VB UNDESREPU-BLIK
`
`D-EuTscrHLAMD:
`
`@ Qfieinrla’egungg-sghrifl...
`@
`“ 3809074 A1
`
`
`@ Int. Cl. 4:
`3:60-13:25! / 1 6
`
`
`
`D:EU;TSC.H-E-Sr
`
`PATEN-FI‘AMT'
`
`@ Aktenzeichen:
`(2)" Anmejdetag:
`@3) Offenlegungstag:
`
`P 3& 09 074.0
`18. 3.88
`5. 10. 89
`
`FR M
`
`
`DE3809074A1
`
`® An-meldec:
`Audi AG, 80.70: Ingalstadt, DE
`
`® Erfinder:
`Antrag auf Nichtnennung
`
`M ®
`
`1
`'Prfifungsantrag‘ gem. §144PatG ist gestellt
`
`Sicherheitssystemffir Kraftfahrzeuge‘ unter Einbeziehung eines aufblasbaren Aufprallschutzkissens
`Ein Aufprallschutzkissen (20) entfaltet dann seine optimale
`Wirkung, wenn der Fahrzeuginsasse (9) unmittelbar vor ei-
`nem Frontalzusammenstors eine normale Haltung im Fahr-
`zeugsitz (2) einnimmt. Tritt der Fall ein, dais der Fahrzeugin-
`sasse (9) in_de.r gegebenen Situation sich geradenach vorne
`zurArmatutentafel (18.) gebeugtvhat, sq kann es aufgfund desr
`garfngen-Abatandes. zu demzunfichst zusammengefalteten
`Aufprallschutzkissen‘(20) bei dessenexplosionsartiger Ent-
`faltunggegebsnenfalls zu schwerwiegenden Verletzungen
`kommen.
`Um dieszu verhindern. ist‘bei Aufprallschutzkissen (20), die
`fiber eine. Steuerschaltung (14), entweder vollst'a‘ndig oder
`auchvnur teilweise fflllbar sind, vorgesehen, dais zusétzliche
`Mittel
`(11,
`112) vprgesehen sind, welche die Sitzposition
`(Schwerpunktlage) de_s Fahrzeuginsassen. (9) erfas‘sen und
`aufdig Steuerschaltung (14) in derWeigqeinwirken, dals, bei
`einerfi in-Fahrtriqhtgng,(fi)‘relaiiv weitnachyome verlagerten
`Fahrggeuginsassen. (9,) lediglich. einjgilwgisgs. Entfajten des,
`Aufprallschutzkissensz (20);. eingeleitetv. wird; wéhrend: béi
`einer die normale S'itzpositfon charakterisierenden Schwer‘
`punktlageein vollst’cindigesAufbiasenerfolgt.
`
`
`
`DE3809074A1
`
`BUNDESDRUCKEREI
`
`08.89 908840/99
`
`5/60
`
`HN-1004
`
`1
`
`HN-1004
`
`

`

`OS 38 09 074
`
`, 2
`
`1
`
`Beschreibung
`
`henden Beschfidigungen am Gehfiuse sowie an umlie—
`genden Teilen, beispielsweise der Armaturentafel, trea
`ten ggf. nicht auf. Die Anwendung ist auch zum Schutz
`der Fahrzeuginsassen auf den Fondsitzen empfehlens—
`wert.
`Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus den Un—
`teranspriichen sowie der nachstehenden Beschreibung
`eines Ausffihrungsbeispieles hervor. Die zugehfirige
`Zeichnung zeigt in
`Fig. 1 eine schematische Darstellung der Anordnung
`bzw. Zuordnung der Elemente des erfindungsgeméiBen
`Sicherheitssystem und
`Fig.2 ein Blockschaltbild zur Funktionsweise der
`Steuerschaltung.
`Fig. 1 zeigt die Umrisse eines Kraftfahrzeuges 1 mit
`einem Fahrzeugsitz 2 samt zugehoriger Rfickenlehne 3
`und aufgesetzter Kopfstfitze 4. Die Halterung des Fahr-
`zeugsitzes 2 am Fahrzeugboden 5 ist als Schienenffih—
`rung ausgeffihrt, bestehend aus, in Fahrtrichtung 6 gese-
`hen, links- und rechtsseitig angeordneten Gleitschienen
`7, die in Schienenffihrungen 8 lingsbeweglich gefiihrt
`sind. Damit kann ein Fahrzeuginsasse 9 den Fahrzeug—
`sitz 2 entsprechend den persénlichen Wfinschen einstel—
`len sowie auch die Neigung der Rfickenlehen 3 fiber
`eine zuséitzlichen Verstellmechanismus 10 beeeinflus-
`sen.
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitssystem
`ffir Kraftfahrzeuge unter Einbeziehung eines aufblasba-
`ren Aufprallschutzkissens mit den weiteren Merkmalen
`nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
`Ein gattungsgemiBes Sicherheitssystem ist durch die
`DE—OS 27 45 620 bekannt geworden. Dabei ist das dem
`Beifahrer zugeordnete Aufprallschutzkissen in zwei
`Stufen aufblasbar, wobei die erste Stufe ausgelést wird.
`wenn die Verzogerungsbeschleunigung einen ersten,
`unteren Schwellenwert erreicht und die Auslésung der
`zweiten Stufe bei Erreichen eines zweiten, hoheren
`Schwellenwertes erfolgt. Gleichzeitig soll dann auch das
`dem Fahrer zugeordnete Aufprallschutzkissen aufge-
`blasen werden. Darfiberhinaus ist ein Verzogerungs—
`glied vorgesehen. welches das Auslésen der zweiten
`Aufblasstufe gegenfiber dem Auslc'isen der ersten Auf—
`blasstufe um eine definierte Zeitspanne verzégert.
`Mit der abgestuften Ausliisung soll grundséitzlich eine
`bessere Anpassung des Sicherheitssystem an die Unfall—
`schwere moglich sein und darfiberhinaus eine Vermin-
`derung des maximalen Schalldruckes beim nahezu ex-
`plosionsartigen Entfalten des Aufprallschutzkissens ver-
`mindert warden, dem die Insassen des Kraftfahrzeuges
`ausgesetzt sind.
`Grunds'zitzlich entfaltet ein Aufprallschutzkissen (Air—
`bag) dann seine optimale Wirkung, wenn der Fahrzeug—
`insasse unmittelbar vor dem FrontalzusarnmenstoB eine
`"normale” Haltung im Fahrzeugsitz einnimrnt. Davon
`kann aber nicht immer ausgegangen werden. So findet
`man gerade auf der Beifahrerseite hfiufig die Situation
`vor, daB der Fahrzeuginsasse aus verschiedenerlei
`Grijnden sich gerade nach vorne zur Armaturentafel
`gebeugt hat. Auch bei auf dem Beifahrersitz sitzenden
`Kindem ist ein iihnliches Verhalten besonders dann
`héiufig zu beobachten, wenn diese nach lingeren Fahr-
`ten doch relativ unruhig Werden. Gerade in solchen Si-
`tuationen ist dann der Abstand zwischen dem Korper
`des Fahrzeuginsassen, insbesondere dem Kopf, und der
`das zunéichst zusammengefaitete Aufprallschutzkissen
`beinhaltenden Armaturentafel relativ klein.
`Kommt es mm in einer solchen Situation zu einem das
`Sicherheitssystern auslfisenden Aufprall des Kraftfahr—
`zeuges, so kann es durchaus passieren, daB das auf den
`Fahrzeuginsassen auftreffende Schutzkissen bei diesem
`éuBerst schwerwiegende Verletzungen hervorruft. Dies
`liiBt sich auch durch die Aufteilung des Entfaltungsvor—
`gauges in zwei Stufen nicht mildern, da diese in doch
`fiuBerst kurzen Zeitabst'fmden aufeinanderfolgen.
`Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, das gattungs—
`gemfiBe Sicherheitssystem in der Weise weiterzubilden,
`damit auch den vorstehenden geschilderten Unfallsitua-
`tionen Rechnung getragen werden kann, so daB in je-
`dem Falle eine durch das Aufprallschutzkissen hervor-
`gerufene schwerwiegende Verletzung des Fahrzeugin—
`sassen verhindert werden kann.
`Die Aufgabe wird erfindungsgemiB durch ein Sicher—
`heitssystem gelést, welches die weiteren Merkmale
`nach dem Kennzeichen des Patentanspruches 1
`auf—
`weist.
`Damit kann das Aufblasen des Aufprallschutzkissens
`in Abhiingigkeit von der jeweils gegebenen Situation
`(Belegung des Fahrzeugsitzes) erfolgen. Ist der Fahr-
`zeugsitz unbesetzt, so unterbleibt auch ein Aktivieren
`des Aufprallschutzkissens, so (1515 dieses fiir eine eventu-
`elle Weiterverwendung noch zur Verfiigung steht. Auch
`die ansonsten beim explosionsartigen Aufblasen entste-
`
`30
`
`40
`
`45
`
`An jeder Gleitschiene 7 sind je ein vorderer sowie ein
`hinterer, Druckkriifte (F1, F2) messender Sensor 11, 12
`angebracht. Dadurch ergibt sich in der Summe (F1+ F2)
`die Gewichtskraft, die sich aus dem Gewicht von Fahr-
`zeugsitz 2, Rficklehne 3, Kopfstiitze 4 und dem Fahr-
`zeuginsassen 9 zusammensetzt. Die Anordnung der
`Sensoren 11, 12 ist dabei so gewéihlt, daB ihr beidseitiger
`Abstand von einer Schwerpunktlinie (.5) des Sitzsystems
`unter Einbeziehung der Fahrzeuginsassen 9 und bei
`35(
`mittlerer Stellung der Neigung der Rfickenlehne 3) in
`etwa gieich ist. (a= b). Die Wirkungslinien der Kr'éfte F1
`11nd F2 verlaufen entsprechend auch parallel zur 7
`Schwerpunktlinie (.59
`Die von den Sensoren 11, 1g ermittelten MeBwerte
`werden fiber eine Leitung 13 einer Steuerschaltung I4
`zugefiihrt, die sie in der in Fig. 2 gezeigten Weise verar—
`beitet. Die Steuerschaltung 14 ihrerseits wiederum steht
`mittels geeigneter Leitungsverbindungen 16, 17 mit ei—
`nem in einer Armaturentafel 19 Oder Lenkrad des Kraft-
`fahrzeuges 1 integrierten Mehrfachgenaratorsystem 19
`in Verbindung, welches ein Aufprallschutzkissen 20 ent-
`héilt. Das Generatorsystem 19 enth‘zflt die im Stand der
`Technik bekannten Funktionselemente, urn das Auf—
`prallschutzkissen 20 beim Auftreten einer mittels Senso-
`ren ermittelbaren Fahrzeugverzfigerung in Stufen zu
`entfalten. In Fig. 1 ist das Aufpralischutzkissen in einer
`réumlichen Ausdehnung gezeigt, die beim Wirksamwer-
`den séimtlicher Aufblas—Stufen eintritt. Es ist daraus er—
`sichtlich, daB beim explosionsartigen Aufblasen ein rela-
`tiv weit nach vorne gebeugter Fahrzeuginsasse 9 mit
`voller Wucht vom Aufprallschutzkissen 20 getroffen
`werden wfirde und dabei erhebliche Verletzungen da-
`vontragen kfinnte. Anders hingegen wfirde es sich bei
`einem nur teilweise geffillten AufprallschutzkisSen 20
`verhalten, wie dies in Fig. 1 in gestrichelter Linie ange-
`deutet
`ist. In diesem Falle wfirde dem eigentlichen
`Zweck des Aufprallschutzkissens 20 Rechnung getra—
`gen, namlich dem Schutz des Kopfbereiches des Fahr-
`zeuginsassen 9 vor einem Aufsehlagen auf der Armatu—
`rentafel 18 Oder einer Windschutzscheibe 23.
`in
`Die Funktionsweise der Steuerschaltung 14 ist
`Fig. 2 verdeutlicht. ln das darin enthaltende elektroni-
`
`50
`
`55
`
`60
`
`65
`
`2
`
`

`

`3
`
`OS 38 09 074
`
`4
`
`spricht.
`3. Sicherheitssystem nach Patentanspruch 1, da-
`durch gekennzeichnet, daB als Mittel zum Erfassen
`der Sitzposition des Fahrzeuginsassen (9) in einer
`Sitzhalterung (7, 8) angeordnete, Druckkréifte, d. h.
`Gewichtskréfte (F1, F2) messende Sensoren_(11, 12)
`vorgesehen sind.
`4. Sicherheitssystem nach Patentanspruch 3, da-
`durch gekennzeichnet, daB die Sensoren (11, 12) im
`forderen sowie im hinteren Bereich des Fahrzeug—
`sitzes (2) an Gleitschienen (7) in der Weise befestigt
`sind, daB ihr beidseitiger Abstand von einer
`Schwerpunktlinie (S) des Sitzsystems unter Einbe~
`ziehung des darauf in normaler Sitzhaltung sich
`befindlichen Fahrzeuginsassen (9) bei mittlerer
`Stellung der Neigung der Rfickenlehne (3) in etwa
`gleich ist (a = b).
`5. Sicherheitssystem nach Patentanspruch 1, da-
`durch gekennzeichnet, daB innerhalb der Steuer~
`schaltung (14) eine Konstante (X) vorgesehen ist,
`die ein gegebenenfalls auf dem Fahrzeugsitz (2) ab~
`gestelltes Zusatzgewicht als Gewichtskraft-Tole-
`ranzbereich beriicksichtigt.
`6. Sicherheitssystem nach Patentanspruch 5, da-
`durch gekennzeichnet, daB, jeweils im Falle einer
`entsprechenden, einen Unfall charakterisierenden
`Fahrzeugverzégerung beim Vorliegen der Bezie-
`hung (F1+F2 < X) kein Aufblasen des Aufprall-
`schutzkissens (20) erfolgt, daB bei Einhaltung der
`Beziehungen (F1+F2 2 X) und (F1 > F'g) lediglich
`ein teineises Aufblasen des Aufprallschutzkissens
`(20) erfolgt, und das letztlich bei Einhaltung der
`Beziehungen (F1+F2 Z X)und (F1 < F2) ein voll-
`stfindiges Aufblasen des Aufprallschutzkissens (20)
`die Folge ist.
`7. Sicherheitssystem nach einem oder mehreren der
`Patentanspriiche 1 —6, dadurch gekennzeichnet,
`daB die Sensoren (11, 12) fiber eine Leitung (13) mit
`der Steuerschaltung (14) gekoppelt sind, die ihrer-
`seits wiederum mittels geeigneter Leitungsverbin-
`dungen (16, 17) mit einem in einer Armaturentafel
`(18) oder in Bereich des Lenkrades eines Kraftfahr‘
`zeuges (1) integrierten Mehrfachgeneratorsystem
`(19) in Verbindung steht.
`
`sche ‘Steuersystem werden zunachst stindig die von den
`Sensoren 1'1, 12 ermittelten Druekkréftc F1 und Fz ein-
`gelesen. Darfiberhinaus wird eine Konstante (X) be-
`rficksichtigt, die ein auf den Fahrzeugsitz (2) abgestelltes
`kleines Zusatzgewicht (z. B. Gep‘zickstfick) berficksich~
`tigt. Die Konstante (X) ist auf jeden Fall so gering (z. B.
`5~ 10 kg) anzusetzen, damit nicht auch ein auf dem
`, Fahrzeugsitz 2 sich befindener Fahrzeuginsasse 9 in die—
`sen Toleranzbereich fallt.
`Erfolgt nun ein FrontalzusammenstoB, so wird dies
`von einem beispielsweise innerhalb des Generatorsy-
`stems 19 vorgesehenen Verzégerungs-Sensor erkannt
`und die entsprechenden Signals fiber die Steuerieitung
`15 an die Steuerschaltung 14 weitergegeben. Dieses Si-
`gnal ist in Fig. 2 durch die Verzweigung 24 verdeutlicht.
`Erfolgt nun ein Frontalzusammenstofi und ergibt sich
`gleichzeitig der Umstand, daB die Summe aus F1 und F2
`innerhalb des Toleranzbereiches von X zu liegen
`kommt (Verzweigung 25), so erfolgt keine Ziindung des
`Generatorsystems 19, das Aufprallschutzkissen 20 ver-
`bleibt somit zusammengefaltet innerhalb seines Gehéiu-
`ses‘.
`
`Befindet sich allerdings ein Fahrzeuginsasse 9 auf
`dem Fahrzeugsitz 2 (F1 +F2 2 X) und ist er relativ weit
`nach vorne gebeugt (F1 > F2), wie dies durch die Ver-
`zweigung 26 angedeutet ist, so erfolgt bei einem Unfall
`(Verzweigung 24) eine Teilziindung (Operation 27) des
`Generatorsystems 19, was zur Folge hat, daB das Auf—
`prallschutzkissen 20 nur teilweise geffillt wird. Dies
`kann beispielsweise dadurch geschehen, daB bei einem
`mehrstufigen Generatorsystem 191ediglich cine einzige
`Stufe gezflndet Wird.
`,
`Ist die letztgenannte Bedingung (Verzweigung 26)
`nicht erfiillt, was damn der Fall ist, wenn der Fahrzeugin-
`sasse 9 sich in normaler Sitzposition auf dem Fahrzeug-
`sitz 2 befindet und sich gegebenenfalls an die Rficken-
`lehne 3 anlehnt (Fig ist dann stets grofier als F1), so wird
`bei einem Unfall (Verzweigung 24) im Generatorsystem
`19 durch die Leistungsverbindung 16 eine Zijndung
`sfimtlicher Stufen und s‘omit eine voile Entfaltung des
`Aufprallschutikissen 20 hervorgerufen (Operation 28).
`
`Patentansprfiche
`
`1. Sicherheitssystem ffir Kraftfahrzeuge unter Ein-'
`beziehung eines aufblasbaren Aufprallschutzkis-
`sens zum Schutz eines Fahrzeuginsassen beim Auf—
`prall des Kraftfahrzeuges auf ein Hindernis, wobei
`das Aufprallschu-tzkissen in Abhfingigkeit vom Er-
`reichen eines unteren Schwell‘enwertes einer Fahr-
`zeug- Verzogerungsbeschleunigung teiiweise oder
`vollstfindig gefiilit wird, dadurch gekennzeich’net,
`daB Mittel (11, 12)-vorgesehen s-ind’, welche die Sitz—
`position (Schwerpunktlage) des Fahrzeuginsassen
`(9) auf den Fahrzeugsitz (2) erfassen und auf eine
`das Aufblasen. des Aufprallschutzkissens (20) auslé-
`sende Steuerschaltung (14) in der Weise einwirken,
`daB- bei einem in Fahrtrichtung (6') relativ weit nach
`vorne verlagerten Fahrzeuginsassen (9) l‘ediglioh
`ein teilweises Aui‘blvasen‘ des Aufprallsehutzkissens
`(2‘0) erfolgf, wéi’firend' bei e'iner die‘ normaIe Sitzpo-
`sition charakterisierenden Schwerpunktlage ein
`_ vollstéi‘ndiges-Aufblasen eingeleitet wird.
`2. Sicherheitssys-tem nach Patentanspruch 1, da—
`durch gekennze’ichnet, daB das Aufprallschutzkis-
`sen (20) in S-tufen, vorzugsweise in zwei Stufen auf—
`bl‘asbar ist, wobei ein teilweises Aufblasen einer
`Akt’lvierung vonv lediglich' der ersten Stufe ent-
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`55
`
`60’
`
`65
`
`3
`
`

`

`— Leerseite —
`
`4
`
`

`

`IP 2381+
`
`mmomo1Npb
` umowonmw
`
`=8
`
`.
`
`..E".9.3was:”:3
`
`2:33quma83h
`
`
`
`b53233?.5.Zmfi3mm
`
`
`
`aims—mmznmmfimm"m.ofioumaEmu
`
`5
`
`

`

`F3622
`
`e
`
`f
`
`9%
`
`,
`
`s T s a 7
`
`‘%'
`
`lies
`
`F1, F2,.X
`
`3: 3
`Keine
`
`ZUndung
`
`3a a”
`
`Tail-
`zUndung
`
`nein
`
`‘
`
`h
`
`Z
`
`2‘}
`
`nein
`
`7
`
`25
`
`3a
`
`a
`w~
`
`F1 ;> £2
`
`\~26
`
`nein
`
`.....
`
`21+
`
`23
`
`.
`
`wolxstandige
`
`'
`
`-
`
`Zfimfimg
`
`03
`
`6
`
`

`

`
`
`M0mingside
`'Iimmlzmons "
`
`TRANSLATOR CERTIFICATION
`
`
`
`450 7th Avenue
`10th Floor
`
`NexEZFSEhxxlgggg
`Fax QI26430005
`www.momu igtrariscom
`
`To whom it may concern:
`
`This is to certify that the attached translation from German into English is an accurate
`representation ofthe documents received by this office.
`
`The documents are designated as:
`0
`DEOOOOO3809074A1
`
`Peggy Wright, Translator of this document, attests to the following:
`
`To the best of my knowledge, the aforementioned translation are a true, full and accurate
`translation of the specified documents.
`
`I declare under the penalty of perjury under the laws of the United States that foregoing is true
`and correct; and further declare that I am aware that willful false statements and the like so
`
`made are punishable by fine or imprisonment, or both, under Section 1001 of Title 18 of the
`United States Code.
`
`Executed on March 6, 2015
`
`Pe
`
`y
`
`ight
`
`Accurate Translation Services 24/7
`
`7
`
`

`

`(51) Int. Cl.4:
`B 60 R 21/16
`
`
`
`
`(19) Federal Republic
`of Germany
`
`
`
`
`
`
`(12) Unexamined Patent Application
`(10) DE 38 09 074 A1
`(21) Application No.: P 38 09 074.0
`(22) Filing Date: March 18, 1988
`(43) Disclosure Date: October 5, 1989
`
`German
`Patent Office
`
`
`
`(71) Applicant:
`Audi AG, 8070 Ingolstadt, Germany
`
`
`(72) Inventor:
`Requests anonymity
`
`
`Request for examination filed under § 44 PatG
`(54) Safety System for Motor Vehicles Including an Inflatable Airbag
`
`An airbag (20) manifests its optimum effect
`
`when the vehicle passenger (9) assumes a normal
`position in the vehicle seat (2) immediately before
`a frontal collision. If it happens that the vehicle
`passenger (9) has just bent forward toward the
`dashboard (18) the given situation, then because
`of the passenger's small distance from the airbag
`(20), which is initially collapsed, serious injuries
`may occur when it is deployed explosively.
`
`To prevent this, it is provided that with
`airbags, (20) which can be filled either completely
`or only partially by means of a control circuit (14),
`it is provided that additional means (11, 12) are
`provided, which detect the seating position (center
`of gravity) of the vehicle passengers (9) and act on
`the control circuit (14) in such a way that when the
`vehicle passengers (9) are shifted relatively far
`forward in the direction of travel (6), only partial
`inflationof the airbag (20) is initiated whereas
`complete inflation occurs when the center of
`gravity is characteristic of a normal seating
`position.
`
`
`
`1
`
`8
`
`

`

`Description
`The invention relates to a safety
`
`system for motor vehicles, including an
`inflatable airbag having
`the additional
`features according to the preamble of patent
`claim 1.
`
`A generic safety system has become
`known from Unexamined German Patent
`DE-OS 27 45 620, in which the airbag
`assigned to the passenger is inflatable in two
`stages, where the first stage is deployed when
`the negative acceleration has reached a first
`lower threshold, and the deployment of the
`second stage occurs on reaching a second
`higher threshold. At the same time, the airbag
`assigned to the driver should also be inflated.
`Furthermore, a delay element is provided,
`delaying the deployment of the second
`inflation stage by a defined period of time in
`comparison with deployment of the first
`inflation stage.
`
`The graduated deployment should
`fundamentally permit a better adaptation of
`the safety system to the severity of the
`accident and should also
`reduce
`the
`maximum sound pressure to which the
`passengers of the vehicle are exposed with
`the almost explosive deployment of the
`airbag.
`
`An airbag essentially manifests its
`optimum effect when the vehicle passenger
`has assumed a "normal position" in the
`vehicle seat immediately before the final
`impact. However, it is not always possible to
`assume this situation. For example, the
`situation on
`the passenger's side often
`involves the vehicle passenger having just
`bent forward toward the dashboard for
`various reasons. A similar behavior
`is
`frequently also observed with children sitting
`on the passenger's seat if they become
`relatively restless after prolonged travel.
`Especially in such situations, the distance
`between the body of the vehicle passenger, in
`particular the passenger's head, and the
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`dashboard containing the airbag, which is
`initially collapsed, is relatively small.
`
`If a collision of the vehicle deploying
`the safety system occurs in such a system, it
`may definitely happen that the airbag coming
`in contact with the vehicle passenger may
`cause extremely serious injuries in such a
`case. This cannot be ameliorated even by
`dividing the deployment process into two
`stages because
`these stages
`take place
`successively in extremely short intervals of
`time.
`The object of the present invention is
`
`therefore to improve upon the generic safety
`system in such a manner that even the
`accident situations described above can be
`taken into account, so that a serious injury of
`the vehicle passenger caused by the airbag
`can be prevented in any case.
`
`This object is achieved according to
`the invention by a safety system, which has
`the additional features according to the
`characterizing part of patent claim 1.
`
`The inflation of the airbag may thus
`take place as a function of the respective
`given situation (occupancy of the vehicle
`seat). If the vehicle seat is unoccupied, then
`activation of the airbag is also suppressed, so
`that
`it
`is still available
`for possible
`subsequent use. The damage to the housing
`and to the surrounding parts, for example, the
`dashboard, which would otherwise occur in
`explosive deployment, would not occur then.
`This application is also recommended to
`protect passengers of the vehicle sitting on
`the rear seats.
`
`Additional advantages and features
`are derived from the dependent claims as well
`as
`the description of one exemplary
`embodiment below. The respective drawings
`in:
`Figure 1 shows a schematic diagram
`
`of the arrangement and/or allocation of the
`elements of the safety system according to
`the invention, and
`
`50
`
`55
`
`60
`
`65
`
`70
`
`75
`
`80
`
`85
`
`90
`
`2
`
`9
`
`

`

`Figure 2 shows a block diagram of
`
`the functioning of the control circuit.
`
`Figure 1 shows the outlines of a motor
`vehicle 1 with a vehicle seat 2 together with
`the respective backrest 3 and the attached
`headrest 4. The mount of the vehicle seat 2 on
`the floor 5 of the vehicle is designed as a rail
`guide consisting of sliding rails 7 arranged on
`the right side and on the left side, as seen in
`the direction of travel 6, guided to be
`longitudinally movable in rail guides 8. The
`vehicle passenger 9 can therefore adjust the
`vehicle seat 2 according to his personal
`wishes, and the inclination of the backrest 3
`can also be controlled by means of an
`additional adjusting mechanism 10.
`
`A front sensor 11 and a rear sensor 12
`that measure compressive forces (F1, F2) are
`mounted on each sliding rail 7. This yields in
`the sum (F1 + F2) the weight force, which is
`comprised of the weight of the vehicle seat 2,
`the backrest 3, the headrest 4 and the vehicle
`passenger 9. The arrangement of sensors 11,
`12 is selected so that their mutual distances
`from a center of gravity line (S) of the seat
`system (taking into account the vehicle
`passengers 9 and with a central position of the
`inclination of
`the
`seat
`rest 3) are
`approximately the same (a = b). The lines of
`action of the forces F1 and F2 accordingly also
`run parallel to the center of gravity line (S).
`
`The measured values determined by
`the sensors 11, 12 are sent over a line 13 to a
`control circuit 14, which processes these
`values in the manner illustrated in Figure 2.
`The control circuit 14 is in turn again
`connected by means of suitable
`line
`connections 16, 17 to a multiple generator
`system 19, which is integrated into the
`dashboard 19 or steering wheel of the motor
`vehicle 1 and also contains an airbag 20. The
`generator system 19 contains the function
`elements known in the prior art to deploy the
`airbag 20 in stages on occurrence of a vehicle
`deceleration that can be detected by means of
`sensors. Figure 1 shows the airbag in a three-
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`dimensional extent, which occurs when all
`the inflation stages have been activated. This
`shows that in explosive deployment, a
`vehicle passenger 9, who has bent forward to
`a relatively great extent, would be struck by
`the airbag 20 at full force and might therefore
`sustain substantial injuries. However, the
`situation would be different with an airbag
`that is only partially filled, as indicated by the
`dotted line in Figure 1. In this case, the actual
`purpose of the airbag 20 would be taken into
`account, namely protecting the head area of
`the vehicle passenger 9 from impact with the
`dashboard 18 or with the windshield 23.
`
`Figure 2 illustrates the functioning of
`the control circuit 14. First, the compressive
`forces F1 and F2 detected by the sensors 11,
`12 are constantly being entered into the
`electronic control system contained therein.
`In addition, there is a constant (X), which
`takes into account a small additional weight
`(e.g., package item) placed on the vehicle seat
`(2). The constant (X) is in any case assumed
`to be so small (e.g., 5-10 kg) that a vehicle
`passenger 9 sitting on the vehicle seat 2
`would not fall within this tolerance range.
`
`If a frontal collision occurs now, it is
`detected by a deceleration sensor provided
`inside the generator system 19, for example,
`and the corresponding signals are relayed to
`the control circuit 14 via the control line 15.
`This signal is illustrated by the branch 24 in
`Figure 2. If a frontal collision occurs now and
`if there is the circumstance that the sum of F1
`and F2 comes to lie within the tolerance of X
`(branch 25) at the same time, then there is no
`ignition of the generator system 19 and thus
`the airbag 20 remains collapsed inside its
`housing.
`is a vehicle
`there
`if
`
`However,
`passenger 9 on the vehicle seat 2 (F1 + F2 >
`X) and if the passenger has bent forward a
`relatively great distance (F1 > F2), as
`indicated by the branch 26, then there is a
`partial
`ignition
`(operation 27) of
`the
`generator system 19, as would occur in an
`
`50
`
`55
`
`60
`
`65
`
`70
`
`75
`
`80
`
`85
`
`90
`
`3
`
`10
`
`

`

`accident (branch 24), resulting in the airbag
`20 being only partially filled. This may occur,
`for example, if only a single stage is deployed
`in the case of a multistage generator system
`19.
`If the latter condition (branch 26) is
`
`not satisfied, which is the case when the
`passenger 9 of the vehicle is in the normal
`seating position in the vehicle seat 2 and is
`optionally resting against the backrest 3 (F2 is
`then always greater than F1), then in the event
`of an accident (branch 24) in the generator
`system 19, all the stages are deployed via the
`power connection 16, which thus causes full
`deployment of the airbag 20 (operation 28).
`
`Patent Claims
`A safety system for motor
`1.
`
`vehicles, including an inflatable airbag for
`protection of a vehicle passenger in a
`collision of the motor vehicle with an
`obstacle, wherein the airbag is partially or
`completely filled, depending on whether a
`lower
`threshold
`level of a negative
`acceleration of a vehicle
`is
`reached,
`characterized in that means (11, 12) are
`provided, which detect the seating position
`(center of gravity position) of the vehicle
`passengers (9) on the vehicle seat (2) and
`which act on a control circuit (14) that
`deploys the inflation of the airbag (20) in
`such a manner that the airbag (20) is only
`partially inflated when one of the vehicle
`passengers (9)
`is shifted relatively far
`forward in the direction of travel (6), whereas
`complete deployment of the airbag (20) is
`initiated if the center-of-gravity position is
`characteristic of the normal seating position.
`
`2.
`The safety system according
`to patent claim 1, characterized in that the
`airbag (20) can be
`inflated
`in stages,
`preferably in two stages, wherein a partial
`inflation corresponds to activation of just the
`first stage.
`The safety system according
`
`3.
`to patent claim 1, characterized in that
`
`5
`
`10
`
`15
`
`20
`
`25
`
`30
`
`35
`
`40
`
`45
`
`50
`
`55
`
`60
`
`65
`
`70
`
`75
`
`80
`
`85
`
`90
`
`4
`
`sensors (11, 12), which measure compressive
`forces, i.e., weight forces (F1, F2), are
`provided as means for detecting the seating
`position of the vehicle passenger (9) in a
`seating position (7, 8).
`
`4.
`The safety system according
`to patent claim 3, characterized in that the
`sensors (11, 12) are mounted on sliding rails
`(7) in the front and rear areas of the vehicle
`seat (2) in such a manner that their mutual
`distances from a center-of-gravity line (S) of
`the seat system are approximately the same (a
`= b),
`taking
`into account
`the vehicle
`passenger (9), which is in an average position
`of the inclination of the backrest (3).
`
`5.
`The safety system according
`to patent claim 1, characterized in that a
`constant (X), which takes into account an
`extra weight that may optionally be placed on
`the vehicle seat (2) is provided as a weight
`force tolerance range within the control
`circuit (14).
`The safety system according
`
`6.
`to patent claim 5, characterized in that, in the
`case of a corresponding vehicle deceleration,
`which is characteristic of an accident, when
`the relationship (F1 + F2 < X) prevails, there
`is no deployment of the airbag (20); when the
`relationships (F1 + F2 > X) and (F1 > F2) are
`maintained, there is only a partial deployment
`of the airbag (20) and ultimately if the
`relationships (F1 + F2 > X) and (F1 < F2)
`prevail, the result is complete deployment of
`the airbag (20).
`
`7.
`The safety system according
`to one or more of patent claims 1 through 6,
`characterized in that the sensors (11, 12) are
`connected to the control circuit (14) by means
`of a line (13), this control circuit in turn being
`connected by means of suitable
`line
`connections (16, 17) to a multiple generator
`system (19) integrated into a dashboard (18)
`or into the area of the steering wheel of a
`motor vehicle (1).
`
`11
`
`

`

`
`
`
`
`
`– Blank page –
`— Blank page —
`
`5
`
`12
`
`12
`
`

`

`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`
`38 09 074
`
`No.:
`B 60 R 21/16
`Int. Cl.4:
`March 18, 1988
`Filing Date:
`Publication Date: October 5, 1989
`
`
`
`
`
`6
`
`13
`
`

`

`2h
`
`yes
`
`no
`
`deployment
`
`
`
`yes
`
`partial
`deployment
`
`complete
`deployment
`
`
`
`
`
`7
`
`14
`
`14
`
`