DE10002378C2 - Sitzgurtvorrichtung - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sitzgurtvorrichtung mit den Merkmalen der
Oberbegriffe der Ansprüche 1 oder 10.
Als ein Beispiel eines herkömmlichen Passagiersensors zum Erfassen eines Fahrgasts
in einem Fahrzeug gibt es die offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. Hei 2-31964.
Diese Erfindung ist mit einem Ultraschallsensor an der Innenseite der Tür
versehen und erfasst das Vorhandensein eines Fahrgasts durch Verwendung der vom
Ultraschallsensor ausgesandten Ultraschallsignale und der Ultraschallsignale, die nach
der Reflexion durch den Fahrgast auf den Ultraschallsensor treffen.
Des weiteren schlägt die Erfindung der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung
Nr. Hei 9-20194 einen Aufbau vor, bei dem ein Sensor zur Erfassung des Fahrgasts an
der oberen Fläche des Armaturenbretts angeordnet ist und die geneigte
Windschutzscheibe als Reflektor der Sensorwellen benutzt, um die Komplexität der
Verkabelung der an der Innenseite der Tür angeordneten Ultraschallsensoren zu
vermeiden, und um eine überragende Zuverlässigkeit zu erreichen und sicherzustellen.
Des weiteren ist die Erfassung des Anlegens eines Gurtes bei einer Sitzgurtvorrichtung
sehr wichtig und wird beispielsweise von einem Schnallenschalter ausgeführt, der
innerhalb einer Schnalle angeordnet ist, die mit einer Zungenplatte in Eingriff kommt. Ein
Schnallensensor, wie er zur Erfassung des Schließens eines solchen Gurtes verwendet
wird, muss eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen, um den Fahrgast zu schützen.
Bei herkömmlichen Fahrgastsensoren, die an der Innenseite von Türen und
Armaturenbrettern angeordnet sind, ändert sich aber der Abstand vom Sensor zum
Fahrgast oder die hauptsächliche Ausstrahlungsrichtung der Sensorwelle und die
Position des Fahrgasts, wenn der Fahrgast auf dem Sitz hin- und herrutscht oder die
Rückenlehne verstellt. Um daher den Fahrgast zuverlässig zu erfassen, müssen
Parameter, wie beispielsweise der Bereich (Sensitivität, Direktivität) des
Erfassungsabstands des Sensors in Übereinstimmung mit der Verlagerung aufgrund
eines derartigen Hin- und Herrutschens oder Verstellen der Rücklehne korrigiert werden.
Außerdem gingen herkömmliche Schnallensensoren nicht so weit, zu bestätigen, ob der
Schnallenschalter normal funktioniert. Ein Grund dafür lag in der Diagnose einer
Fehlfunktion des Schnallenschalters, was einen komplexen Aufbau nötig macht, der das
notwendige Schließen oder Öffnen des Schnallenschalters ermöglichen würde. Somit
würde eine derartige Anordnung nicht in die Schnalle passen oder die Schnalle
übermäßig groß machen.
Des weiteren wäre es kostspielig, wenn der Fahrgastsensor und der Schnallensensor
getrennt installiert werden müssten.
JP 10129418 A offenbart einen Infrarotsender an einer Schnalle eines Gurtes, der
sowohl eine emittierende als auch empfangende Oberfläche aufweist. Dem
Infrarotsensor ist eine Entscheidungseinrichtung zugeordnet, mittels der festgestellt
werden soll, ob ein Fahrgast oder ein Gegenstand auf dem Sitz ist.
JP 05-85491 A betrifft einen Lasterfassungssensor zur Erfassung einer Last, die auf
einen Boden eines Fahrgastsitzes ausgeübt wird. Weiterhin kann ein
Körpertemperatursensor und ein Gurtsensor vorgesehen sein. Dadurch kann festgestellt
werden, ob ein entsprechender Sitz benutzt wird oder nicht.
DE 197 15 133 A1 offenbart ein Gurtschloss für einen Sicherheitsgurt, wobei an dem
Gurtschloss eine Detektoreinrichtung vorgesehen ist, welche die Stellung eines
Sicherungselements des Gurtschlosses detektiert.
EP 0 861 763 A2 zeigt ein weiteres Gurtschloss, bei dem ebenfalls mittels einer
Detektoranordnung feststellbar ist, ob das Gurtschloss geschlossen ist.
DE 29 81 2034 U1 betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung der Verriegelungsstellung
einer Verbindungsvorrichtung bei einem Gurtschloss, bei der zwei Sensoreinrichtungen
vorgesehen sind, die die Position von einer bewegbaren Marke erfassen, um die
Verriegelung festzustellen.
Im Hinblick auf JP 10129418 A liegt dem Anmeldungsgegenstand die Aufgabe zugrunde,
eine Sitzgurtvorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass
das Vorhandensein eines Fahrgastes mit einfachem und sicher arbeitendem Aufbau
erfasst werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Patentansprüche 1 und 10 gelöst. Der
entsprechende Fahrgastsensor ist dabei so ausgebildet und angeordnet, dass er
einerseits sicher feststellen kann, ob ein Fahrgast auch bei Hin- und Herrutschen,
unabhängig von Verstellung der Rückenlehne oder des Sitzes auf dem Fahrgastsitz
Platz genommen hat und gleichzeitig ist der Fahrgastsensor durch das Anbringen
innerhalb der Schnalle geschützt, so dass er unempfindlich gegenüber Stößen oder
sonstigem ist.
Vorzugsweise umfasst die Sitzgurtvorrichtung einen Steuerschaltkreis zur Änderung des
Schwellenwertes, der die unnötige Aktivierung eines Gurtschlosses oder von Airbags bei
einem Zusammenstoß als Folge von Erfassungssignalen, die das Vorhandensein eines
Passagiers zeigen, verhindert. Dieser Steuerschaltkreis verhindert des weiteren eine
unnötige Aktivierung eines Gurtschlosses oder von Airbags in Anbetracht des
geschlossenen oder nichtgeschlossenen Zustands des Gurtes.
Vorzugsweise ist die Schnalle an der Seite des sitzenden Fahrgast angeordnet und in
einer Position gehalten, in der der Fahrgastdetektor in der Lage ist, den Fahrgast zu
erfassen.
Des weiteren kann der Fahrgastdetektor an der Stirnfläche der Schnalle vorgesehen
sein, die dem Fahrgast gegenüberliegt und Sensorwellen von einem Fenster einer
derartigen Stirnfläche aussenden.
Der Fahrgastdetektor umfasst einen Infrarotsensor zur Erfassung von Infrarotstrahlen,
die vom Fahrgast ausgesendet werden. Beispielsweise kann er als ein pyroelektrischer
Infrarotsensor zur Erfassung von Infrarotstrahlen über einen Filter zum Herausfiltern von
Infrarotstrahlen innerhalb von Wellenlängen, wie sie von einem menschlichen Körper
erzeugt werden, ausgebildet sein. Mit diesem Detektor können auch
Temperaturfluktuationen (Schwankungen der Wärmestrahlen) erfasst werden, die durch
kleine Bewegungen des menschlichen Körpers erzeugt werden, und eine Erfassung ist
mit dem kleinstmöglichen Fehler möglich.
Der Fahrgastdetektor kann als ein Sensor ausgestaltet sein, der elektromagnetische
Wellen aussendet, die Ultraschallwellen oder Licht enthalten, und das Vorhandensein
eines Fahrgasts als Folge der durch den Fahrgast reflektierten Reflexionswellen
erfassen.
Vorzugsweise ist des weiteren ein Gurtschließdetektor zur Erfassung des Eingriffs der
Zungenplatte und der Schnalle innerhalb der Schnalle vorgesehen.
Mit dieser Anordnung können die Ergebnisse der Erfassung eines Vorhandenseins eines
Fahrgasts und der geschlossene Zustand des Gurtes, die durch den Fahrgastdetektor
erhalten wurden, zur Steuerung eines Fahrzeugsicherheitssystems für die Sicherheit der
Fahrgäste verwendet werden, wie beispielsweise eine Aktivierung/Deaktivierung einer
Gurtschließvorrichtung eines Vorspanners bzw. Gurtstraffers, eine Aktivierung/De
aktivierung einer Gurtspanneinheit, eine Einstellung der Aktivierung/Deaktivierung eines
Airbags, Änderung des Schwellenwertes einer solchen Feststellung, usw.
Bei einer Anordnung mit Induktionsdetektor kann sich der Induktionswert als Folge der
Längung und des Zusammenziehens der Schraubenfeder innerhalb eines großen
Bereichs ändern. Die Fehlfunktion des Gurtschließdetektors kann in Abhängigkeit davon
diagnostiziert werden, ob sich der Induktionswert innerhalb eines normalerweise
verwendeten, vorbestimmten Bereichs befindet.
Mit dieser Anordnung wird ein System zur Warnung vor einer Fehlfunktion des Schnal
lensensors erhalten.
Fig. 1 zeigt ein Diagramm, in der die Grundzüge der Sitzgurtvorrichtung erläutert
sind;
Fig. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht, in der die Schnalle 17 mit einem Fahrgast
sensor 17b zur Erfassung des Vorhandenseins eines Fahrgasts und mit einem
Schnallensensor 17a zur Erfassung des Schließens eines Gurtes dargestellt
ist;
Fig. 3 zeigt ein Diagramm, in dem die Anordnung der Position des Fahrgastsensors
17 dargestellt ist;
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm, in dem das Steuersystem der Sitzgurtvorrichtung
dargestellt ist;
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm, in dem ein Beispiel einer Verarbeitung des Aus
gangssignals des Fahrgastsensors 17b dargestellt ist;
Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm, in dem ein weiteres Steuersystem der Sitzgurtvor
richtung darstellt ist;
Fig. 7 zeigt ein Flußdiagramm, in dem ein Beispiel einer Verarbeitung der jeweiligen
Ausgangssignale des Fahrgastsensors 17b und des Schnallensensors 17a
dargestellt ist;
Fig. 8 zeigt ein Diagramm, in dem ein Beispiel eines Sensors zur Erfassung des
Schließens eines Gurtes unter Verwendung von Ultraschallwellen dargestellt
ist;
Fig. 9 zeigt ein Diagramm, in dem das Signalverarbeitungssystem bei Verwendung
eines Ultraschallsensors dargestellt ist;
Fig. 10 zeigt eine Tafel der Signalwellenformen, in der Teilsignale des Signalverar
beitungssystems der Fig. 9 dargestellt sind;
Fig. 11 zeigt ein Diagramm, in dem ein Beispiel eines Sensors zur Erfassung des
Schießens eines Gurtes mittels einer Kapazität dargestellt ist;
Fig. 12 zeigt ein Diagramm, in dem das Signalverarbeitungssystem bei Verwendung
eines Kapazitätssensors dargestellt ist;
Fig. 13 zeigt ein Schaltkreisdiagramm, in dem ein Aufbaubeispiel des Kapazitätsde
tektors 42 dargestellt ist;
Fig. 14 zeigt ein Diagramm, in dem ein Beispiel eines Sensors zur Erfassung des
Schließens eines Gurtes mittels Magnetismus dargestellt ist;
Fig. 15 zeigt ein Diagram, in dem Signalverarbeitungssystem bei Verwendung eines
Magnetsensors dargestellt ist;
Fig. 16 zeigt ein Diagram, in dem ein Beispiel einer Signalwellenform beim Signalver
arbeitungssystem der Fig. 15 dargestellt ist;
Fig. 17 zeigt ein Diagram, in dem ein Sensor zur Erfassung des Schließens eines
Gurtes mittels Induktionsänderungen dargestellt ist;
Fig. 18 zeigt ein Blockschaltkreisdiagramm, in dem das Aufbausystem der Indukti
onsmeßeinheit 31 und der Bestimmungseinheit 32 dargestellt ist;
Fig. 19 zeigt ein Diagram, in dem die Änderungen der Eigenschaften des Tiefpaßfil
ters 31b bei Induktionsänderungen dargestellt sind;
Fig. 20 zeigt ein Diagram, in dem die Eingangs-/Ausgangseigenschaften des Logik
schaltkreises dargestellt sind;
Fig. 21 zeigt ein Diagramm, in dem ein Beispiel eines Hochfrequenzoszillators 31a,
eines Komparators 31d und des mit einem Mikrocomputer ausgestatteten Lo
gikschaltkreises dargestellt ist;
Fig. 22 zeigt ein Diagram, in dem ein Beispiel eine Erfassung des Schließens eines
Gurtes mittels des Magnetsensors mit einem ergänzenden Ausgangssignal
dargestellt ist;
Fig. 23 zeigt ein Diagram, in dem der Aufbau der Bestimmungseinheit 33 dargestellt
ist;
Fig. 24 zeigt ein Diagram, in dem der Betrieb der Bestimmungseinheit 33 dargestellt
ist; und
Fig. 25 zeigt ein Diagram, in dem die Grundzüge einer Sitzgurtvorrichtung dargestellt
sind, die nur den Sensor zur Erfassung des Schließens eines Gurtes umfaßt.
Als nächstes werden die Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Be
zugnahme auf die relevanten Zeichnungen beschrieben. Fig. 1 zeigt das Grundprinzip
einer Gurtvorrichtung mit einem Mechanismus für die Fahrgastsicherheit.
In Fig. 1 ist ein Sitz 12 in Vorwärts-/Rückwärtsrichtung verschieblich an einer Karosserie
12 eines Fahrzeugs befestigt. Ein Gurtaufwickler 13 zum Aufwickeln eines Endes eines
Gurts (Sitzgurts) ist an der Wand der Fahrzeugkarosserie in Richtung der Seite des Sit
zes 12 angebracht. Der Gurtaufwickler 13 umfaßt innen eine Aufwickelfeder (nicht ge
zeigt), um eine übermäßige Spannungslosigkeit des Gurtes 15 zu verhindern, sowie
eine Notsperreinrichtung (nicht gezeigt), die aktiviert ist, wenn eine auf die Fahrzeugka
rosserie wirkende Beschleunigung oder eine den Gurt zurückziehende Beschleunigung
festgestellt wird. Der Gurtaufwickler 13 umfaßt des weiteren einen Vorspanner bzw.
Gurtstraffer (nicht gezeigt) zum Einziehen des Gurtes 15 bei einem Fahrzeugzusam
menstoß, wobei die Explosionskraft eines Pulvers verwendet wird. Der Aufbau des Vor
spanners kann beispielsweise so sein, wie in der offengelegten japanischen Patentan
meldung Nr. Hei 10-152020 gezeigt ist. Wenn der Zusammenstoßdetektor (der dem
Beschleunigungssensor 41 und der Steuereinheit 40, die später beschrieben sind, ent
spricht) feststellt, daß die Betätigung des Vorspanners notwendig ist, wird ein Zündstrom
vom Zusammenstoßdetektor an den Aktivator des Vorspanners (Gaserzeuger) 21 in
nerhalb des Vorspanners geleitet. Dann wird die Zündladung (Zündpulver) innerhalb der
Verbrennungskammer gezündet, wodurch das Aktivierungspulver gezündet und das
Verbrennungsgas erzeugt wird. Aufgrund des Gases steigt der Druck innerhalb der
Verbrennungskammer und aufgrund dieses Druckes dreht sich die Gurtaufwickelrolle.
Dadurch wird der Gurt 15 aufgewickelt.
Ein Ende des Gurtes 15, wobei dessen anderes Ende vom Gurtaufwickler 13 aufgewic
kelt ist, wird über einen Gurthalter 14 zurückgefaltet und an der Fahrzeugkarosserie 11
über eine Verankerung 19 gehalten. Eine Zungenplatte 16, durch die der Gurt hindurch
reicht, ist an der Mitte des Gurtes 15 angebracht. Die Zungenplatte 16 kommt mit der
weiter unten beschriebenen Schnalle 17 in Eingriff (oder wird mit dieser verbunden),
wenn sie in diese eingesetzt wird. Auf diese Weise sichert der Gurt 15 als Dreipunktgurt
den Fahrgast im Sitz 12 und der Gurt 15 ist geschlossen.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel der Schnalle 17. Bei diesem Beispiel sind ein Schnallenschalter
17a und ein Fahrgastsensor 17b beide in die Schnalle 17 eingebaut.
Der Schnallenschalter 17a, der einen Schnallensensor zum Erfassen des angelegten
oder nichtangelegten Zustands des Gurtes darstellt, erfaßt den Eingriff (oder die Verbin
dung) der Zungenplatte 16, die in die Einsetzöffnung 17a für die Zungenplatte einge
setzt ist, und der Schnalle 17 und erzeugt Gurtschließsignale, die das Schließen des
Gurtes anzeigen.
Der Fahrgastsensor 17b erfaßt über ein Fenster 17d, das an der Fahrgastseite der
Schnalle 17 vorgesehen ist, das Vorhandensein eines sitzenden Fahrgasts. Der Fahr
gastsensor 17b kann beispielsweise ein Infrarotsensor sein. Der Infrarotsensor ist bei
spielsweise ein pyroelektrischer Infrarotsensor und umfaßt einen Filter zum Sperren der
kleinen Wellenlängen, um andere als die vom menschlichen Körper erzeugten Infrarot
strahlen auszufiltern. Der Filter ist in der Lage, Wellenlängen unter 7 µm, wie beispiels
weise Sonnenlicht, auszufiltern. Durch einen pyroelektrischen Infrarotsensor werden
Änderungen in der Menge der Infrarotstrahlen als Ausgangsspannung ausgedrückt.
Obwohl dieser Sensor bei infrarot abstrahlenden Körpern, wie beispielsweise einem
Fahrgast (einer Person), der stets kleine Bewegungen aufweist, eine Spannung ober
halb eines vorbestimmten Wertes erzeugt, reagiert er nicht auf Objekte, die keine lnfra
rotstrahlen erzeugen, auf Wellenlänge unter 7 µm oder aufunbelebte Objekte, die sich
stets still verhalten, und erzeugt keine Spannung oberhalb eines vorbestimmten Wertes.
Wie in der Fig. 1, der Vorderansicht des Sitzes in Fig. 3(a) und der Aufsicht auf den Sitz
in der Fig. 3(b) gezeigt ist, wird die Schnalle 17 durch den Schnallenhalter 18 so gehal
ten, daß sie sich in einer Lage auf ungefähr der Höhe der Taille des Fahrgastes an der
Seite des Sitzes 12 befindet. Als Schnallenhalter 18 kann beispielsweise eine mit einem
Kunststoff bedeckte Stahlplatte oder, um flexibel zu sein, ein mit einem Kunststoff be
deckter Stahldraht verwendet werden. Der senkrechte Erfassungswinkel (Erfassungsbe
reich) A und der horizontale Erfassungswinkel B des Fahrgastsensors 17b der Schnalle
17 werden in Übereinstimmung mit dem tatsächlichen Bereich des Fahrgasts festgelegt.
Eine Airbagvorrichtung 22 ist an der Mitte des Lenkrades oder an der Seite des Armatu
renbretts am Fahrzeug vorgesehen. Die Airbagvorrichtung 22 kann beispielsweise einen
Aufbau aufweisen, wie er in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 7-101303
beschrieben ist. Innerhalb der Airbagvorrichtung 22 ist ein Airbagaktivator (In
flator) 22a, der Pulver zündet und ein Hochdruckgas zum Aufblasen des Airbags er
zeugt, vorgesehen.
Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm, in dem die erste Steuerbetriebsart des Steuersystems
der Sitzgurtvorrichtung erläutert ist.
In Fig. 4 ist die Steuereinheit 40 beispielsweise aus einem Mikrocomputersystem um
fassend eine CPU, ein ROM, ein RAM, eine Schnittstelle usw. aufgebaut, obwohl dies
nicht gezeigt ist. Vorzugsweise ist die Steuereinheit 40 aus einem Mikrokontroller (MCU)
aufgebaut, bei dem die jeweiligen Bauelemente auf einem einzigen Chip integriert sind.
An der Steuereinheit 40 ist ein Fahrgastdetektor 40a mittels eines Steuerprogramms
ausgebildet und stellt das Vorhandensein eines Fahrgast fest, indem der vom Fahrgast
sensor (Infrarotsensor) 17b ausgegebene Spannungspegel unterschieden wird.
Die Steuereinheit 40 unterscheidet das Auftreten, das Maß, usw. eines Zusammensto
ßes als Folge des Ausgangsmusters des am Fahrzeug vorgesehenen Beschleuni
gungssensors 41. Beim Feststellen eines Zusammenstoßes aktiviert die Steuereinheit
40 entweder den Aktivator des Vorspanners bzw. Gurtstraffers(Gasgenerator) 21 oder
den Airbagaktivator 22a, oder beide, in Abhängigkeit vom Ausmaß des Zusammensto
ßes. Als Folge der Aktivierung des Aktivators 21 des Vorspanners wird der Vorspanner
aktiviert, der Gurt aufgrund der Zwangsrotation der Aufwickelwelle des Gurtaufwicklers
in Gurtaufwickelrichtung aufgewickelt und der Fahrgast am Sitz 12 sicher gehalten. Des
weiteren wird als Folge der Aktivierung des Airbagaktivators 22a Pulver verbrannt, Ex
pansionsgas erzeugt und der Airbag 22 sofort aufgeblasen. Dies verhindert Sekundär
zusammenstöße der Fahrgäste.
Beim obenerwähnten Vorgang zum Schutze der Fahrgäste bezieht die Steuereinheit
den Spannungsausgang auf den Fahrgastsensor 17b, ändert den Standardwert
(Schwellenwert) für die Unterscheidung in Abhängigkeit mit dem Vorhandensein eines
Fährgasts und verhindert eine zufällige Aktivierung sowie unnötige Vorgänge.
Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm, in dem der Betrieb der CPU erläutert wird, der dem
Fahrgastdetektor 40a der Steuereinheit 40 entspricht.
Zuerst wird die Ausgangsspannung des Fahrgastsensors 17b über die Schnittstelle in
Daten konvertiert, wenn der Motor gestartet wird oder in einem vorbestimmten Zyklus,
diese Daten werden in einen vorbestimmten Bereich des RAM nach dem DMA-Vorgang
eingeschrieben und das Unterbrechungs-Flag wird auf "an" gesetzt. Damit beginnt die
CPU mit der Verarbeitung des Ausgangs des Fahrgastsensors 17b.
Die CPU liest den Ausgang des Fahrgastsensors 17b vom vorgeschriebenen Bereich
des RAM (S22) ein und unterscheidet, ob der Sensorausgang höher als der im Voraus
als Schwellenwert gesetzte, vorbestimmte Wert ist. Wenn der Ausgang höher als der
vorgeschriebene Wert (S24; ja) ist, dann stellt die CPU fest, daß ein Fahrgast vorhan
den ist (sitzt). Die CPU setzt dann ein Fahrgast-Flag, das das Vorhandensein des Fahr
gasts im nichtdargestellten Zustandsregister darstellt, auf "aus", setzt das obenerwähnte
Unterbrechungs-Flag zurück und kehrt zur ursprünglichen Verarbeitung zurück (S26).
Wenn der Ausgang niedriger als der vorgeschriebene Wert ist (S24; nein), dann stellt
die CPU fest, daß ein Fahrgast nicht vorhanden ist (sitzt). Dann setzt die CPU ein Fahr
gast-Flag, das das Vorhandensein des Fahrgasts im Zustandsregister repräsentiert, auf
"aus", setzt das obenerwähnte Unterbrechungs-Flag zurück und kehrt zur ursprüngli
chen Verarbeitung zurück (S28).
Entsprechend unterscheidet die CPU das Vorhandensein eines Fahrgastes und ver
wendet dieses Ergebnis (an/aus des Fahrgast-Flags) für die Feststellungs-Routine, in
der festgestellt wird, ob die nichtdargestellte Sicherheitsvorrichtung zu aktivieren ist oder
nicht.
Fig. 6 zeigt ein Blockdiagramm, in dem ein Beispiel eines weiteren Steuervorgangs des
Fahrgastdetektors 40a der Steuereinheit 40 dargestellt ist. In Fig. 6 sind die gleichen
Bauelemente wie die in der Fig. 4 beschriebenen mit denselben Bezugszeichen verse
hen und auf deren genaue Beschreibung wird verzichtet. Bei diesem Beispiel wird die
Aktivierung der Sitzgurtvorrichtung durch weitere Bezugnahme auf die Gurtschließsi
gnale des Schnallenschalters (Schnallensensors) 17a gesteuert.
Fig. 7 zeigt den Steueralgorithmus des Fahrgastdetektors 40a der Steuereinheit 40 für
den obenerwähnten Fall.
Zunächst wird die Ausgangsspannung des Fahrgastsensors 17b über die Schnittstelle in
Daten konvertiert, wenn der Motor angeschaltet wird, oder in einem vorbestimmten Zy
klus, diese Daten werden nach dem DMA-Vorgang in einen vorbestimmten Bereich des
RAM eingeschrieben und das Unterbrechungs-Flag wird auf "an" gesetzt. Die Gurt
schließsignale werden außerdem über die Schnittstelle auf ähnliche Weise periodisch
abgetastet, diese Daten werden in einen weiteren vorbestimmten Bereich des RAM
nach dem DMA-Vorgang geschrieben und das Gurtschließsignal wird auf "an" oder
"aus" in Abhängigkeit vom geschlossenen oder nichtgeschlossenen Zustand des Gurtes
17 gesetzt.
Nach der Unterbrechungs-Verarbeitung beginnt die CPU mit der Verarbeitung des Aus
gangssignals des Fahrgastsensors. Die CPU liest dann das Ausgangssignal des Fahr
gastsensors 17b vom vorbestimmten Bereich des RAM ein (S42) und unterscheidet, ob
der Sensorausgang größer als der im Voraus als Schwellenwert (S44) festgelegte, vor
bestimmte Wert ist. Wenn der Ausgang höher als der vorgeschriebene Wert ist (S44; ja),
dann stellt die CPU fest, daß ein Fahrgast vorhanden ist (sitzt). Die CPU liest dann den
An/Aus-Zustand des Gurtschließ-Flags ein (S46) und unterscheidet den An/Aus-Zustand
des Gurtschließ-Flags (S48). Wenn der Gurt geschlossen ist (Schließ-Flag "an") (S48;
ja), dann setzt die CPU das erste Betriebs-Flag auf "an".
Der "an"-Zustand des ersten Betätigungs-Flags, der anzeigt, daß ein Fahrgast im Sitz
sitzt und den Gurt geschlossen hat, erlaubt beispielsweise die Aktivierung sowohl des
Airbags 22 als auch des Vorspanners, wenn aufgrund des Vergleichs zwischen dem
Ausgangspegel des Beschleunigungssensors 41 und dem normalen Schwellenwert ein
Zusammenstoß festgestellt wird. Der Schwellenwert der Airbagaktivierung und der Zeit
punkt der Aktivierung desselben werden auf einen normalen Wert gesetzt. Der Schwel
lenwert der Aktivierung des Vorspanners und der Zeitpunkt der Aktivierung desselben
werden ebenfalls auf einen normalen Wert gesetzt (S50). Der Schwellenwert der Air
bagaktivierung und der Schwellenwert der Vorspanneraktivierung gemäß dem Aus
gangspegel des Beschleunigungssensors 41 können getrennt gesetzt werden. Die CPU
setzt dann die Unterbrechungs-Flags und Ähnliches zurück, die verarbeitet wurden, und
kehrt zur ursprünglichen Prozedur zurück.
Wenn ein Fahrgast vorhanden ist (S44; ja) aber der Gurt noch nicht geschlossen wurde
(S48; nein), dann setzt die CPU das zweite Betriebs-Flag auf "an".
Der "an"-Zustand des zweiten Betriebs-Flags (zweite Betriebsart) ermöglicht beispiels
weise, daß die Steuereinheit 40 den Airbag 22 aktiviert, aber es ermöglicht nicht die Ak
tivierung des Vorspanners. Der Schwellenwert der Airbagaktivierung wird niedriger ge
setz als der normale Wert und der Zeitpunkt der Aktivierung findet schneller als beim
normalen Wert statt. Der Grund dafür liegt darin, daß, obwohl der Fahrgast im Sitz sitzt,
er oder sie nicht den Gurt 15 angelegt hat. Da die einzige Vorrichtung zum Schutz des
Fahrgastes der Airbag 22 ist, wird der Schwellenwert des Airbags 22 herabgesetzt, um
die Aktivierung zu erleichtern. Im Vergleich zu einem Fall, bei dem ein Fahrgast den
Gurt 15 trägt, wird die Bewegung des Fahrgastes bei einem Zusammenstoß schneller
eintreten und daher wird der Zeitpunkt der Aktivierung ebenfalls schneller gemacht. Der
Vorspanner wird nicht aktiviert. Da der Fahrgast den Gurt nicht trägt, kann eine Wirk
samkeit des Vorspanners nicht erwartet werden und bei einer Aktivierung würden Repa
raturkosten eintreten (S52). Die CPU setzt dann die Unterbrechungs-Flags und Ähnli
ches zurück, die verarbeitet wurden, und kehrt zur ursprünglichen Prozedur zurück.
Wenn der Ausgang des Fahrgastsensors kleiner als ein vorbestimmter Wert ist und ein
Fahrgast nicht vorhanden ist (S44; nein), dann unterscheidet die CPU den An/Aus-
Zustand des Gurtschließ-Flags (S56). Wenn ein Fahrgast nicht vorhanden ist, aber der
Gurt geschlossen wurden (S56; ja), dann wird das dritte Betriebs-Flag auf "an" gesetzt.
Der "an"-Zustand des dritten Betriebs-Flags (dritte Betriebsart) erlaubt es beispielsweise
der Steuereinheit nicht, den Airbag zu aktivieren, aber ermöglicht die Aktivierung des
Vorspanners. Der Schwellenwert zur Vorspanneraktivierung wird auf einen normalen
Wert gesetzt und der Zeitpunkt der Aktivierung desselben wird ebenfalls auf einen nor
malen Wert gesetzt. Der Grund dafür liegt darin, daß, obwohl kein Fahrgast im Sitz sitzt,
aber der Gurt geschlossen wurde, es Fälle gibt, in denen Gegenstände, wie beispiels
weise ein Kindersitz, durch den Gurt gehalten sind. In diesem Fall ist es erwünscht, den
Kindersitz nach einem Aufblasen des Airbags, das nach der Aktivierung eines derartigen
Airbags auftritt (S58), an einer Bewegung zu hindern. Die CPU setzt dann die Unterbre
chungs-Flags und Ähnliches zurück, die verarbeitet wurden, und kehrt zur ursprüngli
chen Prozedur zurück.
Wenn der Ausgang des Fahrgastsensors kleiner als vorbestimmter Wert ist und ein
Fahrgast nicht vorhanden ist (S44; nein) und wenn der Gurt nicht angelegt wurde (S56;
nein), dann wird das vierte Betriebs-Flag auf "an" gesetzt.
Der "an"-Zustand des vierten Betriebs-Flags (vierter Betriebszustand) erlaubt es bei
spielsweise der Steuereinheit 40 nicht, den Airbag oder den Vorspanner zu aktivieren.
Wenn kein Fahrgast oder Gegenstand, der geschützt werden soll, im Sitz vorhanden ist,
dann gibt es keinen Grund den Airbag oder den Vorspanner zu aktivieren. Es ist im Ge
genteil erwünscht, die Reparatur derselben nach der Aktivierung dieser Schutzvorrich
tungen zu vermeiden.
Entsprechend weist die erfindungsgemäße Sitzgurtvorrichtung einen Sensor auf, der in
die Schnalle zur Erfassung des Vorhandenseins eines Fahrgasts eingebaut ist und da
her in der Nähe des Fahrgastes angeordnet und nicht durch die Bewegung oder Zu
rücklehnung des Sitzes beeinflußt ist. Somit wird das Vorhandensein eines Fahrgastes
sicher erfaßt und es ist weiter möglich, die Fahrgastsicherheitsvorrichtung oder die
Fahrgastschutzvorrichtung, die zur Sitzgurtvorrichtung gehört, sicher zu steuern.
Anstelle eines Infrarot-(Wärme)-Sensors, wie er bei diesem Ausführungsbeispiel ver
wendet wird, kann der Fahrgastsensor 17b ein Ultraschallsensor, ein Laser-(oder opti
scher)Sensor usw. sein.
Als nächstes werden Anordnungsbeispiele des Schnallensensors zur Erfassung des
Schließens des Gurtes 15 erläutert. Der obenerwähnte Schnallensensor 17a kann aus
einem mechanischen Schalter aufgebaut sein. Bei dem unten erläuterten Beispiel wird
als der obenerwähnte Schnallensensor ein Sensor mit berührungsfreier Funktion und
einer Funktion zur Diagnose einer Fehlfunktion verwendet, um dessen Zuverlässigkeit
zu verbessern.
Fig. 8 zeigt in Grundzügen ein Beispiel eines Ultraschallsensors als berührungsfreien
Sensor. In Fig. 8 wird die Zungenplatte 16, durch die der Gurt 15 geht, in die Schnalle
17 eingesetzt und wird durch den Eingriffs-(oder Verbindungs-)Mechanismus 17e ge
sperrt. Ein Wellentransmitter 34 und ein Wellenempfänger 35, der den Empfangsab
schnitt des Ultraschallsensors bildet, sind an der Innenwand der Schnalle 17 vorgese
hen. In einem Zustand, bei dem die Zungenplatte 16 nicht in die Schnalle 17 eingesetzt
ist (der Gurt ist nicht geschlossen), wird die Ultraschallwelle (in der Zeichnung mit ge
strichelten Linien dargestellt), die vom Wellentransmitter 34 ausgesandt wird, an der
gegenüberliegenden Innenwand der Schnalle 17 reflektiert und zum Wellenempfänger
35 zurückgeleitet. Daher ändert sich die Länge des Fortpflanzungsweges der Ultra
schallwelle in Abhängigkeit vom geschlossenen oder nichtgeschlossenen Zustand des
Gurtes 15.
Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm, in dem das Steuersystem des Schnallensensors unter
Verwendung des obenerwähnten Ultraschallsensors dargestellt ist. Fig. 10 zeigt ein
Diagramm, in dem die Signale bei einem derartigen Steuersystem erläutert werden.
Der Signalprozessor/die Steuereinheit 31 ist beispielsweise mit einem Mikrocomputer
system ausgestattet und führt dem Modulator 32 Mustersignale mit kontinuierlichen Im
pulsen in einem festen Zyklus zu, wie in der Fig. 10(a) gezeigt ist. Der Modulator 32 mo
duliert 100 KHz-Trägersignale, die beispielsweise vom Trägergenerator 33 als Folge der
Mustersignale zugeleitet sind, und bildet Modulationssignale, bei denen die 100 KHz-
Trägerimpulse intermittieren, wie in Fig. 10b gezeigt ist. Diese modulierten Signale wer
den dem Wellentransmitter 34 zugeleitet und in intermittierende Ultraschallsignale um
gewandelt. Die vom Wellentransmitter 34 ausgesandten Ultraschallsignale werden an
der Innenwand der Zungenplatte 16 oder der Schnalle 17 reflektiert und dem Wellen
empfänger 35 zugeführt. Die Ultraschallsignale werden durch den Wellenempfänger 35
in elektronische Signale umgewandelt, deren Pegel wird durch den Verstärker 36 ver
stärkt und das Rauschen wird beispielsweise des weiteren durch den Bandpaßfilter 37
mit einer Mittenfrequenz von 100 KHz eliminiert. Diese Empfangssignale werden dem
Demodulator 38 zugeführt und deren Pegel erfaßt. Diese Empfangssignale werden zu
den ursprünglichen Mustersignalen demoduliert und dem Signalprozessor/der Steuer
einheit 31 zugeführt. Die jeweiligen Demodulationssignale sind in Fig. 10(c) für den Fall,
in dem die Zungenplatte 16 sich im Eingriff befindet, und in Fig. 10(d) für den Fall ge
zeigt ist, in dem sich die Zungenplatte 16 nicht im Eingriff befindet.
Nach der Übertragung der Mustersignale bestimmt der Signalprozessor/die Steuerein
heit 31, ob die Zeit Δ tn bis zum Empfang des reflektierten Signals kleiner als die im
Voraus vorgeschriebene Zeit Δ ts ist. Der Signalprozessor/die Steuereinheit 31 unter
scheidet des weiteren, ob das Übertragungsmuster und das Empfangsmuster der Mu
stersignale übereinstimmen. Wenn die jeweiligen Muster des Übertragungs-/Empfangs
signals übereinstimmen und die Antwortzeit Δ tn unterhalb eines ersten vorgeschriebe
nen Bereichs, beispielsweise 40 bis 70 µs ist, dann wird festgestellt, daß sich die Zun
genplatte 16 im verbundenen Zustand befindet (der Gurt ist geschlossen). Wenn des
weiteren die jeweiligen Muster der Übertragungs-/Empfangssignale übereinstimmen und
die Antwortzeit Δ tn unterhalb einer zweiten vorgeschriebenen Zeit, beispielsweise 100
bis 140 µs, liegt, dann wird festgestellt, daß sich die Zungenplatte im nichtverbundenen
Zustand befindet (Gurt ist nicht geschlossen). Der Signalprozessor/die Steuereinheit 31
sendet Gurtschließsignale aus, die den geschlossenen oder nichtgeschlossenen Zu
stand des Gurtes dem Computersystem der Steuereinheit 40 anzeigen, und setzt Flags,
die den geschlossenen oder nichtgeschlossenen Zustand des Gurtes im Flag-Bereich
(oder dem Zustandsregister) im RAM desselben anzeigen.
Wenn die Muster der Übertragungs-/Empfangssignale nicht übereinstimmen, oder wenn
die Antwortzeit nicht unterhalb des vorgeschriebenen Bereichs ist, dann stellt der Sig
nalprozessor/die Steuereinheit 31 des weiteren fest, daß dies aufgrund des Einflusses
eines störenden Rauschens so ist und überträgt nochmals Mustersignale, um den Er
fassungsvorgang durchzuführen. Wenn selbst nach der Übertragung von Mustersigna
len keine Empfangssignale erhalten werden, dann stellt der Signalprozessor/die Steuer
einheit 31 fest, daß der Gurtschließdetektor defekt ist und zeigt einen Hinweis auf die
Fehlfunktion des Schnallensensors (Gurtschließdetektors) an der Instrumententafel oder
dem Wartungsanzeiger des Fahrzeugs.
Die Fig. 11 bis 13 zeigen Diagramme, in denen Beispiele der Verwendung eines
kapazitiven Sensors als berührungsfreien Sensor dargestellt sind.
Fig. 11 zeigt ein Beispiel eines kapazitiven Sensors, der innerhalb der Schnalle 17 vor
gesehen ist. Die Zungenplatte 16, durch die der Gurt 15 geführt ist, wird durch den
Stoppermechanismus (oder Verbindungsmechanismus) 17e nach dem Einsetzen in die
Schnalle 17 gesperrt. An einer Wand der Innenseite der Schnalle 17 ist über einen nicht
dargestellten Isolator eine Laminarelektrode 45a angeordnet. Die Elektroden 45a und
45b liegen einander gegenüber und bilden den Kondensator 45. Wenn die Zungenplatte
nicht in die Schnalle 17 eingeführt ist (der Gurt ist nicht geschlossen), dann bilden die
Elektroden 45a und 45b einen ersten Kondensator. Wenn die Zungenplatte in die
Schnalle 17 eingeführt ist (der Gurt ist geschlossen), dann bilden die Elektrode 45a und
die Zungenplatte 16 und die Zungenplatte 16 und die Elektrode 45b einen zweiten Kon
densator. Daher wird die Feststellung des geschlossenen oder nicht geschlossenen Zu
stands des Gurts durch die Unterscheidung der Kapazität des Kondensators realisiert.
Fig. 12 zeigt ein Aufbaubeispiel einer Vorrichtung zur Unterscheidung der Kapazität des
Kondensators 45. Der Kapazitätsdetektor 46 erzeugt einen Ausgang in Abhängigkeit
von der Kapazität zwischen den Elektroden 45a und 45b. Durch Unterscheiden dieses
Ausgangs mittels der Bestimmungseinheit 47 wird der geschlossene oder nicht ge
schlossene Zustand des Gurtes festgestellt und ein Flag, das den geschlossenen oder
nicht geschlossenen Zustand des Gurtes anzeigt, wird im Flag-Bereich (oder Zustands
register) des RAM der Steuereinheit 40 des Computer-Systems gesetzt.
Fig. 13 zeigt ein Aufbaubeispiel des Kapazitätsdetektors 46. Bei diesem Beispiel werden
Änderungen in der Kapazität als Änderungen in der Grenzfrequenz eines Tiefpaßfilters
erfaßt.
In Fig. 13 ist der Tiefpaßfilter (TPF) aus einem Widerstand 46b und einem variablen
Kondensator 45, der mit Elektroden 45a und 45b ausgestattet ist, gebildet. Diesem Tief
paßfilter werden von einem Hochfrequenzoszillator 46a Hochfrequenzsignale mit einer
Frequenz fo in der Nähe der Grenzfrequenz zugeführt. Der Ausgang des Tiefpaßfilters
wird durch den Pegeldetektor (DET), der mit einer Diode 46c und einem Kondensator
46d ausgestattet ist und am Pegelkomparator 47 als Bestimmungseinheit vorgesehen
ist, in Pegelsignale konvertiert. Eine vorbestimmte Normalspannung Vth wird dem Ein
gang für den Vergleichsstandard des Pegelkomparators 47 zugeführt.
Wenn die Zungenplatte 16 zwischen die beiden Elektroden eingesetzt wird und sich die
Kapazität des Kondensators 45 erhöht, sinkt die Grenzfrequenz und der Tiefpaßfilter
senkt den Durchlaßpegel der hochfrequenten Signale beträchtlich. Des weiteren steigt
die Grenzfrequenz, wenn die Kapazität des Kondensators 45 abfällt, und der Tiefpaßfil
ter senkt den Pegelabfall der durchgehenden Hochfrequenzsignale. Wenn die Stan
dardspannung zu Vergleichszwecken, Vth, auf einen zwischenliegenden Wert der bei
den Ausgänge des Pegeldetektors gesetzt wird, nämlich wenn die Zungenplatte 16 in
die Schnalle 17 eingesetzt ist, und wenn sie es nicht ist, dann können aus dem Ausgang
des Pegelkomparators 47 Gurtschließsignale erhalten werden, in der sich der geschlos
sene oder nicht geschlossene Zustand des Gurtes äußert.
Die Fig. 14 bis 16 stellen Diagramme dar, in denen die Beispiele eines Magnetsensors
als Berührungsfeinsensor erläutert sind.
Fig. 14 zeigt ein Beispiel eines innerhalb der Schnalle 17 vorgesehenen Magnetsensors.
Die Zungenplatte 16, durch die der Gurt geführt ist, wird durch den Stoppermechanis
mus (oder Verbindungsmechanismus) 17a nach dem Einsetzen in die Schnalle 17 ge
sperrt. Eine Erregerspule (oder Elektromagnet) ist innen an einer Wand der Schnalle 17
vorgesehen, und an der anderen Wand derselben ist ein Magnetsensor 52 innen ange
ordnet. Der Magnetsensor 52 ändert seinen Widerstandswert in Abhängigkeit von der
Stärke des umgebenden Magnetfeldes. Wenn die Zungenplatte 16, die einen magneti
schen Körper darstellt, zwischen die Erregerspule 51 und den Magnetsensor 52 einge
setzt wird, wird die Zungenplatte zu einer Art von magnetischen Abschirmung und ver
ringert den Einfluß des Magnetfeldes vom Magnetsensor 52 zur Erregerspule 51. Daher
kann die Bestimmung des geschlossenen oder nicht geschlossenen Zustands des Gur
tes durch den Ausgangspegel des Magnetsensors 52 unterschieden werden.
Die Fig. 15 und 16 zeigen Aufbaubeispiele des Steuersystems des Schnallensensors
(Gurtschließdetektor) mit dem Magnetsensor. Bei diesen Abbildungen führt der Signal
prozessor/die Steuereinheit 54 in einem intermittierenden Schema einen Erregerstrom
an die Erregerspule 51 und erzeugt, wie in der Fig. 16(a) gezeigt, ein intermittierendes
Magnetfeld. Der Signalprozessor/die Steuereinheit 54 ist aus einem Mikrocomputersy
stem aufgebaut. Wenn die Zungenplatte 16 nicht in das Schnallensystem eingesetzt ist,
ist der Ausgang des Magnetsensors 52 recht groß und überschreitet die Standardspan
nung Vth für die Unterscheidung. Wenn die Zungenplatte 16 in die Schnalle 17 einge
setzt wird, wird die Strahlung des Magnetfeldes der Erregerspule 51 durch die Zungen
platte 16 behindert. Der Ausgang des Magnetsensors 52 wird daher recht groß und fällt
unterhalb der Standardspannung Vth zur Unterscheidung. Der Ausgang des Magnet
sensors 52 wird durch die nicht gezeigte Schnittstelle des Signalprozessors/der Steuer
einheit 54 A/D-gewandelt und in den Flag-Bereich (oder das Zustandsregister) des RAM
der Steuereinheit 40 nach einem DMA-Vorgang eingeschrieben.
Wenn der Erregerspule 51 ein Erregerstrom zugeführt wird und der Ausgang des Ma
gnetsensors 52 den Unterscheidungswert Vth, wie in Fig. 16(b) gezeigt, überschreitet,
dann stellt der Signalprozessor/die Steuereinheit 54 fest, daß der Gurt nicht geschlos
sen wurde. Als nächstes werden Gurtsignale außer Kraft gesetzt oder das Gurtschließ-
Flag im Flag-Bereich (oder Zustandsregister) wird zurückgesetzt. Wenn der Ausgang
des Magnetsensors 52 den Unterscheidungswert Vth, wie in der Fig. 16(c) nicht über
schreitet, dann stellt der Signalprozessor/die Steuereinheit 54 fest, daß der Gurt ange
legt wurde. Der Signalprozessor/die Steuereinheit 54 führt der Steuereinheit 40 des
weiteren Gurtschließsignale zu, die den geschlossenen oder nicht geschlossenen Zu
stand des Gurtes darstellen, und setzt ein Gurtschließ-Flag, das den geschlossenen
oder nicht geschlossenen Zustand des Gurtes im Flag-Bereich (oder Zustandsregister)
des RAM desselben anzeigt.
Wenn des weiteren der Signalprozessor/die Steuereinheit 54 einen Erregerstrom an die
Erregerspule 51 leitet, aber vom Magnetsensor 52 kein Ausgangssignal erhält, oder
wenn ein hohes Maß an Irregularitäten erfaßt wird, dann stellt der Signalprozessor/die
Steuereinheit 54 fest, daß der Schnallensensor (Gurtschließdetektor) defekt arbeitet und
zeigt einen Hinweis auf die Irregularität auf der Armaturentafel des Fahrzeugs mittels
der Steuereinheit 40 als Warnung an. Wenn das Muster des Erregungsstroms für die
Erregerspule 51 und das Muster des Ausgangssignals des Magnetsensors nicht über
einstimmen, oder wenn die Antwortzeit des Magnetsensors auf die Zufuhr des Erreger
stroms sich nicht innerhalb eines vorbestimmten Bereichs befinden, bestimmt der Si
gnalprozessor/die Steuereinheit 54 den Einfluß einer Störung und führt die Erfassung
nochmals durch.
Des weiteren kann ein berührungsfreier Schnallensensor auf ähnliche Weise unter Ver
wendung einer Leuchtdiode und eines Phototransistors anstelle der Erregerspule 51
und des Magnetsensors 51 aufgebaut sein.
Fig. 17 zeigt ein Diagramm, in dem ein Beispiel eines Schnallensensors dargestellt ist,
das die Änderungen der Induktion einer Schraubenfeder verwendet, welche auf die
Zungenplatte 16 drückt.
Gemäß diesem Diagramm ist innerhalb der Schnalle 17 eine Schraubenfeder 17h zwi
schen einer oberen Isolationsplatte 17f und einer unteren Isolationsplatte 17g sand
wichartig eingeschlossen. Bei der Schraubenfeder 17h wurde ein Isolierungsverfahren
so durchgeführt, daß sie die obere Isolationsplatte 17f nach oben drückt. Die untere
Isolationsplatte 17g befindet sich in Kontakt mit dem Ende der Zungenplatte 16 und be
wegt sich nach oben/unten, während sie durch die zylindrische Innenwand 17i als Folge
des Einsetzens/der Entnahme der Zungenplatte 16 geführt wird, und verlängert/verkürzt
die Schraubenfeder 17h. Die obere Isolationsplatte 17f wird durch die Schraubenfeder
17h nach oben gedrückt und die oberste Stellung derselben entspricht der bodenseiti
gen Stirnfläche des Stoppers 17j, der an der Innenwand des Zylinders angeordnet ist.
Ein Stoppermechanismus (Verbindungsmechanismus) 17e ist am oberen Abschnitt des
Stoppers 17j vorgesehen.
Wenn die Zungenplatte 16, durch die der Gurt durchgeführt ist, in eine vorbestimmte
Position durch den Fahrgast eingeführt wurde, gelangt der Stoppermechanismus 17e
mit der Zungenplatte 16 in Eingriff und wird so gesperrt, daß er mit der Schnalle 17 nicht
außer Eingriff gelangt. Diese Sperre wird durch Drücken auf einen vorbestimmten Ab
schnitt (Freigabeknopf) der Schnalle 17 gelöst. Wenn die Sperre gelöst ist, wird die
Zungenplatte 16 durch die Druckkraft der Schraubenfeder 17h nach außen ausgewor
fen.
Wenn die Zungenplatte 16 in den Stoppermechanismus 17e eingesetzt wird, berührt die
Spitze der Zungenplatte 16 die obere Fläche der oberen Isolierung 17f und die obere
Isolierungsplatte 17f wird nach unten gedrückt, bis zu der einen Position, in der die Zun
genplatte 16 gesperrt ist. Dabei nimmt die Schraubenfeder 17h ihre minimale Länge an
und die Anzahl der Wicklungen (Wicklungsdichte) pro Längeneinheit wird groß, und die
Induktion nimmt einen hohen Wert Lm an. Wenn der Gurt gelöst wird, erstreckt sich die
Zungenplatte 16 zum Stopper 17j des Verbindungsmechanismus 17e und die Spule
nimmt ihre maximale Länge ein. Die Anzahl der Windungen (Windungsdichte) pro Län
geneinheit wird klein und die Induktion nimmt einen kleinen Wert Lo an.
Die jeweiligen Anschlüsse an beiden Enden der Spulenfeder 8 h sind mit der Indukti
onsmeßeinheit 31 verbunden. Die Induktionsmeßeinheit 31 mißt die Induktion der Spu
lenfeder 17h und führt den gemessenen Wert der Bestimmungseinheit 62 zu. Die Be
stimmungseinheit 62 bestimmt die Verbindung/Nichtverbindung der Zungenplatte an
hand des Induktionswertes als Folge der Übereinstimmung zwischen dem Induktions
wert Lm bis Lo und der Längung der Spulenfeder, und gibt Signale an die Steuereinheit
40 aus, die den geschlossenen oder nicht geschlossenen Zustand des Gurtes anzeigen.
Wenn die Bestimmungseinheit 62 einen Induktionswert außerhalb des Bereichs des
Induktionswerts von Lm bis Lo entdeckt, stellt sie fest, daß eine Art von Irregularität, wie
beispielsweise ein Bruch der Spulenfeder, bei der Schnalle aufgetreten ist. In diesem
Fall zeigt die Steuereinheit 40 eine Warnung auf die Irregularität der Schnalle am Anzei
gebereich für Warnungen des nicht dargestellten Armaturenbretts an.
Fig. 18 zeigt ein Blockschaltdiagramm, in dem ein Aufbaubeispiel der Induktionsmeß
einheit 61 und der Bestimmungseinheit 62 dargestellt sind. Die Spulenfeder 17h und der
Widerstand R bilden den Tiefpaßfilter 61b. Dem eingangsseitigen Ende des Tiefpaßfil
ters wird ein Hochfrequentsignal Fo vom Hochfrequenzoszillator 61a zugeleitet. Als Fol
ge der Änderung in der Induktion der Spulenfeder 17h ändert sich, wie weiter unten er
läutert wird, die obere Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters. Der Ausgang des Tiefpaßfilters
61b wird beispielsweise mit dem Pegeldetektor 61c, der aus einer Diode D und einem
Kondensator C aufgebaut ist, in Pegelsignale konvertiert und den jeweiligen Ver
gleichseingängen der Pegelkomparatoren 61d bis 61f zugeführt. Den jeweiligen Ver
gleichsstandardeingängen der Pegelkomparatoren 61d bis 61f sind jeweils Vergleichs
standardspannungen Vth1, Vth2 und Vth3 zugeordnet. Die Standardspannung wird auf
Vth1 < Vth2 < Vth3 gesetzt.
Fig. 19 zeigt einen Graphen, in dem die Eigenschaften des Tiefpaßfilters 61b beispiel
haft dargestellt sind. Wenn die Spulenfeder 17h zusammengedrückt wird, verringert sich
die obere Grenzfrequenz, da die Induktion groß ist, und der Ausgang des Tiefpaßfilters
61b fällt in den hohen Frequenzen beträchtlich ab. Wenn sich im Gegensatz dazu die
Spulenfeder 17h längt, erhöht sich die Grenzfrequenz, da die Induktion klein ist, und der
Ausgang des Tiefpaßfilters 61b in den hohen Frequenzen wird größer. Die im Diagramm
dargestellte Frequenzeigenschaft Lm stellt ein Beispiel mit hoher Abschwächung dar,
bei dem die Zungenplatte 16 mit der Schnalle 17 verbunden ist. Des weiteren stellt Lo
ein Beispiel hoher Abschwächung dar, bei dem die Zungenplatte 16 von der Schnalle 17
gelöst ist. Dann werden geeignete Schwellenwerte Vth1 bis Vth3 bei den Pegelkompa
ratoren 61d bis 61f festgelegt. Bei Schwellenwerten Vth3 oder darüber ist die gemesse
ne Induktion größer als der vorgesehene Induktionsbereich und fehlerhaft. Die Schwel
lenwerte Vth2 bis Vth3 sind innerhalb des Induktionsbereichs des geschlossenen Zu
stands. Die Schwellenwerte Vth1 bis Vth2 befinden sich innerhalb des Induktionsbe
reichs des geöffneten Zustands des Gurtes. Bei Schwellenwerten unter Vth1 ist die ge
messene Induktion kleiner als der vorgesehene Induktionsbereich und fehlerhaft.
Fig. 20 zeigt ein Diagramm, in dem die Funktion des Logikschaltkreises (Bestimmungs
einheit) 62 dargestellt ist. Der Logikschaltkreis 62 ist in Kombination mit dem Logikgatter
aufgebaut. Der Logikschaltkreis 62 gibt Ausgangssignale betreffend die Fehlfunktion
(kleine Induktion), den geschlossenen oder geöffneten Zustand des Gurtes und die
Fehlfunktion (große Induktion) in Abhängigkeit von den jeweiligen Kombinationen von
"L" und "H" der Ausgänge a bis c der Pegelkomparatoren 61d bis 61f aus. Diese Aus
gangssignale werden dem Flag-Bereich (oder Zustandsregister) des RAM der Steuer
einheit 40 als Gurtschließ-Flag, Sensorfehlfunktions-Flag usw. zugeleitet.
Die Induktionsmeßeinheit 61 und die Bestimmungseinheit 62 können, wie in der Fig. 21
gezeigt ist, durch einen Mikrocomputer gebildet werden. Der Ausgang des Oszillators
mit eingebautem Mikrocomputer wird dem Tiefpaßfilter zugeleitet, der aus einer Spu
lenfeder 17h und einem Widerstand R zusammengesetzt ist. Der Pegeldetektor 61, der
aus einer Diode D und einem Kondensator C aufgebaut ist, erfaßt einen derartigen Aus
gang und konvertiert ihn in digitale Daten mittels des eingebauten A/D-Wandlers. Der
Wert dieser gewandelten Daten wird mit dem Bestimmungsprogramm unterschieden
und das Ergebnis der Bestimmung wird, wie in Fig. 20 gezeigt, ausgegeben. Die zuvor
erwähnte Schraubenfeder 17h, die Induktionsmeßeinheit 61 und die Bestimmungsein
heit 62 sind sowohl Eingriffserfassungselemente als auch Fehlfunktionerfassungsele
mente.
Obwohl beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel Induktionsmeßeinheit 61 so
aufgebaut ist, daß ein Ausgang in Abhängigkeit von der Induktion in anbetracht der Än
derung der oberen Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters als Folge der Änderung der Induk
tion erhalten wird, ist es nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Induktions
meßeinheit so aufgebaut sein, daß sie Änderungen in den Pegeleigenschaften des Fre
quenzbandes als Folge von Änderungen der Resonanzfrequenzen eines Resonanzkrei
ses erfaßt, der eine variable Induktion (17h) und einen Kondensator umfaßt, wobei den
Induktionswerten Änderungen von Q des LC-Kreises oder des kapazitiven Kreises oder
Änderungen in der Induktivität zugrunde liegen. Des weiteren können Änderungen in
den Schwingungsfrequenzen des Schwingungskreises, der eine variable Induktivität
(17h) und einen Kondensator umfaßt, im Zuge einer Konventierung der Frequenz in eine
Spannung (F-V-Konvertierung) erfaßt werden.
Demgemäß erfaßt der oben erwähnte Schnallensensor (Gurtschließdetektor) mittels
eines elektrischen Parameters die Längung/das Zusammendrücken der Spulenfeder,
die innerhalb der Schnalle angeordnet ist, als Folge eines Schließens des Gurtes. Auf
diese Weise können neben der Erfassung des geschlossenen oder nicht geschlossenen
Zustands des Gurtes als Folge der Parameterwerte auch Irregularitäten bzw. Fehlfunk
tionen des Schnallensensors erfaßt werden, was vorteilhaft ist.
Fig. 22 zeigt ein Beispiel eines Magnetsensors, der ein komplementäres Ausgangssi
gnal erzeugt und als Schnallensensor verwendet wird.
In diesem Diagramm ist ein Stopper-(Verbindungs-)Mechanismus 17e in der Schnalle
17 vorgesehen. Wenn die Zungenplatte 16 in eine vorgeschriebene Stellung der
Schnalle 17 durch den Fahrgast eingesetzt wird, gelangt der Stoppermechanismus 17e
mit der Zungenplatte 16 in Eingriff und ist so gesperrt (verbunden), daß diese sich davon
nicht lösen kann. Diese Sperre wird gelöst, wenn eine vorgeschriebene Position (Frei
gabeknopf) der Schnalle gedrückt wird (nicht gezeigt). Wenn die Zungenplatte in den
Stoppermechanismus 17e eingesetzt wird, berührt die Spitze der Zungenplatte 16 die
obere Stirnfläche des Trennelements 25g und das Trennelement 25g wird nach unten in
eine Stellung gedrückt, bis die Zungenplatte gesperrt ist. Wenn die Sperre freigegeben
wird, wird die Zungenplatte mittels des Druckelements 25f, welches das Trennelement
25g nach oben drückt, aus der Schnalle geschoben.
Das Trennelement 25g wird von der Innenwand 17i der Schnalle geführt, und ist in
Richtung nach oben/unten in der Abbildung beweglich angeordnet. Das Andrückelement
25f drückt den unteren Teil dieses Trennelements 25g nach oben. Als Andrückelement
kann beispielsweise eine Schraubenfeder verwendet werden. Erwünscht ist eine
Schraubenfeder, die das Magnetfeld nicht beeinflußt, vorzugsweise mit einem nichtma
gnetischen Körper. Dieses Andrückelement kann auch eine Scheibenfeder, Stabfeder,
Gummi, synthetischer Gummi, ein Dämpfungselement etc. sein. Das Trennelement 25g
hebt sich aufgrund der Andrückkraft der Spulenfeder 25f. Der oberste Abschnitt dersel
ben wird durch die untere Stirnfläche des Stoppers 17j gebildet, der an der Innenwand
der Schnalle vorgesehen ist. Das Trennelement 25e wird durch die Spitze der Zungen
platte 16 nach unten gedrückt, die auf die ungefähre Mitte des Trennelements trifft,
wenn sie in die Schnalle eingesetzt wird. Der Gurt 15 ist in die Zungenplatte 16 einge
setzt.
Ein erster Permanentmagnet 25d ist in der Mitte des unteren Teils des Trennelements
25e vorgesehen. Der Permanentmagnet 25d bewegt sich in Verbindung mit der Bewe
gung der Zungenplatte 16 und in Abhängigkeit von der Bewegung des Trennelements
25e nach oben/nach unten. An der Innenwand der Schnalle, die den Permanentma
gneten 25d gegenüberliegt, sind erste und zweite Magnetsensoren 25a und 25b ange
rdnet. Als Magnetsensoren können beispielsweise ein Hall-IC, der den Hall-Effekt
nutzt, oder ein MR-IC verwendet werden, der sich den magnetischen Widerstand zunut
ze macht. Die Magnetsensoren 25a und 25b sind an der oberen Stirnfläche des isolie
renden Substrats 25c angeordnet, welches einen nichtmagnetischen Körper aufweist.
Ein zweiter Permanentmagnet 25e ist an der unteren Stirnfläche des Isolationssubstrats
25c angeordnet. Eine Art von Vormagnetisierung wirkt von der Rückseite auf die Ma
gnetsensoren 25a und 25b und führt dazu, daß die Magnetsensoren entweder das "H"-
oder "L"-Ausgangssignal erzeugen. Die Stärke (magnetische Flußdichte) dieses Ma
gnetfeldes kann über die Stärke der Magnetkraft des Permanentmagneten 25e, den
Abstand von den Magnetsensoren 25a und 25b usw. eingestellt werden. Die Stärke des
Magnetfeldes in der Umgebung der Magnetsensoren 25a und 25b als Folge des Per
manentmagneten 25a wird auf einen kleineren Wert gesetzt als die Intensität des Ma
gnetfeldes, das vom Permanentmagneten 25d in der Umgebung der Magnetsensoren
25a und 25b wirkt, wenn die Zungenplatte mit der Schnalle 17 in Eingriff gelangt (oder
sich mit dieser verbindet) und sich daher den Magnetsensoren 25a und 25b nähert. Mit
anderen Worten wird das Magnetfeld des Permanentmagneten 25d ausgelöscht, wenn
der Permanentmagnet 25d sich den Magnetsensoren 25a und 25b nähert. Die Magnet
sensoren 25a und 25b werden durch das vom Permanentmagneten 25d erzeugte Ma
gnetfeld gesteuert und die Magnetsensoren 25a und 25b erzeugen entweder das "H"-
oder das "L"-Ausgangssignal. Um hier die Feststellung einer Irregularität oder Fehlfunk
tion zu vereinfachen, ist es bevorzugt, daß die Ausgangssignale der Magnetsensoren
25a und 25b komplementär zueinander sind. Beispielsweise ist es möglich, komple
mentäre Ausgangssignale durch die Verwendung umgekehrter Ausgangssignale (über
einen Inverter) zu erhalten oder in etwa die Richtung des Magnetsensors gegen die
Richtung der magnetischen Kraftlinie auszurichten. Die Ausgangssignale der Magnet
sensoren 25a und 25b werden der Bestimmungseinheit 63 zugeleitet.
Die Fig. 23 und 24 zeigen Diagramme, die jeweils den Aufbau und die Funktion der Be
stimmungseinheit 63 darstellen. Die Bestimmungseinheit 63 ist aus einem Logikschalt
kreis oder einem Mikrocomputer aufgebaut. Die jeweiligen Ausgänge der Magnetsenso
ren 25a und 25b werden jeweils in zwei Werte durch die Pegelkomparatoren IC1 und
IC2 eingeteilt.
Die Fig. 24 zeigt die jeweiligen Ausgangssignale des IC1 und des IC2 in Übereinstim
mung mit den jeweiligen Ausgangssignalen der Magnetsensoren 25a und 25b sowie die
Ergebnisse der Feststellung der Bestimmungseinheit 63 als Folge dieser Ausgangssi
gnale. Die Magnetsensoren 25a und 25b, das Substrat 25c, die Permanentmagnete 25d
und 25e und die Bestimmungseinheit 63 sind sowohl Stoppererfassungsvorrichtungen
als auch Fehlfunktionserfassungsvorrichtungen.
Wenn die Zungenplatte 16 und die Schnalle 17 sich nicht im Eingriff befinden, wirkt das
Magnetfeld des Permanentmagneten 25e auf beide Magnetsensoren und komplementä
re Ausgangssignale "H" und "L" werden erzeugt. Damit übereinstimmend stellt die Be
stimmungseinheit 63 einen "Nichteingriff" fest und erzeugt Signale, die einen solchen
"Nichteingriff" anzeigen. Wenn die Zungenplatte 16 und die Schnalle 17 sich im Eingriff
befinden, wirkt das Magnetfeld des Permanentmagneten 25e auf beide Magnetsensoren
und es werden die komplementären Ausgangssignale "H" und "L" erzeugt. Damit über
einstimmend stellt die Bestimmungseinheit 63 einen "Eingriff" fest und erzeugt Signale,
die einen solchen "Eingriff" anzeigen. Wenn des weiteren das Ausgangssignal des IC1
und das Ausgangssignal des IC2 "H" und "H" oder "L" und "L" sind, stellt die Bestim
mungseinheit 63 fest, daß eine "Irregularität" oder "Fehlfunktion" vorliegt, da diese Aus
gangssignale nicht erwartet werden, und erzeugt Signale, die eine derartige Irregularität
(oder Fehlfunktion) anzeigen. Die Informationen über den geschlossenen oder nicht ge
schlossenen Zustand des Gurtes und über die Fehlfunktion des Gurtschließdetektors
wird einer Sitzgurtvorrichtung oder einem vorgesehenen Computer zugeleitet, die eine
Funktion umfassen, bei der automatisch der Gurtschließvorgang eingestellt wird.
Gemäß dem oben erwähnten Aufbau wird, wenn beispielsweise der Gurt geschlossen
wird, wie in der Fig. 7 gezeigt ist, vom ersten Magnetsensor 25a ein "L"-Ausgangssignal
und vom zweiten Magnetsensor 25b ein "H"-Ausgangssignal erzeugt. Wenn der Gurt
nicht geschlossen ist, findet das Gegenteil statt und der erste Magnetsensor 25a erzeugt
ein "H"-Ausgangssignal und der zweite Magnetsensor 25b erzeugt ein "L"-Ausgangs
signal. Dadurch wird der geschlossene oder nicht geschlossene Zustand des Gurtes
unterschieden.
Wenn einer der Magnetsensoren defekt ist, beispielsweise wenn der Magnetsensor 25a
defekt ist, und wenn der Gurt geschlossen ist (wenn die Magnetsensoren 25a und 25b
ein "L"- und ein "H"-Ausgangssignal erzeugen), und konstant ein "L"-Ausgangssignal
erzeugt, führt die Kombination der ersten und zweiten Magnetsensoren 25a und 25b
ständig zu einem "L"- und "H"-Signal und daher kann nicht festgestellt werden, daß der
Gurt geschlossen wird. Wenn daher der Gurt zeitweise geöffnet wird, ändern sich die
Ausgangssignale der Magnetsensoren 25a und 25b zu "L" und "L", was zur Feststellung
einer Fehlfunktion führt. Wenn das Magnetelement 25a defekt ist, wenn der Gurt ge
schlossen wird (wenn die Magnetsensoren 25a und 25b "L"- und "H"-Ausgangssignale
erzeugen) und permanent ein "H"-Ausgangssignal erzeugt, werden die Ausgangssignale
der Magnetsensoren 25a und 25b in "H" und "H". Daher wird sofort eine Fehlfunktion
festgestellt.
Wenn beim Schließen des Gurtes der Magnetsensor 25b defekt ist (wenn die Magnet
sensoren 25a und 25b ein "L"- und "H"-Signal ausgeben) und ständig ein "L"-Ausgangs
signal ausgeben, bleibt die Kombination der ersten und zweiten Magnetsensoren 25a
und 25b auf "L" und "L". Daher kann sofort eine Fehlfunktion festgestellt werden. Wenn
das Magnetelement 25b beim Schließen des Gurtes defekt ist und ständig ein "H"-Aus
gangssignal ausgibt, wird nicht festgestellt, daß der Gurt geöffnet ist. Wenn jedoch der
Gurt geöffnet wird, werden die Ausgangssignale der Magnetsensoren 25a und 25b "H"
und "H" und eine Fehlfunktion wird sofort festgestellt. Die jeweiligen Ausgangssignale
der Bestimmungseinheit (Logikschaltkreis) 63 werden der Steuereinheit 40 zugeleitet
und verschiedene Flags werden gesetzt.
Obwohl ein Magnetsensor bei diesem Ausführungsbeispiel verwendet wird, ist eine Ver
schlechterung der Magnetkraft des Permanentmagneten möglich.
Wenn beispielsweise die Magnetkraft eines festen Magneten 25e abfällt und sich nicht
innerhalb des Bereichs eines Magnetfeldpegels befindet, der mit einem Magnetsensor
bei einem nicht geöffneten Gurt erfaßbar ist, werden die Ausgangssignale der beiden
Sensoren "H" und "H" und dadurch als Fehlfunktion beurteilt. Wenn der Gurt zunächst
geschlossen und danach geöffnet wird, werden die Ausgangssignale der beiden Senso
ren "H" und "H". Dadurch wird eine Fehlfunktion festgestellt. Wenn die Magnetkraft des
Magneten 25e ansteigt, obwohl sie bei nicht geschlossenem Gurt nicht erfaßbar ist, wird
bei geschlossenem Gurt der Einfluß des Magnetfeldes des Magneten 25d durch den
Magneten 25e ausgelöscht. Das Magnetfeld wird zu einem für die Magnetsensoren
schwachen magnetischen Feld und wird als Fehlfunktion bewertet, da die Ausgangssi
gnale der beiden Sensoren "H" und "H" sind.
Wenn des weiteren eine Magnetkraft eines beweglichen Magneten schwach wird, wird
dies in einer ähnlichen Situation resultieren, wie bei der Abschwächung der Magnetkraft
des oben erwähnten Magneten 25e und als eine Fehlfunktion ausgelegt werden.
Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es bevorzugt, daß die Zuverlässigkeit
erhöht wird, da der geschlossene oder nicht geschlossene Zustand des Gurtes mittels
eines nicht mechanischen Vorgangs unter Verwendung der sich ergänzenden Aus
gangssignale von zwei Magnetsensoren erfaßt wird und des weiteren eine Selbstdia
gnose einer Fehlfunktion des Sensors möglich ist.
Des weiteren ist es außerdem möglich, verschiedene Schnallensensoren vorzusehen.
Fig. 25 zeigt ein Grundprinzip der Sitzgurtvorrichtung in einem derartigen Fall. Nach
dem Setzen in den Sitz 12 des Fahrzeugs zieht der Fahrgast den Gurt 15 vom Gurtauf
wickler 13, der über den Halter 14 an der Fahrzeugwand angebracht ist. Dann schließt
der Fahrgast den Gurt 15, indem er die am Gurt 15 angebrachte Zungenplatte 16 mit
einem Ende der Schnalle 17 verbindet. Das andere Ende der Schnalle 17 ist an der
Seite des Sitzes am Fahrzeugboden oder am unteren Teil des Sitzes über ein Befesti
gungselement, wie beispielsweise einen Riemen angebracht. An der Schnalle 17 ist
intern ein Sensor 17a zur Erfassung des geschlossenen oder nicht geschlossenen Zu
stand des Gurtes vorgesehen. Die Spitze des Gurtes 15 ist am unteren Teil der Fahr
zeugwand mittels der Ankerplatte 19 befestigt. Als Sensor 17a kann beispielsweise der
oben erwähnte berührungsfreie Sensor oder ein Sensor, der in der Lage ist, seine
Fehlfunktion selbst zu diagnostizieren, verwendet werden, um einen sehr zuverlässigen
Schnallensensor bereitzustellen.
Claims (12)
1. Sitzgurtvorrichtung zum Sichern eines Fahrgastes an einem Sitz (12) mittels eines
Gurtes (15), umfassend:
eine Zungenplatte (16), die am Gurt (15) angebracht ist;
eine Schnalle, die in Eingriff mit der Zungenplatte (16) gelangt und den Gurt am Fahrgast schließt, und
einem Fahrgastdetektor (17b) zur Erfassung des Vorhandenseins des Fahrgastes im Sitz (12),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnalle (17) ein Fenster (17d) auf der Fahrgastseite der Schnalle aufweist und der Fahrgastdetektor (17b) innerhalb der Schnalle (17) so vorgesehen ist, dass er den Fahrgast durch das Fenster (17d) erfasst.
eine Zungenplatte (16), die am Gurt (15) angebracht ist;
eine Schnalle, die in Eingriff mit der Zungenplatte (16) gelangt und den Gurt am Fahrgast schließt, und
einem Fahrgastdetektor (17b) zur Erfassung des Vorhandenseins des Fahrgastes im Sitz (12),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnalle (17) ein Fenster (17d) auf der Fahrgastseite der Schnalle aufweist und der Fahrgastdetektor (17b) innerhalb der Schnalle (17) so vorgesehen ist, dass er den Fahrgast durch das Fenster (17d) erfasst.
2. Sitzgurtvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Schnalle (17) auf der Seite des sitzenden Fahrgastes angeordnet ist und in
einer solchen Lage gehalten ist, dass der Fahrgastdetektor (17b) den Fahrgast er
fassen kann.
3. Sitzgurtvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fahrgastsensor (17b) an der Seite der Schnalle (17) gegenüber dem Fahr
gast angeordnet ist.
4. Sitzgurtvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fahrgastdetektor (17b) einen Infrarotsensor zur Erfassung von Infrarot
strahlen umfasst, die vom Fahrgast ausgesandt werden.
5. Sitzgurtvorrichtung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Fahrgastdetektor (17) einen Sensor umfasst, der elektromagnetische Wel
len enthaltend Ultraschallwellen oder Licht aussendet und das Vorhandensein eines
Fahrgastes als Folge der vom Fahrgast reflektierten Reflektionswellen erfasst.
6. Sitzgurtvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass des weiteren ein Gurtschließdetektor (17a) zur Erfassung des Eingriffs der
Zungenplatte (16) und der Schnalle (17) in letzterer vorgesehen ist.
7. Sitzgurtvorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Gurtschließdetektor (17a) aufweist:
einen berührungsfreien Detektor (25, 45), der innerhalb der Schnalle (17) vorgese hen ist und ohne Berührung der Zungenplatte (16) ein Ausgangssignal erzeugt, das dem Vorhandensein der Zungenplatte in einer Stellung entspricht, in der die Zun genplatte und der Stoppermechanismus (17e) der Schnalle miteinander in Eingriff sein sollten; und
einem Bestimmungselement (47, 62, 63) zur Festlegung des Eingriffs/Nichteingriffs der Zungenplatte (16) und der Schnalle (17) aufgrund des Ausgangssignals des be rührungsfreien Detektors (17a).
einen berührungsfreien Detektor (25, 45), der innerhalb der Schnalle (17) vorgese hen ist und ohne Berührung der Zungenplatte (16) ein Ausgangssignal erzeugt, das dem Vorhandensein der Zungenplatte in einer Stellung entspricht, in der die Zun genplatte und der Stoppermechanismus (17e) der Schnalle miteinander in Eingriff sein sollten; und
einem Bestimmungselement (47, 62, 63) zur Festlegung des Eingriffs/Nichteingriffs der Zungenplatte (16) und der Schnalle (17) aufgrund des Ausgangssignals des be rührungsfreien Detektors (17a).
8. Sitzgurtvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gurtschließdetektor aufweist:
einen ersten Magneten (25d), der innerhalb der Schnalle (17) angeordnet ist, und der sich in Übereinstimmung mit dem Eingriff der Schnalle und dem Stoppermecha nismus der Schnalle bewegt;
einen zweiten Magneten (25e), der innerhalb der Schnalle (17) angeordnet und be festigt ist;
erste und zweite Magnetsensoren (25a, 25b), die innerhalb der Schnalle (17) vorge sehen und so angeordnet sind, dass sie die Stärke des Magnetfeldes des ersten Magneten und des zweiten Magneten erfassen und Ausgangssignale erzeugen, die sich wechselseitig und ergänzend während des Eingriffs/Nichteingriffs der Zungen platte (16) ändern und Ausgangssignale erzeugen, die in den jeweiligen Eingriffszu ständen einander entgegengesetzt sind, und
eine Bestimmungseinheit (63) zur Bestimmung des Eingriffs/Nichteingriffs der Zun genplatte (16) der Schnalle (17) nach hinter jeweiligen Ausgangssignale der ersten und zweiten Magnetsensoren (25a, 25b).
dass der Gurtschließdetektor aufweist:
einen ersten Magneten (25d), der innerhalb der Schnalle (17) angeordnet ist, und der sich in Übereinstimmung mit dem Eingriff der Schnalle und dem Stoppermecha nismus der Schnalle bewegt;
einen zweiten Magneten (25e), der innerhalb der Schnalle (17) angeordnet und be festigt ist;
erste und zweite Magnetsensoren (25a, 25b), die innerhalb der Schnalle (17) vorge sehen und so angeordnet sind, dass sie die Stärke des Magnetfeldes des ersten Magneten und des zweiten Magneten erfassen und Ausgangssignale erzeugen, die sich wechselseitig und ergänzend während des Eingriffs/Nichteingriffs der Zungen platte (16) ändern und Ausgangssignale erzeugen, die in den jeweiligen Eingriffszu ständen einander entgegengesetzt sind, und
eine Bestimmungseinheit (63) zur Bestimmung des Eingriffs/Nichteingriffs der Zun genplatte (16) der Schnalle (17) nach hinter jeweiligen Ausgangssignale der ersten und zweiten Magnetsensoren (25a, 25b).
9. Sitzgurtvorrichtung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste und zweite Magnetsensor (25a, 25b) ein Hall-IC oder ein MR-IC sind.
10. Sitzgurtvorrichtung zum Sichern eines Fahrgastes in einem Sitz mittels eines Gurtes,
welcher aufweist:
eine Schnalle (17), die mit einer am Gurt angebrachten Zungenplatte (16) frei in Ein griff bringbar ist;
eine Schraubenfeder (17h), die innerhalb der Schnalle (17) vorgesehen ist und die in Abhängigkeit vom Eingriff mit der Zungenplatte (16) gelängt oder zusammengedrückt wird;
einen Induktionsdetektor (61), um ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von der In duktion der Schraubenfeder (17h) zu erhalten, und
eine Bestimmungseinheit (62) zur Feststellung, dass ein Gurt geschlossen wurde, wenn sich das Ausgangssignal des Induktionsdetektors (61) innerhalb eines vorge schriebenen Bereichs befindet.
eine Schnalle (17), die mit einer am Gurt angebrachten Zungenplatte (16) frei in Ein griff bringbar ist;
eine Schraubenfeder (17h), die innerhalb der Schnalle (17) vorgesehen ist und die in Abhängigkeit vom Eingriff mit der Zungenplatte (16) gelängt oder zusammengedrückt wird;
einen Induktionsdetektor (61), um ein Ausgangssignal in Abhängigkeit von der In duktion der Schraubenfeder (17h) zu erhalten, und
eine Bestimmungseinheit (62) zur Feststellung, dass ein Gurt geschlossen wurde, wenn sich das Ausgangssignal des Induktionsdetektors (61) innerhalb eines vorge schriebenen Bereichs befindet.
11. Sitzgurtvorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Bestimmungseinheit (62) feststellt, dass ein Gurt geschlossen wurde, wenn
der Ausgang des Induktionsdetektors (61) sich innerhalb eines ersten Bereichs be
findet, dass ein Gurt nicht geschlossen wurde, wenn sich das Ausgangssignal eines
zweiten Bereichs befindet, und dass eine Fehlfunktion vorliegt, wenn sich das Aus
gangssignal innerhalb eines dritten Bereichs befindet.
12. Sitzgurtvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Fehlfunktionsdetektor (63) zur Erfassung einer Fehlfunktion in der Funktion
des Gurtschließdetektors vorgesehen ist.
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DE102007032171A1 (de) * | 2007-07-10 | 2009-01-22 | Key Safety Systems, Inc., Sterling Heights | Vorrichtung zur Erkennung des Belegungszustandes eines Fahrzeugsitzes |
DE102007032171B4 (de) * | 2007-07-10 | 2009-09-17 | Key Safety Systems, Inc., Sterling Heights | Vorrichtung zur Erkennung des Belegungszustandes eines Fahrzeugsitzes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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US6184785B1 (en) | 2001-02-06 |
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