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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherheitsgurt für Kraftfahrzeuge, umfassend ein mindestens eine Gewebelage umfassendes Gurtband und eine in oder an dem Gurtband angeordnete elektronische Vorrichtung.
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Solche Sicherheitsgurte werden in Kraftfahrzeugen in Verbindung mit einer Freisprecheinrichtung eingesetzt, um die Mikrofone näher am Fahrer zu platzieren. Ein solcher Sicherheitsgurt ist beispielsweise aus
DE 10 2011 009 318 A1 bekannt, wobei das Gurtband abschnittsweise aus zwei Gewebelagen gebildet ist, die einen sich in Längsrichtung des Gurtbandes erstreckenden Schlauchabschnitt ausbilden, wobei in dem Schlauchabschnitt ein flexibles Trägerelement angeordnet ist, auf dem das Mikrofon befestigt ist.
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Die Multimedia-Systeme (wie Radio, CD-Spieler etc.) und/oder Informationssysteme (wie Navigationsgerät) von Kraftfahrzeugen werden heutzutage entweder über unmittelbar an dem System angeordnete Bedienelemente, wie Schalter/Sensoren, gesteuert oder über Bedienelemente, die am Lenkrad des Kraftfahrzeuges angeordnet sind. In zukünftigen, autonom fahrenden Kraftfahrzeugen sind die Insassen jedoch nicht zwangsweise so in dem Kraftfahrzeug platziert, dass sie die üblichen Bedienelemente einfach betätigen können.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die mit Bezug zum Stand der Technik geschildeten Nachteile zumindest teilweise zu beseitigen und insbesondere einen Sicherheitsgurt anzugeben, mit dem das Multimedia- und/oder Informationssystem eines Kraftfahrzeugs steuerbar ist.
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Gelöst wird die Aufgabe durch einen Sicherheitsgurt mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen des Sicherheitsgurtes sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei einzelne Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar sind.
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Gelöst wird die Aufgabe insbesondere durch einen Sicherheitsgurt mit den eingangs genannten Merkmalen, bei dem die elektronische Vorrichtung mindestens einen Sensor aufweist, der/die zur Erkennung von Gesten geeignet ist/sind.
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Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken also vor, dass an/in dem Gurtband mindestens ein Sensor angeordnet ist, mit dem Gesten eines Insassen erkannt werden können. Es ist somit nicht erforderlich, dass der Insasse in einer Position sitzt, aus der er die üblichen Bedienelemente eines Multimedia-/Informationssystems eines Kraftfahrzeuges erreichen kann. Vielmehr kann der mittels des Sicherheitsgurtes angeschnallte Insasse in jeder Stellung das System einfach bedienen.
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Der mindestens eine Sensor kann als kapazitiver Sensor, als piezoelektrischer Sensor und/oder als pyroelektrischer Sensor ausgebildet sein. Alternativ kann wenigstens ein Sensor auch als Radarsensor ausgebildet sein. Mit solchen Sensoren können insbesondere mit der Hand oder mit dem Finger ausgeführte (Wisch-)Gesten sicher erkannt werden, wenn die Hand/der Finger mit einem geringen Abstand zu der Oberfläche des Sensors bzw. in Berührung mit der Oberfläche des Sensors bewegt wird.
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Bevorzugt umfasst die elektronische Vorrichtung eine mit dem mindestens einen Sensor verbundene Auswerteeinheit, wobei die Auswerteeinheit innerhalb eines noch weiter unten erläuterten Schlauchabschnitts des Gurtbandes oder außerhalb des Gurtbandes angeordnet sein kann. Die Auswerteeinheit ist insbesondere über elektrische Leiter mit dem bzw. mit den Sensoren verbunden und ist dazu eingerichtet, die von dem mindestens einen Sensor erzeugten Signale auszuwerten und so eine Geste zu erkennen. Die Auswerteeinheit kann wiederum mit einer übergeordneten Steuereinheit des Kraftfahrzeuges und insbesondere mit einer Steuereinheit des Multimedia-/Informationssystems verbunden sein.
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In einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mehrere, insbesondere kapazitive Sensoren räumlich nebeneinander mit geringem Abstand zueinander angeordnet sind und mit der Auswerteeinheit verbunden sind, wobei die Auswerteeinheit dazu eingerichtet ist, die Zeitdifferenz zwischen den von den getrennten (kapazitiven) Sensoren erzeugten Signalen festzustellen und daraus eine Geste zu erkennen. So kann aus dem detektierten zeitlichen Abstand zwischen den aufgrund einer Berührung/Annäherung an den zugehörigen Sensor erzeugten Signale abgeleitet werden, in welche Richtung und mit welcher Geschwindigkeit eine (Wisch-) Geste ausgeführt wird.
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Die mehreren Sensoren können dabei horizontal/vertikal und/oder radial zueinander und benachbart angeordnet sein.
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Insbesondere kann ein digitaler Ausgang der Auswerteeinheit (zum Beispiel Mikrocontroller) über einen Widerstand mit einem digitalen Eingang der Auswerteeinheit verbunden sein. Der Widerstand bestimmt dabei die Empfindlichkeit des Sensors. An diese Verbindung kann ein Sensor für die Berührungserkennung angebracht sein. Der durch den (kapazitiven) Sensor und den Widerstand ausgebildete RC-Schaltkreis definiert den Zeitversatz des Signals, das zwischen Ausgang und Eingang der Auswerteeinheit gemessen wird. Wenn der (kapazitive) Sensor berührt wird, ändert sich die Kapazität des Sensors und damit auch der Zeitversatz zwischen Eingang und Ausgang. Die Änderung des Zeitversatzes wird vom Algorithmus als Berührung erkannt. Für die Erkennung einer Geste werden die mehreren Sensoren jeweils mittels eines Widerstandes an die Auswerteeinheit angeschlossen. Die Auswerteeinheit überwacht dabei den Zeitversatz aller Sensoren. Wenn ein einzelner Sensor berührt wird, wird die interne Zeit der Auswerteeinheit als Referenzzeit gespeichert. Wenn nach einer definierten Zeit kein weiterer Sensor berührt wird, so wird die gespeicherte Zeit zurückgesetzt. Wird hingegen eine Berührung eines weiteren Sensors durch einen Zeitversatz seines Signales erkannt, wird auch zu dieser Berührung eine interne Zeit gespeichert, die mit der zuvor gespeicherten Referenzzeit (des ersten Sensors) verglichen wird. Auf diese Weise kann auch die Richtung der Geste erkannt werden.
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Zur einfachen Herstellung der elektronischen Vorrichtung kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine insbesondere piezoelektrische oder pyroelektrische Sensor auf einem flexiblen Trägerelement der elektronischen Vorrichtung aufgedruckt ist. Dabei kann der mindestens eine Sensor einen (gedruckten) mehr- bevorzugt dreischichtigen Aufbau aufweisen, wobei eine Deckschicht, einer Piezoschicht/Pyroelektrikschicht und eine Trägerschicht ausgebildet ist. Die Piezoschicht bzw. die pyroelektrische Schicht ist dann über entsprechende Kontakte mit einem Messanschluss und/oder Referenzanschluss und einer Auswerteeinheit/Steuereinheit verbunden.
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Bevorzugt sind zudem mehrere Gruppen von mindestens einem Sensor ausgebildet, die für unterschiedliche Funktionen eine Geste erkennen können. Beispielsweise kann eine Gruppe von Sensoren zur Einstellung der Lautstärke ausgebildet sein. Ein weiterer Sensor oder eine weitere Gruppe von mehreren Sensoren kann dafür vorgesehen sein, die Wiedergabe zu beginnen oder anzuhalten. Sind mehrere Gruppen von mindestens einem Sensor vorgesehen, so ist bevorzugt auf der Außenseite des Gurtbands ein Hinweis auf die entsprechende Funktion aufgebracht/aufgedruckt. Ein solcher Hinweis, dass überhaupt ein Sensor vorausgebildet ist, kann auch bei nur einem Sensor oder nur einer Gruppe von Sensoren auf dem Gurtband aufgebracht sein.
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Prinzipiell ist die Erfindung auf einen Sicherheitsgurt anwendbar, bei dem das Gurtband durchgehend durch eine einzelne Gewebelage gebildet ist. Der mindestens eine Sensor kann in oder auf der Gewebelage angeordnet sein und mittels eines in der Gewebelage verwebten Drahtes elektrisch kontaktiert sein.
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Bevorzugt ist aber, dass das Gurtband zumindest abschnittsweise aus zwei Gewebelagen gebildet ist, die einen Aufnahmeraum zwischen sich ausbilden, in dem der mindestens eine Sensor angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist, dass sich der Aufnahmeraum in Längsrichtung des Gurtbandes erstreckt und somit einen Schlauchabschnitt ausbildet, wobei in dem Schlauchabschnitt ein flexibles Trägerelement der elektronischen Vorrichtung angeordnet ist, auf dem der mindestens eine Sensor angeordnet ist. Das flexible Trägerelement (beispielsweise eine flexible Leiterplatte) ist also Bestandteil der elektronischen Vorrichtung und kann beispielsweise elektrische Leiter zur Kontaktierung des mindestens einen Sensors aufweisen, so dass der mindestens eine Sensor an eine entsprechende Elektronikeinheit (Steuereinheit/Auswerteeinheit) angeschlossen ist. Die Elektronikeinheit kann innerhalb oder außerhalb des Schlauchabschnitts angeordnet sein.
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Eine berührungsempfindliche Oberfläche des mindestens einen Sensors kann in einer Ausnahme in der Gewebelage angeordnet sein.
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Die elektronische Vorrichtung weist insbesondere ein flexibles Trägerelement auf, wobei das flexible Trägerelement mindestens einen elektrischen Leiter und den mindestens einen Sensor trägt und zumindest teilweise in dem Schlauchabschnitt angeordnet ist.
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In einer bevorzugten Ausführungsform kann die elektronische Vorrichtung weitere Sensoren, wie beispielsweise Mikrofone oder Aktoren, wie beispielsweise Heizlitzen oder Vibrationselemente, umfassen.
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Die Erfindung betrifft auch ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitsgurt, bei dem die elektronische Vorrichtung des Sicherheitsgurtes mit der Steuerung eines Multimedia- und/oder Informationssystem des Kraftfahrzeuges verbunden ist. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass der erfindungsgemäße Sicherheitsgurt einem Rücksitz eines Kraftfahrzeuges zugeordnet ist.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen schematisch
- 1: eine Perspektivansicht eines Sicherheitsgurtes in teilweiser Explosionsdarstellung mit einer elektronischen Vorrichtung,
- 2: eine weitere Ausführungsform einer elektronischen Vorrichtung und
- 3: noch eine weitere Ausführungsform einer elektronischen Vorrichtung.
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1 zeigt eine teilweise Explosionsansicht eines Sicherheitsgurtes, welcher ein Gurtband 1 umfasst, das aus einer ersten Gewebelage 2a und einer zweiten Gewebelage 2b besteht. Zwischen der ersten Gewebelage 2a und der zweiten Gewebelage 2b ist ein sich in der Längserstreckung des Gurtbandes 1 erstreckender Schlauchabschnitt 5 ausgebildet.
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In dem Schlauchabschnitt 5 ist eine elektronische Vorrichtung 3 angeordnet, die ein flexibles Trägerelement 6 umfasst, auf dem wiederum ein Sensor 4 angeordnet ist.
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Wie insbesondere aus der Darstellung der 2 hervorgeht, können auf dem flexiblen Trägerelement 6 auch mehrere Sensoren 4 angeordnet sein.
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Die elektronische Vorrichtung 3 umfasst zudem eine Auswerteeinheit 7, wie sie in 3 dargestellt ist. Gemäß der Ausführungsform der 3 ist die Auswerteeinheit 7 mit vier nebeneinander angeordneten kapazitiven Sensoren 4 verbunden.
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Die vier kapazitiven Sensoren 4 sind jeweils über einen Widerstand an einen Eingang und einen Ausgang der Auswerteeinheit 7 angeschlossen. Jeder Sensor 4 bildet mit seinem zugehörigen Widerstand einen RC Schaltkreis aus.
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Dieser RC Schaltkreis definiert einen Zeitversatz eines Signals, das zwischen Ausgang und Eingang der Auswerteeinheit 7 gemessen wird. Wird der zugehörige kapazitive Sensor 4 berührt, so ändert sich seine Kapazität und damit auch der gemessene Zeitversatz. Die Änderung des Zeitversatzes wird von der Auswerteeinheit 4 erkannt.
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Die Auswerteeinheit 4 überwacht den Zeitversatz aller Sensoren 4. Wenn sodann die Berührung eines Sensors 4 erkannt wird, so wird der Zeitpunkt der Berührung gespeichert. Wird daraufhin die Berührung eines benachbarten Sensors 4 erkannt, so wird auch der dazugehörige Zeitpunkt gespeichert und mit dem gespeicherten Zeitpunkt des ersten Sensors 4 verglichen. Somit kann nicht nur die Richtung, sondern auch die Geschwindigkeit einer Geste gemessen werden, wenn mit der Geste die Sensoren 4 nacheinander berührt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gurtband
- 2a, 2b
- Gewebelage
- 3
- elektronische Vorrichtung
- 4
- Sensor
- 5
- Schlauchabschnitt
- 6
- flexibles Trägerelement
- 7
- Auswerteeinheit
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011009318 A1 [0002]
