DE202016002793U1 - Preventive airbag for passers-by of a rail vehicle - Google Patents
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Abstract
Schienenfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es wenigstens ein Airbag aufweist, welcher so ausgebildet und am Schienenfahrzeug angeordnet ist, dass er sich in einem ausgelösten Zustand über Teile der Außenhaut des Schienenfahrzeugs entfaltet.Rail vehicle, characterized in that it comprises at least one airbag, which is designed and arranged on the rail vehicle, that it unfolds in a tripped state over parts of the outer skin of the rail vehicle.
Description
Die Erfindung betrifft ein Schienenfahrzeug mit wenigstens einem AirbagThe invention relates to a rail vehicle with at least one airbag
Die Fahrzeugfront eines Schienenfahrzeugs weist üblicherweise eine Struktur auf, die Crashenergie bei Unfällen mit anderen Fahrzeugen durch Verformung aufnehmen soll.The vehicle front of a rail vehicle usually has a structure that is to absorb crash energy in accidents with other vehicles by deformation.
Eine Frontverkleidung deckt diese Struktur ab und wird meist aus GFK-Teilen und damit aus relativ steifen Materialien hergestellt. Mit dieser Verkleidung wird ein ästhetisches Design und Formstabilität bei geringem Gewicht erreicht. Damit ist die gesamte Fahrzeugfront jedoch zu steif für schwächere Unfallgegner wie Passanten und kann bei einer Kollision zu stärkeren Verletzungen führen.A front panel covers this structure and is usually made of GRP parts and thus made of relatively stiff materials. This trim achieves an aesthetic design and dimensional stability with low weight. However, the entire vehicle front is too stiff for weaker accident opponents such as passers-by and can lead to greater injuries in a collision.
Bisher wurden zusätzliche Federelemente verbaut für eine gezielte Nachgiebigkeit oder die vordersten Schichten der Verkleidung wurden aus nachgiebigen Materialien aufgebaut – eine sogenannte „Softfront”.So far, additional spring elements have been installed for a specific compliance or the foremost layers of the cladding were constructed from resilient materials - a so-called "soft front".
Airbags, zu Deutsch Prallkissen oder Luftsäcke, sind im Bereich der Automobile seit langem bekannt. Sie sind im Innenraum eines Fahrzeugs angeordnet und entfalten sich bei einem Unfall in sehr kurzer Zeit zwischen den Insassen und dem Fahrzeuginnenraum. Der entfaltete Airbag verhindert den Aufprall eines Insassen mit Teilen des Innenraumes wie Lenkrad oder Armaturenbrett.Airbags, to German impact pads or airbags, have long been known in the field of automobiles. They are arranged in the interior of a vehicle and unfold in an accident in a very short time between the occupants and the vehicle interior. The deployed airbag prevents the impact of an occupant with parts of the interior such as steering wheel or dashboard.
Ausgelöst wir der Airbag mittels eines Steuergeräts und Beschleunigungssensoren. Nur bei Verzögerungen über einem Schwellwert, der weit über den Verzögerungswerten des Fahrzeugs bei einer Vollbremsung liegt, wird der Airbag ausgelöst. Zur Erkennung von Seitenkollisionen sind auch Drucksensoren bekannt geworden. Diese melden einen raschen Druckanstieg innerhalb der Fahrzeugseite, noch bevor eine größere Beschleunigung auf das Fahrzeug wirkt.The airbag is triggered by means of a control unit and acceleration sensors. Only at delays above a threshold, which is far above the deceleration values of the vehicle during a full braking, the airbag is triggered. For detecting side collisions, pressure sensors have also become known. These report a rapid rise in pressure inside the vehicle, even before a greater acceleration acts on the vehicle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Schutz von Passanten zu erhöhen.The invention has for its object to increase the protection of passers-by.
Gelöst wird die Aufgabe durch den Gegenstand des unabhängigen Schutzspruchs 1. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Merkmalen der abhängigen Schutzansprüche wieder.The object is achieved by the subject matter of independent patent claim 1. Further developments and refinements of the invention can be found in the features of the dependent protection claims again.
Ein erfindungsgemäßes Schienenfahrzeug, insbesondere ein Schienenfahrzeug des Personenverkehrs im Nahverkehr, insbesondere eine Straßenbahn, umfasst wenigstens ein Airbag, welcher so ausgebildet und am Schienenfahrzeug angeordnet ist, dass er sich in einem ausgelösten Zustand über Teile der Außenhaut des Schienenfahrzeugs entfaltet.A rail vehicle according to the invention, in particular a rail vehicle of passenger traffic in local traffic, in particular a tram, comprises at least one airbag, which is designed and arranged on the rail vehicle such that it unfolds in a tripped state over parts of the outer skin of the rail vehicle.
Der wenigstens eine Airbag dient primär dem Schutz von Passanten. Er könnte auch als Fußgängerairbag bezeichnet werden.The at least one airbag is primarily for the protection of passers-by. He could also be referred to as a pedestrian airbag.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der wenigstens eine Airbag in einem gepackten oder zusammengefalteten Zustand im Schienenfahrzeug verdeckt unter der Außenhaut des Schienenfahrzeugs angeordnet. Airbags können im Wesentlichen zwei Zustände aufweisen, einen nicht-entfalteten, nicht-ausgelösten und somit gepackten oder gefalteten Zustand und einen entfalteten, ausgelösten Zustand. Dazwischen existiert noch ein Zustand des Entfaltens.According to one embodiment of the invention, the at least one airbag in a packed or folded state in the rail vehicle is arranged concealed under the outer skin of the rail vehicle. Airbags may have substantially two states, a non-deployed, unreleased and thus packed or folded state, and a deployed, deployed state. In between there is still a state of unfolding.
Eine weitere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Schienenfahrzeugs sieh vor, dass der wenigstens eine Airbag an einer Fahrzeugfront des Schienenfahrzeugs angeordnet ist. Er öffnet bzw. entfaltet sich, insbesondere in Fahrtrichtung des Schienenfahrzeugs, über Teile der Außenhaut der Fahrzeugfront des Schienenfahrzeugs.A further development of the rail vehicle according to the invention provides that the at least one airbag is arranged on a vehicle front of the rail vehicle. It opens or unfolds, in particular in the direction of travel of the rail vehicle, over parts of the outer skin of the vehicle front of the rail vehicle.
Jedes Schienenfahrzeug weist wenigstens eine Fahrzeugfront auf. Sogenannte Einrichtungsfahrzeuge weisen neben der Front noch ein Heck auf. Zweirichtungsfahrzeuge hingegen weisen zwei Fronten auf. In Abhängigkeit der aktuellen Fahrtrichtung wirkt eine Front dann als Fahrzeugheck. Ein Zweirichtungsfahrzeug kann entsprechend Airbags an beiden Fahrzeugfronten aufweisen.Each rail vehicle has at least one vehicle front. So-called furnishing vehicles have a rear end in addition to the front. Bidirectional vehicles, on the other hand, have two fronts. Depending on the current direction of travel, a front then acts as the rear of the vehicle. A bi-directional vehicle may accordingly have airbags on both vehicle fronts.
Eine weitere Weiterbildung sieht vor, dass das Schienenfahrzeug wenigstens einen Sensor umfasst, der geeignet ausgebildet ist, eine bevorstehende Kollision mit einem Objekt, beispielsweise einem Radfahrer oder einem Fußgänger, außerhalb des Schienenfahrzeugs zu erkennen. Sensoren werden auch als Messwertaufnehmer oder seltener Detektoren bezeichnet.A further development provides that the rail vehicle comprises at least one sensor which is designed to detect an imminent collision with an object, for example a cyclist or a pedestrian, outside the rail vehicle. Sensors are also referred to as transducers or, more rarely, detectors.
Weitergebildet ist der wenigstens eine Sensor geeignet ausgebildet, einen Abstand des Objekts zur Außenhaut des Schienenfahrzeugs zu erkennen.Further developed, the at least one sensor is designed to be suitable to detect a distance of the object to the outer skin of the rail vehicle.
Beispielsweise handelt es sich um einen Sensor zur Laufzeitmessung, insbesondere einen oder mehrere Ultraschallsensoren, einen oder mehrere Sonarsensoren, einen oder mehrere Radarsensoren, einen oder mehrere Lidarsensoren oder einen oder mehrere Laserentfernungsmesser. Zusätzlich oder alternativ kann es sich um einen oder mehrere optische Sensoren handeln, insbesondere um eine Stereo-Kamera.For example, it is a sensor for transit time measurement, in particular one or more ultrasonic sensors, one or more sonar sensors, one or more radar sensors, one or more Lidarsensoren or one or more laser rangefinder. Additionally or alternatively, it may be one or more optical sensors, in particular a stereo camera.
Eine Kamera, insbesondere eine Stereo-Kamera, allein könnte bei guten Witterungsbedingungen eingesetzt werden. Zur Absicherung könnte zusätzlich eine Fernbereichssensorik (Ultraschall, Radar, Lidar, Laser – siehe oben) eingesetzt werden.A camera, especially a stereo camera, alone could be good Weather conditions are used. In addition, a remote area sensor system (ultrasound, radar, lidar, laser - see above) could be used for protection.
Eine weitere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass das Schienenfahrzeug einen Speicher zum Speichern der Messwerte des wenigstens einen Sensors und eine Auswerteeinheit zum Auswerten der Messwerte und zur Steuerung, insbesondere zum Auslösen, des wenigstens einen Airbags umfasst.A further development of the invention consists in that the rail vehicle comprises a memory for storing the measured values of the at least one sensor and an evaluation unit for evaluating the measured values and for controlling, in particular for triggering, the at least one airbag.
Die Auswerteeinheit ist weitergebildet geeignet ausgebildet zur Auswertung einer Änderung der Messwerte des wenigstens einen Sensors. Darunter wird insbesondere die zeitliche Entwicklung bzw. der zeitliche Verlauf der Messwerte des wenigstens einen Sensors verstanden. Somit sind Bewegungen des Objekts zum Schienenfahrzeug hin bzw. vom diesem weg erkennbar.The evaluation unit is designed to be suitable for evaluating a change in the measured values of the at least one sensor. This is understood in particular to be the temporal development or the temporal course of the measured values of the at least one sensor. Thus, movements of the object to the rail vehicle or from this away are recognizable.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit geeignet ist, den Airbag auszulösen, bevor eine Kollision mit dem Objekt eingetreten ist.According to a further development of the solution according to the invention, it is provided that the evaluation unit is suitable for triggering the airbag before a collision with the object has occurred.
Insbesondere in Abhängigkeit des Sensorsignals bzw. der aufgenommenen Messwerte des wenigstens einen Sensors kann der Airbag somit bereits bei einer drohenden und nicht erst bei einer erfolgten und erkannten Kollision ausgelöst werden.In particular as a function of the sensor signal or the recorded measured values of the at least one sensor, the airbag can thus already be triggered in the event of an imminent collision and not only when a collision has occurred.
Eine bevorstehende Kollision wird erkannt und der Airbag ausgelöst, wenn eine hinreichende Wahrscheinlichkeit des Eintritts dieser Kollision festgestellt wird. Dazu werden neben den Messwerten des wenigstens einen Sensors beispielsweise auch Geschwindigkeitsmesswerten eines Geschwindigkeitsmessers des Schienenfahrzeugs zur aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs über Grund ausgewertet. Der Airbag wird dann in Abhängigkeit des Ergebnisses dieser Auswertung ausgelöst.An imminent collision will be detected and the airbag will be triggered if a reasonable likelihood of the occurrence of this collision is detected. For this purpose, in addition to the measured values of the at least one sensor, for example, speed measured values of a speedometer of the rail vehicle are also evaluated for the current speed of the vehicle over ground. The airbag is then triggered depending on the result of this evaluation.
Die Auswerteeinheit ist dann entsprechend geeignet ausgebildet, die Messwerte des wenigstens einen Sensors mit Geschwindigkeitsmesswerten eines Geschwindigkeitsmessers des Schienenfahrzeugs zur aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs über Grund so zu verknüpfen, dass die Auswerteeinheit den wenigstens einen Airbag nur bei einer Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs auslöst, die größer ist als ein vorgegebener Schwellwert, beispielsweise 5 km/h.The evaluation unit is then suitably designed to link the measured values of the at least one sensor with speed measurement values of a speedometer of the rail vehicle to the current speed of the vehicle such that the evaluation unit triggers the at least one airbag only at a speed of the rail vehicle that is greater than a predetermined threshold, for example, 5 km / h.
Um zu vermeiden, dass der wenigstens eine Airbag ausgelöst wird, obwohl das Fahrzeug steht, wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs über Grund mitberücksichtigt.In order to avoid that the at least one airbag is triggered, even though the vehicle is stationary, the speed of the vehicle over ground is taken into account.
Eine Auslösung des wenigstens einen Airbags könnte beispielsweise erfolgen, wenn das Fahrzeug sich mit einer Geschwindigkeit größer des vorgegebenen Schwellwerts auf das Objekt zubewegt, das Objekt als solches sich quer zur Fahrtrichtung des Schienenfahrzeug bewegt, jedoch nicht mit einer Geschwindigkeit, die ausreichen würde, dass es nicht vom Schienenfahrzeug erfasst werden würde. Aus beiden Geschwindigkeiten lässt sich ein Geschwindigkeitsvektor, die Annäherungsgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs zum Objekt, errechnen.For example, a deployment of the at least one airbag could occur when the vehicle is moving toward the object at a speed greater than the predetermined threshold, the object as such moves transversely to the direction of travel of the rail vehicle, but not at a speed that would be sufficient would not be detected by the rail vehicle. From both speeds a velocity vector, the approach speed of the rail vehicle to the object, can be calculated.
Neben der Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einer Geschwindigkeit des Objekts zum Fahrzeug könnte der Airbag auch in Abhängigkeit der Größe oder der Art des Objekts ausgelöst werden.In addition to the dependence of the speed of the vehicle and a speed of the object to the vehicle, the airbag could also be triggered depending on the size or type of object.
Dazu würde der wenigstens eine Sensor geeignet ausgebildet sein, Daten zum Objekt zu liefern, mittels welchen die Auswerteeinheit eine Objektidentifizierung durchführen könnte. Diese wäre entsprechend geeignet ausgebildet. Beispielhaft seien hier Bild- oder Infrarotdaten erwähnt anhand derer sich beispielsweise Fahrzeuge von Menschen unterscheiden ließen.For this purpose, the at least one sensor would be designed to be suitable for supplying data to the object, by means of which the evaluation unit could perform an object identification. This would be suitably designed. By way of example, image or infrared data may be mentioned on the basis of which, for example, vehicles could be distinguished from humans.
Weitergebildet ist die Auswerteeinheit Teil einer Fahrzeugsteuerung oder eines Fahrerassistenzsystems. So existieren beispielsweise bereits Systeme zur Hinderniserkennung, die einen automatischen Bremseingriff vornehmen, sollte eine drohende Kollision mit einem Objekt erkannt werden. Diese könnte so modifiziert werden, dass der wenigstens eine Airbag ausgelöst wird, wenn der Abstand des Objekts zum Schienenfahrzeug unterhalb eines vorgegebenen Schwellwerts fällt, insbesondere bei einer Annäherungsgeschwindigkeit des Schienenfahrzeugs zum Objekt, die ihrerseits größer ist als ein vorgegebener Schwellwert und bei einer Bremsverzögerung, die ihrerseits kleiner ist als ein vorgegebener Schwellwert. Die Schwellwerte können dabei in Abhängigkeit voneinander von der Auswerteeinheit selbst ermittelt werden.The evaluation unit is part of a vehicle control system or a driver assistance system. For example, there are already systems for obstacle detection, which make an automatic braking intervention should an imminent collision with an object be detected. This could be modified so that the at least one airbag is triggered when the distance of the object to the rail vehicle falls below a predetermined threshold, in particular at a closing speed of the rail vehicle to the object, which in turn is greater than a predetermined threshold and at a deceleration, the in turn is smaller than a predetermined threshold. The threshold values can be determined as a function of each other by the evaluation unit itself.
Weitergebildet weist das Schienenfahrzeug mehrere Airbags aufweist, wobei jedem Airbag wenigstens ein Sensor und wenigstens eine Auswerteeinheit zugeordnet sind. Separate Sensoren und Auswerteeinheiten wären dann getrennt voneinander jeweils nur einem oder wenigen Airbags zugeordnet.Developed, the rail vehicle has a plurality of airbags, wherein each airbag at least one sensor and at least one evaluation unit are assigned. Separate sensors and evaluation units would then be assigned separately from each other only one or a few airbags.
Alternativ weist das Schienenfahrzeug mehrere Airbags aufweist, wobei mehrere Airbags der Auswerteeinheit zugeordnet sind, welche geeignet ausgebildet ist, die Airbags getrennt voneinander auszulösen bzw. zu steuern.Alternatively, the rail vehicle has a plurality of airbags, wherein a plurality of airbags are assigned to the evaluation unit, which is designed to trigger the airbags separately from each other or to control.
Gemäß einer weiteren Weiterbildung ist der wenigstens eine Airbag eine Kontur im entfalteten Zustand auf, die so ausgeformt ist, dass er das Objekt bei einer Kollision entgegen der Schwerkraft nach oben oder zur Seite des Schienenfahrzeugs abweist, statt unter das Fahrzeug.According to a further development, the at least one airbag has a contour in the unfolded state, which is shaped so that it rejects the object in a collision against gravity upwards or to the side of the rail vehicle, instead of under the vehicle.
Beispielsweise nimmt der wenigstens eine Airbag im entfalteten Zustand die Form eines Kuhfängers oder eines anderen bekannten Schienenräumers an.For example, the at least one airbag in the deployed state takes the form of a cow catcher or other known rail cleaner.
Vorteilhaft werden somit mittels der Sensoren ein bevorstehender Unfall mit einem Passanten erkannt und vor einem Aufprall ein oder mehrere Airbags ausgelöst, die den Aufprall abdämpfen. Damit kann der Kontakt mit herausragenden Elementen wie z. B. Scheibenwischerteilen oder splitternden Teilen des Schienenfahrzeugs vermieden werden. Im Stillstand wird das Auslösen des Airbags verhindert, damit keine vorbeigehenden Passanten umgestoßen werden.Thus, by means of the sensors, an imminent accident with a passer-by is detected and, prior to an impact, one or more airbags are triggered, which dampen the impact. Thus, the contact with outstanding elements such. As wiper parts or splintering parts of the rail vehicle can be avoided. At standstill, the triggering of the airbag is prevented, so that no passing passers-by are knocked over.
Der oder die Airbags entfalten sich nach außen, insbesondere nach vorne, und durch die Sensorik gestützt vor dem Aufprall. Damit werden schwächere Unfallgegner wie beispielsweise Passanten geschützt, während gleichzeitig steifere Bauteile des Schienenfahrzeugs vorhanden bleiben, um Verformungsenergie aufzunehmen. Es sind keine größeren Umbauarbeiten am Schienenfahrzeug erforderlich und das Schienenfahrzeug übersteht somit eine Kollision mit einem anderen Fahrzeug ohne Einschränkungen durch den oder die Airbags.The airbag (s) deploy outward, especially forward, and are supported by the sensors prior to impact. Thus, weaker accident opponents such as passers-by are protected, while at the same time stiffer components of the rail vehicle remain to accommodate deformation energy. There are no major modifications to the rail vehicle required and the rail vehicle thus survives a collision with another vehicle without restrictions by the airbag or the.
Es können mehrere Airbags über die Front verteilt eingesetzt werden, was den Wechsel nach einem Auslösen erleichtert. Die Airbags können eine Formgebung erhalten, die ein Wegstoßen zur Seite begünstigen, damit Passanten aus dem Fahrweg heraus gestoßen werden. Außerdem kann die Form so gestaltet werden, dass ein „Aufschaufeln” entgegen einem Unterziehen begünstigt wird.Multiple airbags can be deployed across the front, making it easier to change after a deployment. The airbags can be given a shape that promotes a push away to the side, so that pedestrians are pushed out of the driveway. In addition, the shape may be designed to favor "scooping up" against undergoing.
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| DE (1) | DE202016002793U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202016006575U1 (en) | 2016-10-19 | 2016-12-05 | Eberhard Lenz | Open capsule as protection against injury and survival for locomotive drivers in rail-bound traction vehicles in a collision with foreign obstacles at high and very high speeds |
| WO2020169284A1 (en) * | 2019-02-20 | 2020-08-27 | Siemens Mobility GmbH | Device and method for protecting a person located within an upcoming spatial displacement region in the direction of travel of a vehicle |
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2016
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Owner name: SIEMENS MOBILITY GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE |
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| R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
| R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years |