auslöseeinheit (52) über einen dritten Lichtwellenleiter (38) ein Lichtsignal zugeführt wird und daß der Auswerteeinrichtung (14) über einen fünften Lichtwellenleiter (46) ein dem Lichtsignal des dritten Lichtwellenleiters (38) entsprechendes Lichtsignal von der Auslöseeinrich­ tung (16) zugeführt wird, wobei die Auswerteein­ richtung (14) anhand des Lichtes des fünften Lichtwellenleiters (46) überprüft, ob die Auslöse­ einheit (52) intakt ist.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Licht­ quelle (26) der Auswerteeinrichtung (14) und dem optischen Filterelement (24) ein vierter Lichtwel­ lenleiter (40) angeordnet ist, dessen Lichtsignal das optische Filterelement (24) durchdringt und über den dritten Lichtwellenleiter (38) der Auslöseeinrichtung (16) zugeführt wird.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich­ net, daß das der Auslöseeinrichtung (16) zuge­ führte Lichtsignal des dritten Lichtwellenleiters (38) in ein elektrisches Signal umgesetzt wird, mit dem eine in Reihe mit der Auslöseeinheit (52) geschaltete Lichtquelle (44) betrieben wird, deren Licht über den fünften Lichtwellenleiter (46) der Auswerteeinrichtung (14) zugeführt wird, wobei das elektrische Signal derart gewählt ist, daß die Auslöseeinheit (52) die Insassen-Schutzvorrichtung nicht aktiviert.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslöseeinheit (52) die Insassen-Schutzvorrichtung auf dasjenige elektrische Signal hin aktiviert, das sich aus dem optischen Auslösesignal ergibt.

20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich­ net, daß die Auslöseeinrichtung (16) einen Ener­ giespeicher (56) aufweist und daß der Energie­ speicher (56) auf das Auslösesignal hin mit der Auslöseeinheit (52) koppelbar ist und seine ge­ speicherte Energie an die Auslöseeinheit (52) ab­ gibt.

21. Einrichtung nach den Ansprüchen 18 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß dem Energiespeicher (56) zum Speichern von Energie das in der Auslöseeinrich­ tung (16) aus dem optischen Lichtsignal des drit­ ten Lichtwellenleiters (38) umgesetzte elektrische Signal zuführbar ist.