Eine neue Dimension für passive Sicherheit in Fahrzeugen

Airbagauslösung

Heutige Automobile enthalten eine mehr oder weniger große Anzahl von Airbags zum Schutz der Insassen. Bei diesen Airbags ist der Auslösezeitpunkt gleichzeitig von extremer Bedeutung und schwer zu bestimmen. Wichtig ist zunächst die Beschleunigung des Fahrzeugs. (Beschleunigung bedeutet Änderung der Geschwindigkeit. Beim Bremsen ist sie negativ. Entschuldigung.) Die wird ständig in drei Dimensionen bestimmt.

Die zweite wichtige Information ist der Abstand der zu schützenden Person vom Airbag. Ganz zu Anfang des Einsatzes von Airbags in den USA ist es passiert, dass am Wochenende ein Vater an seinem Auto (im wörtlichen Sinn) hämmerte, dadurch den Airbag auslöste und sein Kind, das im Auto stand, tötete. Alle je in Deutschland entwickelten Airbagauslösegeräte für PKW konnten und können durch Hämmern angeblich nicht ausgelöst werden. Aber was ist, wenn sich der Beifahrer gerade vorgebeugt hat, etwa um etwas aus einer Tasche zu nehmen oder seinen Schuh zuzubinden? („Out of position“) Wenn dann der Airbag ausgelöst wird, kann ihm das das Genick brechen.

Ein weiterer Aspekt sind geometrische Gesichtspunkte. Für  die Auslösung eines Kopfairbags ist es von entscheidender Bedeutung, wie groß die zu schützende Person ist. Das Gewicht einer Person lässt nicht immer treffende Rückschlüsse auf ihre Längsausdehnung zu.

Die wirtschaftlich interessante Frage, auf welchem Platz im Fahrzeug überhaupt jemand sitzt, kann man billiger klären, als durch kapazitive Sensoren. Aber kann man sicher sein, dass sich etwa ein hinten in der Mitte sitzender Passagier nicht nach rechts oder links bewegt hat, wenn es kracht? Oder dass nicht jemand auf der Rückbank liegt, etwa, weil er krank ist?

Wir sehen also, dass die Geometrie zusammen mit dynamischen Daten eine dominierende Rolle bei der Auslösung von Airbags spielt.

Die Vorschriften in den USA sind wesentlich schärfer, als in Deutschland. Dort müssen Airbags auch dann sinnvoll funktionieren, wenn jemand den Sicherheitsgurt nicht angelegt hat. Wenn man die Vernunft sprechen lässt, wird man sich nicht hinter Vorschriften zurückziehen, sondern so gut für den Schutz der Passagiere sorgen, wie es möglich ist.

Zur Bestimmung der Abstände der Passagiere von den verschiedenen Airbags sind kapazitive Sicherheitssensoren ideal geeignet. Sie werden nicht von der Bekleidung, Frisuren oder sonst wie getäuscht.

Der Zeitpunkt der Auslösung jedes Airbags sollte auf etwa 1 ms genau erfolgen. Ein schnelles Fahrzeug legt 10 cm in etwa dieser Zeit zurück. Wir schlagen folgendes Konzept vor: Die sicheren kapazitiven Sensoren bestimmen ständig den Abstand zur nächsten Person. Diese Information kann nicht auf eine Millisekunde aufgelöst sein, sie muss es aber auch nicht. Es geht darum, die Bewegungen der Personen zu erkennen. Dazu reichen Zeitabstände von Zehntelsekunden. Diese Informationen werden an die Auslösegeräte gegeben und dort z.B. in Tabellen gespeichert, sind also im Ernstfall sofort verfügbar. Übrigens auch, wenn ein Sensor durch den Unfall schon zerstört ist. Die Sensoren zur Erkennung eines Aufpralls haben schon ein erhebliches Niveau erreicht. So gibt es Drucksensoren im Innenraum von Seitentüren, um zu bemerken, dass ein anderes Fahrzeug von der Seite aufgeprallt ist, bevor sich noch nennenswerte Beschleunigungen des gesamten Fahrzeugs haben messen lassen.

Kapazitive Sicherheitssensoren werden ein neues Kapitel der Sicherheit in Kraftfahrzeugen eröffnen. Leider wird die Konstruktion von Automobilen im Wesentlichen von der Organisation des Herstellers bestimmt, weniger von technischen Belangen. (Bei der Entwicklung des Audi A8 hat man das bedacht und eine eigene Organisation dafür eingerichtet.) Ich habe also kaum Hoffnung, dass sichere kapazitive Sensoren in absehbarer Zeit in Autos Menschenleben retten helfen. Auf längere Sicht bin ich aber sicher, dass es so kommt. Hier sehe ich auch längerfristig keine Alternative.

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