DE19526619A1 - Kraftfahrzeug mit Insassen-Schutzsystemen und Einrichtung zu deren Ansteuerung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit Insassen- Schutzsystemen wie selbstsperrender Gurtaufroller, Gurtstraffer, Schloßstraffer, Gurtbandklemmeinrichtung, Frontairbag, Seitenairbag sowie mit den Schutzsystemen zugeordneten Sensoren und Steuereinheiten zur getrennten oder gemeinsamen Auslösung der Schutzsysteme in Abhängigkeit von den eingestellten Auslöseschwellen.

Kraftfahrzeuge sind in der Regel mit mehreren Insassen- Schutzsystemen in verschiedenen Kombinationen miteinander ausgerüstet. So weisen Kraftfahrzeuge den Sitzplätzen zugeordnete selbstsperrende Gurtaufroller auf, deren Sperrsystem in der Regel über eine fahrzeugsensitives und/oder gurtbandsensitives Steuersystem angesteuert wird; gleichzeitig ist aber auch eine externe Ansteuerung des Sperrsystems über einen außerhalb des Gurtaufrollers angeordneten Sensor bekannt. Der Gurtaufroller kann zusätzlich mit einem in der Regel pyrotechnisch angetriebenen Gurtstraffer kombiniert sein, der mit der Welle des Gurtaufrollers gekoppelt ist und bei seiner Auslösung über einen Sensor die Welle in Aufwickelrichtung des Gurtbandes dreht. In einer vergleichbaren Weise kann auf dem Gurtschloß ein sogenannter Schloßstraffer zugeordnet sein, der nach seiner Auslösung das Gurtschloß in eine Lage bewegt, in welcher das am Körper des Insassen anliegende Gurtband gestrafft ist. Alternativ oder zusätzlich zu derartigen Straffsystemen werden bei bekannten Kraftfahrzeugen auch Gurtbandklemmeinrichtungen eingesetzt, die in der Regel am oberen Anlenkpunkt für den Schultergurt angeordnet sind und bei einer durch einen extern angeordneten Sensor ausgelöster Ansteuerung das Gurtband einklemmen und gegen weitere Bewegung festlegen.

Zu derartigen Schutzsystemen zählen weiterhin die sogenannten Frontairbags, die im Lenkrad oder auf der Beifahrerseite im Armaturenbrett untergebracht sind und sich bei Auslösung über einen Sensor aufblasen; in gleicher Weise sind in den Türen, seitlich am Sitz und/schräg oder im Dachbereich sogenannte Seitenairbags angeordnet, welche den Insassen bei einem Seitenaufprall schützen sollen und ebenfalls über zugeordnete Seitenaufprall-Sensoren ausgelöst werden.

Während für die für die Auslösung der übrigen Schutzsysteme vorgesehenen Sensoren keine Einbauorte vorgegeben sind, besteht hinsichtlich der Seitenaufprall-Sensoren das Problem, daß diese in den Seitenbereichen des Fahrzeuges und damit in unmittelbarer Nähe dem zu detektierenden Aufpralls angeordnet sein müssen, da bei einer Anordnung etwa schon in der Mitte des Fahrzeuges die durch den Seitenaufprall hervorgerufenen Beschleunigungen in der Regel nicht richtig erfaßbar und mit der erforderlichen Sicherheit für die Auslösung der Seitenairbags heranziehbar sind. Aus diesem Grunde sind bekannte Seitenaufprall-Sensoren z. B. als auf Verformung ansprechende und unmittelbar in den Türen untergebrachte Sensoren ausgebildet.

Hiermit ist der Nachteil verbunden, daß eine derartige Anordnung der Seitenaufprall-Sensoren zusätzliche Montageschritte wie auch zusätzliche schwierig herzustellende Kabelverbindungen für die Übertragung der Signale von den Seitenaufprall-Sensoren auf die Steuereinheiten für die Seitenairbags erfordert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfacher zu handhabende Anordnung der Seitenaufprall- Sensoren vorzuschlagen.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß an dem an beiden B-Säulen und/oder C-Säulen des Kraftfahrzeuges angebrachten selbstsperrenden Gurtaufrollern die Seitenaufprall-Sensoren mit einer Steuereinheit angeordnet und zur Auslösung der Seitenairbags mit diesen über eine Steuerleitung verbunden sind. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß hinsichtlich der Seitenaufprall-Sensoren und deren Steuereinheiten eine Vormontage an den selbstsperrenden Gurtaufrollern erfolgen kann, so daß bei der Endmontage des Kraftfahrzeugen weniger Montageschritte und auch eine Einsparung an Kabelverbindungen zu verzeichnen sind. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Anzahl der getrennt an dem Fahrzeug sonst anzuordnenden Komponenten verringert ist, und schließlich ist auch die Unterbringung der Seitenaufprall-Sensoren in der B-Säule beziehungsweise der C-Säule eines Fahrzeuges zweckmäßig, weil an dieser Stelle eine ausreichende Möglichkeit zur Messung der auftretenden Beschleunigungen besteht. Desweiteren entfallen die technisch aufwendigen Kabelverbindungen zu den beweglichen Türen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sensor- und Steuereinheiten für die Seitenairbags über eine Signalleitung mit der zentralen Steuereinheit für die weiteren Schutzsysteme wie insbesondere Frontairbags, Gurtstraffer, Schloßstraffer, verbunden sind; damit ist die Möglichkeit gegeben, die zentrale Steuereinheit auch zur Überwachung der Funktion der Sensor- und Steuereinheiten für die Seitenairbags heranzuziehen.

Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Funktion der den am Gurtaufroller angeordneten Sensoren zugeordneten Auswerte- und Steuereinheiten noch erweitert, um auf diese Weise weitere Komponenten einzusparen und den Montageaufwand zu verringern. Danach ist vorgesehen, daß die an den Gurtaufrollern angeordneten Sensoren jede auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung in Betrag und Richtung erfassen und eine aus den Sensorsignalen die Beanspruchung des Fahrzeugkorpus berechnende und in Anpassung hieran das jeweilig passende Schutzsystem auslösende Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß mit einer zunehmenden elektronischen Intelligenz der Auswerte- und Steuereinheiten für alle Unfallrichtungen eine passende Ansteuerung der Schutzsysteme vorgenommen werden kann.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß jedem Gurtaufroller mit daran angeordnetem Sensor eine eigene Auswerte- und Steuereinheit zugeordnet ist. Im Rahmen dieser Möglichkeit ist nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß jede Auswerte- und Steuereinheit mit den auf der gleichen Fahrzeugseite angeordneten Schutzsystemen gekoppelt ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß hinsichtlich der Auslösung der Schutzsysteme eine Unterscheidung getroffen werden kann, ob nur die auf der Fahrerseite oder nur die auf der Beifahrerseite angeordneten Schutzsysteme ausgelöst werden sollen, ferner auch die den Rücksitzen zugeordneten Schützsysteme.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß an die an den Gurtaufrollern angeordneten Sensoren und die zugehörigen Auswerte- und Steuereinheiten der selbstsperrende Gurtaufroller und/oder Gurtstraffer und/oder Schloßstraffer und/oder Gurtbandklemmeinrichtung sowie Seitenairbags angeschlossen sind und zur Ansteuerung der Frontairbags eine weitere zentrale Steuereinheit mit einem zugeordneten Sensor vorgesehen ist. Hiermit können also von den an den Gurtaufrollern angeordneten Sensoren über die Auswerte- und Steuereinheiten alle Schutzsysteme angesteuert werden mit Ausnahme der Frontairbags, die bei diesem Ausführungsbeispiel über eine gesonderte zentrale Steuereinheit angesteuert werden.

Soweit nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen ist, daß die Auswerte- und Steuereinheit der an den Gurtaufroller angeordneten Sensoren bei einem eine auf die Fahrtrichtung bezogenen lateralen Beschleunigung anzeigenden Signal in Abhängigkeit von der Signalauswertung die Sperrsysteme des Gurtaufrollers und/oder Gurtstraffer und/oder Schloßstraffer und/oder die Gurtbandklemmeinrichtung und den zugeordneten Seitenairbag auslöst, bezieht sich diese Auslösung auf den Seitenaufprall, bei dem nicht nur die Seitenairbags ausgelöst werden, sondern auch andere Schutzsysteme mit Ausnahme der Frontairbags, deren Auslösung bei einem reinen Seitenaufprall nicht gegeben ist.

Demgegenüber sieht ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung vor, daß bei einem eine in Fahrtrichtung longitudinale Beschleunigung anzeigenden Signal die Auswerte- und Steuereinheit in Abhängigkeit von der Signalauswertung das Sperrsystem des Gurtaufrollers und/oder Gurtstraffer und/oder Schloßstraffer und/oder Gurtbandklemmeinrichtung und/oder Frontairbags aus löst. In diesem Fall kann sogar die Auslösung der Frontairbags den an den Gurtaufrollern angeordneten Sensoren beziehungsweise deren Auswerte- und Steuereinheiten zugeordnet sein.

Nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kommen die an den Gurtaufrollern angeordneten Sensoren beziehungsweise deren Auswerte- und Steuereinheiten auch bei einem Überschlag-Unfall zum Tragen, weil die Auswerte- und Steuereinheit bei einem vertikalen Beschleunigungen anzeigenden Signal Gurtstraffer und/oder Schloßstraffer und Klemmeinrichtung und die Sperrsysteme der Gurtaufroller aus löst.

Die vorstehenden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschreiben nicht alle denkbaren Kombinationen in der Auslösung der einzelnen Insassen-Schutzsysteme; es sind vielmehr über die zugeordneten Auswerte- und Steuereinheiten weitere, nicht beschriebene Kombinationen in der Auslösung vorstellbar.

Schließlich kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auch vorgesehen sein, daß dem jeweiligen Gurtaufroller eine Erfassungseinrichtung für die Länge des ausgezogenen Gurtbandes zugeordnet und an die Auswerte- und Steuereinheit angeschlossen ist, wobei die Auswerte- und Steuereinheit aus dem von der Erfassungseinrichtung übermittelten Signal die Benutzung des Sicherheitsgurtes und die körperbezogenen Daten des Insassen für die Auslösung der zugeordneten Schutzsysteme ermittelt. Mit diesem Vorschlag kann zunächst einmal festgestellt werden, ob der Sicherheitsgurt überhaupt ausgezogen und damit in Benutzung ist; ist dies nicht der Fall, brauchen auch zugeordnete Insassen-Schutzsysteme nicht ausgelöst werden. Weiterhin kann über die Erfassungseinrichtung festgestellt werden, ob beispielsweise ein körperlich großer oder ein körperlich kleiner Insasse das Sicherheitsgurtsystem benutzt beziehungsweise in welcher Sitzposition zum Gurtaufroller der Insasse sich befindet. Anhand derartiger körperbezogener Daten des Insassen kann die Auswerte- und Steuereinheit ermitteln, welche der im einzelnen bezeichneten Insassen- Schutzsysteme in Abhängigkeit von der Größe und Richtung der jeweils auftretenden Beschleunigung im Unfallgeschehen auszulösen ist, wobei auch der Zeitpunkt der Auslösung der einzelnen Schutzsysteme unterschiedlich und in Abhängigkeit von den körperbezogenen Daten eingestellt werden kann. Soweit insbesondere Gurtaufroller beziehungsweise Gurtstraffer oder auch Schloßstraffer mit Kraftbegrenzungs­ einrichtungen von bekannter Art versehen sind, die eine begrenzte Vorverlagerung des Insassen im Einzelfall noch zulassen, kann über die Auswerte- und Steuereinheit in Abhängigkeit von den körperbezogenen Daten festgelegt werden, ob und in welchem Umfang derartige Kraftbegrenzungs­ einrichtungen wirksam werden sollen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung wiedergegeben, welche nachstehend beschrieben sind. Es zeigen:

Fig. 1 in einer schematischen Anordnung einen Gurtaufroller mit Gehäuse zur Aufnahme des Sensors und der zugeordneten Auswerte- und Steuereinheit,

Fig. 2 eine schematische nach Art eines Schaltbildes aufgebaute Darstellung der Funktionszuweisungen,

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 2.

Wie sich aus Fig. 1 entnehmen läßt, ist an einer B-Säule 10 eines Kraftfahrzeuges - welche auch die C-Säule sein kann - ein Gurtaufroller 11 befestigt, von dem Gurtband 12 in Richtung auf einen angeschnallten Insassen abziehbar ist. An dem Gurtaufroller 11 ist ein Gehäuse 13 zur Aufnahme eines Sensors sowie einer Auswerte- und Steuereinheit angeschlossen.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, übermitteln die in dem Gehäuse 13 jeweils angeordneten Sensoren 16 ihre Signale einer zugeordneten Auswerte- und Steuereinheit, wobei mit 14 eine Auswerte- und Steuereinheit für die linke Fahrzeugseite und mit 15 eine Auswerte- und Steuereinheit für die rechte Fahrzeugseite bezeichnet sind. Mit 17 ist die Stromver­ sorgung der Auswerte- und Steuereinheiten aus dem bordeigenen Stromnetz des Kraftfahrzeuges angedeutet.

Von den beiden Auswerte- und Steuereinheiten 14/15 führt eine Steuerleitung zu den Seitenairbags 18, die sowohl als auf den Rumpf des Insassen wirkende als auch auf den Kopf des Insassen wirkende Seitenairbags ausgebildet sein können. Die Auswerte- und Steuereinheiten 14, 15 sind jeweils über zugeordnete Leitungen mit einer zentralen Steuereinheit 19 des Fahrzeuges verbunden, an die eine Betriebs-/Warnlampe 20 angeschlossen ist, mittels welcher der Betriebszustand dem Insassen erkennbar gemacht werden kann.

An die zentrale Steuereinheit 19 können nun alternativ und/oder in verschiedenen Kombinationen miteinander Insassen-Schutzsysteme wir Frontairbag 21, Gurtstraffer 22, Schloßstraffer 23 sowie Gurtklemmeinrichtung 24 angeschlossen sein, wobei die zentrale Steuereinheit 19 für eine entsprechende Auslösung dieser Schutzsysteme sorgt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist üblicherweise der Gurtaufroller 11 mit eigenen Sensorsystemen zur Ansteuerung seiner Sperrsysteme versehen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel dienen die Auswerte- und Steuereinheiten 14, 15 also lediglich der Ansteuerung der Seitenairbags 18.

Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung läßt erkennen, in welcher Form die Funktion der den Gurtaufrollern 11 zugeordneten Sensoren 16 und deren Auswerte- und Steuereinheiten 14, 15 erweitert werden kann, in dem nämlich nun die Ansteuerung von Gurtstraffer 22, Schloßstraffer 23, Klemmeinrichtung 24 sowie auch der Sperrsysteme 25 der Gurtaufroller 11 den Auswerte- und Steuereinheiten 14, 15 zugewiesen sein kann; hinsichtlich der zentralen Steuereinheit 19 verbleibt es dann bei der Ansteuerung der Frontairbags 21 sowie der Funktionskontrolle und Zuschaltung der Lampe 20.

Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann aber auch vorgesehen sein, auf die zentrale Steuereinheit 19 zu verzichten und damit auch die Front­ airbags 21 an die Auswerte- und Steuereinheiten 14, 15 anzuschließen.

Schließlich ist bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel auch eine Erfassungseinrichtung 26 angedeutet, die die Länge des ausgezogenen Gurtbandes 12, beispielsweise über eine Gurtwickelabtastvorrichtung, ermittelt und ein entsprechendes Signal an die Auswerte- und Steuereinheiten 14, 15 gibt, welche dieses Signal in dem beschriebenen Sinn verarbeiten.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.

Claims (10)

1. Kraftfahrzeug mit Insassen-Schutzsystemen wie selbstsperrender Gurtaufroller, Gurtstraffer, Schloßstraffer, Gurtbandklemmeinrichtung, Frontairbag, Seitenairbag sowie mit den Schutzsystemen zugeordneten Sensoren und Steuereinheiten zur getrennten oder gemeinsamen Auslösung der Schutzsysteme in Abhängigkeit von den eingestellten Auslöseschwellen, dadurch gekennzeichnet, daß an den an beiden B-Säulen (10) und/oder C-Säulen des Kraftfahrzeuges angebrachten selbstsperrenden Gurtaufrollern (11) die Seitenaufprall- Sensoren (16) mit einer Steuereinheit (14, 15) angeordnet und zur Auslösung der Seitenairbags (18) mit diesen über eine Steuerleitung verbunden sind.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensor- und Steuereinheiten (16; 14, 15) für die Seitenairbags (18) über eine Signalleitung mit der zentralen Steuereinheit (19) für die weiteren Schutzsysteme wie insbesondere Frontairbags (21), Gurtstraffer (22), Schloßstraffer (23), verbunden sind.

3. Kraftfahrzeug insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Gurtaufrollern (11) angeordneten Sensoren (16) jede auf das Fahrzeug wirkende Beschleunigung in Betrag und Richtung erfassen und eine aus den Sensorsignalen die Beanspruchung des Fahrzeugkorpus berechnende und in Anpassung hieran das jeweilig passende Schutzsystem auslösende Auswerte- und Steuereinheit (14, 15) vorgesehen ist.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Gurtaufroller (11) mit daran angeordnetem Sensor (16) eine eigene Auswerte- und Steuereinheit (14, 15) zugeordnet ist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auswerte- und Steuereinheit (14, 15) mit den auf der gleichen Fahrzeugseite angeordneten Schutzsystemen (18, 22, 23, 24) gekoppelt ist.

6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die an den Gurtaufrollern (11) angeordneten Sensoren (16) und die zugehörigen Auswerte- und Steuereinheiten (14, 15) der selbstsperrende Gurtaufroller (11) und/oder Gurtstraffer (22) und/oder Schloßstraffer (23) und/oder Gurtbandklemmeinrichtung (24) sowie Seitenairbags (18) angeschlossen sind und zur Ansteuerung der Frontairbags (21) eine weitere zentrale Steuereinheit (19) mit einem zugeordneten Sensor vorgesehen ist.

7. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Steuereinheit (14, 15) der an den Gurtaufroller (11) angeordneten Sensoren (16) bei einem eine auf die Fahrtrichtung bezogenen lateralen Beschleunigung an zeigenden Signal in Abhängigkeit von der Signalauswertung die Sperrsysteme (25) des Gurtaufrollers (11) und/oder Gurtstraffer (22) und/oder Schloßstraffer (23) und/oder die Gurtbandklemmeinrichtung (24) und den zugeordneten Seitenairbag (18) auslöst.

8. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem eine in Fahrtrichtung longitudinale Beschleunigung an zeigenden Signal die Auswerte- und Steuereinheit (14, 15) in Abhängigkeit von der Signalauswertung das Sperrsystem (25) des Gurtaufrollers (11) und/oder Gurtstraffer (22) und/oder Schloßstraffer (23) und/oder Gurtbandklemmeinrichtung (24) und/oder Frontairbags (21) auslöst.

9. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte- und Steuereinheit (14, 15) bei einem vertikalen Beschleunigungen anzeigenden Signal Gurtstraffer (22) und/oder Schloßstraffer (23) und Klemmeinrichtung (24) und die Sperrsysteme (25) der Gurtaufroller (11) auslöst.

10. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gurtaufroller (11) eine Erfassungseinrichtung (26) für die Länge des ausgezogenen Gurtbandes (12) zugeordnet und an die Auswerte- und Steuereinheit (14, 15) angeschlossen ist, wobei die Auswerte- und Steuereinheit (14, 15) aus dem von der Erfassungseinrichtung (26) übermittelten Signal die Benutzung des Sicherheitsgurtes und die körperbezogenen Daten des Insassen für die Auslösung der zugeordneten Schutzsysteme (18, 21, 22, 23, 24, 25) ermittelt.