DE102020107161A1 - VEHICLE occupant restraint system for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug (24), insbesondere für ein autonomes Fahrzeug, umfasst wenigstens einen ersten Gassack (10), der in einer Rückhaltesituation aufgeblasen wird und im aufgeblasenen Zustand eine Rückhaltewirkung auf einen Fahrzeuginsassen (26) ausübt. Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem umfasst ferner wenigstens einen separaten zweiten Gassack (12), der in einer Rückhaltesituation zusätzlich zu dem ersten Gassack (10) aufgeblasen wird. Der erste Gassack (10) und der zweite Gassack (12) sind im jeweils aufgeblasenen Zustand aneinandergekoppelt und bilden einen Gassack-Verbund (22).A vehicle occupant restraint system for a motor vehicle (24), in particular for an autonomous vehicle, comprises at least one first gas bag (10) which is inflated in a restraint situation and exerts a restraint effect on a vehicle occupant (26) in the inflated state. The vehicle occupant restraint system further comprises at least one separate second gas bag (12) which, in a restraint situation, is inflated in addition to the first gas bag (10). The first airbag (10) and the second airbag (12) are coupled to one another in the inflated state and form an airbag composite (22).
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein autonomes Fahrzeug.The invention relates to a vehicle occupant restraint system for a motor vehicle, in particular for an autonomous vehicle.
Bisher werden oftmals Abstützflächen an fahrzeugfesten Bauteilen mit einbezogen, um aufgeblasene Gassäcke in der Fahrgastzelle abzustützen und in ihrer vorgesehenen Position zu halten.So far, support surfaces on components fixed to the vehicle have often been included in order to support inflated gas bags in the passenger compartment and to hold them in their intended position.
Um das Fehlen einer fahrzeugfesten Abstützfläche im Bereich der Fenster auszugleichen, schlägt die
Insbesondere hinsichtlich des Konzepts des autonomen Fahrens entsteht allerdings inzwischen der Wunsch nach einer freieren Sitzposition und -orientierung in der Fahrgastzelle. Daraus ergibt sich auch die Notwendigkeit, die Fahrzeuginsassen bei einem Aufprall nicht nur in der klassischen, aufrechten Sitzposition und nach vorne gerichteten Orientierung zu schützen, sondern einen ausreichenden Schutz auch in Situationen zu bieten, in denen der Sitz der Fahrzeuginsassen bezüglich der Fahrtrichtung gedreht ist.With regard to the concept of autonomous driving in particular, however, there is now a desire for a freer seating position and orientation in the passenger compartment. This also results in the need to protect the vehicle occupants in the event of a collision not only in the classic, upright sitting position and forward-facing orientation, but also to offer adequate protection in situations in which the vehicle occupant's seat is rotated with respect to the direction of travel.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Schutz von Fahrzeuginsassen zu verbessern, insbesondere in einem autonomen Fahrzeug mit variablen Sitzpositionen bzw. -orientierungen.The object of the invention is to improve the protection of vehicle occupants, in particular in an autonomous vehicle with variable seat positions or orientations.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a vehicle occupant restraint system having the features of claim 1. Advantageous and expedient configurations of the vehicle occupant restraint system according to the invention are specified in the subclaims.
Das erfindungsgemäße Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein autonomes Fahrzeug, umfasst wenigstens einen ersten Gassack, der in einer Rückhaltesituation aufgeblasen wird und im aufgeblasenen Zustand eine Rückhaltewirkung auf einen Fahrzeuginsassen ausübt. Das Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem umfasst ferner wenigstens einen separaten zweiten Gassack, der in einer Rückhaltesituation zusätzlich zu dem ersten Gassack aufgeblasen wird. Gemäß der Erfindung sind der erste Gassack und der zweite Gassack im jeweils aufgeblasenen Zustand aneinandergekoppelt und bilden einen Gassack-Verbund.The vehicle occupant restraint system according to the invention for a motor vehicle, in particular for an autonomous vehicle, comprises at least one first gas bag which is inflated in a restraint situation and exerts a restraint effect on a vehicle occupant in the inflated state. The vehicle occupant restraint system further comprises at least one separate second gas bag, which is inflated in addition to the first gas bag in a restraint situation. According to the invention, the first airbag and the second airbag are coupled to one another in the respectively inflated state and form an airbag composite.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass der Einsatz von Gassäcken zur Bereitstellung einer Rückhaltewirkung für Fahrzeuginsassen auch an Positionen in der Fahrgastzelle möglich ist, in denen keine fahrzeugfeste Abstützung für die Gassäcke zur Verfügung steht. Gemäß der Erfindung werden wenigstens zwei getrennte Gassäcke, die an verschiedenen Stellen untergebracht sind, gezielt so zur Entfaltung gebracht, dass sie sich im aufgeblasenen Zustand zu einem in sich stabilen Gassackverbund koppeln. Hierbei ist zu beachten, dass unter einer erfindungsgemäßen Kopplung mehr als nur eine Berührung der Gassäcke zu verstehen ist. Die Kopplung sorgt für eine Fixierung der Gassäcke relativ zueinander, sodass sich diese effektiv gegenseitig abstützen können. Eine solche Kopplung der Gassäcke verhindert, dass bei einem Auftreffen eines Fahrzeuginsassen - zumindest anfänglich - keiner der Gassäcke von dem bzw. den anderen Gassäcken abrutscht und den Gassack-Verbund auflöst.The invention is based on the knowledge that the use of gas bags to provide a restraint effect for vehicle occupants is also possible at positions in the passenger compartment in which there is no vehicle-fixed support for the gas bags. According to the invention, at least two separate gas bags, which are accommodated at different points, are brought to unfold in a targeted manner in such a way that, in the inflated state, they couple to form an inherently stable gas bag composite. It should be noted here that a coupling according to the invention is understood to mean more than just touching the gas bags. The coupling ensures that the gas bags are fixed relative to one another so that they can effectively support one another. Such a coupling of the gas bags prevents - at least initially - none of the gas bags from slipping off the other gas bags and the gas bag assembly disintegrating when a vehicle occupant hits the vehicle.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass dank des im Wesentlichen von der Fahrzeugstruktur unabhängigen Rückhaltekonzepts eine Schutzwirkung mittels Gassäcken an Stellen in der Fahrgastzelle möglich ist, an denen bislang mangels geeigneter fahrzeugfester Abstützflächen keine Gassäcke vorgesehen werden konnten. Dies ist insbesondere bei autonomen Fahrzeugen von Bedeutung, bei denen - anders als bei klassischen Fahrzeugen mit fest vorgegebenen und nur sehr beschränkt veränderbaren Sitzstellungen - aufgrund der vielfältigen Sitzmöglichkeiten mit herkömmlich angeordneten Gassäcken nicht ohne Weiteres ein ausreichender Schutz der Fahrzeuginsassen in allen Situationen gewährleistet werden kann. Dank der erfindungsgemäßen Kopplung von mehreren Gassäcken zu einem eigenständigen Verbund ist es jedoch möglich, in einem Rückhaltefall insbesondere in einem mittleren Bereich der Fahrgastzelle eine oder mehrere ausreichend stabile Schutzwände bereitzustellen, die ein Auftreffen der Fahrzeuginsassen auf harte Fahrzeugteile verhindern. Darüber hinaus bewahren die weitgehend frei positionierbaren Gassack-Verbunde die Fahrzeuginsassen bei einem Aufprall auch vor übermäßigen Beschleunigungen bzw. Verlagerungen und/oder vor einem gegenseitigen Aufeinandertreffen. Auch im Falle eines Fahrzeugüberschlags kann mit den erfindungsgemäß gekoppelten Gassäcken ein zusätzlicher Schutz für die Fahrzeuginsassen bereitgestellt werden.The invention has the advantage that, thanks to the restraint concept, which is essentially independent of the vehicle structure, a protective effect by means of gas bags is possible at points in the passenger cell where gas bags could not previously be provided due to a lack of suitable vehicle-fixed support surfaces. This is particularly important in the case of autonomous vehicles, in which - unlike classic vehicles with predefined and only very limitedly changeable seat positions - sufficient protection of the vehicle occupants cannot be guaranteed in all situations due to the diverse seating options with conventionally arranged gas bags. Thanks to the inventive coupling of several gas bags to form an independent assembly, however, it is possible to provide one or more sufficiently stable protective walls in the event of a restraint, in particular in a central area of the passenger compartment, which prevent the vehicle occupants from hitting hard vehicle parts. In addition, the largely freely positionable gas bag assemblies also protect the vehicle occupants from excessive accelerations or displacements and / or from mutual collision in the event of a collision. Even in the event of a vehicle rollover, the gas bags coupled according to the invention can provide additional protection for the vehicle occupants.
Die Gassäcke des erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems sind vorzugsweise so angeordnet und ausgelegt, dass sie sich beim Aufblasen aufeinander zu bewegen und an einer Kopplungsstelle aufeinandertreffen. Das Aufeinandertreffen der Gassäcke vereinfacht die Kopplung im Vergleich zu z. B. sich parallel zueinander entfaltenden Gassäcken.The gas bags of the vehicle occupant restraint system according to the invention are preferably arranged and designed in such a way that they move towards one another when inflated and meet at a coupling point. The meeting of the gas bags simplifies the coupling compared to z. B. gas bags unfolding parallel to one another.
Gemäß einem ersten Kopplungskonzept sind die einander gegenüberliegenden Berührungsflächen der aufgeblasenen Gassäcke komplementär zueinander konturiert, sodass sie formschlüssig ineinandergreifen. In diesem Fall sind grundsätzlich keine zusätzlichen Maßnahmen zur Kopplung der Gassäcke notwendig, obwohl dies natürlich zu deren Unterstützung möglich ist.According to a first coupling concept, the opposite Contact surfaces of the inflated gas bags are contoured complementary to one another, so that they interlock in a form-fitting manner. In this case, in principle, no additional measures for coupling the gas bags are necessary, although this is of course possible to support them.
Gemäß einem zweiten Kopplungskonzept weisen der erste Gassack und/oder der zweite Gassack Kopplungsmittel auf, die die Kopplung der Gassäcke herstellen oder unterstützen. In diesem Fall können einfacher geformte Gassäcke verwendet werden, soweit sie ausreichend große Berührungsflächen für eine stabile Kopplung aufweisen. Wie bereits angedeutet können die beiden Kopplungskonzepte auch miteinander kombiniert werden.According to a second coupling concept, the first airbag and / or the second airbag have coupling means which establish or support the coupling of the airbags. In this case, more simply shaped gas bags can be used as long as they have sufficiently large contact areas for stable coupling. As already indicated, the two coupling concepts can also be combined with one another.
Die Kopplungsmittel können z. B. Klettstreifen oder dergleichen zur Herstellung einer Klettverbindung der Gassäcke sein, oder Magnete zur Herstellung einer magnetischen Verbindung der Gassäcke. Andere Verbindungstechniken sind grundsätzlich auch möglich.The coupling agents can, for. B. Velcro strips or the like to produce a Velcro connection of the gas bags, or magnets to produce a magnetic connection of the gas bags. Other connection techniques are also possible in principle.
Um in einem an sich freien Raum in der Fahrgastzelle des Fahrzeugs eine Schutzwand bereitzustellen, ist eine Konstruktion vorteilhaft, bei der sich einer der Gassäcke aus dem Dachbereich der Fahrgastzelle des Fahrzeugs und ein anderer Gassack aus dem Bodenbereich der Fahrgastzelle entfaltet. Im aufgeblasenen und gekoppelten Zustand der Gassäcke erstreckt sich deren Verbund an der vorgesehenen Stelle dann im Wesentlichen vom Boden bis zum Dach der Fahrgastzelle.In order to provide a protective wall in an inherently free space in the passenger compartment of the vehicle, a construction is advantageous in which one of the gas bags unfolds from the roof area of the passenger compartment of the vehicle and another gas bag unfolds from the floor area of the passenger compartment. In the inflated and coupled state of the gas bags, their composite then extends at the intended location essentially from the floor to the roof of the passenger cell.
Besonders bevorzugt ist eine Anordnung des Gassack-Verbunds zwischen wenigstens zwei Fahrzeuginsassen, also zwischen zwei vorderen, zwischen zwei hinteren oder zwischen einem vorderen und einem hinteren Fahrzeuginsassen. Klassische Fahrzeuginsassen-Rückhaltesysteme bieten in diesen Bereichen keinen oder nur einen eingeschränkten Schutz, da es dort an geeigneten fahrzeugfesten Abstützflächen für die Gassäcke fehlt.An arrangement of the gas bag assembly between at least two vehicle occupants, that is to say between two front, between two rear or between a front and a rear vehicle occupant, is particularly preferred. Classic vehicle occupant restraint systems offer no or only limited protection in these areas, since there are no suitable vehicle-fixed support surfaces for the gas bags.
In einem autonomen Fahrzeug, in dem zwei nebeneinandersitzende vordere oder hintere Fahrzeuginsassen entgegengesetzt orientierte Sitzpositionen einnehmen können (einer schaut nach vorne, der andere nach hinten), sollte sich ein zwischen diesen Fahrzeuginsassen angeordneter Gassack-Verbund über eine solche Länge erstrecken, dass im Falle entgegengesetzt orientierter Sitzpositionen in Fahrzeuglängsrichtung Oberkörper und Kopf von beiden Fahrzeuginsassen abgedeckt sind. Dies ist sinnvoll, da in einer solchen Sitzposition die Oberkörper und Köpfe der Fahrzeuginsassen - von oben betrachtet - nicht auf der gleichen Höhe liegen.In an autonomous vehicle in which two front or rear vehicle occupants sitting next to each other can assume oppositely oriented seating positions (one looks forward, the other backward), an airbag assembly arranged between these vehicle occupants should extend over such a length that in the event of an opposite direction oriented seating positions in the vehicle longitudinal direction upper body and head are covered by both vehicle occupants. This makes sense because in such a sitting position the upper body and heads of the vehicle occupants - viewed from above - are not at the same height.
Besonders vorteilhaft ist auch eine Anordnung des Gassack-Verbunds zwischen einem vorderen Fahrzeuginsassen und einem hinteren Fahrzeuginsassen, insbesondere für den Fall, dass diese sich gegenübersitzen (der vordere Fahrzeuginsasse schaut nach hinten, der hintere Fahrzeuginsasse nach vorne). Dann ist nämlich zwischen den beiden Fahrzeuginsassen keine Rückenlehne oder sonstige Struktur vorhanden, die als Abstützfläche für einen Gassack dienen könnte.An arrangement of the gas bag assembly between a front vehicle occupant and a rear vehicle occupant is also particularly advantageous, in particular if they are seated opposite one another (the front vehicle occupant looks to the rear, the rear vehicle occupant looks to the front). This is because then there is no backrest or other structure between the two vehicle occupants that could serve as a support surface for a gas bag.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung hat der Gassack-Verbund im Wesentlichen die Form eines Kreuzes. Mit einem solchen Gassack-Verbund kann im Falle von zwei vorderen und zwei hinteren Fahrzeuginsassen jeglicher Kontakt zwischen den Fahrzeuginsassen untereinander effektiv verhindert werden.According to a further development of the invention, the gas bag assembly essentially has the shape of a cross. With such a gas bag composite, in the case of two front and two rear vehicle occupants, any contact between the vehicle occupants can be effectively prevented.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
- -
1 eine Kopplung von zwei separaten Gassäcken eines erfindungsgemäßen Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems; - -
2 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit gekoppelten Gassäcken in einem ersten Anwendungsfall; - -
3 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit gekoppelten Gassäcken in einem zweiten Anwendungsfall; - -
4 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit gekoppelten Gassäcken in einem dritten Anwendungsfall; - -
5 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit gekoppelten Gassäcken in einem vierten Anwendungsfall; - -
6 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem mit gekoppelten Gassäcken in einem fünften Anwendungsfall; und - -
7 eine Seitenansicht des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems aus6 im fünften Anwendungsfall.
- -
1 a coupling of two separate gas bags of a vehicle occupant restraint system according to the invention; - -
2 a schematic plan view of a vehicle occupant restraint system according to the invention with coupled gas bags in a first application; - -
3 a schematic plan view of a vehicle occupant restraint system according to the invention with coupled gas bags in a second application; - -
4th a schematic plan view of a vehicle occupant restraint system according to the invention with coupled gas bags in a third application; - -
5 a schematic plan view of a vehicle occupant restraint system according to the invention with coupled gas bags in a fourth application; - -
6th a schematic plan view of a vehicle occupant restraint system according to the invention with coupled gas bags in a fifth application; and - -
7th Figure 3 is a side view of the vehicle occupant restraint system6th in the fifth application.
In
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel haben sich die beiden Gassäcke während ihrer Entfaltung aufeinander zu bewegt und sind bei Erreichen des aufgeblasenen Zustands aufeinandergetroffen. Die Kopplung der beiden Gassäcke
Die Kopplung der beiden Gassäcke
Im gekoppelten Zustand stützen sich die Gassäcke
Die Kopplung der Gassäcke
Allgemein kann die Funktionsweise des Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystems wie folgt zusammengefasst werden: Sensoren des Fahrzeugs erkennen einen (bevorstehenden) Aufprall. Daraufhin werden in Abhängigkeit von der Position und Orientierung der Fahrzeuginsassen und deren Bewegungsrichtung infolge des Aufpralls diejenigen Gassäcke aktiviert, die zusammen einen Aufprallschutz bilden sollen. Die Gassäcke werden aufgeblasen und bewegen sich während ihrer Entfaltung auf eine Kopplungsstelle zu. Hierbei können Leitelemente zur Richtungsvorgabe zum Einsatz kommen. An der Kopplungsstelle verbinden sich die vorher getrennten Gassäcke aufgrund ihrer Formgebung und/oder mithilfe der Kopplungsmittel zu einem Gassack-Verbund
Nachfolgend werden anhand der schematischen
In
Die gekoppelten Gassäcke
Wie in
Der Gassack-Verbund
Die gleichen Gassäcke kommen auch in Situationen zum Einsatz, wie sie in
In
Selbstverständlich gehören zum Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem üblicherweise noch weitere Gassäcke, insbesondere Front- und Seitengassäcke, Kniegassäcke etc., die gegebenenfalls auch mit anderen Gassäcken gekoppelt werden können. Beispielsweise kann ein Vorhang-Seitengassack mit einem Kopfgassack oder ein Frontgassack mit einem Kniegassack auf eine der zuvor beschriebenen Arten gekoppelt werden.Of course, the vehicle occupant restraint system usually also includes further gas bags, in particular front and side gas bags, knee gas bags, etc., which can optionally also be coupled with other gas bags. For example, a curtain side airbag with a head airbag or a front airbag with a knee airbag can be coupled in one of the ways described above.
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 1010
- erster Gassackfirst gas bag
- 1212th
- zweiter Gassacksecond gas bag
- 1414th
- erstes Gassackmodulfirst gas bag module
- 1616
- zweites Gassackmodulsecond gas bag module
- 1818th
- Berührungsfläche des ersten GassacksContact surface of the first gas bag
- 2020th
- Berührungsfläche des zweiten GassacksContact surface of the second gas bag
- 2222nd
- Gassack-VerbundGas bag composite
- 2424
- Fahrzeugvehicle
- 2626th
- FahrzeuginsasseVehicle occupant
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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Legal Events
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