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Die Erfindung betrifft ein Pre-Crash-Verzögerungssystem
für bewegte
Objekte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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In Deutschland ereigneten sich im
Jahr 2001 4894 tödliche
Verkehrsunfälle.
Dabei kamen 4000 Fahrzeuginsassen und 894 Fußgänger ums Leben. Bei Unfällen dieser
Art findet eine Kollision des Autos mit einer bestimmten Geschwindigkeit
mit einem anderen Verkehrsteilnehmer oder einem anderen Objekt statt.
Liegt die Geschwindigkeit beim Aufprall über 0 km/h wird diese vorhandene
kinetische Energie durch Deformation der kollidierenden Fahrzeuge in
mechanische Energie umgewandelt und dabei abgebaut. Der Betrag der
negativen Beschleunigung berechnet sich aus der Geschwindigkeit
und der Wegstrecke, welche bis zum Stillstand zur Verfügung steht.
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Prinzipiell entstehen Probleme durch
die negative Beschleunigung, welche beim Crash sehr hohe Spitzenwerte
annehmen kann. Während
der Deformationsphase des Fahrzeuges ist der Insasse in der Fahrgastzelle
diesen negativen Beschleunigungswerten ausgesetzt. Ohne Rückhaltesysteme findet
an den Begrenzungen der Fahrgastzelle die Kraftübertragung unqualifiziert statt,
wodurch Verletzungen entstehen würden.
Am Ende der Deformationsphase kann der Insasse, falls die Fahrgastzelle deformiert
wird mechanisch eingeklemmt und dabei verletzt werden. Die Fahrzeugindustrie
ist daher bemüht
durch konstruktive und materialtechnische Verbesserungen die Fahrgastzelle
zu stabilisieren und diese möglichst
nicht in die Deformationszone mit einzubeziehen. Weiterhin sollen
die Insassen durch Rückhaltesysteme
wie zum Beispiel Sicherheitsgurte daran gehindert werden, dass sie
aus dem Fahrzeug katapultiert werden, sind aber von daher gezwungen, die
gleiche negative Beschleunigung wie die Karosserie mitzumachen.
Da nicht der ganze Körper gleichmäßig zurückgehalten,
das heißt
an die Karosserie gekoppelt werden kann, ist insbesondere der Kopf
aus anatomischen Gründen
stark gefährdet,
mit einer bestimmten Geschwindigkeit gegen Teile des schon abgebremsten
Innenraumes zu prallen. Dabei entstehen dann Spitzenwerte für die negative
Beschleunigung, welche zu schweren Kopfverletzungen führen können. Andere
Systeme versuchen, durch geeignete konstruktive Maßnamen,
wie zum Beispiel die Distanzierung der Lenksäule, beim Crash den Abstand
zwischen Lenkrad und Brustkorb bzw. Kopf zu vergrößern und
damit Verletzungen durch Verkleinerung der Fahrgastzelle zu minimieren
(Audi). Weiterhin sind Airbagsysteme entwickelt worden, die eine qualifizierte
Aufprallfläche
schaffen und durch eine maximale Erhöhung der Aufprallfläche die
Kräfte beim
Aufprall von Körperteilen
auf die Fahrgastzelle reduzieren. Dieses Konzept wäre bei einem
den gesamten Körper
umschließenden
Airbag komplett realisiert. Da dies technisch unmöglich ist,
steigt die Zahl und Positionierung von vielen kleine Einzel-Airbags bei
jeder neuen Modellbaureihe an, um diesem Ziel etwas näher zu kommen
(Airbags in Gurtsystemen, Seiten-Airbags, Knie-Airbags).
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Bei allen Crash-Tests haben sich
jedoch Grenzwerte für
die Beträge
der negativen Beschleunigung ergeben, ab denen trotz aller Sicherheitssysteme
leichte, mittlere oder schwere Verletzungen der Insassen eintreten.
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Die Möglichkeiten der Verzögerung vor
dem Crash sind mit den derzeitigen Technologien der Bremssysteme,
Reifen und Fahrbahnbeläge
physikalisch weitgehend ausgereizt, so dass von dieser Seite keine
wesentliche Reduktion der absoluten Verzögerungswerte von etwa 11m/s2, welche auf das Fahrzeug beim Crash einwirken,
zu erwarten sind. Bei einem Crash der Karosserie wird zunächst auf
einem Großteil
der zur Verfügung
stehenden Deformationszone nur ein Teil der Geschwindigkeit abgebaut, wobei
in der Crash-Endphase bei zunehmend deformierter und damit steifer
werdender Karosserie die noch vorhandene Restgeschwindigkeit auf
einer sehr kurzen Strecke abgebaut werden muss, wo Spitzenwerte
für die
negative Beschleunigung entstehen und das Verletzungsrisiko für die Insassen
maximal ist.
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Besonders ungünstig stellt sich die Situation im
Beispiel des Seitenaufpralls bei einem Auto dar, da die Türen konstruktionsbedingt
nur wenig Deformationszone bis zur Verkleinerung der Fahrgastzelle und
eine geringere Stabilität
als die Front- oder die Heckpartie des Fahrzeuges bieten. Daher
sind beim Seitenaufprall (zum Beispiel typischer Baumunfall) die
Verletzungsrisiken am größten, da
zum einen die Fahrgastzelle deformiert und somit verkleinert wird und
zum anderen der Insasse auf kürzestem
Weg an der Türe
oder ggf. dem Seitenairbag abgebremst wird, wobei sehr hohe negative
Beschleunigungswerte entstehen.
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Dieses Problem ist sehr krass zum
Beispiel bei einem Motorradfahrer gegeben, welcher bedingt durch
die konstruktive Auslegung des Fortbewegungsmittels beim crash lediglich
durch seine Spezialbekleidung und einen Helm geschützt wird.
Da beim crash der Motorradfahrer meistens den Kontakt zu seinem
Fahrmittel verliert und zum Beispiel bei Abrutschen in einer Kurve
hinter diesem auf Fahrbahn schleudert oder zum Beispiel bei einem
Frontalcrash infolge der hohen negativen Beschleunigung des Fahrmittels über dieses
hinweggeschleudert wird, findet eine Kollision des Körpers mit
der Fahrbahn oder Leitplanken oder mit einem anderen Auto statt,
wobei die Spezialbekleidung und der Helm nur wenige Zentimeter zusätzlichen
Bremsweg mit nur geringer negativer Beschleunigung vor dem Körpercrash
zur Verfügung
stellen können.
Daher rührt
die hohe Zahl von Schwerstverletzten bei Motorradunfällen.
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Als weiteres Beispiel seien Wasserfahrzeuge und
Schiffe angeführt.
Diese könne
bauartbedingt nicht direkt, sondern nur über Umkehrschub ihrer Antriebsmittel
abgebremst werden. Daraus resultieren sehr lange Bremswege (Beispiel Öltanker),
welche oft mit an einer Kollision verantwortlich sind. Kollisionen
dieser Art führen
oft zu Umweltkatastrophen zum Beispiel durch auslaufendes Öl.
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Die technische Ausstattung der bewegten Objekte
wird stetig weiterentwickelt. So existieren interaktive Sensorsysteme,
welche mit geeigneten Techniken wie zum Beispiel Kameras oder Radar
die Relativbewegungen der unmittelbar in der Nähe des Fahrzeuges befindlichen
Verkehrsteilnehmer erfassen können.
Daraus ergeben sich interessante Entwicklungen wie zum Beispiel
Sicherheitsabstandswarnsysteme. Intelligente Programmschaltungen können eine
Notbremsung mit definierter Kennlinie einleiten und den Fahrer durch
eine standardisierte ABS-Bremsung (Bremsassistent, Fa. Daimler-Chrysler)
unterstützen.
Gierwinkelsensorgesteuerte Schaltungen (PSM, Fa. Porsche) erkennen
drohendes Unter- oder Übersteuern
und greifen interaktiv durch eine selektive Bremsung der entsprechenden
Räder und
Eingriff ins Motormanagement, über
die Reduktion der Motorkraft oder über aktive Eingriffe in die Lenkung
(BMW, Fahrdynamik Control) stabilisierend in kritischen Fahrzuständen ein.
Pre-crash Systeme (Daimler-Chrysler) erkennen durch geeignete Sensorsysteme
einen bevorstehenden Crash und aktivieren rechtzeitig Gurtstraffer,
bringen Sitze in geeignete Positionen und Schließen geöffnete Fenster.
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Bekannt sind Airbagsysteme, welche
an der Karosserie angebracht werden können, um bei einem Crash Fussgänger vor
dem Aufprall auf die Stoßstange
zu schützen
(z.B.
DE 100 62 560
A1 ,
EP 1 024
063 A2 ). Weiterhin sind Airbagsysteme bekannt, die vor
einem Crash entfaltet werden, wenn ein Sensor ein Hindernis feststellt
(
DE 198 06 153 A1 ).
Dieses System erzeugt durch den Airbag eine zusätzliche Knautschzone, um Fahrzeug-
und Personenschäden
zu reduzieren. Der Airbag wird explosionsartig gefüllt und
wirkt nicht als Bremssysteme sondern als Schock-Absorber, der die
erhöhten
neg. Beschleunigungswerten nicht wesentlich verringert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, ein Pre-Crash-Verzögerungssystem
zu schaffen, welches die Verletzungsgefahr verringert oder zumindest
den Schweregrad der Verletzungen reduziert.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Verzögerungssystem
mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Vorteilhafte Ausführungen und Ausbildungen der
Erfindung sind in den Unteransprüchen
angeben.
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Erfindungsgemäß wird der Bereich zwischen den
negativen Beschleunigungskräften
z.B. bei einer konventionellen Bremsung mit 1,1G und beim Crash mit
Spitzenwerten von zum Beispiel 200G genützt, um die Kräfte der
negativen Beschleunigung vor dem Crash bis in den noch biokompatiblen
Bereich zu erhöhen
, so dass noch keine Verletzungen der Insassen, insbesondere in
Kombination mit den Airbagsystemen und Rückhaltesystemen im Inneren
der Fahrgastzelle auftreten, aber möglichst viel Energie abgebaut
wird bevor es zur Kollision der Karosserien der Crash-Gegner kommt.
Ein aktiviertes Formelement kann eine kontinuierliche negative Beschleunigung auf
definiertem Niveau bis zum Berühren
der Crash-Gegner gewährleisten.
Somit werden erfindungsgemäß die negativen
Beschleunigungskräfte schon
vor der Kollision der Karosserien definiert erhöht.
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Das erfindungsgemäße Formelement wird ausgelöst, sobald
ein bevorstehender oder drohender Crash erkannt wird. Hierzu können an
sich bekannte Sensor-Techniken eingesetzt werden, z.B. optische
Systeme oder Radarsysteme, die die Relativbewegung des bewegten
Objekts gegenüber
anderen kollisionsgefährlichen
Objekten erfassen. Solche Techniken werden bereits in Fahrzeug-Sicherheitssystemen
eingesetzt.
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Das variable Formelement wird bei
einem drohendem Crash entfaltet, um die Distanz zwischen den Crashgegnern
auszufüllen.
Das Formelement verzögert
das Objekt mit einem definierten erhöhten Verzögerungswert, um die Distanz
zwischen den Crash-Gegnern optimal auszunützen und die Verzögerung über die
gesamte Distanz möglich
gleichmäßig zu vertei len.
Hierzu sind Stellelemente vorgesehen, die eine definierte Verformung
des Formelementes unter der Wirkung der kinetischen Energie des
bewegten Objektes ermöglichen
und dadurch eine gesteuerte bzw. geregelte Verzögerung des Objektes über den
gesamten Weg erlauben von der Auslösung des Systems bis zu dem
Crash, d.h. der unmittelbaren Berührung der Crash-Gegner. Die
bei den gesamten Vorgang auftretenden maximalen Verzögerungswerten
werden auf diese Weise reduziert, da ein größerer Weg zum Abbau der kinetischen
Energie vor dem Crash zur Verfügung
steht.
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Es sind verschiedene Ausführungen
der Erfindung möglich.
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In eine Ausführunig wird das Pre-Crash-Verzögerungssystem
für Kraftfahrzeuge
eingesetzt. Bei einem durch ein geeignetes Sensorsystem festgestellten
drohenden Crash wird das Formelement durch eine geeignete interaktive
Vernetzung mit Prozessorelemente, Schaltelementen und Sensorelementen,
die das Fahrgeschehen überwachen
und den bevorstehenden Crash feststellen, von dem Fahrzeug ausgehend
gegen das potenzielle Hindernis hin entfaltet.
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In einer weiteren Ausführung kann
das System von einem Motorradfahrer ähnlich wie ein Rucksack oder
eine Spezialweste getragen werden, wobei die Pre-Crash-Sensorik
und Elektonik mit den entsprechenden Mikroprozessoren sowie die
entfaltbaren Formelemente in dieses Bremssystem integriert sein
können
oder es können über einen
Datenautausch die Pre-Crash-Sensorik
und die dazugehörigen
Mikroprozessoren örtlich
vom tragbaren Bremssystem getrennt installiert sein. Bei einem vorhersagbaren
Crash kann dann zum Beispiel das Formelement wie ein großer Form-Bag
entfaltet werden und zugleich stabilisierende Funktion (Wirbelsäule/Kopf)
ausüben.
So kann der Körper
des Fahrers in einer vorteilhaften Haltung fixiert werden. Der zumindest
teilweise eingeschlossene Fahrer kann so bei einem Crash zum Beispiel 2 Meter
zusätzlichen Bremsweg
erhalten, wobei auch hier Stellmittel zur Reduktion der maximalen
negativen Beschleunigung vorhanden sein können. Die maximalen negativen Beschleunigungswerte
sind dabei gegenüber
der Situation ohne dieses System drastisch reduziert und somit Verletzungen
minimiert.
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Bei Booten ist durch die erfindungsgemäßen Formelemente
in Verbindung mit einer Pre-Crash- Sensorik
auf Grund der relativ geringen Fortbewegungsgeschwindigkeit und
des für
die Entfaltung zur Verfügung
stehenden Platzes eine optimale Bremsung oder Ablenkung der Crash-Gegner
möglich.
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Die Wirkung des erfindungsgemäßen Pre-Crash-Bremssystems
ergibt sich aus folgenden Beispielen, wobei bedeutet:
a = Beschleunigung
s
= Bremsweg (durch Karosserieverformung)
sf = Bremsweg (durch
aktiviertes Formelement)
v = Geschwindigkeit
a = v2/2s
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Beispiel 1: Aufprall mit 108km/h
auf eine Betonmauer
v = 30m/s (108km/h), s = 1m (Deformationszone
der Karrosserie lm)
a = 900m2/2m s2 = 450m/s2 = 45,9G
die
gleiche Situation mit aktiviertem Formelement:
v = 30m/s (108
km/h), sf = 5m
a = 900m2/10m s2 = 90m/s2 = 9,2G
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Beispiel 2: Aufprall mit
216 km/h auf eine Betonmauer
v = 60m/s (216 km/h) s = 1m
a
= 3600m2/2m s2 =
1800m/s2 = 183,5G
die gleiche Situation
mit aktiviertem Formelement:
v = 60m/s (216km/h), sf = 5m
a
= 3600m2/10m s2 =
360 m/s2 = 36,7G
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Beispiel 3: Aufprall mit
50 km/h auf eine Betonmauer
v = 13,89m/s (50km/h) , s = lm
a
= 192,9m2/2m s2 =
96,5m/s2 = 9,8G
die gleiche Situation
mit aktviertem Formelement:
v = 13,89 m/s (50km/h), sf = 5m
a
= 192,9m2/lOm s2 =
19,29 m/s2 = 2G
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Im Beispiel 1 bei einem
Aufprall eines Kraftfahrzeuges ohne das Bremssystem auf eine stehende
Betonmauer frontal mit 108km/h wird das Auto auf Null km/h auf einem
Weg von zum Beispiel lm gebremst. Bedingt durch die Deformationszone
der Karosserie ergibt sich ein Betrag für die negative Beschleunigung
von ca. 45,9G, welche auf die Insassen einwirkt und bei kleinflächiger Applikation
zu lebensgefährlichen
Verletzungen führen
kann. Bei einem erfindungsgemäßen Formelement,
welches 5m vor dem Aufprall aktiviert wird und dann die 5m Distanz bis
zum Crashgegner überbrückt und
mit diesem in Kontakt tritt, stehen somit 5m zusätzlicher Bremsweg für eine Bremsung
mit erhöhter
negativer Beschleunigung zur Verfügung und es ergeben sich dadurch maximale
Verzögerungskräfte von
9,2G welche auf die Insassen einwirken, wobei in Kombination mit Rückhalte-
und Airbagsystemen Verletzung sogar weitestgehend ausgeschlossen
werden können.
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Im Folgendem wird die Erfindung anhand von
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es
zeigen
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1 einen
PKW mit einem Pre-Crash-Bremssystem in entfaltetem Zustand in Seitenansicht,
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2 eine
Draufsicht auf das System der 1,
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3 einen
PKW mit integriertem Bremssystem in nicht aktivierten Zustand,
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4 eine 3 entsprechende Seitenansicht
mit aktivierten Bremssystem,
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5 einen
vertikalen Querschnitt durch das Bremssystem der 3,
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6 eine
perspektivische Darstellung des Bremssystems im nicht aktivierten
Zustand,
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7 in
perspektivischer Ansicht das Bremssystem im aktivierten entfalteten
Zustand,
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8 eine
Seitenansicht eines PKW's
mit einem Bremssystem in einer weiteren Ausführung im nicht aktivierten
Zustand,
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9 eine 8 entsprechende Darstellung
mit aktiviertem Bremssystem,
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10 einen
Motorradfahrer mit einem Bremssystem in einer weiteren Ausführung in
nicht aktiviertem Zustand,
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l1 eine 10 entsprechende Darstellung
mit aktiviertem Bremssystem,
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12 eine
Darstellung des Motorradfahrers in der Crash-Situation,
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13 in
Seitenansicht eine Pre-Crash-Situation zwischen zwei Schiffen,
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14 eine
Draufsicht auf die Schiffe zu Beginn der Wirksamkeit des Bremssystems
und
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15 eine 14 entsprechende Darstellung
bei fortgeschrittener Abbremsung.
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In den 1 und 2 ist das Grundprinzip der Erfindung
dargestellt. Ein bewegtes Objekt, im Ausführungsbeispiel ein Personenkraftwagen 2 weist
als Pre-Crash-Bremssystem ein variables Formelement 1 auf.
Dieses Formelement 1 ist im Normalzustand des PKW 2 zusammengefaltet
und an der Karosserie des PKW 2 montiert oder vorzugsweise
in die Karosserie integriert.
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Ein in den PKW eingebautes Sensorsystem überwacht
den Betrieb des PKW 2. Das nicht dargestellte und an sich
bekannte Sensorsystem kann beispielsweise den Raum vom dem PKW überwachen, um
eine frontale Kollision oder ein Auffahren auf ein Hindernis oder
ein anderes Fahrzeug zu erfassen. Ebenso können Gierwinkel-Sensoren, Neigungs-Sensoren,
Geschwindigkeit- und Abstandssensoren in geeigneten Positionen in
dem Fahrzeug angeordnete sein, um dessen Fahrverhalten, ein evtl. Schleudern
und dergleichen zu detektieren.
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Gibt das Sensorsystem ein Signal,
welches einen möglichen
bevorstehenden Crash anzeigt, so wird das Bremssystem ausgelöst. Das
variable Formelement 1 wird zwangsweise entfaltet, um den
Zwischenraum zwischen dem PKW 2 und dem vermuteten Crash-Gegner
oder -Objekt auszufüllen.
Sobald sich der PKW dem Crash-Gegner soweit genähert hat, wie dies der Ausdehnung
des Formelements 1 entspricht, kommt das Formelement 1 mit
dem Crash-Gegner
in Kontakt. Bei der weiteren Annäherung
des Fahrzeugs und des Crash-Gegners wird das Formelement 1 entsprechend
der abnehmenden Distanz zwischen den sich einander nähernden Crash-Gegnern
verformt. Durch geeignete Stellmittel wird dabei diese Verformung
des Formelements 1 so gesteuert, dass die Abbremsung des
Fahrzeugs 2 mit definiertem Verzögerungswert erfolgt. Ein integriertes
Prozessor-Systems steuerte bzw. regelt die Verformung des Formelements
dabei in der Weise, dass die Verzögerung über den gesamten Verformungsweg,
d. h. bis zu der Crash-Berührung
der Crash-Gegner einen erhöhten
jedoch biokompatiblen Wert einhält.
Dies bedeutet, dass der Verzögerungswert
möglichst
hoch liegt, um eine möglichst
effektive Abbremsung zu erzielen, jedoch immer unter einem definierten
Maximalwert bleibt, der von den Insassen des Fahrzeuges noch ohne
körperliche
Schädigung ertragen
werden kann und nicht zu Verletzungen dadurch führt, dass der Körper des
Insassen unkontrolliert gegen die Fahrgastzellen oder sonstige Teile
des Fahrzeuges aufprallt.
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Das Formelement besteht vorzugsweise
aus einer flexiblen Formhülle,
die bei Auslösung
schlagartig mit Druckluft oder dergleichen insuffliert und aufgeblasen
wird. Die Stellelemente, die ein definiertes gesteuertes Deformieren
bei der Abbremsung des Fahrzeuges bewirken, können z.B. Ventile sein, die öffnen und
das Füllgas
aus der Formhülle
entweichen lassen, wenn der Druck im Inneren der Formhülle durch
die Kompressionsverformung einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Es können
auch Regelventile verwendet werden, die entsprechend dem ansteigenden
Druck in der Formhülle
mehr oder weniger stark öffnen,
um den Innendruck in der Formhülle
bei der zunehmenden Verformung konstant halten. Dieser über die
Ventile eingehaltene Maximaldruck im Innern der Formhülle definiert
den Verzögerungswert,
mit welchem das Formelement das Fahrzeug abbremst.
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In den 3 bis 7 ist eine andere Ausführung dargestellt.
Das variable Formelement ist in der Frontseite der Karosserie des
PKW 2 z.B. unter der Stossstange integriert. Die flexible
Formhülle 3 ist
zusammen gefaltet und in ein Gehäuse 4 gekapselt, welches
sich integriert in die Kontur der Karosserie des PKW 2 einfügt. Auf
das Signal eines Sensors öffnet
sich das Gehäuse 4 und
die Formhülle 3 kann sich
entfalten, um die Frontseite des PKW 2 zu umhüllen, wie
dies in den 4 und 7 ersichtlich ist. Die entfaltete
Formhülle 3 liefert
somit den zusätzlichen
Bremsweg für
das gezielte Abbremsen mit erhöhten
Verzögerungswert.
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Alternativ zu dem Aufblähen der
Formhülle 3 mittels
Druckluft und dem gesteuerten Ablassen dieser Druckluft ist eine
weitere Möglichkeit
der Verformung vorgesehen. In der Formhülle 3 sind eine Vielzahl
von Druckelementen 5 eingeschlossen. Die Druckelemente 5 sind
beispielsweise als ball- oder kissenförmige geschlossene Elemente
ausgebildet, die mit einem Gas gefüllt sind. Diese Druckelemente 5 werden
zusammen mit der flexiblen Formhülle 3 auf ein
kleines Volumen komprimiert und in das Gehäuse 4 eingeschlossen.
Das Gehäuse 4 hält die Formhülle 3 mit
den gasgefüllten
Druckelementen komprimiert. Wird auf das Sensorsigna1 hin das Gehäuse 4 geöffnet, so
expandieren die unter Druck stehenden Druckelemente 5 und
entfalten die Formhülle 3.
Während
des Crashvorgangs wird die entfaltete Formhülle 3 durch die sich
aufeinander zu bewegenden Crash-Gegnern zunehmend komprimiert. Dadurch werden
auch die einzelnen Druckelemente 5 komprimiert. Überschreitet
der auf ein Druckelement 5 ausgeübte Kompressionsdruck eine
Grenzwert, so platzt das Druckelement 5. Dadurch gibt die
Formhülle 3 in gewissem
Maße nach,
wobei der Druck durch die Kompression der verbleibenden Druckelemente 5 wieder
ansteigt und das definierte Abbremsen bewirkt. Auf diese Weise platzen
die Druckelemente 5 sukzessiv nacheinander und ein gezieltes
definiertes Verformen der Formhülle 3 mit
im Wesentlichen konstanter Verzögerung
wird bewirkt.
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Die 8 und 9 zeigen eine weitere Ausführung.
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In dieser Ausführung ist an der Karosserie des
PKW 2 ein Bügel 6 gelagert.
Der Bügel 6 umschließt im Wesentlichen
U-förmig
die Front des PKW 2, wobei die Enden der Schenkel des Bügels 6 schwenkbar
an den beiden Seiten des PKW 2 etwa in der Mitte der Längserstreckurig
des PKW 2 gelagert sind. Der Bügel 6 nimmt das variable
Formelement in Form einer flexiblen Formhülle 3 auf.
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Stellt das Sensorsystem einen bevorstehenden
Crash oder ein Schleudern des PKW 2 fest, so wird der Bügel 6 um
die Querachse seiner Lagerung aus der in 9 in ausgezogenen Linien gezeigten Ruhestellungen
in die gestrichelt eingezeichnete Stellung verschwenkt. Bei dieser
Schwenkbewegung zieht der Bügel 6 die
Formhülle
von der Frontseite des PKW 2 über dessen Dach bis zum Heck
des PKW 2. In dem Bügel 6 ist
ein Luftzufuhr- und Abführ-Luftsystem angeordnet,
durch welches die Formhülle
in der vorstehend beschriebenen Weise aufgeblasen wird. Die aufgeblasene
Formhülle
umfasst das Fahrzeug im wesentlichen über dessen gesamten Außenumfang.
Auch bei Überschlag
oder Ähnlichem
ist ein gezieltes Abbremsen und ein gesteuerter Abbau der kinetischen
Energie möglich,
bevor das Fahrzeug auf das Hindernis aufprallt.
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Die 10 bis 12 zeigen eine weitere Ausführung der
Erfindungen.
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Ein Motorradfahrer trägt das Bremssystem z.B.
in Form einer Weste oder eines Rucksacks. Vorzugsweise ist dabei
ein Formelement auf dem Rücken
und ein Formelement an der Brust des Fahrers angeordnet. Auf das
Signal eines Sensorsystems, welches in das Bremssystem integriert
sein kann oder an dem Motorrad angebracht ist, wird das Bremssystem
ausgelöst.
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Wie 11 zeigt
entfaltet sich eine der Formhüllen 5 am
Rücken
des Fahrers und die andere Formhülle 5 an
der Körpervorderseite
des Fahrers. Der Fahrer wird durch diese beiden entfalteten Formhüllen an
Kopf und Rumpf vollständig
abgedeckt und geschützt.
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Wie 12 zeigt,
kann das Bremssystem auch so ausgebildet sein, dass die Formhüllen 5 auch
die Extremitäten
des Fahrers abdecken und schützen.
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Prallt das Motorrad gegen ein Hindernis,
wie dies in 12 gezeigt
ist, wird der Fahrer häufig
von dem Motorrad abgehoben und fliegt durch die Luft. Durch den
allseitig; den ganzen Körper
des Fahrers umschießenden
Schutz durch die Formhüllen 5 wird der
Aufprall des Fahrers gegen ein Hindernis oder auf den Boden abgefangen
oder biokompatibel abgebremst, egal in welcher Körperhaltung der Fahrer aufprallt.
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Die 13 bis 15 zeigen die Anwendung des
erfindungsgemäßen Bremssystems
bei Schiffen. Bei Schiffen ist eine relativ geringe Fahrgeschwindigkeit
mit einer relativ großen
Masse verbunden. Es muss daher eine durch die große Masse
bedingte hohe kinetische Energie abgebremst werden, wobei jedoch
die langsame Fahrgeschwindigkeit genügend Zeit lässt, ein großvolumiges
Formelement zu entfalten. Das Formelement 5 kann daher
ein gezieltes Abbremsen über
einen relativ großen
Verzögerungsweg ermöglichen.
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Wie aus den 14 und 15 ersichtlich
ist, ist bei der Gefahr einer Kollision von zwei Schiffen häufig nicht
ein vollständiges
Abbremsen der gesamten kinetischen Energie notwendig, sondern es
genügt,
eine gewissen Bahnumlenkung, um eine Kollision und größeren Schäden zu verhindern.