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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
mit einer umschlossenen Sensoranordnung.
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In
Kraftfahrzeugen werden Sitzsysteme verwendet, um die Insassen aufzunehmen.
Die Sitzsysteme umfassen Haltesysteme, um die Insassen im Fall einer
Kollision zu halten und zu schützen.
Das primäre
Haltesystem, das heutzutage in den meisten Fahrzeugen verwendet
wird, ist ein Sitzgurt. Sitzgurte umfassen gewöhnlich einen Hüftgurt und
einen Schultergurt, der sich von einem Ende des Hüftgurts diagonal über den
Körper
des Insassen zu einer Befestigungsstruktur erstreckt, die in der
Nähe der
gegenüberliegenden
Schulter des Insassen angebracht ist.
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Außerdem können Kraftfahrzeuge
zusätzliche
Haltesysteme umfassen. Das heutzutage in Kraftfahrzeugen am meisten
verbreitete zusätzliche Haltesystem
ist ein aufblasbarer Airbag. Im Fall einer Kollision werden die
Airbags als zusätzliche
Einrichtung zum Halten und Schützen
der Insassen des Fahrzeugs entfaltet. Ursprünglich wurden die zusätzlichen
aufblasbaren Halteeinrichtungen (Airbags) im Fall einer Kollision
unabhängig
davon aktiviert, ob ein bestimmter Sitz besetzt ist oder nicht.
Die zusätzlichen
aufblasbaren Halteeinrichtungen und ihre assoziierten Aktivierungssysteme
sind teuer und die Aktivierungsstrategie ist über die Zeit hinweg nicht kosteneffektiv.
Deshalb wurde ein Bedarf dafür
erkannt, die Aktivierung der Airbags derart zu steuern, dass eine
Aktivierung nur dann erfolgen kann, wenn der entsprechende Sitz
besetzt ist.
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Teilweise
in Reaktion auf diesen Bedarf wurden Fahrzeugsicherheitssysteme
einschließlich
von Fahrzeuginsassen-Erfassungssystemen vorgeschlagen, die erfassen
können,
ob ein bestimmter Sitz besetzt ist oder nicht. Die Systeme funktionieren
als Schalter beim Steuern der Aktivierung eines entsprechenden Airbags.
Wenn die Insassen-Erfassungseinrichtung
erfasst, dass ein Sitz während
einer Kollision nicht besetzt ist, kann sie verhindern, dass der Airbag
aktiviert wird, um dem Fahrzeugbesitzer unnötige Kosten für das Ersetzen
des aktivierten Airbags zu ersparen.
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Weiterhin
wurden die Kräfte
und Geschwindigkeiten der Airbag-Aktivierung allgemein optimiert, um
einen Mann mit einem Gewicht von 180 Pfund zu halten, weil ein Mann
mit einem Gewicht von 180 Pfund als mittlerer Durchschnitt für alle Typen
von Fahrzeuginsassen gilt. Die Kräfte und Geschwindigkeiten der
Airbag-Aktivierung zum Halten eines Mannes mit einem Gewicht von
180 Pfund überschreiten jedoch
diejenigen zum Halten von kleineren Insassen wie etwa Frauen und
Kindern. Deshalb wurden ein Bedarf dafür erkannt, dass Fahrzeuginsassen-Erfassungssysteme
dazu in der Lage sind, das Aktivieren der Airbags entsprechend zu
steuern, wenn eine Person mit einem Gewicht unter einem vorbestimmten Wert
in dem Sitz sitzt.
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Dementsprechend
wurden andere Fahrzeugsicherheitssysteme vorgeschlagen, die das
Gewicht eines Insassen erfassen können. Wenn in einem derartigen
aufblasbaren Haltesystem das Gewicht des Insassen unter einem vorbestimmten
Wert ist, kann das System das Aufblassen des Airbags unterdrücken oder
eine Aktivierung des Airbags verhindern. Dadurch wird das Risiko
einer Verletzung reduziert, das durch das Aufblasen des Airbags
bei einem Insassen mit einem geringeren Gewicht verursacht wird.
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Weiterhin
wurden viele Kräfte
und Geschwindigkeiten der Airbag-Aktivierung allgemein optimiert, um
eine Person zu halten, die allgemein aufrecht an der Lehne des Sitzes
sitzt. Die Kraft und Geschwindigkeit der Airbag-Aktivierung kann
dabei unangemessen sein, wenn die Person anders in dem Sitz sitzt.
Es wurde deshalb ein Bedarf dafür
erkannt, das Aktivieren eines Airbags in Übereinstimmung mit der Sitzposition
des Insassen zu steuern.
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Teilweise
in Reaktion auf diesen Bedarf wurden andere Fahrzeugsicherheitssysteme
vorgeschlagen, die die Position eines Insassen in einem Sitz erfassen
können.
Wenn das System zum Beispiel erfasst, dass der Insasse im vorderen
Teil des Sitzes sitzt, unterdrückt
das System das Aufblasen des Airbags oder verhindert eine Aktivierung
des Airbags. Dadurch wird das Risiko einer Verletzung reduziert,
das ansonsten durch das Aufblasen des Airbags für den Insassen verursacht wird.
Es ist zu beachten, dass diese Insassen-Erfassungssysteme wertvolle
Daten erzeugen, anhand derer die Fahrzeugsicherheitssysteme effektiver
funktionieren können,
um Verletzungen an den Fahrzeuginsassen zu reduzieren.
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Eine
notwendige Komponente der oben erläuterten bekannten Systeme ist
eine Einrichtung, die das Vorhandensein eines Insassen in dem Sitz
erfasst. Eine derartige Einrichtung kann einen Sensor umfassen,
der in dem unteren Sitzpolster des Fahrzeugsitzes untergebracht
ist. Zum Beispiel gibt die US-Patentanmeldung
mit der Seriennummer 10/249,527 und der Veröffentlichungsnummer
US 2003/0196495 A1 im
Namen von Saunders et al. ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Erfassen der Besetzung eines Sitzes an, die ein Sensor/Emitter-Paar umfasst,
das in einem vormontierten, einstückigen und zylinderförmigen Gehäuse gehalten
wird. Das Gehäuse
ist ausgebildet, um in dem Sitzpolster in einem Loch montiert zu
werden, das sich von der B-Fläche
zu der A-Fläche
des Sitzpolsters erstreckt. Das in dem Gehäuse gehaltene Sensor/Emitter-Paar umfasst
einen Emitter und einen unter dem Sensor mit einem Abstand angeordneten
Sensor. Das zylindrische Gehäuse
ist aus einem zusammendrückbaren
und gummiartigen Material ausgebildet, das auf Lasten reagiert,
die auf die Oberfläche
des Sitzpolsters ausgeübt
werden. Das Gehäuse
wird in Reaktion auf eine auf das Sitzpolster wirkende Last zusammengedrückt. Die
Last wird durch die beim Zusammendrücken des Gehäuses verursachte
Bewegung des Emitters zu dem Sensor erfasst. Das Gehäuse ist ausreichend
elastisch, um den Emitter wieder zu seiner ursprünglichen Höhe zurückzuführen, wenn keine Last auf die
Oberfläche
des Sitzpolsters wirkt. Das System von Saunders et al. umfasst weiterhin
einen Prozessor, der die Sensorsignale empfängt und interpretiert, um das
Vorhandensein eines Insassen in dem Sitz anzugeben.
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Das
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem von Saunders et al. lehrt ein
Sensor/Emitter-Paar, das
das Vorhandensein eines Insassen in dem Fahrzeugsitz erfassen kann,
wobei es jedoch unter bestimmten Nachteilen leidet. Zum Beispiel
ist eine flexible Leiterplatte mit der B-Fläche des Sitzpolsters verbunden,
um das Gehäuse
in dem Sitzpolster einzuschließen.
Mit der Zeit kann sich die flexible Leiterplatte von dem Sitzpolster
lösen und
einen Pfad für Verunreinigungen
wie etwa Schaumpartikeln, Regenwasser usw. bilden, die das Gehäuse kontaktieren
und in dasselbe eindringen. Diese Verunreinigungen können die
Bewegung des Emitters zu und/oder von dem Sensor stören, sodass
eine Fehlfunktion des Sensors auftritt oder die Genauigkeit des
Systems auf anderer Weise beeinträchtigt wird.
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Ein
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem zum Messen des Vorhandenseins
und des Gewichts einer Person auf einem Fahrzeugsitz ist in der
nachveröffentlichten
DE 10 2004 031 143
A1 beschrieben. Nachteilig an dem bekannten System ist
jedoch, dass gelegentlich Verunreinigungen auftreten können, die den
sicheren Betrieb des Systems stören
können.
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Es
besteht deshalb ein Bedarf für
ein Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem, das im Wesentlichen unempfindlich
gegenüber
Scherkräften
ist und derart ausgebildet ist, dass es primär auf eine einzelne Bewegungsachse
reagiert. Außerdem
besteht ein Bedarf für
ein Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem, das weniger anfällig gegenüber Verunreinigungen
ist.
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Die
Aufgabe, diesen Bedarf zu befriedigen, wird erfindungsgemäß gelöst durch
ein Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
vorliegende Erfindung beseitigt die Nachteile aus dem Stand der
Technik und gibt ein Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem an, das einen Zustand
einer Fahrzeugsitzanordnung erfasst und wenigstens einen Emitter
und wenigstens einen Sensor in einer beabstandeten Beziehung zu dem
Emitter umfasst. Der Sensor kann betrieben werden, um die relative
Distanz zu dem Emitter zu erfassen und dadurch den Zustand der Fahrzeugsitzanordnung festzustellen.
Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem umfasst weiterhin wenigstens
eine Sensoranordnung mit einer Basis und einem oberen Gleitglied,
das gleitend für
eine Bewegung zu und weg von der Basis gehalten wird. Das obere
Gleitglied umfasst eine durchgehende Außenfläche, um das Eindringen von
Verunreinigungen in die Sensoranordnung zu verhindern. Weiterhin
werden der Emitter und/oder der Sensor durch das obere Gleitglied
gehalten. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem kann
in einem Fahrzeugsitz verwendet werden, um einen Zustand des Fahrzeugsitzes
zu erfassen.
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Vorzugsweise
ist die Sensoranordnung im Wesentlichen geschlossen, um das Eindringen
von Schaumpartikeln, Regenwasser oder anderen Fremdstoffen zu verhindern,
die den Betrieb des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems beeinträchtigen
könnten.
Die Sensoranordnung verlängert
dadurch die Lebensdauer des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems.
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Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die
folgende Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
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1 ist
eine Explosionsansicht einer Fahrzeugsitzanordnung einschließlich eines
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems
mit Verunreinigungs-Sperrgliedern, die dazu dienen, eine Verunreinigung
des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems zu
verhindern.
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2 ist
eine Explosionsansicht einer Ausführungsform einer Sensoranordnung
für die
Verwendung in dem Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem von 1.
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3 ist
eine seitliche Querschnittansicht der Sensoranordnung von 2 in
einem zusammengedrückten
Zustand.
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4 ist
eine seitliche Querschnittansicht der Sensoranordnung von 2 in
einem nicht zusammengedrückten
Zustand.
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5 ist
eine Explosionsansicht von oben auf eine andere Ausführungsform
eines Fahrzeugsinsassen-Erfassungssystems mit Verunreinigungs-Sperrgliedern.
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6 ist
eine Explosionsansicht des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems von 5.
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7 ist
eine seitliche Querschnittansicht der Sensoranordnung von 5.
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8 ist
eine seitliche Querschnittansicht der Sensoranordnung von 7 entlang
der Linie 8-8.
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In
den Zeichnungen werden jeweils gleiche Bezugszeichen verwendet,
um identische Elemente anzugeben. Eine Ausführungsform der Fahrzeugsitzanordnung
der vorliegenden Erfindung wird in 1 allgemein
durch das Bezugszeichen 10 angegeben. Die Fahrzeugsitzanordnung 10 umfasst
eine Sitzlehne, die allgemein durch das Bezugszeichen 12 angegeben
wird, und eine untere Sitzanordnung, die allgemein durch das Bezugszeichen 14 angegeben
wird. Die untere Sitzanordnung 14 umfasst ein Sitzpolster 16 mit
einer oberen Fläche 18 und
einer unteren Fläche 20,
die von der oberen Fläche 18 beabstandet ist.
Die obere Fläche 18 des
Sitzpolsters 16 kann auch als A-Fläche bezeichnet werden, und
die untere Fläche 20 kann
als B-Fläche
bezeichnet werden. Das Sitzpolster 16 definiert eine Innenseite 22 und
eine Außenseite 24.
Wenn ein Insasse (nicht gezeigt) auf der unteren Sitzanordnung 14 sitzt, übt das Gewicht des
Insassen eine Axiallast aus, die allgemein durch die obere Fläche 18 des
Sitzpolsters 16 zu der unteren Fläche 20 wirkt. Das
Gewicht des Insassen erzeugt zwar sowohl Axialkräfte als auch Scherkräfte in dem
Sitzpolster 16, wobei dem Fachmann jedoch deutlich sein
sollte, dass die primäre
Last des Gewichts des Insassen im Wesentlichen vertikal von der oberen
Fläche 18 durch
das Sitzpolster 16 zu der unteren Fläche 20 wirkt.
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Die
untere Sitzanordnung 14 umfasst weiterhin eine Sitzpfanne,
die allgemein durch das Bezugszeichen 26 angegeben wird.
Die Sitzpfanne 26 ist allgemein unter der unteren Fläche 18 angeordnet,
um das Sitzpolster 16 zu halten. Die Sitzpfanne 26 wird wiederum
relativ zu dem Boden des Fahrzeugs unter Verwendung eines aus dem
Stand der Technik bekannten Aufbaus wie etwa einer Sitzschiene (nicht gezeigt)
gehalten. Außerdem
umfasst die Fahrzeugsitzanordnung 10 ein Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem,
das allgemein durch das Bezugszeichen 28 angegeben wird
und in Nachbarschaft zu der unteren Fläche 20 des Sitzpolsters 16 angeordnet
ist. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 wird
verwendet, um einen Zustand der Fahrzeugsitzanordnung 10 zu
erfassen, etwa ob die Fahrzeugsitzanordnung 10 besetzt
ist oder nicht, ob der Insasse ein Gewicht über oder unter einer bestimmten
Anforderung aufweist oder ob der Insasse in einer bestimmten Haltung
sitzt.
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Das
Erfassungssystem
28 umfasst eine Schaltungsträgerschale,
die allgemein durch das Bezugszeichen
30 angegeben wird
und durch die Sitzpfanne
26 gehalten wird. Die Schale
30 umfasst
eine obere Fläche
32 in
Nachbarschaft zu der unteren Fläche
20 des
Sitzpolsters
16. In der bevorzugten Ausführungsform
ist die Schale
30 von dem Typ, der ausführlich in der US-Patentanmeldung
des vorliegenden Anmelders mit der Seriennummer US 10/749,16 =
US 2004/0262961 A1 und
dem Titel „Vehicle
Occupant Sensing System Having Circuit Carrier Tray" beschrieben wird.
Die Schale
30 hält
die Komponenten des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems
28, was weiter
unten ausführlicher
beschrieben wird.
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Das
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 umfasst weiterhin
einen Schaltungsträger 34,
der in Nachbarschaft zu der unteren Fläche 20 des Sitzpolsters 16 angeordnet
ist. Die Schale 30 halt den Schaltungsträger 34 auf
der oberen Fläche 32.
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Das
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 umfasst weiterhin
eine elektrische Schaltung 36, die durch den Schaltungsträger 34 gehalten
wird. Insbesondere ist der Schaltungsträger 34 aus einem dünnen, nicht
leitenden und korrosionsbeständigen Material
ausgebildet und umschließt
bekannte elektrische Komponenten, die die elektrische Schaltung 36 bilden.
Zum Beispiel werden in einer Ausführungsform der Schaltungsträger 34 und
die elektrische Schaltung 36 durch eine flexible Leiterplatte
gebildet.
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Die
elektrische Schaltung 36 ist elektrisch mit einer Steuereinrichtung
verbunden, die schematisch durch das Bezugszeichen 38 angegeben
ist. Wie weiter unten ausführlicher
erläutert, überträgt die elektrische
Schaltung 36 durch das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 erzeugte
elektrische Signale zu der Steuereinrichtung 38. Die Steuereinrichtung 38 ist
elektrisch mit einem Haltesystem verbunden, das allgemein durch
das Bezugszeichen 40 angegeben ist. Das Haltesystem 40 kann
verschiedenen Typen angehören
und etwa ein aufblasbares Haltesystem sein, und die Steuereinrichtung 38 sendet
eine Ausgabe auf der Basis der Signale aus der elektrischen Schaltung 36 zu
dem Haltesystem 40. Es wird hier auf ein aufblasbares Haltesystem
Bezug genommen, wobei dem Fachmann deutlich sein sollte, dass die
vorliegende Erfindung nicht auf einen bestimmten Typ des mit der
Steuereinrichtung 38 verbundenen Haltesystems 40 beschränkt ist.
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Das
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 umfasst weiterhin
wenigstens eine und vorzugsweise eine Vielzahl von Sensoranordnungen,
die allgemein durch das Bezugszeichen 42 angegeben sind.
Die Sensoranordnungen 42 werden durch die Schale 30 gehalten
und sind in Nachbarschaft zu der unteren Fläche 20 der Sitzpolsters 16 angeordnet.
In einer Ausführungsform
umfasst die untere Fläche 20 eine
Vielzahl von Vertiefungen, wobei die Sensoranordnungen 42 in Übereinstimmung
mit entsprechenden Vertiefungen in der unteren Fläche 20 des
unteren Sitzpolsters 16 beabstandet sind, sodass jede Sensoranordnung 42 an
einer entsprechenden Vertiefung positioniert ist. Wie weiter unten
ausführlicher erläutert, reagieren
die Sensoranordnungen 42 auf eine auf das Sitzpolster 16 wirkende
Last. Die Reaktion der Sensoranordnungen 42 wird zu der
Steuereinrichtung 38 kommuniziert, um den Zustand der Sitzanordnung 10 zu
erfassen, etwa ob die Sitzanordnung besetzt ist oder nicht, ob der
Insasse ein bestimmtes Gewicht wiegt und/oder ob der Insassen an einer
bestimmten Position sitzt. Die Sensoranordnungen 42 sind
im Wesentlichen beständig
gegenüber
Scherkräften
aus dem Sitzpolster 16. Weiterhin werden die Sensoranordnungen 42 im
Wesentlichen gegenüber
einer Verunreinigung geschützt,
um die Lebensdauer des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems 28 zu
verlängern,
was weiter unten ausführlicher
erläutert
wird.
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Eine
Ausführungsform
der Sensoranordnung 42 und einer Einrichtung zum Montieren
an der Schale 30 ist in 2 gezeigt.
Die Sensoranordnung 42 ist beispielhaft für alle Sensoranordnungen 42 in 1. Die
Sensoranordnung 42 umfasst eine Basis, die allgemein durch
das Bezugszeichen 44 angegeben wird, und ein oberes Gleitglied,
das allgemein durch das Bezugszeichen 46 angegeben wird.
Die Basis 44 ist an der Schale 30 fixiert, und
das obere Gleitglied 46 wird für eine Bewegung zu und weg
von der Basis 44 gehalten. In der gezeigten Ausführungsform
ist das obere Gleitglied 46 gleitend an der Basis 44 für eine Bewegung
zu und von der Basis 44 befestigt. Die Sensoranordnung 42 umfasst
weiterhin ein Vorspannglied 48 wie etwa eine Schraubenfeder,
die das obere Gleitglied 46 weg von der Basis 44 vorspannt. Die
Sensoranordnung 42 umfasst weiterhin einen Emitter 50 wie
etwa einen Permanentmagneten, der an dem oberen Gleitglied 46 montiert
ist. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 umfasst weiterhin
wenigstens einen und vorzugsweise eine Vielzahl von Sensoren 52.
In einer Ausführungsform
ist jeder der Sensoren 52 ein Hall-Effekt-Sensor 52,
der operativ mit dem Schaltungsträger 34 verbunden ist,
um elektrisch mit der Schaltung 36 zu kommunizieren. Dem
Fachmann sollte deutlich sein, dass das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 ein
Vorspannglied 48, einen Emitter 50 und einen Sensor 52 eines beliebigen
geeigneten Typs verwenden kann, so etwa ein anderes Vorspannglied 48 als
eine Schraubenfeder, einen anderen Emitter 50 als einen
Spulenmagneten und/oder einen anderen Sensor 52 als einen
Hall-Effekt-Sensor, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen
wird.
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Die
Befestigung zwischen dem Sensor
52 und dem Schaltungsträger
34 kann
auf beliebige Weise bewerkstelligt werden, etwa wie in der US-Patentanmeldung
des vorliegenden Anmelders mit der Seriennummer US 10/748,514 =
US 2004/0262958 A1 und
dem Titel „Vehicle
Occupant Sensing System and Method of Electrically Attaching a Sensor
to an Electrical Circuit".
Der Sensor
52 kann betrieben werden, um die relative Distanz
zu dem Emitter
50 wie weiter unten beschrieben zu erfassen.
Weil der Emitter
50 an dem oberen Gleitglied
46 montiert
ist,. kann der Sensor
52 betrieben werden, um eine Bewegung des
oberen Gleitglieds
46 zu und weg von der Basis
44 zu
erfassen. Wenn also das Sitzpolster
16 besetzt wird, gleiten
die oberen Gleitglieder
46 jeder Sensoranordnung
42 zu
den entsprechenden Basen
44, wobei die Sensoren
52 die Änderung
in der Distanz zu den entsprechenden Emittern
50 erfassen.
Die Sensoren
52 übertragen
korrelierende Signale zu der Steuereinrichtung
38, und
die Steuereinrichtung
38 sendet eine Ausgabe auf der Basis
dieser Signale zu dem Haltesystem
40. Es ist zu beachten,
dass wenn das Sitzpolster
16 nicht besetzt ist, die Sensoren
52 auch
die relative Distanz zu den entsprechenden Emittern
50 erfassen
können,
um festzustellen, dass die Sitzanordnung
10 nicht besetzt
ist. Der Betrieb des Haltesystems
40 kann deshalb in Übereinstimmung
mit dem Zustand der Sitzanordnung
10 erfolgen. Wenn man
zum Beispiel annimmt, dass das Haltesystem
40 ein Airbag-System
ist und dass das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
28 feststellt, dass
die Sitzanordnung
10 nicht besetzt ist, kann das Haltesystem
40 getrennt
werden und ein Aktivieren des Airbags verhindert werden. Wenn entsprechend das
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
28 feststellt,
dass der Insasse ein bestimmtes Gewicht wiegt und/oder der Insasse
an einer bestimmten Position sitzt, kann der Airbag derart aufgeblasen
werden, dass er den Insassen in dieser Situation sicher hält.
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Wie
weiter unten ausführlicher
erläutert,
umfasst das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 der vorliegenden
Erfindung weiterhin wenigstens eines und vorzugsweise eine Vielzahl
von Verunreinigungs-Sperrgliedern, die allgemein durch das Bezugszeichen 54 angegeben
werden. Jede Sensoranordnung 42 umfasst ein daran befestigtes
Verunreinigungs-Sperrglied 54. Allgemein umschließen die Verunreinigungs-Sperrglieder 54 das
entsprechende obere Gleitglied 46 und die Basis 44 wenigstens
teilweise, um eine Verunreinigung der Sensoranordnung 42 zu
reduzieren, was weiter unten im größeren Detail erläutert wird.
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Mit
Bezug auf
2–
4 wird im
Folgenden eine bestimmte Ausführungsform
der Sensoranordnung
42, des Sperrglieds
54 und
der Befestigungseinrichtung innerhalb des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems
28 erläutert. Es
ist jedoch zu beachten, dass das Sperrglied
54 auch in
anderen Fahrzeuginsassen-Erfassungssystemen
verwendet werden kann, wie etwa in denjenigen, die in den US-Patentanmeldungen
des vorliegenden Anmelders mit der Seriennummer US 10/606,649 =
US 7132953 B2 und
dem Titel „Encapsulate
Spring Senor Assembly" vom
26. Juli 2003 und/oder der Seriennummer US 10/748,536 =
US 7021707 B2 und dem
Titel „Vehicle
Occupant Sensing System Having a Low Profile Sensor Assembly" vom 30. Dezember 2003
beschrieben sind.
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Wie
in 2–4 gezeigt,
umfasst die Basis 44 eine Basisführung 56, die als
rechteckiges Rohr ausgebildet ist. Die Basis 44 umfasst
weiterhin ein Halteglied, das allgemein durch das Bezugszeichen 58 angegeben
ist. Das Halteglied 58 ist scheibenförmig und einstückig an
einem Ende der Basisführung 56 befestigt.
Das Halteglied 58 umfasst einen äußeren Flansch 59,
der sich von der Basisführung 56 nach
außen
erstreckt, und eine interne Plattform, die allgemein durch das Bezugszeichen 60 angegeben
ist und innerhalb der Basisführung 56 angeordnet
ist.
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Der äußere Flansch 59 des
Halteglieds 58 umfasst eine im Wesentlichen flache Unterseite 61 und
Oberseite 62. Die Unterseite 61 wird über der oberen
Fläche 32 der
Schale 30 gehalten. Das Halteglied 58 umfasst
eine Vielzahl von Haltegraten 64. Die Grate 64 krümmen sich
von dem Außenumfang des
Halteglieds 58 nach innen und erstrecken sich von der Oberseite 62 des
Halteglieds 58 nach oben. In der gezeigten Ausführungsform
sind die Grate 64 auf gegenüberliegenden Seiten des Halteglieds 58 angeordnet.
Die Schale 30 umfasst eine Vielzahl von Klammern 66.
Die Klammern 66 erstrecken sich von der oberen Fläche 32 der
Schale 30 nach oben und enden in einem dreieckigen Kopf 68.
Der Schaltungsträger 34 umfasst
eine Vielzahl von Öffnungen 70, durch
die sich die Klammern 66 durch den Schaltungsträger 34 zu
der Basis 44 erstrecken. Um die Basis 44 mit der
Schale 30 zu verbinden, wird die Basis 44 axial
zu der oberen Fläche 32 der
Schale 30 bewegt. Wenn die Klammern 66 die Haltegrate 64 kontaktieren,
werden die Klammern 66 nach außen gebogen. Wenn sich die
Basis 44 weiter bewegt, werden die Klammern 66 zurück gebogen
und bewegen sich die Köpfe 68 über die
Haltegrate 64, um die Basis 44 an der Schale 30 zu
montieren.
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Die
Basisführung 56 weist
eine Innenfläche 72 auf.
Die Basisführung 56 umfasst
wenigstens eine und vorzugsweise eine Vielzahl von oberen Flanschgliedern 74.
Die Flanschglieder 74 sind jeweils dreieckig geformt, mit
jeweils neunzig Grad (90°)
zueinander auf einem oberen Rand der Innenfläche 72 positioniert
und von der Innenfläche 72 nach
innen ausgerichtet. Die Innenfläche 72 der
Basisführung 56 wird
verwendet, um die Bewegung des oberen Gleitglieds 46 zu
begrenzen, was weiter unten ausführlicher
erläutert
wird.
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Das
obere Gleitglied 46 umfasst einen oberen Scheibenteil 76 und
eine kontinuierliche Haltewand 78, die sich axial von dem
Außenumfang
des oberen Scheibenteils 76 nach unten erstreckt. Die Haltewand 78 ist
in Übereinstimmung
mit der Innenfläche 72 der
Basisführung 56 dimensioniert,
sodass sich das obere Gleitglied 46 in der Basisführung 56 bewegen
kann.
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In
der gezeigten Ausführungsform
umfasst das obere Gleitglied 46 wenigstens eine und vorzugsweise
eine Vielzahl von Rippen 80. Jede Rippe 80 ist
allgemein gerade und erstreckt sich von der Haltewand 78 nach
außen.
Die Rippen 80 sind zueinander beabstandet um die Haltewand 78 herum
angeordnet. Vorzugsweise erstrecken sich die Rippen 80 von
der Haltewand 78 nach außen, um die Innenfläche 72 der
Basisführung 56 zu
kontaktieren. Der Kontakt zwischen den Rippen 80 und der
Innenfläche 72 der
Basis 44 führt
die Gleitbewegung des oberen Gleitglieds 46 relativ zu
der Basis 44. Insbesondere bewegt sich das obere Gleitglied 46 axial
in Bezug auf die Basis 44, wobei ein Kippen oder Drehen
relativ zu der Basis 44 aufgrund des Kontakts zwischen den
Rippen 80 und der Innenfläche 72 der Basis 44 im
Wesentlichen verhindert wird. Das obere Gleitglied 46 wird
also weitgehend nicht durch die Scherkräfte in dem Sitzpolster 16 beeinflusst.
Weiterhin reduzierten die Rippen 80 den Oberflächenkontakt
zwischen dem oberen Gleitglied 46 und der Innenfläche 72 der
Basis 44. Weiterhin reduzieren die Rippen 80 die
Reibung zwischen dem oberen Gleitglied 46 und der Basis 44,
wenn sich das obere Gleitglied 46 bewegt. Die Rippen 80 und
die Innenfläche 72 kann auch
poliert werden, um die Reibung weiter zu reduzieren.
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In
der gezeigten Ausführungsform
umfassen die Rippen 80 untere Enden 84, die sich
von der unteren Kante der Haltewand 78 weg erstrecken.
Die Plattform 60 umfasst Öffnungen 86, die unter
den unteren Enden 84 in jeder Rippe 80 positioniert
sind. Die Schale 30 umfasst weiterhin Taschen 88,
die unter den unteren Enden 84 und den Öffnungen 86 positioniert
sind. Vorzugsweise sind die unteren Enden 84, die Öffnungen 86 und
die Taschen 88 derart ausgerichtet, dass sich die unteren
Enden 84 durch die Öffnungen 86 und
in die Taschen 88 bewegen. Vorzugsweise wird dadurch ermöglicht,
dass sich das obere Gleitglied 46 weiter zu der Basis 44 bewegt, sodass
die Sensoranordnung 42 weniger dazu neigt, den Komfort
der Fahrzeugsitzanordnung 10 zu beeinträchtigen.
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Das
obere Gleitglied 46 umfasst weiterhin wenigstens eines
und vorzugsweise eine Vielzahl von unteren Flanschgliedern 82.
Die unteren Flanschglieder 82 sind jeweils dreieckig geformt,
erstrecken sich von einer unteren Kante der Haltewand 78 und
sind von dieser nach außen
ausgerichtet. Die unteren Flanschglieder 82 sind in Übereinstimmung
mit den oberen Flanschgliedern 72 der Basis 44 beabstandet.
Für die
Befestigung des oberen Gleitglieds 46 an der Basis 44 wird
das obere Gleitglied 46 axial zu der Basis 44 bewegt,
bis die unteren Flanschglieder 82 die oberen Flanschglieder 72 kontaktieren. Eine
weitere Bewegung des oberen Gleitglieds 46 biegt die unteren
Flanschglieder 82 nach innen, und eine noch weitere Bewegung
ermöglicht,
dass sich die unteren Flanschglieder 82 unter den oberen
Flanschgliedern 72 zurück
biegen. Nach der Befestigung veranlasst eine Bewegung des oberen
Gleitglieds 46 von der Basis 44 weg, dass die
unteren Flanschglieder 82 die oberen Flanschglieder 74 kontaktieren. Auf
diese Weise wirken die unteren Flanschglieder 82 und die
oberen Flanschglieder 74 zusammen, um die Distanz der Gleitbewegung
des oberen Gleitglieds 46 von der Basis 44 weg
zu begrenzen.
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Weiterhin
wirken die Plattform 60 der Basis 44 und die untere
Kante der Haltewand 78 des oberen Gleitglieds 46 zusammen,
um die Gleitbewegung des oberen Gleitglieds 46 zu der Basis 44 zu
begrenzen. Insbesondere wenn sich das obere Gleitglied 46 zu
der Basis 44 bewegt, kontaktiert die untere Kante der Haltewand 78 die
Plattform 60 der Basis 44, um eine weitere Bewegung
zu begrenzen. Die unteren Enden 84 der Rippen 80 und
die Schale 20 können
zusammenwirken, um die Bewegung des oberen Gleitglieds 46 zu
der Basis 44 zusätzlich
oder alternativ zu der Haltewand 78 und der Plattform 60 zu
begrenzen.
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Weiterhin
umfasst das obere Gleitglied 46 ein Halteglied 90.
Das Halteglied 90 ist napfförmig und erstreckt sich in
der allgemeinen Richtung der Basis 50 von dem Zentrum des
oberen Scheibenteils 76 des oberen Gleitglieds 46.
Der Emitter 50 ist innerhalb des Halteglieds 90 angeordnet,
wobei der Boden und die Seiten des Emitters 50 darin gehalten werden.
Wie in 3 und 4 gezeigt, umfasst das Halteglied 90 Schlitze 92,
die sich über
die Bodenfläche
des Emitters 50 erstrecken, um die Bodenfläche des
Emitters 50 teilweise freizulegen.
-
In
der gezeigten Ausführungsform
umfasst das obere Gleitglied
46 weiterhin ein Befestigungsglied
94.
Das Befestigungsglied
94 kann in Übereinstimmung mit der gleichzeitig
anhängigen
US-Patentanmeldung des vorliegenden Anmelders mit der Seriennummer
10/899192 =
US 7258398
B2 und dem Titel „Vehicle
Occupant Sensing System Having an Upper Side Member with an Emitter
Interference Member" vom
26. Juli 2004 aufgebaut sein. In der gezeigten Ausführungsform
ist das Befestigungsglied
94 allgemein flach und schwenkbar
an einem oberen Ende des oberen Scheibenteils
76 des oberen
Gleitglieds
46 befestigt. Das Befestigungsglied
94 umfasst
eine Vielzahl von Klammern
96, und der obere Scheibenteil
76 umfasst
eine entsprechende Vielzahl von Öffnungen
98.
Das Befestigungsglied umfasst weiterhin eine Öffnung
100 mit einem
Befestigungsarm
102, der sich von der Peripherie der Öffnung
100 in
die Öffnung
100 erstreckt.
Wenn der Emitter
50 in dem Halteglied
90 positioniert
ist, kann das Befestigungsglied
94 über das Halteglied
90 geschwenkt werden,
wobei die Klammern
96 in den Öffnungen
98 an dem
oberen Gleitglied
46 befestigt werden können. Wenn das Befestigungsglied
94 derart
positioniert ist, kontaktiert der Befestigungsarm
102 vorzugsweise
den Emitter
50 und spannt den Emitter
50 in das
Halteglied
90 vor. Das Befestigungsglied
94 montiert
den Emitter
50 also auf robustere Weise an dem oberen Gleitglied
46.
-
Wie
oben genannt, umfasst die Sensoranordnung 42 ein Vorspannglied 48.
Das Vorspannglied 48 ist in der gezeigten Ausführungsform
eine Schraubenfeder. Wie am besten in 3 und 4 zu
erkennen, wird ein Ende des Vorspannglieds 48 durch eine
Montagefläche 104 der
Plattform 60 der Basis 44 gehalten. Die Plattform 60 umfasst
einen Grat 106, der sich von der Montagefläche 104 nach
oben erstreckt und um dieselbe herum zentriert ist, um das Vorspannglied 48 über der
Montagefläche 104 zentriert
zu halten. Das gegenüberliegende
Ende des Vorspannglieds 48 ist um das Halteglied 90 herum angeordnet
und kontaktiert die Bodenfläche
des oberen Scheibenteils 76 des oberen Gleitglieds 46 derart,
dass das Vorspannglied 48 das obere Gleitglied 46 von
der Basis 44 weg vorspannt. Vorzugsweise veranlasst das
Vorspannglied 48, dass die unteren Flanschglieder 82 des
oberen Gleitglieds 46 die oberen Flanschglieder 74 der
Basis 44 kontaktieren, wenn das Sitzpolster nicht besetzt
ist.
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Die
Plattform 60 der Basis 44 umfasst weiterhin eine Öffnung 107,
die in dem Zentrum der Basis 44 positioniert ist. Die Öffnung 107 umfasst
einen Freiraum für
den Sensor 52. Vorzugsweise ist der Sensor 52 mit
dem Emitter 50 ausgerichtet, wenn sich das oberen Gleitglied 46 zu
und weg von der Basis 44 bewegt, um die Distanz zwischen
dem Emitter 50 und dem Sensor 52 genau zu erfassen.
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Die
Basis 44 und das obere Gleitglied 46 wirken also
zusammen, um einen inneren Hohlraum 108 der Sensoranordnung 42 zu
definieren. Der Sensor 52 und das Vorspannglied 48 sind
innerhalb des inneren Hohlraums 108 angeordnet. Eine Verunreinigung
des inneren Hohlraums 108 kann eine Fehlfunktion des Sensors 52 und/oder
Vorspannglieds 48 verursachen. Zum Beispiel können Staubpartikeln und/oder
Schaumpartikeln aus dem Sitzpolster 16 in den inneren Hohlraum 108 eindringen
und eine Bewegung des oberen Gleitglieds 46 in der bevorzugten Weise
behindern. Entsprechend können
Regenwasser oder andere Flüssigkeiten
in den inneren Hohlraum 108 eindringen und eine Fehlfunktion
des Sensors 52 verursachen. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 der
vorliegenden Erfindung umfasst deshalb das Verunreinigungs-Sperrglied 54,
das das obere Gleitglied 46 und die Basis 44 wenigstens
teilweise umgibt, um eine Verunreinigung des inneren Hohlraums 108 der
Sensoranordnung 42 zu vermindern.
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In
der gezeigten Ausführungsform
ist das Sperrglied 54 ein einzelnes einstückiges Glied,
das eine flache obere Plattform 110 und eine Wand 112 umfasst.
Die Wand 112 ist konturiert, um die Form der Sensoranordnung 42 aufzunehmen.
Dazu erstreckt sich die Wand 112 in der gezeigten Ausführungsform
von der Peripherie der oberen Plattform 110 nach unten,
biegt sich dann in einer ersten Biegung 114 mit 180° nach oben
und biegt sich anschließend
in einer zweiten Biegung 116 mit 180° nach unten. Das Sperrglied 54 umfasst
weiterhin einen unteren Flansch 118, der einstückig mit
dem unteren Ende der Wand 112 verbunden ist und sich von
derselben in einer horizontalen Richtung nach außen erstreckt, wie am besten
in 2 zu erkennen. Der untere Flansch 118 umfasst
eine Vielzahl von Vertiefungen 119, die einen Freiraum
für die
Haltegrate 64 der Basis 44 vorsehen, wenn das
Trägerglied 54 an
der Basis 44 befestigt ist. Das Sperrglied 54 definiert
an seinem unteren Ende eine Öffnung 120,
wobei das obere Gleitglied 46 und die Basis 44 durch
die Öffnung 120 hindurch
gehen, wenn das Sperrglied 54 befestigt wird.
-
Das
Sperrglied 54 umfasst weiterhin wenigstens eine Halteschiene,
die allgemein durch das Bezugszeichen 122 angegeben ist
und dazu dient, das Sperrglied 54 an der Basis 44 zu
befestigen. In der gezeigten Ausführungsform sind eine Vielzahl
von ersten Halteschienen 124 und eine Vielzahl von zweiten
Halteschienen 126 vorgesehen. Die ersten Halteschienen 124 sind
allgemein gerade und erstrecken sich von dem unteren Flansch 118 des
Sperrglieds 54 nach unten. Die ersten Halteschienen 124 sind entgegengesetzt
auf dem Sperrglied 54 angeordnet. Die Basis 44 umfasst
weiterhin wenigstens einen Schlitz 128, dessen Form und
Position denjenigen der ersten Halteschienen 124 entspricht.
In der gezeigten Ausführungsform
sind Schlitze 128 neben jedem Haltegrad 64 der
Basis 44 vorgesehen. Jeder Schlitz 128 ist allgemein
gerade und erstreckt sich durch das Halteglied 58 der Basis 44.
Wie am besten in 4 zu erkennen, werden die ersten
Halteschienen 124 des Sperrglieds 54 in den entsprechenden Schlitzen 128 der
Basis 44 gehalten, um das Sperrglied 54 an der
Basis 44 zu befestigen. Jede der ersten Halteschienen 124 umfasst weiterhin
einen knolligen Kopf 130, um das Sperrglied 54 auf
robustere Weise an der Basis 44 zu befestigen.
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Die
zweiten Halteschienen 126 sind allgemein gerade und erstrecken
sich von dem unteren Flansch 118 des Sperrglieds 54 nach
unten. Die zweiten Halteschienen 126 umfassen jeweils einen Kopf 132,
an dem sich die Schiene 126 nach innen zu dem Zentrum des
Sperrglieds 54 krümmt.
Die zweiten Halteschienen 126 sind einander gegenüber auf dem
Sperrglied 54 angeordnet und mit 90° zu den ersten Halteschienen 124 beabstandet.
Die Basis 44 umfasst weiterhin Vertiefungen 134 an
der Peripherie des Halteglieds 58 an Positionen, die denjenigen
der zweiten Halteschienen 126 entsprechen. Wie am besten
in 3 zu erkennen ist, erstrecken sich die zweiten
Halteschienen 126 durch die Vertiefungen 134,
wobei die Köpfe 132 an
der unteren Seite 61 der Basis 44 befestigt sind.
Die Schale 130 umfasst Taschen 88, in die sich
die zweiten Halteschienen 126 erstrecken, damit die Köpfe 132 an
der unteren Seite 61 der Basis 44 befestigt werden
können.
In der bevorzugten Ausführungsform
sind die Taschen 88 ausreichend flach, sodass die obere
Fläche 32 der
Schale 30 die zweiten Halteschienen 126 in die
untere Seite 61 der Basis 44 drückt, wodurch
das Halteglied 54 besser an der Basis 44 gehalten
wird.
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Weiterhin
umfasst die obere Fläche 32 der Schale 30 wenigstens
einen und vorzugsweise eine Vielzahl von Pfosten 136. Die
Pfosten 136 erstrecken sich von der oberen Fläche 32 der
Schale 30 nach oben und sind um die Sensoranordnung 42 herum einander
gegenüberliegend
angeordnet. Die Pfosten 136 sind derart positioniert und
dimensioniert, dass die Pfosten 136 die zweiten Halteschienen 126 des Sperrglieds 54 gegen
die Peripherie des Halteglieds 58 der Basis 44 drücken, wie
am besten in 3 zu erkennen ist. Die Pfosten 136 verbessern
also den Halt des Sperrglieds 54 an der Basis 44.
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In
der gezeigten Ausführungsform
wirken das Sperrglied 54 und die obere Fläche 32 der
Schale 30 zusammen, um das obere Gleitglied 46 und
die Basis 44 im Wesentlichen zu umschließen. Dem Fachmann
sollte deutlich sein, dass das Sperrglied 54 auch derart
konfiguriert sein kann, dass nur dieses das obere Gleitglied 46 und
die Basis 44 umschließt, ohne
dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird.
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Das
Sperrglied 54 ist vorzugsweise aus einem elastischen flexiblen
Material wie etwa Gummi hergestellt. Dabei kann sich das Sperrglied 54 biegen,
sodass sich das obere Gleitglied 46 relativ zu der Basis 44 bewegen
kann. Das Sperrglied 54 verhindert, dass Verunreinigungen
wie etwa Schaumpartikeln, Regenwasser oder andere Fremdstoffe die Sensoranordnung 42 und
den Sensor 52 kontaktieren und den Betrieb derselben beeinträchtigen.
Als solche verlängern
die Sperrglieder 54 die Lebensdauer des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems 28.
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Wie
in 5 bis 8 gezeigt, ist eine zweite Ausführungsform
des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems allgemein durch das Bezugszeichen 228 angegeben,
wobei jeweils um 200 erhöhte Bezugszeichen verwendet
werden, um ähnliche
Elemente wie in der Ausführungsform
von 2 bis 4 anzugeben. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 kann
in der Fahrzeuginsassen-Sitzanordnung 10 von 1 verwendet
werden.
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Das
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 umfasst eine erste
Schaltungsträgerschale 230 und
einen Schaltungsträger 234,
der bis auf die im Folgenden erläuterten
Unterschiede ähnlich
wie in der Ausführungsform
von 2 bis 4 beschaffen ist. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 umfasst
weiterhin eine und vorzugsweise eine Vielzahl von Sensoranordnungen,
die allgemein durch das Bezugszeichen 242 angegeben werden. Dem
Fachmann sollte deutlich sein, dass obwohl in 5 nur
eine Sensoranordnung 242 gezeigt ist, das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 der
vorliegenden Erfindung eine beliebige Anzahl von Sensoranordnungen 242 einschließlich einer
Matrix von Sensoranordnungen 242 wie in 1 gezeigt
umfassen kann.
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Die
Sensoranordnungen 242 umfassen eine Basis, die allgemein
durch das Bezugszeichen 244 angegeben ist, und ein oberes
Gleitglied, das allgemein durch das Bezugszeichen 246 angegeben
ist. Das obere Gleitglied 246 ist gleitend für eine Bewegung
zu und von der Basis 244 gehalten, was weiter unten ausführlicher
erläutert
wird. Die Sensoranordnung 242 definiert einen inneren Hohlraum 308 (7 & 8).
Die Sensoranordnung 242 umfasst weiterhin ein Vorspannglied 248,
das das obere Gleitglied 246 von der Basis 244 weg
vorspannt. Weiterhin umfasst das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 wenigstens
einen und vorzugsweise eine Vielzahl von Emittern 250,
die den oben mit Bezug auf 2 bis 4 erläuterten
Emittern 50 ähnlich sind.
Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 umfasst
außerdem
wenigstens einen und vorzugsweise eine Vielzahl von Sensoren 252.
Jeder Sensor 252 ist in einer beabstandeten Beziehung zu
einem entsprechenden Emitter 250 angeordnet, wobei der Sensor 252 betrieben
werden kann, um eine relative Distanz zu dem Emitter 250 zu
erfassen. Jede Sensoranordnung 242 umfasst einen assoziierten
Emitter 250 und einen assoziierten Sensor 252 wie
in 5–8 gezeigt.
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Der
Emitter 250 und/oder der Sensor 252 werden durch
das obere Gleitglied 246 für eine Bewegung zu und von
dem jeweils anderen Element gehalten. Zum Beispiel umfasst in der
gezeigten Ausführungsform
das obere Gleitglied 246 ein Halteglied, das allgemein
durch das Bezugszeichen 290 (6–8)
angegeben wird, wobei der Emitter 250 durch das Halteglied 290 gehalten
wird. Der Sensor 252 wird durch den Schaltungsträger 234 gehalten
und ist in dem inneren Hohlraum 308 der Sensoranordnung 242 angeordnet.
Wenn sich das obere Gleitglied 246 zu und von der Basis 244 bewegt,
bewegt sich der Emitter 250 mit dem oberen Gleitglied 246 zu
und von dem Sensor 252, um den Zustand der Fahrzeugsitzanordnung 10 zu
erfassen, was weiter ausführlicher
erläutert
wird. Das Halteglied 290 öffnet sich zu dem inneren Hohlraum 208 der
Sensoranordnung 24. Das obere Gleitglied 246 umfasst eine
kontinuierliche Außenfläche 311,
um das Eindringen von Verunreinigungen in die Sensoranordnung 242 zu
verhindern, was weiter unten ausführlicher erläutert wird.
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Im
Folgenden werden die spezifischen Merkmale der Sensoranordnung 242 und
des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems 228 von 5–8 erläutert. Wie
gezeigt, umfasst die Basis 224 allgemein eine Basisführung 256 und
ein Halteglied 258. Das Halteglied 258 ist flach
und über
dem Schaltungsträger 234 positioniert.
Die Basisführung 256 ist
allgemein rohrförmig
und an einem Ende an dem Halteglied 258 befestigt und erstreckt
sich von demselben axial zu dem Sitzpolster 16. Die Basis 244 umfasst weiterhin
einen inneren Grat 260 wie in 7 und 8 gezeigt.
Der innere Grat 260 ist ebenfalls rohrförmig und an einem Ende an dem
Halteglied 258 verbunden, um sich axial von dem Halteglied 258 zu dem
Sitzpolster 16 zu erstrecken. In der gezeigten Ausführungsform
ist der innere Grat 260 innerhalb der Basisführung 256 angeordnet
und axial darin zentriert.
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Das
Halteglied 258 umfasst eine Vielzahl von Haltegraten 264.
Die Grate 264 krümmen
sich innerhalb der äußeren Peripherie
des Halteglieds 258 und erstrecken sich von der Oberseite 262 des
Halteglieds 258 zu dem Sitzpolster 16. In der
gezeigten Ausführungsform
sind die Grate 264 auf gegenüberliegenden Seiten des Halteglieds 258 angeordnet. Die
Schale 230 umfasst eine Vielzahl von Klammern 266 für die Montage
der Basis 244 an der Schale 230. Die Klammern 266 erstrecken
sich von der oberen Fläche 232 der
Schale 230 durch die Öffnungen 270 in
dem Schaltungsträger 234 und
zu der Basis 244 (5). Die
Klammern 266 umfassen jeweils einen vergrößerten Kopf 268.
Um die Basis 244 an der Schale 230 zu montieren,
wird die Basis 244 zwischen den Köpfen 268 positioniert
und axial zu der oberen Fläche 232 der
Schale 230 bewegt. Wenn die Köpfe 268 die Haltegrate 264 kontaktieren,
biegen sich die Klammern 266 nach außen. Wenn sich die Haltegrate 264 entlang
der Köpfe 286 bewegen,
biegen sich die Klammern 266 elastisch zurück zu den Haltegraten 264 und
bewegen sich die Köpfe 268 über die
Haltegrate 264, wodurch die Basis 244 an der Schale 230 montiert
wird.
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Die
Basisführung 256 weist
eine innere Fläche 272 wie
in 5, 7 und 8 gezeigt
auf. Die Basisführung 256 umfasst wenigstens
eines und vorzugsweise eine Vielzahl von oberen Flanschgliedern 274.
Die Flanschglieder 274 sind dreieckig geformt, mit neunzig
Grad (90°)
zueinander auf einem Rand 275 der Basisführung 256 beabstandet
und von der Innenfläche 172 nach
innen zu der Achse A ausgerichtet. Die Innenfläche 272 der Basisführung 256 wird
verwendet, um die Bewegung des oberen Gleitglieds 246 zu
führen,
wobei die oberen Flanschglieder 274 verwendet werden, um
die Bewegung des oberen Gleitglieds 246 zu begrenzen, was
weiter unten ausführlicher
erläutert
wird.
-
Wie
in 6–8 gezeigt,
umfasst das obere Gleitglied 246 einen oberen Scheibenteil 276 und
eine Haltewand 278. Der obere Scheibenteil 276 ist
allgemein flach und vorzugsweise parallel zu dem Halteglied 258 der
Basis 244 angeordnet. Die Haltewand 278 ist allgemein
rechteckig und rohrförmig ausgebildet
und erstreckt sich axial von dem oberen Scheibenteil 276 zu
der Basis 244. Die Haltewand 278 ist in Übereinstimmung
mit der Innenfläche 272 der
Basisführung 256 derart
dimensioniert, dass die Haltewand 278 beweglich innerhalb
der Basisführung 256 angeordnet
sein kann.
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Das
obere Gleitglied 246 umfasst weiterhin eines und vorzugsweise
eine Vielzahl von unteren Flanschgliedern 282 (6 und 8).
Die unteren Flanschglieder 282 sind jeweils dreieckig geformt und
erstrecken sich von einer unteren Kante der Haltewand 278 weg
von der Achse A. Die unteren Flanschglieder 282 sind auf
dem oberen Gleitglied 246 in Übereinstimmung mit den oberen
Flanschgliedern 274 der Basis 244 angeordnet.
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Um
das obere Gleitglied 246 an der Basis 244 zu befestigen,
wird das obere Gleitglied 246 axial zu der Basis 244 bewegt,
bis die unteren Flanschglieder 282 die oberen Flanschglieder 274 kontaktieren. Eine
weitere Bewegung des oberen Gleitglieds 246 bewegt die
unteren Flanschglieder 282 zu der Achse A. Und sobald sich
die unteren Flanschglieder 282 die oberen Flanschgliedern 274 passieren,
bewegen sich die unteren Flanschglieder 282 elastisch unterhalb
der oberen Flanschglieder 274. Nach der Befestigung spannt
das Vorspannglied 248 die oberen Gleitglieder 246 von
der Basis 244 weg zu einer vollständig ausgefahrenen Position
(7 und 8), in der die unteren Flanschglieder 282 die
oberen Flanschglieder 274 kontaktieren. Das obere Gleitglied 246 kann
auch gegen die Vorspannkraft des Vorspannglieds 248 zu
der Basis 244 bewegt werden, sodass sich die Haltewand 278 des
oberen Gleitglieds 246 axial im Inneren der Basis 244 bewegt.
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Wie
in
6 und
7 gezeigt, umfasst das obere
Gleitglied
246 wenigstens eine und vorzugsweise eine Vielzahl
von Rippen
280. Die Rippen
280 können in Übereinstimung
mit der gleichzeitig anhängigen
US-Patentanmeldung des vorliegenden Anmelders mit der Seriennummer
US 11/085,914 =
US 2006/0091655
A1 und dem Titel „Vehicle
Occupant Sensing System Having Guiding Rips" vom 22.03.2005 aufgebaut sein. Jede
Rippe
280 erstreckt sich axial entlang der Haltewand
278 und
weg von der Achse A. Die Rippen
280 sind zueinander um
die Haltewand
278 herum beabstandet. Zum Beispiel sind
in der gezeigten Ausführungsform
eine Vielzahl von Rippen
280 in Nachbarschaft zu den Ecken
der Haltewand
278 angeordnet. Vorzugsweise kontaktiert
jede der Rippen
280 die Innenfläche
272 der Basisführung
256 wie
in
7 gezeigt. Der Kontakt zwischen den Rippen
280 und
der Innenfläche
272 der Basis
244 führt die
Gleitbewegung des oberen Gleitglieds
246 innerhalb der
Basis
244. Insbesondere wird durch den Kontakt zwischen
den Rippen
280 und der Innenfläche
272 der Basis
244 ein
Kippen des oberen Gleitglieds
246 relativ zu der Basis
244 im
Wesentlichen verhindert. Weiterhin reduzieren die Rippen
280 den
Oberflächenkontakt
zwischen dem oberen Gleitglied
246 und der Innenfläche
272 der Basis
244.
Weiterhin reduzieren die Rippen
280 die Reibung zwischen
dem oberen Gleitglied
246 und der Basis
244, wenn
sich das obere Gleitglied
246 bewegt. Die Rippen
280 und
die Innenfläche
272 können auch
poliert sein, um die Reibung weiter zu reduzieren.
-
In
der gezeigten Ausführungsform
umfassen die Rippen 280 untere Enden 284 (6 und 7), die
sich von der unteren Kante der Haltewand 278 weg erstrecken.
Das Halteglied 258 der Basis 244 umfasst wenigstens
eine und vorzugsweise eine Vielzahl von ersten Öffnungen 286 (6–8).
Der Schaltungsträger 234 umfasst
weiterhin wenigstens eine und vorzugsweise eine Vielzahl von zweiten Öffnungen 287 (5, 7 und 8),
und die Schale 230 umfasst wenigstens eine und vorzugsweise eine
Vielzahl von Taschen 288 (5, 7 und 8).
In der bevorzugten Ausführungsform
entsprechen die Anzahl und die Größe der ersten Öffnungen 286,
der zweiten Öffnungen 287 und
der Taschen 288 jeweils denjenigen der Rippen 280.
Weiterhin sind die ersten Öffnungen 286,
die zweiten Öffnungen 287 und
die Taschen 288 axial mit den Rippen 280 ausgerichtet,
sodass sich die Rippen 280 durch die ersten und zweiten Öffnungen 286, 287 und
in die Taschen 288 erstrecken können, wenn sich das obere Gleitglied 246 zu
der Basis 244 bewegt. Das obere Gleitglied 246 kann
sich über
eine größere Distanz
zu der Basis 244 bewegen, sodass die Sensoranordnung 242 weniger
dazu neigt, den Komfort der Fahrzeugsitzanordnung 10 zu
beeinträchtigen.
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Die
Sensoranordnung 242 umfasst weiterhin eine Vielzahl von
U-förmigen
Kanälen 257 (5), die
sich von dem Inneren der Basisführung 256 erstrecken,
und eine Vielzahl von Versteifungsrippen 263, die sich
axial von der Basisführung 256 weg
von der Achse A erstrecken. In der gezeigten Ausführungsform
sind die Kanäle 257 auf
gegenüberliegenden
Seiten der Basisführung 256 angeordnet,
wobei die Versteifungsrippen 263 auch auf gegenüberliegenden
Seiten der Basisführung 256 angeordnet sind
und die Kanäle 257 um
90 Grad (90°)
von den Versteifungsrippen 263 weg angeordnet sind.
-
Das
obere Gleitglied 246 umfasst weiterhin wenigstens eine
und vorzugsweise eine Vielzahl von Ausrichtungsrippen 281 (6).
Die Ausrichtungsrippen 281 sind an der Haltewand 278 befestigt
und erstrecken sich von der Achse A weg. Vorzugsweise entsprechen
die Anzahl, die Größe und die
Position der Ausrichtungsrippen 281 denjenigen der Kanäle 275 der
Basis 244. Wenn das obere Gleitglied 246 an der
Basis 244 befestigt ist, sind die Ausrichtungsrippen 281 in
den Kanälen 257 angeordnet
und bewegen sich axial darin, wenn sich das obere Gleitglied 246 bewegt.
Die Ausrichtungsrippen 281 und die Kanäle 257 stoßen jedoch
gegeneinander, wenn sich das obere Gleitglied 246 um die
Achse A dreht. Weil eine Drehung des oberen Gleitglieds 246 im
Wesentlichen verhindert wird, bleibt die Ausrichtung des Emitters 250 in
Beziehung zu dem Sensor 252 besser erhalten, sodass das
Fahrzeuginsassen- Erfassungssystem 228 eine
bessere Erfassung des Zustands der Fahrzeugsitzanordnung 10 ermöglicht.
-
Das
obere Gleitglied
246 umfasst wenigstens ein Verunreinigungs-Sperrglied
254 (
6–
8).
Die Verunreinigungs-Sperrglieder
254 können in Übereinstimmung mit der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung
des vorliegenden Anmelders mit dem Titel „Vehicle Occupant Sensing System
Having a Contamination Barrier Member" und der Seriennummer US 11/086,844
=
US 2006/0086595
A1 vom 22.30.2005 aufgebaut sein. In der gezeigten Ausführungsform
umfasst das Verunreinigungs-Sperrglied
254 einen Ring
340 und
einen Saum
342. Der Ring
340 ist an dem oberen
Gleitglied
246 befestigt und ist konzentrisch zu dem oberen Scheibenteil
276 angeordnet.
Vorzugsweise erstreckt sich der Ring
340 im Wesentlichen über die Basis
244,
um das Eindringen von Verunreinigungen in den inneren Hohlraum
308 der
Sensoranordnung
242 zu verhindern. Der Saum
342 erstreckt
sich allgemein von der äußeren Peripherie
des Rings
340 zu der Basis
244 und im Wesentlichen über die
Haltewand
278, um das Eindringen von Verunreinigungen in
den inneren Hohlraum
308 der Sensoranordnung
242 zu
verhindern. Vorzugsweise erstreckt sich der Saum
342 ausreichend
weit zu der Basis
244, um den Rand
275 der Basis
244 wenigstens
teilweise zu umgeben, wenn sich das obere Gleitglied
246 in
der vollständig
ausgefahrenen Position weg von der Basis
244 befindet.
Das Verunreinigungs-Sperrglied
254 schirmt die Sensoranordnung
242 gegenüber Verunreinigungen
ab, wenn sich das obere Gleitglied
246 in der vollständig ausgefahrenen
Position befindet. Wenn sich das obere Gleitglied
246 zu
der Basis
244 bewegt, schirmt das Verunreinigungs-Sperrglied
254 die
Sensoranordnung
242 weiterhin ab. Insbesondere sind der
Saum
342 und die Haltewand
278 des oberen Gleitglieds
246 in
einer beabstandeten Beziehung wie in
7 und
8 gezeigt
angeordnet, um einen Hohlraum
344 zu definieren. Die Basisführung
256 ist
ausgebildet, um in dem Hohlraum
344 untergebracht zu werden,
wenn sich das obere Gleitglied
246 zu der Basis
244 bewegt.
Der Ring
340 bewegt sich näher zu dem Bereich
309,
und der Saum
342 bewegt sich über die Basisführung
256,
um einen zusätzlichen
Schutz vor Verunreinigungen vorzusehen. In der bevorzugten Ausführungsform
ist der Saum
342 einstückig
mit dem Ring
340 verbunden und ist der Ring
340 einstückig mit
dem oberen Gleitglied
246 verbunden.
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Wie
oben genannt, umfasst die Sensoranordnung
242 ein Vorspannglied
248.
Das Vorspannglied
248 ist in der gezeigten Ausführungsform
eine Schraubenfeder. Wie am besten in
7 und
8 zu
erkennen, wird ein Ende des Vorspannglieds
248 an dem Halteglied
258 und
innerhalb des inneren Grats
260 der Basis
244 gehalten.
Das gegenüberliegende
Ende des Vorspannglieds
248 ist um das Halteglied
290 herum
derart angeordnet, dass das Vorspannglied
248 das obere
Gleitglied
246 von der Basis
244 weg vorspannt.
Vorzugsweise veranlasst das Vorspannglied
248, dass die
unteren Flanschglieder
282 des oberen Gleitglieds
246 die
oberen Flanschglieder
274 der Basis
244 kontaktieren,
wenn das Sitzpolster nicht besetzt ist. Weiterhin umfasst in der gezeigten
Ausführungsform
das obere Gleitglied
246 wenigstens ein und vorzugsweise
eine Vielzahl von Haltegliedern
299 (
6 und
8).
Die Halteglieder
299 können
in Übereinstimmung
mit der gleichzeitig anhängigen
US-Patentanmeldung
des vorliegenden Anmelders mit der Seriennummer US 11/085,915 =
US 2006/0091656 A1 und
dem Titel „Vehicle
Occupant Sensing System Having a Retention Member for a Biasing
Member" vom 22.03.2005 aufgebaut
sein. In der gezeigten Ausführungsform erstrecken
sich eine Vielzahl von dreieckig geformten Haltegliedern
299 radial
auf der Unterseite des oberen Scheibenteils
276 und weg
von dem Halteglied
290. Die Halteglieder
299 sind
gleichmäßig um das Halteglied
290 herum
beabstandet. Wie in
8 gezeigt, wird das Vorspannglied
248 an
dem oberen Gleitglied
246 montiert, indem die Halteglieder
299 in den
Vorspanngliedern
248 positioniert werden. Die Halteglieder
299 werden
durch Reibung relativ zu dem Vorspannglied
248 gehalten.
Weil der Oberflächenkontakt
zwischen dem oberen Gleitglied
246 und dem Vorspannglied
248 reduziert
ist, reduzieren die Halteglieder
299 die Reibung, wenn
sich das obere Gleitglied
246 zu der Basis
244 bewegt,
wodurch das Signalrauschen des Sensors
252 reduziert wird.
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Der
Sensor 252 kann betrieben werden, um die relative Distanz
zu dem Emitter 250 ähnlich
wie bei der oben mit Bezug auf 2–4 beschriebenen
Ausführungsform
zu erfassen. Weil der Emitter 250 an dem oberen Gleitglied 246 montiert
ist, kann der Sensor 252 betrieben werden, um eine Bewegung
des oberen Gleitglieds 246 zu und weg von der Basis 244 zu
erfassen. Wenn also das Sitzpolster 16 besetzt wird, gleiten
die oberen Gleitglieder 246 jeder Sensoranordnung 242 zu
den entsprechenden Basen 244, wobei die Sensoren 252 die Änderung
in der Distanz zu den entsprechenden Emittern 250 erfassen.
Die Sensoren 252 übertragen
korrelierende Signale zu der Steuereinrichtung 38, und
die Steuereinrichtung 38 sendet eine Ausgabe auf der Basis
dieser Signale zu dem Haltesystem 40. Es ist zu beachten, dass
wenn das Sitzpolster 16 nicht besetzt ist, die Sensoren 252 auch
die relative Distanz zu den entsprechenden Emittern 250 erfassen
können,
um festzustellen, dass die Sitzanordnung 10 nicht besetzt ist.
Der Betrieb des Haltesystems 40 kann von dem Zustand der
Sitzanordnung 10 abhängen.
Wenn man zum Beispiel annimmt, dass das Haltesystem 40 ein Airbag-System
ist und dass das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 feststellt,
dass die Sitzanordnung 10 nicht besetzt ist, kann das Haltesystem 40 getrennt
werden und kann eine Aktivierung des Airbags verhindert werden.
Wenn das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 entsprechend
erfasst, dass der Insasse ein bestimmtes Gewicht wiegt und/oder
dass der Insasse an einer bestimmten Position sitzt, kann der Airbag
derart aufgeblasen werden, dass er den Insassen sicher hält.
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Wie
zuvor genannt, umfasst das obere Gleitglied
246 ein Halteglied
290,
das am besten in
6–
8 zu erkennen
ist. In der gezeigten Ausführungsform
umfasst das Halteglied
290 eine Vielzahl von Wandgliedern
313,
die sich axial zu der Basis
250 erstrecken (
6).
Die Wandglieder
313 sind in der bevorzugten Ausführungsform
in einer beabstandeten Beziehung zueinander symmetrisch um die Achse
A der Sensoranordnung
242 angeordnet. Die Wandglieder
313 sind
vorzugsweise einstückig mit
dem oberen Gleitglied
246 verbunden. Das Halteglied
290 umfasst
ein offenes Ende
292, das allgemein der Basis
244 zugewandt
ist. Der Emitter
250 bewegt sich durch das offene Ende
292,
um durch das obere Gleitglied
246 gehalten zu werden, was weiter
unten ausführlicher
erläutert
wird. In der gezeigten Ausführungsform
umfasst das obere Gleitglied
246 weiterhin wenigstens ein
Befestigungsglied, das allgemein durch das Bezugszeichen
294 angegeben
wird (
6–
8).
Das Befestigungsglied
294 kann in Übereinstimmung mit der Patentanmeldung
des vorliegenden Anmelders mit der Seriennummer 10/899,192 =
US 7258398 B2 und
dem Titel „Vehicle
Occupant Sensing System Having an Upper Slide Member with an Emitter
Interference Member" vom
26. Juli 2004 aufgebaut sein. In der gezeigten Ausführungsform
ist jedes Befestigungsglied
294 ein Kopf
297 (
6–
8),
der sich radial von einer unteren Kante des entsprechenden Wandglieds
313 zu der
Achse A erstreckt. Weiterhin umfasst das Halteglied
290 einen
Rückstopp
315,
der durch die Unterseite des oberen Scheibenteils
276 zwischen
den Wandgliedern
313 des Halteglieds
290 definiert
wird.
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Um
den Emitter 250 an dem oberen Gleitglied 246 zu
befestigen, wird der Emitter 250 axial zu dem offenen Ende 292 bewegt,
wobei der Emitter durch den Kontakt mit den Köpfen 297 die Wandglieder 313 weg
von der Achse A bewegt. Eine weitere axiale Bewegung des Emitters 250 ermöglicht,
dass sich die Wandglieder 313 elastisch zu der Achse A zurück biegen,
sodass die Wandglieder 313 um den Emitter 250 herum
angeordnet sind. Wenn der Emitter 250 in dem Halteglied 290 angeordnet
ist, wirken die Wandglieder 313, die Köpfe 297 und der Rückstopp 315 vorzugsweise
zusammen, um den Emitter 250 zu halten. Zum Beispiel erstrecken
sich die Wandglieder 313 über die Seiten des Emitters 250, erstrecken
sich die Köpfe 297 über den
Boden des Emitters 250 und erstreckt sich der Rückstopp 315 über die
Oberseite des Emitters 250. In einer Ausführungsform
kontaktieren die Wandglieder 313, die Köpfe 297 und der Rückstopp 315 reibend
den Emitter 250 jeweils derart, dass der Emitter 250 im
Wesentlichen an dem oberen Gleitglied 246 fixiert ist.
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Der
Emitter 250 liegt zu dem inneren Hohlraum 309 der
Sensoranordnung 242 hin frei. Weiterhin ist die Außenfläche 311 des
oberen Gleitglieds 246 (d. h. die Oberseite des oberen
Scheibenteils 276), die Oberseite des Rings 340 und
die äußere Radialfläche des
Saums 342) kontinuierlich ohne Öffnungen ausgebildet, um das
Eindringen von Verunreinigungen in die Sensoranordnung 242 und
eine Beeinträchtigung
des Sensors 252 zu verhindern. Weiterhin werden die Rippen 280 des
oberen Gleitglieds 246 und die Innenfläche 272 der Basisführung 256 gegenüber Verunreinigungen
abgeschirmt, um eine korrekte Gleitbewegung des oberen Gleitglieds 246 zu
verhindern. Dementsprechend ist die Sensoranordnung 242 im
Wesentlichen umschlossen, wodurch die Lebensdauer des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems 228 verlängert wird.
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Die
vorliegende Erfindung wurde anhand von Beispielen erläutert. Es
ist zu beachten, dass die verwendete Terminologie beispielhaft beschreibend und
nicht einschränkend
aufzufassen ist. Es können viele
Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung auf der
Basis der vorstehenden Lehren durchgeführt werden. Die vorliegende
Erfindung kann also innerhalb des durch die beigefügten Ansprüche definierten
Erfindungsumfangs auf verschiedene Weise realisiert werden.