DE10239754C1 - Gurtschloss-Befestigungsanordnung mit Gurtkraftmessung - Google Patents

Abstract

Eine Befestigungsanordnung für ein Sicherheitsgurtschloss mit einer aus einem Magneten und einem Messmagnetfeld-Sensor bestehenden Messanordnung zur Messung der Gurtkraft ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausschaltung von auf die Messanordnung (26, 28) einwirkenden Fremdmagnetfeldern wenigstens ein weiterer Störmagnetfeld-Sensor (30) angeordnet und mit der Messanordnung (26, 28) derart verbunden ist, dass eine Änderung eines von dem Störmagnetfeld-Sensor (30) abgegebenen Ausgangssignals in eine Korrektur des Steuersignals des Messmagnetfeld-Sensors (30) umgesetzt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigungsanordnung für ein Sicherheitsgurtschloss, bestehend aus einem an dem Fahrzeug zu befestigenden Halter und aus einem an dem Halter relativ dazu beweglich angeordneten, mit dem Gurtschloss verbundenen Anschlussstück, wobei an Halter und Anschlussstück als Messanordnung zur Messung der Gurtkraft ein Magnet und ein Messmagnetfeld-Sensor angeordnet sind und die durch die auf das Gurtschloss einwirkende Zugkraft bewirkte Verschiebung des Anschlussstücks gegenüber dem Halter hervorgerufene Relativverschiebung zwischen Magnet und Messmagnetfeld-Sensor als Änderung des Magnetfeldes erfasst und in ein der einwirkenden Gurtkraft entsprechendes Steuersignal für weitere Sicherheitskomponenten des Fahrzeuges umgewandelt wird.

Eine Befestigungsanordnung mit den vorgenannten Merkmalen ist in der WO 01/79039 A1 beschrieben; eine derartige, mit einer Sensoranordnung versehene Befestigungsanordnung für ein Sicherheitsgurtschloss dient dazu, die im Sicherheitsgurtsystem in verschiedenen Beanspruchungs­ zuständen jeweils auftretende Gurtkraft zu bestimmen, um in Abhängigkeit von der gemessenen Gurtkraft weitere Komponenten des Sicherheitssystems wie beispielsweise Airbageinrichtungen hinsichtlich ihrer Auslösung und/oder ihres Aufblasverhaltens zu steuern.

Bei der bekannten Befestigungsanordnung ist in dem fahrzeugseitig befestigten Halter ein Ausschnitt ausgebildet, innerhalb dessen ein an dem Halter geführter Schlitten beweglich angeordnet ist; wenigstens eine zwischen Halter und Schlitten angeordnete Druckfeder spannt den Schlitten gegenüber dem Halter vor und ermöglicht eine dem Federweg entsprechende Verschiebung des Schlittens in dem Ausschnitt des Halters. Das mit dem Gurtschloss verbundene Anschlussstück ist als Schlaufe ausgebildet, die den Ausschnitt des Halters durchgreift und dabei die äußere Kontur des in dem Ausschnitt beweglichen Schlittens derart umfasst, dass eine auf das Anschlussstück einwirkende Zugbelastung eine Verschiebung des Schlittens in dem Ausschnitt des Halters entgegen der Kraft der Druckfeder herbeiführt. An Halter und Schlitten sind in einer gegenseitigen Zuordnung ein Magnet und ein Magnetfeld-Sensor angebracht, so dass die der jeweils auftretenden Gurtkraft entsprechende Relativbewegung von Schlitten und Halter zueinander über die vom Magnetfeld-Sensor aufzunehmende Änderung des Magnetfeldes zu erfassen und in einem Mikroprozessor in ein geeignetes Signal für die Steuerung weiterer Komponenten des Fahrzeug- Sicherheitssystems umsetzbar ist.

Mit der bekannten Befestigungsanordnung ist der Nachteil verbunden, dass in einem Kraftfahrzeug außerhalb der Messanordnung externe Fremdmagnetfelder wirksam sein können, die über die von dem Messmagnetfeld-Sensor aufgrund seiner Lageänderung zum Magneten erfassten Änderungen des Messmagnetfeldes hinaus zu Veränderungen des Messmagnetfeldes führen können, so dass dessen von dem Messmagnetfeld-Sensor aufgenommene Änderung nicht der tatsächlichen Veränderung der Gurtkraft entspricht. Dies kann zu Folge haben, dass aufgrund von insoweit unzutreffenden Steuersignalen eine Auslösung bzw. Fehlsteuerung von weiteren Komponenten des Sicherheitssystems erfolgt, also beispielsweise Airbags, nicht zu spät oder mit einem unzutreffenden Aufblasverhalten ausgelöst werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einer Befestigungsanordnung mit den gattungsgemäßen Merkmalen einen Einfluss von Fremdmagnetfeldern auf die Erfassung der Gurtkraft auszuschalten.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, dass zur Ausschaltung von auf die Messanordnung einwirkenden Fremdmagnetfeldern wenigstens ein weiterer Störmagnetfeld-Sensor angeordnet und mit der Messanordnung derart verbunden ist, dass eine Änderung eines von dem Störmagnetfeld-Sensor abgegebenen Ausgangssignals in eine Korrektur des Steuersignals des Messmagnetfeld-Sensors umgesetzt wird. Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, dass mittels der Anordnung wenigstens eines zusätzlichen Störmagnetfeld-Sensors die Existenz bzw. der Einfluss eines Fremdmagnetfeldes erkannt und bei der Bewertung des von dem Messmagnetfeld-Sensor abgegebenen Steuersignals berücksichtigt werden kann.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Störmagnetfeld-Sensor in einer zu dem Magnet feststehenden Position angeordnet ist derart, dass der Störmagnetfeld-Sensor ohne Auftreten eines Fremdmagnetfeldes von dem Magneten ein konstantes Magnetfeld aufnimmt und ein konstantes Ausgangssignal abgibt; bei dieser Anordnung führt ein Auftreten eines externen Fremdmagnetfeldes zu einer Änderung des konstanten, von dem Störmagnetfeld-Sensor erfassten Magnetfeldes, so dass jede Änderung des Ausgangssignals der Feststellung eines Fremdmagnetfeldes gleichkommt.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Störmagnetfeld-Sensor außerhalb des von dem Magneten erzeugten Messmagnetfeldes angeordnet ist und ohne Auftreten eines Fremdmagnetfeldes kein Ausgangssignal abgibt; in diesem Fall lässt die Abgabe eines Ausgangssignals von dem Störmagnetfeld-Sensor auf den Einfluss eines Fremdmagnetfeldes schließen.

Hinsichtlich der Auswertung der von dem Störmagnetfeld-Sensor abgegebenen Ausgangssignale ist nach einem ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass jede Änderung des von dem Störmagnetfeld-Sensor abgegebenen Ausgangssignals ein gleichzeitig von dem Messmagnetfeld- Sensor abgegebenes Steuersignal ungültig macht, wobei entweder die Änderung des von dem Störmagnetfeld-Sensor abgegebenen Ausgangssignal von der fahrzeugseitigen Steuereinrichtung für weitere Komponenten des Sicherheitssystems aufgenommen und infolge dessen das von dem Messmagnetfeld-Sensor abgegebene Steuersignal unterdrückt wird, oder indem das von dem Messmagnetfeld-Sensor abgegebene Steuersignal aufgrund einer Zusammenschaltung der Sensoren von dem Ausgangssignal des Störmagnetfeld-Sensors derart verändert wird, dass die fahrzeugseitige Steuereinrichtung das geänderte Steuersignal des Messmagnetfeld-Sensors als fehlerhaft erkennt und damit ebenfalls als ungültig einstuft.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass jede Änderung des von dem Störmagnetfeld-Sensor abgegebenen Ausgangssignals zu einer Korrektur der Umwandlung des von dem Messmagnetfeld-Sensor gleichzeitig abgegebenen Steuersignals in die einwirkende Gurtkraft herangezogen wird.

Die Erfindung ist nicht auf die Anordnung eines einzigen zusätzlichen Störmagnetfeld-Sensors beschränkt, vielmehr kann auch mehr als ein zusätzlicher Störmagnetfeld-Sensor vorhanden sein.

Im Zusammenhang mit der konstruktiven Integration eines Störmagnetfeld-Sensors ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass auf dem Halter und dem Anschlussstück jeweils eine Trägerplatte angeordnet und auf der auf dem Halter angeordneten Trägerplatte der Magnet und auf der an dem Anschlussstück angeordneten Trägerplatte der Messmagnetfeld-Sensor angeordnet sind, wobei erfindungsgemäß die Trägerplatten als gedruckte Schaltungen ausgebildet sein können, an die unmittelbar Verbindungskabel anschließbar sind. So ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, dass die den Messmagnetfeld-Sensor tragende Trägerplatte über ein Verbindungskabel an eine fahrzeugseitige Steuereinrichtung für weitere Komponenten des Sicherheitssystems angeschlossen und die den Störmagnetfeld-Sensor tragende Trägerplatte über ein Verbindungskabel mit der Trägerplatte verbunden ist.

Hinsichtlich der Ausbildung der Trägerplatten können auch andere Ausführungsformen wie beispielsweise Stanzgitter zum Einsatz kommen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, dass der Störmagnetfeld-Sensor auf der gleichen Trägerplatte angeordnet wie der Messmagnetfeld-Sensor und damit außerhalb des von dem Magneten bereitgestellten Magnetfeldes liegt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:

Fig. 1 ein Gurtschloss mit Befestigungsanordnung in einer Gesamtdarstellung,

Fig. 2 die Befestigungsanordnung für die Halterung des Schlossgehäuses in einer Einzeldarstellung in teilmontiertem Zustand ohne Sensoranordnung,

Fig. 3 die Sensoranordnung für die Gurtschloss- Befestigungsanordnung in einer schematischen, herausgezogenen Darstellung mit einem ortsfest zum Magneten angeordneten Störmagnetfeld-Sensor,

Fig. 4 die Sensoranordnung gemäß Fig. 3 mit einem ortsfest zum Messmagnetfeld-Sensor angeordneten Störmagnetfeld- Sensor.

Wie zunächst Fig. 1 zu entnehmen ist, besteht die Befestigungs­ anordnung für ein Sicherheitsgurtschloss 12 aus einem am Fahrzeug fest zu befestigenden Halter 10, wobei das Gurtschloss 12 über ein Anschlussstück 11 an dem Halter 10 festgelegt ist. Bestandteil des Gurtschlosses 12 ist eine Schlosszunge 13.

Wie sich näher aus Fig. 2 entnehmen lässt, ist das Schlossgehäuse 14 über einen Verbindungsniet 15 mit einem Ansatz des Anschlussstückes 11 verbunden. Der Halter 10 hat einen T-förmigen Kopf 16 mit seitlich zu seiner Längsachse abstehenden Armen 17. Der Kopf 16 des Halters ist von dem aus zwei Platten 18 bestehenden Anschlussstück 11 eingefasst, so dass eine ausreichende Führung des Anschlussstückes 11 auf dem Halter 10 sichergestellt ist. Die beiden Platten 18 sind durch senkrecht zu ihrer Ebene angeordnete Verbindungsstege 19 miteinander verbunden, wobei die Verbindungsstege als den seitlichen Armen 17 des Halters 10 gegenüberliegende Widerlager für die Anordnung von an den äußeren Längsseiten von Kopf 10 und Anschlussstück 11 mit größtmöglichem Abstand zu deren fluchtenden Längsachsen angeordnete Druckfedern 21 wirken. Zur Erleichterung der Montage der Druckfedern 21 und zu deren Führung sind an den seitlichen Armen 17 wie auch an den Verbindungsstegen 19 jeweils in Längsrichtung der Druckfedern 21 vorstehende Führungsansätze 20 ausgebildet.

Wie sich im einzelnen aus Fig. 3 ergibt, besteht die Messanordnung aus jeweils einer Trägerplatte mit darauf angeordneten Komponenten, wobei auf dem Halter 10 eine Trägerplatte 25 über Befestigungselemente 32 festgelegt ist; auf der Trägerplatte 25 ist ein Permanentmagnet 26 zur Erzeugung des Messmagnetfeldes angeordnet.

In gleicher Weise ist auf dem Anschlussstück 11 eine Trägerplatte 27 ebenfalls über entsprechende Befestigungselemente 32 gehaltert, auf der ein Messmagnetfeld-Sensor 28 ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Trägerplatte als gedruckte Schaltung ausgebildet, so dass im Rahmen der Trägerplatte 27 noch eine Weiterverarbeitung der Steuersignale erfolgen kann oder verschiedene Übertragungsprotokolle möglich sind. Weiterhin gestattet die Ausbildung der Trägerplatte 27 als gedruckte Schaltung den Anschluss eines Verbindungskabels 29, mittels dessen die entsprechenden Informationen an eine fahrzeugseitige Steuervorrichtung für weitere Komponenten des Sicherheitssystems übertragbar sind.

Um den Einfluss externer Magnetfelder auf den Messmagnetfeld-Sensor 28 auszuschließen bzw. das Auftreten entsprechender Fremdmagnetfelder zu detektieren, ist auf der Trägerplatte 25 zusätzlich ein Störmagnetfeld- Sensor 30 angeordnet, und zur Übertragung der entsprechenden Ausgangssignale ist die Trägerplatte 25 ebenfalls als gedruckte Schaltung ausgebildet und über ein Verbindungskabel 31 mit der Trägerplatte 27 auf dem Anschlussstück 11 verbunden. Insoweit sind die von dem Störmagnetfeld-Sensor 30 abgegebenen Ausgangssignale im Rahmen der Erfassung der von dem Messmagnetfeld-Sensor 28 abgegebenen Steuersignale zu verarbeiten.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Störmagnetfeld-Sensor 30 so nahe an dem Magneten 26 angeordnet, dass er von dem von dem Magneten 26 ausgehenden Magnetfeld erfasst wird, so dass der Störmagnetfeld-Sensor 30 ein konstantes Ausgangssignal abgibt. Dieses Ausgangssignal ändert sich bei den entsprechenden Messvorgängen nicht, weil sich die Relativbewegungen zwischen Magnet 26 und Messmagnetfeld-Sensor 28 nicht auf das vom Störmagnetfeld-Sensor 30 aufgenommene Magnetfeld auswirken. Tritt allerdings ein externes Magnetfeld auf, so führt dieses externe Magnetfeld zu einer Veränderung des Ausgangssignals des Störmagnetfeld-Sensors 30, und diese Signaländerung kann nun zur Korrektur des Steuersignals des Messmagnetfeld-Sensors 28 herangezogen werden. Hierbei besteht eine Möglichkeit darin, bei Auftreten einer entsprechenden Änderung des Ausgangssignals das von dem Messmagnetfeld-Sensor 28 abgegebene Steuersignal ungültig zu machen und demzufolge die nachgeschalteten Vorgänge nicht auszulösen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das von dem Messmagnetfeld-Sensor 28 abgegebene Steuersignal um die von dem Störmagnetfeld-Sensor 30 aufgenommene Magnetfeldänderung zu korrigieren, um den Einfluss des Fremdmagnetfeldes herauszurechnen, so dass entsprechend der tatsächlich ohne Berücksichtigung des festgestellten Fremdmagnetfelds ermittelten Gurtkraft die Steuerung der weiteren Komponenten des Sicherheitssystems vorgenommen wird.

Wie in Fig. 4 dargestellt, kann der Störmagnetfeld-Sensor 30 auch an einer anderen Stelle der Messanordnung außerhalb des von dem Magnet 26 erzeugten Magnetfeldes angeordnet sein, so dass ohne Auftreten eines Fremdmagnetfeldes kein Ausgangssignal zu verzeichnen ist. So kann vorgesehen sein, dass der Störmagnetfeld-Sensor 30 auf der Trägerplatte 27 angeordnet ist. Das Auftreten eines Fremdmagnetfeldes löst dann ein entsprechendes Ausgangssignal aus, welches in gleicher Weise vorstehend beschrieben zur Korrektur des Steuersignals des wie Messmagnetfeld- Sensors 28 herangezogen werden kann.

Claims (10)

1. Befestigungsanordnung für ein Sicherheitsgurtschloss, bestehend aus einem an dem Fahrzeug zu befestigenden Halter und aus einem an dem Halter relativ dazu beweglich angeordneten, mit dem Gurtschloss verbundenen Anschlussstück, wobei an Halter und Anschlussstück als Messanordnung zur Messung der Gurtkraft ein Magnet und ein Messmagnetfeld-Sensor angeordnet sind und die durch die auf das Gurtschloss einwirkende Zugkraft bewirkte Verschiebung des Anschlussstücks gegenüber dem Halter hervorgerufene Relativverschiebung zwischen Magnet und Messmagnetfeld- Sensor als Änderung des Magnetfeldes erfasst und in ein der einwirkenden Gurtkraft entsprechendes Steuersignal für weitere Sicherheitskomponenten des Fahrzeuges umgewandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausschaltung von auf die Messanordnung (26, 28) einwirkenden Fremdmagnetfeldern wenigstens ein weiterer Störmagnetfeld-Sensor (30) angeordnet und mit der Messanordnung (26, 28) derart verbunden ist, dass eine Änderung eines von dem Störmagnetfeld-Sensor (30) abgegebenen Ausgangssignals in eine Korrektur des Steuersignals des Messmagnetfeld-Sensors (30) umgesetzt wird.

2. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Störmagnetfeld-Sensor (30) in einer zu dem Magnet (26) feststehenden Position angeordnet ist derart, dass der Störmagnetfeld-Sensor (30) ohne Auftreten eines Fremdmagnetfeldes von dem Magneten (26) ein konstantes Magnetfeld aufnimmt und ein konstantes Ausgangssignal abgibt.

3. Befestigungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Störmagnetfeld-Sensor (30) außerhalb des von dem Magneten (26) erzeugten Messmagnetfeldes angeordnet ist und ohne Auftreten eines Fremdmagnetfeldes kein Ausgangssignal abgibt.

4. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Änderung des von dem Störmagnetfeld-Sensor (30) abgegebenen Ausgangssignals ein gleichzeitig von dem Messmagnetfeld-Sensor (28) abgegebenes Steuersignal ungültig macht.

5. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jede Änderung des von dem Störmagnetfeld-Sensor (30) abgegebenen Ausgangssignals zu einer Korrektur der Umwandlung des von dem Messmagnetfeld- Sensor (28) gleichzeitig abgegebenen Steuersignals in die einwirkende Gurtkraft herangezogen wird.

6. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als ein zusätzlicher Störmagnetfeld-Sensor (30) vorgesehen ist.

7. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Halter (10) und dem Anschlussstück (11) jeweils eine Trägerplatte (25, 27) angeordnet und auf der auf dem Halter (10) angeordneten Trägerplatte (25) der Magnet (26) und auf der an dem Anschlussstück (11) angeordneten Trägerplatte (27) der Messmagnetfeld-Sensor (28) angeordnet sind.

8. Befestigungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatten (25, 27) als gedruckte Schaltungen ausgebildet sind.

9. Befestigungsanordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die den Messmagnetfeld-Sensor (28) tragende Trägerplatte (27) über ein Verbindungskabel (29) an eine fahrzeugseitige Steuereinrichtung für weitere Komponenten des Sicherheitssystems angeschlossen und die den Störmagnetfeld-Sensor (30) tragende Trägerplatte (25) über ein Verbindungskabel (31) mit der Trägerplatte (27) verbunden ist.

10. Befestigungsanordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Störmagnetfeld-Sensor (30) auf der, an dem Anschlussstück (11) angeordneten Trägerplatte (27) angeordnet ist.