ES2289033T3 - Dispositivo de airbag para un vehiculo de motor. - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo de airbag para un vehículo de motor, que tiene un airbag (1) que se despliega en el interior de un vehículo desde un estado plegado al ser inflado con un gas, un dispositivo inflador (2), que suministra el gas para inflar el airbag, un dispositivo sensor (3), que detecta el despliegue del airbag (1), y un dispositivo de control (4), que controla el proceso de inflación en función de la detección del despliegue, caracterizado porque el dispositivo sensor (3) detecta la secuencia temporal y espacial implicada en la apertura de los pliegues (5) del airbag (1).
Description
Dispositivo de airbag para un vehículo de
motor.
La invención se refiere a un dispositivo de
airbag para un vehículo de motor.
EP 0 812 741 A1 describe un airbag genérico que
se despliega en el interior de un vehículo desde un estado plegado
al ser inflado con un gas suministrado con un inflador. El
despliegue del airbag se detecta por medio de un dispositivo sensor
y el proceso de inflación se controla por medio de un dispositivo de
control en función de la detección del despliegue. Para ello, en el
caso de una colisión con un obstáculo externo la cantidad de gas
suministrada al airbag se controla en función de la longitud de
recorrido libre detectado de tal manera que en el airbag se
introduce un volumen reducido de gas inflador.
El objeto de la invención es aportar un
dispositivo de airbag del tipo mencionado, en el cual el proceso de
inflación es controlado en función de una detección del
despliegue.
Este objeto se alcanza según la invención
mediante los aspectos caracterizadores de la reivindicación 1.
Según la presente invención se aporta un
dispositivo de airbag para un vehículo de motor que tiene un airbag
de tejido que se despliega en el interior de un vehículo desde un
estado plegado al ser inflado con un gas. Un dispositivo inflador
suministra el gas para inflar el airbag. Un dispositivo sensor
detecta el despliegue del airbag. Un dispositivo de memoria
electrónica almacena una secuencia deseada de despliegue temporal y
espacial. Un dispositivo de control controla el proceso de inflación
en función de la detención del despliegue, en el que el dispositivo
sensor detecta la secuencia temporal y espacial implicada en la
apertura de los pliegues del airbag y compara la secuencia temporal
y espacial detectada con la secuencia temporal y espacial deseada
para controlar el proceso de inflación.
El dispositivo de memoria electrónica almacena
parámetros que representan la secuencia de despliegue temporal y
espacial sin obstrucciones. Cuando se detecta la secuencia de
despliegue el dispositivo sensor suministra señales conforme estos
parámetros, y estas señales se comparan entre sí en el dispositivo
de control que para ello comprende un comparador apropiado. A
continuación tiene lugar el control del proceso de despliegue en
función del resultado de esta comparación, en el que puede
controlarse la cantidad de gas de inflación suministrada al
airbag.
Los valores medidos que se obtienen mediante la
detección, que representan la secuencia temporal y espacial
implicada en el despliegue de los pliegues del airbag, pueden ser
por ejemplo señales eléctricas para valores de resistencia
eléctrica. En el tejido del airbag se puede aportar una pista
continua eléctricamente conductora, que, cuando el airbag se
encuentra en estado plegado, está cortocircuitada en diversos
puntos, en particular en los puntos de pliegue interiores y/o
exteriores del airbag o entre los mismos. En el estado plegado hay
presente un valor mínimo de resistencia eléctrica, que aumenta
durante el despliegue del airbag en concordancia con el número de
pliegues abiertos.
Los valores medidos pueden obtenerse por
detección sin contacto, y estos valores representan la secuencia
temporal y espacial implicada en la apertura de los pliegues del
airbag. Esto puede lograrse, por ejemplo, mediante uno o más
reflectores que se aportan en el airbag.
El despliegue del airbag puede monitorizarse por
detección sin contacto, como por ultrasonidos, luz, en particular
láser, radar, infrarrojos y otros medios auxiliares que pueden
utilizarse para obtener los valores medidos. Al detectar las
señales reflejadas, puede aprovecharse el efecto Doppler para
detectar la frecuencia, en particular la variación de frecuencia,
de las señales reflejadas como un valor medido.
El despliegue del airbag puede monitorizarse por
una fibra óptica o un conductor eléctrico asociado con el tejido
del airbag, en el que una señal es transmitida a través de este
conductor durante el proceso de inflación, siendo recibida dicha
señal en el extremo del conductor. En caso de una perturbación,
causada por ejemplo por una rotura en el conductor, la señal está
ausente y el caudal de gas se corrige, se interrumpe o se detiene
en función de la misma.
El despliegue del airbag puede monitorizarse por
cámaras de presión, que están dispuestas en la parte exterior del
airbag. Midiendo la presión en las cámaras respectivas, se obtiene
información sobre el despliegue del airbag.
La invención se explicará con más detalle en
relación con un ejemplo de realización de la misma y con referencia
a las figuras, en las que:
la figura 1 es un diagrama de bloques de un
ejemplo de realización de un dispositivo del airbag según la
presente invención;
las figuras 2A - 2D muestran un primer ejemplo
de realización de un dispositivo sensor que puede utilizarse en el
dispositivo de airbag de la figura 1;
las figuras 3A - 3C muestran otro ejemplo de
realización que puede utilizarse como dispositivo sensor en el
dispositivo de airbag de la figura 1;
las figuras 4A - 4C muestran un tercer ejemplo
de realización de un dispositivo sensor que puede utilizarse en el
dispositivo de airbag de la figura 1; y
las figuras 5A y 5B muestran un cuarto ejemplo
del dispositivo sensor, que puede utilizarse en el dispositivo de
airbag de la figura 1.
En la figura 1 se muestra un esquema de un
ejemplo de dispositivo de airbag según la invención que comprende
un dispositivo inflador 2 para inflar un airbag 1 con un gas de
inflación. El dispositivo inflador 2 puede tomar la forma de un
generador de gas que genera el gas de inflación en respuesta a una
señal del sensor. Sin embargo, el dispositivo inflador 2
alternativamente puede comprender un depósito de almacenamiento de
gas, en el que el gas de inflación, especialmente un gas inerte, por
ejemplo un gas noble como helio, se mantiene bajo presión preparado
para el proceso de inflación. El deposito de almacenamiento de gas
se abre para inflar el airbag 1 en respuesta a un sensor.
El dispositivo de airbag tiene un dispositivo
sensor 3 que detecta el despliegue del airbag 1 durante la inflación
y el despliegue del airbag. El dispositivo sensor actúa de una
manera sin contacto o con contracto eléctrico particular. En las
figuras 2A a 5B se muestran diversos ejemplos de realización del
dispositivo sensor que se describen en el texto siguiente.
El dispositivo sensor 3 genera señales de
medición eléctrica que representan la secuencia temporal y espacial
implicada en el despliegue del airbag, que en un estado de reposo
durante el funcionamiento normal del vehículo se encuentra plegado.
Las señales de medición se suministran a un dispositivo de control 4
que controla el proceso de inflación en función de las señales de
medición suministradas. El dispositivo de control 4 puede estar
conectado con un dispositivo de memoria 6 que comprende parámetros
almacenados en forma electrónica. Estos parámetros representan la
secuencia temporal y espacial correcta, sin obstrucciones, implicada
en la apertura o despliegue de los pliegues 5 del airbag 1. En su
estado de reposo el airbag 1 se aloja en una carcasa aportada en el
vehículo en pliegues apilados de una manera definida con respecto a
dimensiones y posiciones. En caso de un despliegue correcto, sin
obstrucciones, los valores medidos suministrados por el dispositivo
sensor 3 se corresponden con los parámetros almacenados en el
dispositivo de memoria. Estos parámetros almacenados representan
los valores deseados para la secuencia temporal y espacial implicada
en la apertura de los pliegues del airbag. Los valores medidos del
dispositivo sensor 3 y los valores almacenados se comparan entre sí
en el dispositivo de control 4. A continuación, se controla el
dispositivo de inflación 2 durante la inflación del airbag 1 en
función del resultado de esta comparación. Sin embargo, el control
del proceso de inflación también puede proceder directamente en
función de la respectiva señal de medición, en particular el valor
cuantitativo de la señal de medición.
Los valores deseados almacenados en el
dispositivo de memoria 6 para la secuencia correcta despliegue
temporal y espacial están adaptados a distintos tipos de airbag y
representan el despliegue correcto y sin obstrucciones del
airbag.
Las figuras 2A - 2D muestran un primer ejemplo
de realización del dispositivo sensor 3. En la figura 2A el airbag
1 está en su estado plegado bajo condiciones de funcionamiento
normal del vehículo. Este estado plegado se ilustra
esquemáticamente. En este estado, el airbag está dispuesto en una
disposición particular de pliegues sucesivos apilados 5. El tejido
del airbag 1 comprende un conductor eléctrico continuo en forma de
una pista 15 alargada de resistencia eléctrica. La pista 15 se
extiende sobre el airbag 1 en la dirección del despliegue 17. En el
ejemplo de realización ilustrado, se aportan conexiones o barras de
contacto 11 - 14 en las líneas de pliegue 10 con lo que las
longitudes de pista de resistor 15 entre pliegues sucesivos 5 están
en cortocircuito. Las conexiones 11 - 14 pueden aportarse en
cualesquiera puntos deseados de pliegues sucesivos, es decir,
también entre las líneas de pliegue exteriores 10 y las líneas de
pliegue interiores 18. Esto asegura que la resistencia eléctrica de
la pista resistora presenta un valor mínimo desde un extremo de la
misma al otro extremo de la misma cuando el airbag 1 se halla en
estado plegado. Si, en una colisión por ejemplo, el dispositivo
inflador 2, activado por un sensor que no se describe en más
detalle, infla el airbag 1, el tejido del airbag 1 se desplaza
desde la posición de reposo en la que está plegado como se muestra
en la figura 2A en la dirección despliegue 17 hacia el interior del
vehículo. Tras un periodo de aproximadamente 20 MS, uno o más de los
pliegues 5 se habrán abierto con lo que las conexiones que
conectaban estos pliegues entre sí se habrán cortado. En esta área,
la pista 15 presenta su pleno valor de resistencia eléctrica menos
las partes de pista de resistencia que permanecen en
cortocircuito.
En la figura 2B las conexiones restantes 13, 14
todavía están presentes con fines de explicación. Las áreas de la
pista de resistencia 15 situadas entre los mismos, por consiguiente,
no contribuyen al valor de resistencia, que es medido por un
dispositivo 16 medidor de resistencia. Con esto queda claro que
cualquier cambio en el valor de resistencia de la pista 15 medido
por el dispositivo medidor 16 es producido por la secuencia temporal
y espacial implicada en la apertura o despliegue de los pliegues 5.
El valor de resistencia medido en cada caso proporciona información
respecto hasta qué punto la secuencia de pliegue del airbag 1 ya se
ha abierto y está todavía plegada.
En vez de una pista de resistencia 15, también
es posible aportar una pluralidad de pistas de resistencia que se
extienden sustancialmente a lo largo de los pliegues 5 en la
dirección de despliegue 17 sobre el tejido del airbag 1. La
secuencia implicada en la apertura de los pliegues individuales
puede detectarse en todo el airbag 1 mediante correspondientes
mediciones de resistencia en las respectivas pistas.
En el caso de una inflación correcta y sin
obstrucciones del airbag 1, dicho airbag 1 asume su estado
completamente inflado, que se muestra esquemáticamente en la figura
2C, al cabo de un cierto tiempo que puede cifrarse en
aproximadamente 25 ms. En este estado todas las conexiones 11 - 14
que se habían aportado en el tejido del airbag 1 entre pliegues
sucesivos 5 se han roto. El valor de resistencia total de la pista
15 alargada es indicado a continuación por el dispositivo 16
medidor de resistencia.
Si el despliegue del airbag 1 se ve afectado por
un obstáculo 19, por ejemplo un asiento infantil, o por ocupantes
del vehículo fuera de posición, es decir, por un obstáculo externo
situado en el interior del vehículo, uno o más pliegues 5 del
airbag 1 pueden quedar impedidos de abrirse o desplegarse según la
posición del obstáculo externo 19, como es muestra esquemáticamente
en la figura 2D. Las conexiones entre pliegues 5 sin abrir
permanecen intactos. En la figura 2D permanece la conexión 14. El
valor de resistencia de la pista 15 que queda entre los pliegues 5
sin abrir no es detectado por el dispositivo medidor 16. El
dispositivo 16 medidor de la resistencia indica sólo el valor de
resistencia que presenta la pista 15 entre los pliegues abiertos.
Realizando una comparación con los valores de resistencia
almacenados en el dispositivo de memoria 6 para una secuencia de
tiempo determinada, se establece en el dispositivo de control 4 que
hay un obstáculo externo 19 situado en el recorrido de despliegue
del airbag 1, y se actúa en consecuencia sobre el dispositivo
inflador 2. Para este fin, por ejemplo, puede introducirse en el
airbag un volumen reducido de gas de inflación, o el flujo de gas al
airbag puede interrumpirse o detenerse. En el ejemplo de
realización ilustrado en las figuras 2A - 2D, se mide el valor de
resistencia de la pista 15, te manera que se mide el valor de
resistencia entre el extremo adyacente al dispositivo inflador y el
extremo adyacente a la cara frontal del airbag 1.
En el ejemplo de realización ilustrado en las
figuras 4A- 4C se utiliza un conductor 20 que puede tomar la forma
de una fibra óptica o un conductor eléctrico. El conductor 20 se
enciende desde el extremo del airbag 1 adyacente al dispositivo
inflador 2 sobre toda la longitud del airbag hasta la cara frontal y
de vuelta hasta el extremo del airbag adyacente al dispositivo
inflador. En los extremos situados en el área de la boca de inflado
del airbag 1 hay situados un emisor de señales S y un receptor de
señales E, que establecen si hay o no un flujo de luz o de
corriente a través del conductor 20 durante el despliegue del
airbag. En lugar de un conductor 20, también se puede utilizar una
pluralidad de conductores que están distribuidos sobre toda la
circunferencia del airbag 1. En el caso de una fibra óptica, en un
extremo del conductor se aporta un emisor de señales, por ejemplo
un diodo láser, y en el otro extremo un receptor de luz. Si el
airbag 1 se despliega de una manera correcta y sin obstrucciones,
la señal transmitida por el emisor de señales S es recibida por el
receptor de señales E. En su posición final, el airbag 1 llega a la
posición ilustrada en la figura 4B. SI en el recorrido de
despliegue del airbag se encuentra un obstáculo externo, como el
obstáculo 19 de la figura 4C, el conductor 20 se rompe, de manera
que el receptor de señales E ya no recibe ninguna señal. Esta
rotura es detectada en el dispositivo de control y el suministro de
gas es interrumpido, detenido o reducido por el dispositivo
inflador. Además, puede realizarse la detección sin contacto de la
secuencia temporal y espacial implicada en el despliegue del
airbag. Para este fin, como se muestra en las figuras 3A - 3C, se
puede aportar un dispositivo emisor/receptor 21, que irradia
ultrasonidos, luz, radiación infrarroja u otra radiación
electromagnética al interior del airbag 1. Dentro del airbag, se
aporta un reflector 22 de preferencia en la parte frontal del
airbag, que refleja las señales emitidas por el dispositivo
emisor/receptor 21. Las señales reflejadas son recibidas por el
dispositivo emisor/receptor 21. La señal recibida puede
opcionalmente evaluarse con respecto a la variación de frecuencia a
consecuencia del efecto Doppler. Un dispositivo medidor de
frecuencia 23 conectado al dispositivo emisor/receptor 21 puede
convertir las frecuencias medidas, en particular la variación de
dichas frecuencias por unidad de tiempo, en señales de medición de
la tasa de despliegue mediante la evaluación del efecto Doppler.
Las correspondientes señales de medición se transmiten a
continuación desde el dispositivo sensor, con el que están
asociados el dispositivo emisor/receptor 21 y el dispositivo
medidor de frecuencia 23 hasta el dispositivo de control 4 para
controlar el volumen de gas de inflación suministrado la interior
del airbag 1. Para ello, se puede almacenar en el dispositivo de
memoria una secuencia temporal para las variaciones de frecuencia,
cuya secuencia representa un despliegue correcto y sin obstrucciones
del airbag 1 desde la posición ilustrada en la figura 3A a la
ilustrada en la figura 3B. Esta secuencia temporal de variación de
frecuencia se compara con los valores medidos proporcionados por el
dispositivo sensor. Si, como se muestra esquemáticamente en la
figura 3C, hay un obstáculo externo 19 situado en el recorrido de
despliegue del airbag, no se produce ninguna variación en la
frecuencia de la señal reflejada, ya que el reflector 22 ha dejado
de moverse. Entonces, el dispositivo inflador 2 puede regularse de
tal manera que el volumen de gas suministrado al airbag 1 se reduce
o se interrumpe según el despliegue ya efectuado. También es posible
aportar una pluralidad de superficies reflectoras 22 en el área
plegada del airbag 1.
En el ejemplo de realización ilustrado en las
figuras 5A y 5B, se aportan cámaras de presión 9 en el tejido del
airbag 1. Estas cámaras de presión pueden producirse en una sola
operación durante la producción del tejido del airbag, por ejemplo
utilizando un telar Jacquard. Durante el inflado del airbag puede
determinarse el aumento de presión en las cámaras de presión 9
mediante mediciones de presión asociadas en dispositivos 24
medidores de presión que se conducen al dispositivo de control 4
donde se comparan con valores de presión almacenados en el
dispositivo de memoria. Los valores de presión almacenados
electrónicamente en el dispositivo de memoria 6 corresponden a una
secuencia temporal y espacial de los valores de presión establecidos
en las cámaras de presión 9 durante el inflado correcto y sin
obstrucciones del airbag 1. Si se encuentra un obstáculo durante la
inflación desde el estado plegado ilustrado en la figura 5A al
estado de despliegue obstruido por un obstáculo externo 19
ilustrado en la figura 5B, este hecho queda establecido por
mediciones de presión apropiadas en las cámaras de presión 9
pertinentes. El dispositivo sensor 3, con el que está asociado el
dispositivo medidor de presión para las cámaras 9 respectivas
suministra las señales de medición correspondientes al dispositivo
de control 4, que determina la desviación de los valores deseados
del dispositivo de memoria 6 y regula el dispositivo inflador 2 en
consecuencia. De esta manera, el flujo de gas al interior del airbag
se regula en consecuencia.
Claims (9)
1. Un dispositivo de airbag para un vehículo de
motor, que tiene
un airbag (1) que se despliega en el interior de
un vehículo desde un estado plegado al ser inflado con un gas,
un dispositivo inflador (2), que suministra el
gas para inflar el airbag,
un dispositivo sensor (3), que detecta el
despliegue del airbag (1), y
un dispositivo de control (4), que controla el
proceso de inflación en función de la detección del despliegue,
caracterizado porque el dispositivo
sensor (3) detecta la secuencia temporal y espacial implicada en la
apertura de los pliegues (5) del airbag (1).
2. Un dispositivo de airbag según la
reivindicación 1, caracterizado porque una secuencia temporal
y espacial deseada para la apertura de los pliegues es almacenada
en un dispositivo de memoria electrónico (6), cuya secuencia es
comparada en el dispositivo de control (4) con la secuencia de
apertura de los pliegues detectada a fin de controlar el proceso de
inflado.
3. Un dispositivo de airbag según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque
en el tejido del airbag (1) hay dispuesto al menos una fibra óptica
o al menos un conductor eléctrico, a través de cuyo conductor se
transmite una señal eléctrica o una señal luminosa, en el que se
monitoriza el paso de la señal o la luz a través de toda la
longitud del
conductor (20).
conductor (20).
4. Un dispositivo de airbag según la
reivindicación 3, caracterizado porque uno o más conductores
eléctricos (15, 20) se extienden en el airbag en la dirección de
despliegue y comprenden conexiones (11 a 14) en pliegues (5)
sucesivos, cuyas conexiones (11 a 14) se interrumpen con la apertura
de los pliegues (5).
5. Un dispositivo de airbag según la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque
la apertura de los pliegues se detecta de una manera sin
contacto.
6. Un dispositivo de airbag según la
reivindicación 5, caracterizado porque el dispositivo
detector comprende un dispositivo emisor/receptor (21) que
transmite señales al interior del airbag (1) y recibe señales
reflejadas dentro del airbag.
7. Un dispositivo de airbag según la
reivindicación 6, caracterizado porque se mide la variación
de frecuencia de las señales reflejadas.
8. Un dispositivo de airbag según la
reivindicación 7, caracterizado porque la tasa de despliegue
del airbag se calcula a partir de las variaciones de frecuencia
durante el inflado.
9. Un dispositivo de airbag según cualquiera de
las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque en el
exterior del airbag (1) hay dispuesta una pluralidad de cámaras de
presión (9), y se mide la presión interna de las cámaras de presión
como medida de la secuencia espacial y temporal implicada en la
apertura de los pliegues (5).
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