DE19853322B4

DE19853322B4 - Restraint system for a vehicle occupant

Info

Publication number: DE19853322B4
Application number: DE1998153322
Authority: DE
Inventors: Peter Neumann
Original assignee: Adam Opel GmbH
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2018-11-20
Also published as: DE19853322A1

Abstract

Rückhaltesystem für einen Fahrzeuginsassen, mit einem zum Schutz des Insassen (2) vorgesehenen Airbag (5), der in Abhängigkeit von einer mittels einer Sensorik erfassten individuellen Position des Insassen (2) in eine Stellung motorisch verfahrbar ist, in der im Falle eines Unfalls durch den entfalteten Airbag (5) ein optimaler Schutz für den Insassen (2) erreicht wird, wobei der Airbag (5) im Bereich der Armaturentafel (4) angeordnet und etwa in Fahrzeuglängsrichtung verstellbar ausgebildet ist, wobei die Sensorik zum Überwachen der individuellen Position des Insassen (2) als im vorderen Dachbereich (12) des Kraftfahrzeuges angeordnete Ultraschallsensorik (13) zum Abtasten der Kontur (14) des Kopfes (3) sowie der Kontur (15) des Brustkörpers (16) des Insassen (2) ausgebildet ist, wobei die Überwachung der Position des Insassen (2) sowie die Verstellung des Airbags (5) kontinuierlich erfolgen, wobei in Abhängigkeit von der individuellen Position des Insassen der Airbag motorisch derart verstellt wird, dass zwischen dem Airbag und dem Insassen...Restraint system for one Vehicle occupants, with one for the protection of the occupant (2) provided Airbag (5), depending on from an individual position detected by means of a sensor of the occupant (2) is movable in a motor position, in the in the case of an accident by the unfolded airbag (5) an optimal protection for the occupant (2) is reached, wherein the airbag (5) in the area the dashboard (4) and arranged approximately in the vehicle longitudinal direction is designed adjustable, the sensors for monitoring the individual position of the occupant (2) as in the front roof area (12) of the motor vehicle arranged ultrasonic sensor (13) for Scanning the contour (14) of the head (3) and the contour (15) of the breast body (16) of the occupant (2) is formed, wherein the monitoring the position of the occupant (2) and the adjustment of the airbag (5) take place continuously, depending on the individual Position of the occupant of the airbag is adjusted by motor so that between the airbag and the occupant ...

Description

Die Erfindung betrifft ein Rückhaltesystem für einen Fahrzeuginsassen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspru ches 1.The The invention relates to a restraint system for a Vehicle occupants according to the preamble of Patentanspru Ches 1.

Ein derartiges Rückhaltesystem ist beispielsweise aus der DE 195 24 279 A1 bekannt, bei dem ein Seitenairbag in Abhängigkeit von der individuellen Position bzw. der Größe eines Fahrzeuginsassen in seiner Höhe motorisch verfahrbar ausgebildet ist. Mit dieser Ausbildung soll die Sicherheit des Insassen dadurch erhöht werden, daß der Seitenairbag in Höhenrichtung in eine Stelle verfahren wird, in der im Falle eines Unfalls durch den entfalteten Seitenairbag ein optimaler Schutz für den Insassen erreicht wird.Such a restraint system is for example from the DE 195 24 279 A1 in which a side airbag is designed to be movable in its height as a function of the individual position or the size of a vehicle occupant. With this design, the safety of the occupant to be increased by the fact that the side airbag is moved in the vertical direction in a position in which in the event of an accident by the unfolded side airbag optimum protection for the occupant is achieved.

Ein solches System hat jedoch den Nachteil, daß der Seitenairbag nur in der Höhenrichtung der individuellen Position bzw. der Größe des Insassen angepaßt wird. Der direkte Abstand zwischen dem Insassen und dem Seitenairbag bleibt dabei unberücksichtigt. Beim Unterschreiten eines vorgegebenen Mindest- bzw. Sicherheitsabstandes zwischen dem Insassen und dem Seitenairbag, kann es im Falle eines Unfalls zu Verletzungen kommen, wenn die Wandung des sich entfaltenden Seitenairbags auf Körperteile des Insassen trifft.One However, such system has the disadvantage that the side airbag only in the height direction the individual position or the size of the occupant is adjusted. The direct distance between the occupant and the side airbag remains disregarded. When falling below a specified minimum or safety distance between the occupant and the side airbag, it can in the case of a Accident injuries occur when the wall of the unfolding Side airbags on body parts of the occupant.

Aus der EP 0 357 225 A1 ist ein Airbagsystem bekannt, bei dem eine Ansteuerung eines im Bereich der Armaturentafel verschiebbar angeordneten Airbags in Abhängigkeit von verschiedenen Sitzpositionen des Insassen vorgesehen ist. Diese Ansteuerung soll kontinuierlich erfolgen, beispielsweise von dem Beginn der Kollision bis zur vollständigen Entfaltung des Airbags oder wenn die Sensoren eine Änderung der Messwerte infolge der Veränderung der Sitzstellung gegenüber dem Airbag feststellen oder wenn sich die Position des Insassen gegenüber dem Sitz verändert hat. Bei dieser Lösung können auch der Gasdruck oder die zum Aufblasen des Airbags notwendige Gasmenge durch die Ansteuerung beeinflusst werden.From the EP 0 357 225 A1 An airbag system is known in which a control of a displaceable in the area of the dashboard airbags is provided in response to different seating positions of the occupant. This activation should take place continuously, for example from the beginning of the collision until the airbag is completely deployed or when the sensors detect a change in the measured values as a result of the change in seat position relative to the airbag or if the position of the occupant relative to the seat has changed. In this solution, the gas pressure or the amount of gas necessary to inflate the airbag can be influenced by the control.

Ein weiteres Airbagsystem der genannten Art ist in der DE 195 42 201 A1 dargestellt und beschrieben. Bei diesem System ist vorgesehen, dass im Falle eines Unfalls der Airbag hilfskraftbetätigt um ein vorbestimmtes Maß in Richtung des rückzuhaltenden Insassen verschiebbar ist. Als Hilfskraft dient dabei der Gasausstoß bei Aufblasen des Airbags. Die Verschiebung des Airbags bei dieser Lösung kann somit erst zu Beginn eines Unfalls bzw. unmittelbar durch das Aufblasen des Airbags erfolgen.Another airbag system of the type mentioned is in the DE 195 42 201 A1 shown and described. In this system, it is provided that, in the event of an accident, the airbag can be displaced by a predetermined amount in the direction of the occupant to be restrained in a power-assisted manner. The auxiliary power is the gas emission when inflating the airbag. The displacement of the airbag in this solution can thus take place only at the beginning of an accident or directly by the inflation of the airbag.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Rückhaltesystem für einen Insassen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, welches relativ einfach aufgebaut ist und die genannten Nachteile nicht mehr aufweist. Dabei soll zur Erhöhung des Schutzes für den Insassen die real vorherrschende Insassenposition genauer ermittelt werden.Of the Invention is therefore the object of a restraint system for one To provide occupants according to the preamble of claim 1, which is relatively simple and the disadvantages mentioned no longer has. It is intended to increase the protection for the occupant determine the real prevailing occupant position more accurately.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.These The object is achieved by the Characteristics of claim 1 solved. Advantageous developments The invention are the subject of the dependent claims.

Mit dieser Ausbildung, bei welcher der vor einem Fahrzeuginsassen im Bereich der Armaturentafel angeordnete Airbag etwa in Fahrzeuglängsrichtung verstellbar ausgebildet ist, wird eine im Vergleich mit dem bekannten Stand der Technik höhere Sicherheit erreicht, da in Abhängigkeit von der individuellen Position des Insassen der Airbag motorisch derart verstellt wird, daß zwischen dem Airbag und dem Insassen ständig der vorgegebene Mindest- bzw. Sicherheitsabstand eingehalten wird. Im Falle eines Unfalls wird somit ein optimaler Schutz für den Insassen erreicht, ohne daß durch den sich entfaltenden Airbag eine Gefahr für den Insassen entsteht.With this training, in which the front of a vehicle occupants in Area of the instrument panel arranged airbag approximately in the vehicle longitudinal direction is designed adjustable, one in comparison with the known State of the art higher security achieved, depending on from the individual position of the occupant of the airbag so motor it is adjusted that between the airbag and the occupant constantly the specified minimum or safety distance is maintained. In the case of an accident, thus, an optimal protection for the occupant achieved without by the unfolding airbag creates a danger to the occupant.

Zur Ermittlung der individuellen Positionen des Insassen weist die Sensorik zumindest einen Sensor auf, der in der Lage ist, die Positionen der einzelnen Körperteile des Insassen und/oder des Sitzes, auf dem der Insasse sitzt, aufzunehmen. Ein solcher Sensor kann beispielsweise durch einen Ultraschallgeber und -empfänger gebildet sein, der mit unsichtbaren Strahlen die Kontur des Insassen abtastet und Informationen bzw. Signale zur Auswertung und Steuerung einer den Airbag verstellenden Antriebseinrichtung abgibt. Durch einen solchen Sensor kann insbesondere die Lage des Kopfes und des Brustkörpers des Insassen detektiert werden, wobei die Detektierung des Brustkörpers auch an einer strahlenreflektierenden Stelle des Sicher heitsgurtes erfolgen kann.to Determining the individual positions of the occupant assigns the sensors at least one sensor that is capable of positions of the individual body parts of the occupant and / or seat on which the occupant sits. Such a sensor can for example by an ultrasonic generator and receiver be formed, with invisible rays the contour of the occupant scans and information or signals for evaluation and control a dispensing the airbag drive device emits. By Such a sensor can in particular the position of the head and the breast body the occupant are detected, wherein the detection of the chest body also can be done on a radiopaque body of the safety belt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Airbag in einem Gehäuse untergebracht, das an einem Querträger der Armaturentafel etwa in der Fahrzeuglängsrichtung verstellbar und in der jeweiligen verstellten Position unverschiebbar bzw. verriegelbar gelagert ist. Dazu ist eine mit dem Querträger verbundene schienenartige Führung vorgesehen, die das mit der Antriebseinrichtung in Verbindung stehende Gehäuse verschiebbar aufnimmt. Diese Antriebseinrichtung kann in einer ersten Ausführungsform beispielsweise einen Elektromotor aufweisen, der eine an sich bekannte Gewindewelle antreibt, die in einer Gewindebohrung des Gehäuses geführt ist. Zum Vermeiden einer ungewollten Verschiebung des Gehäuses entlang der schienenartigen Führung bei der Entfaltung des Airbags ist bei dieser Ausführung die Steigung des Gewindes der Gewindewelle selbsthemmend ausgebildet.According to a preferred embodiment of the invention, the airbag is housed in a housing which is mounted on a cross member of the dashboard approximately in the vehicle longitudinal direction adjustable and immovable or locked in the respective adjusted position. For this purpose, a rail-like guide connected to the cross member is provided, which accommodates the housing connected to the drive device in a displaceable manner. In a first embodiment, this drive device may, for example, have an electric motor which drives a threaded shaft known per se, which in a threaded bore of the housing is guided. To avoid an unwanted displacement of the housing along the rail-like guide in the deployment of the airbag, the pitch of the thread of the threaded shaft is self-locking in this embodiment.

Anstelle der Gewindewelle kann auch ein vom Elektromotor angetriebenes Schneckenrad vorgesehen sein, das mit einer am Gehäuse oder an einem dieses tragenden Schlitten vorgesehenen Zahnleiste im Eingriff steht. Bei dieser in der Art eines Schneckengetriebes ausgebildeten Kraftübertragung ist ebenfalls eine Selbsthemmung bei stehendem Schneckenrad vorgesehen.Instead of the threaded shaft can also be driven by the electric motor worm wheel Be provided with a on the housing or on this one bearing Carriage provided rack is engaged. At this is in the form of a worm gear trained power transmission also provided a self-locking with the worm wheel.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Sicherheit des Insassen bei einem Unfall dadurch erhöht werden, daß eine auf pyrotechnischer Basis arbeitende Antriebseinrichtung unmittelbar vor der Entfaltung des Airbags in Aktion tritt und den Airbag in eine vorgegebene, aber vom Insassen am weitesten entfernte Position verstellt. Dadurch kann beispielsweise die Gefahr einer Verletzung im Falle, wenn sich der Insasse zum Zeitpunkt des Unfalls nicht in seiner üblichen Position befindet, vermieden oder erheblich reduziert werden. Denn je näher der Insasse sich am gefalteten Airbag befindet, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, daß er von Wandungsteilen des Airbags getroffen wird. Durch die rechtzeitige Verstellung des Airbags in Richtung weg vom Insassen wird diese Wahrscheinlichkeit wesentlich reduziert.According to one another embodiment The invention can improve the safety of the occupant in the event of an accident thereby increased be that one on pyrotechnic basis operating drive device immediately before the deployment of the airbag comes into action and the airbag in a predetermined but farthest from the occupant position adjusted. This can, for example, the risk of injury in case if the inmate is not at the time of the accident in his usual Position is located, avoided or significantly reduced. Because the nearer the occupant is at the folded airbag, the larger the probability that he is hit by wall parts of the airbag. By the timely Adjustment of the airbag in the direction away from the occupant becomes this Probability significantly reduced.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher beschrieben, welche teilweise schematisch einen Blick in den Innenraum eines Kraftfahrzeuges zeigt.One embodiment the invention is described below with reference to the drawing, which partially shows a look in the interior of a Motor vehicle shows.

Auf einem mit der Bezugsziffer 1 bezeichneten Beifahrersitz befindet sich ein Insasse 2, der durch Verstellung des Beifahrersitzes 1 in der Längsrichtung des Kraftfahrzeuges unterschiedliche Sitzpositionen einnehmen kann, die beispielsweise mit I, II und III bezeichnet sind. In jeder dieser Sitzpositionen I, II oder III ergibt sich jeweils ein unterschiedlicher Abstand A1, A2, A3 zwischen dem Kopf 3 des Insassen 2 und einem im Bereich der Armaturentafel 4 vorgesehenen Airbag 5, der verdeckt hinter einer integral mit der Armaturentafel 4 ausgebildeten Klappe 6 angeordnet ist. Der gegenüber den Abständen A2 und A3 größte Abstand A1 entspricht dabei etwa dem normalen Sicherheitsabstand, der im Falle eines Unfalls eine gefahrlose Entfaltung des Airbags 5 ermöglicht.On one with the reference number 1 designated passenger seat is an occupant 2 by adjusting the passenger seat 1 in the longitudinal direction of the motor vehicle can assume different seating positions, which are designated for example with I, II and III. In each of these seat positions I, II or III results in each case a different distance A1, A2, A3 between the head 3 of the occupant 2 and one in the area of the dashboard 4 provided airbag 5 which is concealed behind an integral with the dashboard 4 trained flap 6 is arranged. The distance A1, which is greatest in relation to the distances A2 and A3, corresponds approximately to the normal safety distance, which in the event of an accident ensures safe deployment of the airbag 5 allows.

Um im Falle eines Unfalls die Gefahr einer Verletzung des in den Sitzpositionen II oder III befindlichen Insassen 2 durch eine Wandung 7 des sich entfaltenden Airbags 5 zu vermeiden, ist der in einem Gehäuse 8 untergebrachte Airbag 5 an einem Querträger 9 der Armaturentafel 4 etwa in Fahrzeuglängsrichtung verstellbar ausgebildet. Dazu ist am Querträger 9 eine schienenartige Führung 10 vorgesehen, die auf eine nicht dargestellte Weise das Gehäuse 8 verschiebbar aufnimmt. Die Verstellung des Gehäuses 8 er folgt dabei durch eine nicht näher dargestellte Antriebseinrichtung 11, welche einen Elektromotor und eine von diesem angetriebene, mit einer Gewindebohrung des Gehäuses 8 im Eingriff stehende Gewindewelle aufweist. Durch diese Antriebseinrichtung 11, welche in Abhängigkeit von den Sitzpositionen 2, II oder III des Insassen 2 angesteuert wird, kann der Airbag 5 entsprechend in die mit B1, B2 oder B3 bezeichneten Stellungen verfahren werden, wodurch die jeweiligen Abstände A1, A4 und A5 zwischen dem Insassen 2 und dem verstellten Airbag 5 annähernd gleich gehalten werden.In the event of an accident, there is a risk of injury to occupants sitting in positions II or III 2 through a wall 7 the unfolding airbag 5 to avoid that is in a housing 8th housed airbag 5 on a crossbeam 9 the dashboard 4 formed adjustable in the vehicle longitudinal direction. This is on the cross member 9 a rail-like guide 10 provided, the housing in a manner not shown 8th slidably receives. The adjustment of the housing 8th he follows it by a drive device not shown 11 which is an electric motor and driven by this, with a threaded bore of the housing 8th having engaged threaded shaft. By this drive device 11 , which depends on the seating positions 2 , II or III of the occupant 2 is controlled, the airbag 5 corresponding to the positions indicated by B1, B2 or B3, whereby the respective distances A1, A4 and A5 between the occupant 2 and the displaced airbag 5 be kept approximately the same.

Für eine solche Steuerung der Antriebseinrichtung 11 bzw. des Elektromotors ist eine nicht näher beschriebene Sensorik vorgesehen, die einen im vorderen Dachbereich 12 des Kraftfahrzeuges angeordneten und als Sensor 13 ausgebildeten Ultraschallgeber und -empfänger aufweist. Dieser Ultraschallgeber und -empfänger kann mit unsichtbaren Strahlen kontinuierlich die Kontur 14 des Kopfes 3 sowie die Kontur 15 des Brustkörpers 16 des Insassen 2 abtasten und Signale zur Auswertung und Steuerung der Antriebseinrichtung 11 abgeben. Wird beispielsweise der Insasse 2 in der Sitzposition II erkannt, so wird die Antriebseinrichtung 11 derart angesteuert, daß der Airbag 5 in die Stellung B2 verfährt, in welcher der Abstand A4 zwischen dem Insassen 2 und dem verstellten Airbag 5 etwa dem Sicherheitsabstand entspricht. Entsprechend wird verfahren, wenn sich der Insasse 2 beispielsweise in der Sitzposition III befindet. Auch in diesem Falle wird der Airbag 5 derart in Richtung weg vom Insassen 2 verstellt (Stellung B3), daß sich ebenfalls der etwa dem Sicherheitsabstand entsprechende Abstand A5 zwischen dem verstellten Airbag 5 und dem Insassen 2 einstellt.For such control of the drive device 11 or the electric motor, a sensor not described in detail is provided, the one in the front roof area 12 arranged the motor vehicle and as a sensor 13 having trained ultrasonic transducer and receiver. This ultrasound transducer and receiver can continuously contour the invisible rays 14 Of the head 3 as well as the contour 15 of the chest 16 of the occupant 2 sample and signals for evaluation and control of the drive device 11 submit. For example, the inmate 2 detected in the seat position II, so the drive device 11 so controlled that the airbag 5 moved to the position B2, in which the distance A4 between the occupant 2 and the displaced airbag 5 approximately equal to the safety distance. Accordingly, proceed when the inmate 2 for example, in the sitting position III. Also in this case, the airbag 5 so in the direction of the occupant 2 adjusted (position B3), that also the distance about the corresponding safety clearance A5 between the displaced airbag 5 and the occupant 2 established.

Claims

Restraint system for a vehicle occupant, with a protection of the occupant ( 2 provided airbag ( 5 ), which depends on an individual position of the occupant ( 2 ) is motor-driven in a position in which in the event of an accident by the unfolded airbag ( 5 ) optimum protection for the occupant ( 2 ) is achieved, wherein the airbag ( 5 ) in the area of the instrument panel ( 4 ) is arranged and adjustable approximately in the vehicle longitudinal direction, wherein the sensor system for monitoring the individual position of the occupant ( 2 ) than in the front roof area ( 12 ) of the motor vehicle arranged ultrasonic sensor ( 13 ) for scanning the contour ( 14 ) Of the head ( 3 ) as well as the contour ( 15 ) of the breast ( 16 ) of the occupant ( 2 ), wherein the monitoring of the position of the occupant ( 2 ) as well as the adjustment of the airbag ( 5 ), whereby, depending on the individual position of the occupant, the airbag is adjusted by motor means such that the predetermined minimum or safety distance is constantly maintained between the airbag and the occupant.

Restraint system according to claim 1, characterized in that for setting a predetermined minimum or safety distance (A1, A4, A5) between the airbag ( 5 ) and the occupant ( 2 ) a driven by the sensor drive means ( 11 ) for the airbag ( 5 ) is provided.

Restraint system according to claim 1 or 2, characterized in that the airbag ( 5 ) on a cross member ( 9 ) of the dashboard ( 4 ) is adjustable and lockable in the respective position.

Restraint system according to claim 1 to 3, characterized in that the airbag ( 5 ) in a housing ( 8th ) or the like arranged in one of the cross members ( 9 ) arranged rail-like guide ( 10 ) and is adjustable by the drive means.

Restraint system according to claim 4, characterized in that for adjusting the housing ( 8th ) in the rail-like guide ( 10 ) movable carriage is provided.

Restraint system according to claim 2 to 5, characterized in that the drive device ( 11 ) one with the housing ( 8th ) Has or the carriage engaged threaded shaft and a torque associated with this threaded shaft electric motor, wherein the pitch of the thread of the threaded shaft is formed self-locking.

Restraint system according to claim 2 to 5, characterized in that the drive device ( 11 ) has a worm gear with a driven worm wheel, which with one on the housing ( 8th ) or arranged on the carriage rack or the like is engaged.

Restraint system according to claim 1 to 7, characterized in that the sensor system at least one sensor ( 13 ) for detecting the position of the occupant ( 2 ), the individual body parts of the occupant and / or the seat ( 1 ) on which the inmate ( 2 ), wherein the signals of the sensor ( 13 ) for controlling the airbag ( 5 ) adjusting drive device ( 11 ) be used.

Restraint system according to claim 1 to 5, characterized in that the drive device ( 11 ) immediately before the deployment of the airbag ( 5 ) comes into action and the airbag ( 5 ) in a given, but by the occupant ( 2 ) moved to the farthest position.

Restraint system according to claim 9, characterized in that the drive device ( 11 ) is formed by a pyrotechnic adjusting device.