NL1019796C2 - Een beveiligingssysteem voor het automatisch uitschakelen van airbags e.d. in een voertuig of vaartuig. - Google Patents

Description

5 *

EEN BEVEILIGINGSSYSTEEM VOOR HET AUTOMATISCH UITSCHAKELEN VAN AIRBAGS e.d. IN EEN VOERTUIG OF VAARTUIG

Beschrijving

In motorvoertuigen, vliegtuigen en snelle vaartuigen wordt een toenemende variatie in beveiligingssystemen voor inzittenden gebruikt, in het bijzonder airbagsysternen, gordelspan-ners, actieve hoofdsteunen of rolbeugels, pedaalbeschermers en andere systemen, die ge-10 bruik maken van een explosieve of pyrotechnische lading (verder te noemen: Airbags e.d.)· Ze worden geactiveerd door diverse soorten sensoren en zijn bedoeld om de inzittenden van een voertuig te beschermen tegen de klap van een crash of een ernstig ongeval. Ze hebben de veiligheid van de inzittenden in het algemeen duidelijk verbeterd. Ook wanneer bij een ongeval geen Airbags e.d. zijn afgegaan kunnen dezen door het ongeval in een onstabiele 15 situatie verkeren en vertraagd of onbedoeld afgaan. Ze vormen daardoor een bedreiging voor een slachtoffer dat na een ongeval is komen vast te zitten in een voertuig. Wanneer hulp van buitenaf nodig is om inzittenden te bevrijden en met name wanneer delen van een voertuig moeten worden weggeknipt bestaat het gevaar dat er kortsluiting ontstaat of dat Airbags e.d. anderszins worden geactiveerd, waardoor ze onbedoeld afgaan. Hierdoor zijn al ernstige 20 gewonden en ook doden gevallen onder hulpverleners. Daarnaast kan het onbedoeld afgaan van Airbags e.d. tijdens onderhoud of reparatie van een voertuig of vaartuig gevaar opleveren. Motorvoertuigen kunnen tegenwoordig wel 20 van deze Airbags e.d. per voertuig bevatten en het is vaak ondoenlijk en soms onmogelijk ze allemaal uit te schakelen. Het afsluiten van de boordaccu of hoofdaccu tijdens onderhoud geeft niet altijd voldoende beveili-25 ging en kan andere (computersystemen ontregelen. Op dit moment is er geen eenvoudig en standaard systeem om de potentieel gevaarlijke Airbags e.d. na een ongeval of tijdens onderhoud uit te schakelen of te vergrendelen.

In patent DE 197 47 708 A 1 wordt een systeem beschreven dat het mogelijk maakt om airbags na een ongeval uit te schakelen door gebruik te maken van destructieve schakelaars of 30 van vensters waarin voedingsdraden of signaaldraden kunnen worden doorgeknipt. Dit sys teem vergt het ingrijpen door speciaal hiermee bekende hulpverleners die zich in gevaarlijk r-1019796

V

2 gebied moeten begeven. Het schakelt Airbags e.d. niet in alle gevallen uit, omdat Airbags e.d. door een vaak aanwezige inwendige spanningsbron ook nog kunnen afgaan wanneer ze zijn losgekoppeld van de externe voedingsspanning. Wanneer dit het geval is worden de Airbags e.d. niet met zekerheid uitgeschakeld door het doorknippen van de voedingsdraden.

5 Doordat er ook een verbinding nodig is tussen Airbags e.d. en een centrale regeleenheid kan het systeem na een ongeval door uitvallen van verbindingen onbetrouwbaar worden. Tevens beschrijft dit patent de mogelijkheid dat airbags uitgeschakeld worden wanneer één van de airbags is afgegaan. Het systeem werkt echter niet automatisch wanneer nog geen airbag is afgegaan, zodat de Airbags e.d. in dat geval nog allemaal in een onstabiele toestand kunnen 10 verkeren en een gevaar vormen voor personen. Hulpverleners en onderhoudspersoneel kunnen er dus niet met volledige zekerheid op vertrouwen. Het systeem kan niet worden gebruikt voor beveiliging van voertuigen of vaartuigen tijdens onderhoud, omdat het een definitieve beschadiging veroorzaakt.

De huidige uitvinding betreft een eenvoudiger en betrouwbaarder beveiligingssysteem (ver-15 der te noemen het SAC systeem, d.w.z. een "Safe After Crash" beveiligingssysteem) dat bedoeld is om Airbags e.d. inherent veiliger te maken. Het ontijdig of onbedoeld afgaan van deze Airbags e.d. na een ongeval of tijdens onderhoud wordt ermee voorkomen. Het SAC systeem dient daartoe te worden geïntegreerd in alle ontstekingssystemen van Airbags e.d. Uitgangspunt van deze vinding is dat Airbags e.d. alleen nodig zijn wanneer een voertuig of 20 vaartuig wordt voortbewogen door een motor, of in de tijd kort daarna. Het SAC systeem maakt het in- en uitschakelen van Airbags e.d. afhankelijk van het in werking zijn van de motor: het SAC systeem schakelt Airbags e.d. binnen enkele seconden na het starten van de motor van een voertuig of vaartuig automatisch in en schakelt ze na het afslaan of uitzetten van de motor binnen een bepaalde tijd weer uit. Door deze afhankelijkheid van het in wer-25 king zijn van de motor werkt dit systeem goed bij ongevallen: in geval van een ernstig ongeval zal de motor afslaan, waardoor het SAC systeem verder volledig automatisch in werking treedt en de Airbags e.d. worden uitgeschakeld en vergrendeld. Bij een automatische onderbreking van de benzinetoevoer zal de motor ook afslaan. Bij een minder zware botsing of bij onderhoud is het mogelijk de motor manueel uit te zetten, waarna het SAC systeem 30 verder automatisch in werking treedt. Het vergrendelen van Airbags e.d. kan zo nodig ook worden gekoppeld aan het tot stilstand komen van een voertuig of vaartuig.

3

Doordat het SAC systeem de Airbags e.d. automatisch in- en uitschakelt kan het aanzetten niet worden vergeten en kunnen de Airbags e.d. niet onbevoegd of onbedoeld worden uitgeschakeld. Op het dashboard kan worden aangegeven wanneer de Airbags e.d. weer goed functioneren, bijvoorbeeld door het doven van een indicatielampje.

5 In de praktijk zal twee minuten na het afslaan of uitzetten van de motor een gunstige tijd zijn om de Airbags e.d. automatisch uit te schakelen: bij een ernstig ongeval is twee minuten voldoende om eventuele volgende klappen ten gevolge van een hoge snelheid of van bijvoorbeeld een kettingbotsing op te vangen. Wanneer reizigers zich niet direct zelf in veiligheid kunnen brengen zullen de eerste hulpverleners bijna altijd na meer dan twee minuten 10 ter plaatse zijn en zich pas in gevaarlijk gebied begeven nadat alle Airbags e.d. (automatisch) zijn beveiligd. Bij onderhoud van een voertuig of vaartuig is twee minuten wachten tot het uitschakelen van de Airbags e.d. acceptabel. Het uitschakelen van de Airbags e.d. kan eventueel door een kortdurend geluidssignaal worden aangegeven. Ook gedemonteerde airbags, die nu in sommige gevallen nog kunnen afgaan, worden veiliger, door het ontbreken 15 van het signaal van een draaiende motor treedt het SAC systeem in werking en worden deze airbags automatisch vergrendeld.

Het SAC systeem kan indien gewenst ook zo worden ingesteld dat bij het uitzetten van het contact de wachttijd tot vergrendeling verder wordt verkort of kort na hoge snelheid juist wordt verlengd. Wanneer door ervaring of wetgeving andere tijden worden gedicteerd doet 20 dat niet af aan de essentie van deze vinding. Essentieel is dat dit SAC systeem volledige zekerheid geeft dat alle Airbags e.d. binnen bepaalde tijd na het stoppen van de motor zijn uitgeschakeld en vergrendeld.

Het SAC systeem werkt als volgt: het ontstekingsdeel van Airbags e.d. bevat veelal een condensator waarin een energievoorraad wordt opgeslagen. Deze energievoorraad maakt het 25 afgaan van Airbags e.d. mogelijk, ook wanneer ze zijn afgesloten van de hoofdaccu of boordstroom van een voertuig. Het SAC systeem staat het (her)laden van deze condensator pas toe na het starten van de motor van een voertuig of vaartuig en bij aanwezigheid van een draaiende motor. Direct na het afslaan of stoppen van de motor wordt het laden van deze condensator verder geblokkeerd. Een vastgestelde tijd na het tot stilstand komen van de 30 motor, zorgt de elektronica van het SAC systeem ervoor dat de ontstekingscondensator *1019796 4 volledig wordt ontladen en dat de directe verbinding naar de ontsteker van de Airbags e.d. wordt onderbroken en de aansluitingen van de ontsteker worden kortgesloten. Dit onderbreken en kortsluiten gebeurt door een schakelaar die direct bij de ontsteker is aangebracht of hierin is geïntegreerd, zodat een zekere (elektronische) vergrendeling bestaat. In ruststand 5 zorgt deze schakelaar altijd voor vergrendeling van de ontsteker, pas bij een actief signaal van het SAC systeem wordt deze vergrendeling opgeheven. In vergrendelde stand kunnen de ontstekers dus niet onbedoeld worden geactiveerd, ook niet bij een fout in een sensor of in het stuurcircuit of bij kortsluiting na een ongeval. Ook het per ongeluk activeren van een sensor tijdens onderhoud of sloop kan de explosieve of pyrotechnische lading niet meer 10 doen afgaan. Per ontstekingeenheid is een geïntegreerd SAC systeem nodig. De pyrotechnische ladingen in Airbags e.d. kunnen dus kort na het tot stilstand komen van de motor niet meer worden ontstoken en deze zijn hiermee tot het opnieuw starten van de motor automatisch en afdoende (elektronisch) vergrendeld.

Het SAC systeem kan het signaal dat de motor loopt op verschillende wijzen verkrijgen. Het 15 signaal kan via een aparte signaalleiding vanuit het motormanagementsysteem worden verkregen. Een andere mogelijkheid is bijvoorbeeld dat de rimpelspanning van de wisselstroomdynamo of ontsteking op de voedingsleiding van de boordspanning door het SAC systeem wordt gebruikt om een draaiende motor vast te stellen. Ook kan een eenvoudige ontvanginrichting (bijv. een afgestemde kring) worden gebruikt om het aanwezig zijn van 20 een draaiende motor op afstand waar te nemen door een bij draaiende motor speciaal hiervoor uitgezonden hoogfrequentsignaal of lichtsignaal te detecteren. Een aparte signaalleiding is dan niet meer nodig, hetgeen vooral van belang kan zijn bij montage in een stuurwiel. De essentie is dat een draaiende motor wordt vastgesteld, om pas daarna activering van Airbags e.d. mogelijk te maken.

25 Ten behoeve van onderhoud en demontage kan een schakelaar in het motorcompartiment worden aangebracht om het signaal dat de motor loopt te onderbreken, en hiermee alle Airbags e.d. te vergrendelen, ook na het starten van de motor. Het eventueel vergeten van het weer aanzetten van de Airbags e.d. kan op het dashboard met een waarschuwingslampje worden aangegeven.

C>-.o .. ' 3 5

De energievoorraad van de ontstekingscondensator kan door de controleschakeling en tijd-schakeling van het SAC systeem mede worden gebruikt als stroombron voor de schakeling zelf. Wanneer er eventueel geen ontsteekcondensator wordt gebruikt om Airbags e.d. te laten afgaan kan de tijd en controleschakeling van het SAC systeem worden gevoed door een 5 eigen voorraadcondensator, waardoor het systeem enige tijd onafhankelijk van de boordaccu kan werken en ook dan de Airbags e.d. kan vergrendelen.

Een mogelijke vorm van een dergelijk beveiligingssysteem is als blokschema weergegeven in figuur 1. Een Airbag e.d. met een SAC systeem heeft een (1) aansluiting naar de uitwendige elektrische voeding en een (2) retouraansluiting naar de hoofdaccu. Het systeem heeft 10 een (3) onafhankelijke inwendige voedingsbron (b.v. de ontsteekcondensator zelf), om gedurende enige tijd een goed functioneren veilig te stellen, ook wanneer de boordaccu is losgekoppeld. Een (4) regel- en ontsteekdeel verzorgt zoals gebruikelijk het aansturen van de (5)ontsteker van de (6)explosieve lading, om de (7)Airbags e.d. zonodig te laten afgaan. De Airbags e.d. kunnen complete (reeds bekende) eenheden zijn met hun eigen sensoren, met 15 dan als toevoeging het SAC systeem. Het (8) specifieke SAC systeem krijgt invoer van gegevens van een (9) detectieschakeling of (10) van andere voertuig- en motorbeheerssyste-men (o.a. betreffende de snelheid en het motortoerental op het moment van een ongeval) nodig om een optimale reactie op een gebeurtenis te geven. Bij het ontbreken van een signaal dat de motor loopt wordt het (11) laadsysteem van de ontsteekcondensator geblokkeerd. 20 Na de juiste tijd wordt met een schakelaar (12) de directe verbinding naar de ontsteker on derbroken en kortgesloten, en het (13) ontlaadsysteem in werking gesteld, zodanig dat vergrendeling zeker is. Het vergrendelen van Airbags e.d. kan eventueel kenbaar worden gemaakt door (14) een kort geluidssignaal. Schakelaar (12) zal bij voorkeur elektronisch worden uitgevoerd, met in ruststand de onderbreking naar en de kortsluiting van de ontsteker, 25 waarbij een aktief ingangssignaal nodig is om de verbinding tussen de ontsteekschakeling en de ontsteker tot stand te brengen. Het SAC deel betreft een voor de huidige stand der techniek een op zich eenvoudig te realiseren elektronische schakeling.

bp1 0197 9 6

Claims (6)

1. De uitvinding betreft een systeem ( SAC systeem genaamd, d.i. Safe After Crash beveiligingssysteem) ter voorkoming van het na een ongeval onbedoeld (of vertraagd) afgaan van airbagsystemen, gordelspanners, actieve hoofdsteunen of rolbeugels, pedaalbe- 5 schermers en alle andere beveiligingssystemen voor inzittenden van een voertuig of vaartuig die gebruik maken van een explosieve lading of snel ontbrandbare stoffen (verder genaamd Airbags e.d.), met het kenmerk dat het alle potentieel gevaarlijke Airbags e.d. in een voertuig of vaartuig die niet zijn afgegaan na een ongeval korte tijd na het uitvallen of stopzetten van de motor automatisch uitschakelt en vergrendelt. Pas nadat het SAC systeem een draai-10 ende motor detecteert wordt het (opnieuw) activeren en op scherp zetten van de Airbags e.d. weer toegelaten. Bij elke ontstekingseenheid moet het SAC systeem zijn ingebouwd, waardoor Airbags e.d. met dit systeem van nature veiliger zijn en onafhankelijk van een extern beveiligingssysteem of eventuele (verbroken) verbindingen hiermee.

2. Een beveiligingssysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk dat het Airbags e.d. 15 in een voertuig of vaartuig inherent veiliger maak doordat het de activering en het uitschakelen en vergrendelen van deze systemen afhankelijk maakt van de snelheid van het voertuig of vaartuig, waarbij deze Airbags e.d. een optimale tijd na het tot stilstand komen van het voertuig of vaartuig worden vergrendeld.

3. Een beveiligingssysteem volgens conclusie 1-2, met het kenmerk dat het Airbags e.d. 20 in een voertuig of vaartuig inherent veiliger maakt doordat het de activering van deze systemen alleen mogelijk maakt bij een draaiende motor en deze Airbags e.d. korte tijd na het uitvallen of stopzetten van de motor automatisch uitschakelt en vergrendelt. Het vergrendelen gebeurt door het volledig ontladen van de ontstekingscondensator en met een (elektronische) schakelaar die in ruststand de aansluiting naar de ontsteker(s) direct bij de ontsteker(s) 25 onderbreekt en de aansluitingen van de ontstekers) kortsluit. Standaard zijn de ontstekers kortgesloten en losgekoppeld van de aansturende ontsteekschakeling, pas bij aansturing door het SAC beveiligingssysteem worden de ontstekers vrij gegeven. Na het starten van de motor worden de Airbags e.d. weer automatisch ingeschakeld. r1 p10 70 R *' ' 7

4. Een beveiligingssysteem volgens conclusie 3 met het kenmerk dat het t.b.v. onderhoud of reddingswerk aan een voertuig of vaartuig na het stoppen van de motor of na het tot stilstand komen van het voertuig of vaartuig na korte tijd alle Airbags e.d. uitschakelt en 5 vergrendelt. Het geeft zekerheid dat deze potentieel gevaarlijke systemen geen gevaar meer opleveren voor reddings- of onderhoudspersoneel. Ook bij sloop of demontage kunnen met het SAC systeem uitgeruste Airbags e.d. niet meer afgaan.

5. Een beveiligingssysteem volgens conclusie 3 met het kenmerk dat de aanwezigheid van een draaiende motor op afstand kan worden waargenomen door een eenvoudige in de

10 Airbag e.d. ingebouwde ontvanginrichting (bijv. een afgestemde kring), welke bij een draaiende motor een (speciaal hiervoor uitgezonden) hoogfrequent signaal of lichtsignaal kan detecteren, ten teken dat de motor in werking is. Een aparte signaalleiding is dan niet meer nodig, hetgeen vooral een voordeel is bij inbouw in een stuurwiel. De vergrendeling van de Airbags e.d. wordt pas opgeheven wanneer een draaiende motor wordt gedetecteerd. 15

6. Een beveiligingssysteem volgens conclusie 3 met het kenmerk dat het ten behoeve van onderhoud of demontage van een voertuig of vaartuig is aangevuld met een schakelaar in het motorcompartiment welke het signaal van een draaiende motor of een ander relevant signaal onderbreekt, waardoor Airbags e.d. ook uitgeschakeld en vergrendeld blijven na het 20 starten van de motor. Bij een blokkering van de Airbags e.d.wordt dit door een waarschu-wingssignaal op het dashboard aangegeven. ** ï U » & J ö °