DE112012000863B4

DE112012000863B4 - Steuerung für eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung sowie Sicherheitsgurt- Positioniervorrichtung

Info

Publication number: DE112012000863B4
Application number: DE112012000863.4T
Authority: DE
Inventors: Martin Prokscha; Wolfgang Holbein
Original assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2022-08-18
Anticipated expiration: 2032-02-15
Also published as: US9559618B2; DE102011011779A1; WO2012110229A1; CN103370234A; CN103370234B; US20140021900A1; DE112012000863A5

Abstract

Steuerung (18) für eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung (10) mit einem Motor (12) zur Positionierung eines Sicherheitsgurtbauteils (16) umfassend:einen Steckzungensensor (20), welcher ein Steckzungensignal (S) erzeugt, in Abhängigkeit davon, ob eine Steckzunge in einem Gurtschloss (16) eingesteckt ist;eine Triggerschaltung (22), welche mit dem Steckzungensensor (20) verbunden ist und in Antwort auf das Steckzungensignal (S) ein Triggersignal (TR, TR1, TR2, VT, TM) erzeugt;einen Zeitschalter (32), welcher mit der Triggerschaltung (22) verbunden ist und in Antwort auf das Triggersignal (TR, TR1, TR2, VT, TM) ein Motorsignal (M) mit einer vorbestimmten Zeitdauer (MZ) erzeugt; undeine Motorsteuerschaltung (34), welche mit dem Zeitschalter (32) und der Triggerschaltung (22) verbunden ist und in Antwort auf das Motorsignal (M) den Motor (12) an- und abschaltet, wobei die Bewegungsrichtung des Motors (12) in Abhängigkeit des Triggersignals (TR, TR1, TR2, VT, TM) ausgewählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Triggerschaltung (22) eine erste Triggerstufe (24) aufweist, welche ein Triggergrundsignal (TR) erzeugt, welches zeitlich mit dem Steckzungensignal (S) korreliert ist, und dass die Triggerschaltung (22) eine zweite Triggerstufe (26) aufweist, welche mit der ersten Triggerstufe (24) verbunden ist und ein erstes Triggerhilfssignal (TR1) in Antwort auf eine positive, ansteigende Flanke im Triggergrundsignal (TR) und ein zweites Triggerhilfssignal (TR2) in Antwort auf eine negative, abfallende Flanke im Triggergrundsignal (TR) erzeugt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerung für eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung mit einem Motor zur Positionierung eines Sicherheitsgurtbauteils sowie eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung mit einem Motor zur Positionierung eines Sicherheitsgurtbauteils.
Aus dem Stand der Technik sind Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtungen, beispielsweise Gurtschlossbringer oder Gurtbringer bekannt, die ein Bauteil des Sicherheitsgurtsystems, beispielsweise das Gurtschloss bzw. den Gurt, in eine Anlegeposition bringen, in der das Anlegen des Sicherheitsgurts für den Fahrzeuginsassen einfach und komfortabel ist. Nach dem Anlegen des Sicherheitsgurts wird das Bauteil in eine Halteposition gebracht, in der eine gute Schutzfunktion des Sicherheitsgurtsystems gewährleistet ist und/oder das Bauteil den Fahrzeuginsassen nicht behindert.
Zur Steuerung einer solchen Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung sind oft komplexe Steuerungen vorgesehen, welche eine Vielzahl von Sensordaten erfassen und verarbeiten, beispielsweise der Position eines Antriebs der Positioniervorrichtung oder einer Fahrzeuginsassenerkennung, insbesondere über einen Anschluss der Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung an die Fahrzeugelektronik.
Eine derartige Steuerung ist beispielsweise aus der US 6 883 834 B2 bekannt, wobei die Steuerung ein Öffnen und Schließen der Fahrzeugtür erkennt und in Abhängigkeit davon das Gurtschloss von einer Halteposition in eine Anbieteposition bewegt. Das Gurtschloss verweilt nach Erreichen der Anbieteposition eine vorbestimmte Zeit in der Anbieteposition, um nach Ablauf dieser Zeit wieder in die Halteposition bewegt zu werden Die Endpositionen werden durch zwei Positionssensoren erkannt. Dies erfordert eine aufwändige Bauweise und Sensorik.
Aus der US 2004 / 0 217 583 A1 ist eine Steuerung für eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung mit einem Motor zur Positionierung eines Sicherheitsgurtbauteils bekannt, Diese umfasst einen Steckzungensensor, welcher ein Steckzungensignal erzeugt, in Abhängigkeit davon, ob eine Steckzunge in einem Gurtschloss eingesteckt ist. Weiterhin ist eine Triggerschaltung vorgesehen, welche mit dem Steckzungensensor verbunden ist und in Antwort auf das Steckzungensignal ein Triggersignal erzeugt. Ein Zeitschalter ist mit der Triggerschaltung verbunden ist und in Antwort auf das Triggersignal wird ein Motorsignal mit einer vorbestimmten Zeitdauer erzeugt. Eine Motorsteuerschaltung ist mit dem Zeitschalter und der Triggerschaltung verbunden und schaltet in Antwort auf das Motorsignal den Motor an- und ab, wobei die Bewegungsrichtung des Motors in Abhängigkeit des Triggersignals ausgewählt wird.
Aus der US 5 054 574 A ist eine weitere Steuerung für einen Sicherheitsgurtsystem bekannt, bei dem ein Ende des Sicherheitsgurtes in einer Schiene geführt ist und mittels eines Elektromotors aus einer Anlegeposition in eine Rückhalteposition bewegt wird. Bei Vorliegen eines Triggersignals wird ein Zeitschalter für die Ansteuerung des Elektromotors aktiviert.
In der DE 35 00 792 A1 wird die Steuerung eines Gurtaufrollers beschrieben, der mit einer elektromotorischen Antriebseinheit für die Drehung der Gurtspule ausgerüstet ist. Die Steuerung verwendet unter anderem das Signal eines Schlosssensors und eines Gurtbandauszugssensors.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache Steuerung für eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung zu schaffen, sowie eine kostengünstige Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Steuerung für eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung mit einem Motor zur Positionierung eines Sicherheitsgurtbauteils gelöst. Die Steuerung umfasst einen Steckzungensensor, welcher ein Steckzungensignal erzeugt, in Abhängigkeit davon, ob eine Steckzunge in einem Gurtschloss eingesteckt ist, eine Triggerschaltung, welche mit dem Steckzungensensor verbunden ist und in Antwort auf das Steckzungensignal ein Triggersignal erzeugt; einen Zeitschalter, welcher mit der Triggerschaltung verbunden ist und in Antwort auf das Triggersignal ein Motorsignal mit einer vorbestimmten Zeitdauer erzeugt, und eine Motorsteuerschaltung, welche mit dem Zeitschalter und der Triggerschaltung verbunden ist und in Antwort auf das Motorsignal den Motor an- und abschaltet, wobei die Bewegungsrichtung des Motors in Abhängigkeit des Triggersignals ausgewählt wird. Eine derartige Steuerung weist lediglich einen Sensor auf, den Steckzungensensor, wodurch eine einfache Steuerung der Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung ermöglicht wird. Für die Steuerung müssen keine externen Daten des Fahrzeugs erfasst werden, wodurch kein Anschluss der Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung mit der Fahrzeugelektronik benötigt wird. Bei der erfindungsgemäßen Steuerung ist keine Bus-Ansteuerung vorgesehen, was die Steuerung preisgünstig macht.
Alternativ kann anstelle des Zeitschalters eine Motorlastschaltung vorgesehen sein, welche mit der Triggerschaltung und einem Motorlastsensor verbunden ist, wobei der Motorlastsensor einen durch den Motor fließenden Motorstrom erfasst, und welche in Antwort auf das Triggersignal ein Motorsignal erzeugt, solange der Motorstrom unter einem Blockadestromniveau liegt. Auf diese Weise können die jeweiligen Endpositionen des Sicherheitsgurtbauteils durch einen Anstieg des Motorstroms über das Blockadestromniveau erkannt werden.
Erfindungsgemäß weist die Triggerschaltung eine erste Triggerstufe auf, welche ein Triggergrundsignal erzeugt, welches zeitlich mit dem Steckzungensignal korreliert ist. Auf diese Weise kann das Signal des Steckzungensensors zur weiteren Verarbeitung aufbereitet werden, beispielsweise digitalisiert werden.
Die Triggerschaltung weist darüber hinaus eine zweite Triggerstufe auf, welche mit der ersten Triggerstufe verbunden ist und ein erstes Triggerhilfssignal in Antwort auf eine positive Flanke im Triggergrundsignal und ein zweites Triggerhilfssignal in Antwort auf eine negative Flanke im Triggergrundsignal erzeugt. Auf diese Weise kann das Triggersignal aufgeteilt werden, wobei die beiden Triggerhilfssignale eine getrennte Verarbeitung von Anschnall- und Abschnallvorgängen des Sicherheitsgurtsystems ermöglichen.
Um eine gegenüber dem Steckzungensignal verzögerte Aktivierung des Motors der Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung zu ermöglichen, kann eine Verzögerungsschaltung vorgesehen sein, welche mit der zweiten Triggerstufe verbunden ist und welche ein erstes und/oder zweites verzögertes Triggerhilfssignal erzeugt, welches gegenüber dem ersten und/oder zweiten Triggerhilfssignal zeitlich um mindestens eine vorbestimmte Verzögerungszeitdauer verzögert ist.
Um ein gemeinsames Steuersignal für den Motor für An- und Abschnallvorgänge zu erhalten, ist vorzugsweise eine ODER-Schaltung vorgesehen, welche mit der zweiten Triggerstufe bzw. der Verzögerungsschaltung verbunden ist und in Antwort auf das erste oder zweite Triggerhilfssignal bzw. das verzögerte Triggerhilfssignal ein Motortriggersignal an den Zeitschalter bzw. die Motorlastschaltung bereitstellt.
Eine einfache Steuerung der Motorbewegungsrichtung wird ermöglicht, indem die Auswahl der Bewegungsrichtung des Motors in Abhängigkeit des Triggergrundsignals erfolgt.
Zur Steuerung des Motors kann die Motorsteuerschaltung einen Feldeffekttransistor aufweisen, wobei das Gatter des Feldeffekttransistors mit dem Zeitschalter bzw. der Motorlastschaltung verbunden ist und ein Motorstrom in Antwort auf das Motorsignal bereitgestellt wird.
Vorzugsweise weist die Motorsteuerschaltung ein Relais auf, welches mit der Triggerschaltung verbunden ist und in Antwort auf ein Triggersignal die Bewegungsrichtung des Motors bestimmt.
Um eine manuelle Steuerung der Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung, beispielsweise beim Beladen des Fahrzeugs, zu ermöglichen, kann ein manuell betätigbarer Schalter vorgesehen sein, welcher mit der Triggerschaltung verbunden ist, wobei das Triggersignal in Abhängigkeit der Schalterstellung erzeugt wird.
Vorzugsweise sind der Schalter und der Steckzungensensor über ein logisches Schaltelement mit der Triggerschaltung verbunden, wobei das logische Schaltelement so ausgebildet ist, dass die Triggerschaltung bei einer Schalterstellung das Triggersignal unabhängig vom Steckzungensignal erzeugt.
Es kann ein Zündschlüsselsensor vorgesehen sein, welcher ein Zündschlüsselsignal erzeugt und mit der Triggerschaltung verbunden ist, wobei das Triggersignal in Abhängigkeit des Zündschlüsselsignals erzeugt wird. Auf diese Weise kann beispielsweise das Gurtschloss zum Abschnallen nach dem Ziehen des Zündschlüssels in eine Komfortposition zum Abschnallen gefahren werden.
Vorzugsweise sind der Zündschlüsselsensor und der Steckzungensensor über ein logisches Schaltelement mit der Triggerschaltung verbunden, wobei das logische Schaltelement so ausgebildet ist, dass die Triggerschaltung bei einem Zustand des Zündschlüsselsignals das Triggersignal unabhängig vom Steckzungensignal erzeugt.
Es können Sensoren vorgesehen sein, die die Position der Rücksitzbank oder die Umlegestellung des Beifahrervordersitzes erfassen, um den Motor in die eingefahrene Stellung zu bewegen.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner durch eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung mit einem Motor zur Positionierung eines Sicherheitsgurtbauteils mit einer oben beschriebenen Steuerung gelöst.
Durch die einfache Steuerung wird eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung mit einfachem Aufbau ermöglicht, die insbesondere kostengünstig hergestellt werden kann.
Beispielsweise ist die Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung ein Gurtschlossbringer, welcher eine Positionierung eines Gurtschlosses in eine Anlegeposition und eine Halteposition oder nur in eine Anlegeposition ermöglicht.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

- 1 eine erfindungsgemäße Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung;
- 2 ein Schaltdiagramm einer Steuerung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
- 3 ein Schaltdiagramm einer Steuerung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
- 4 ein Schaltdiagramm einer Steuerung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
- 5 eine Darstellung des zeitlichen Verlaufs der Steuersignale der Steuerung gemäß 2;
- 6 einen zeitlichen Verlauf der Steuersignale der Steuerung gemäß 4;
- 7 einen weiteren zeitlichen Verlauf der Steuersignale der Steuerung gemäß 4; und
- 8 ein Schaltdiagramm einer Steuerung gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.

1 zeigt eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung 10 in Form eines Gurtschlossbringers für ein Sicherheitsgurtsystem eines Fahrzeugs. Der Gurtschlossbringer umfasst einen Motor 12, der über ein Getriebe 14, beispielsweise einen Spindelantrieb, die Position eines Gurtschlosses 16 verändern kann. Das Gurtschloss 16 kann nach oben in eine Anlegeposition bewegt werden, in der das Einführen einer Steckzunge des Sicherheitsgurtsystems für den Fahrzeuginsassen auf einfache Weise erfolgen kann. Nach dem Einstecken der Steckzunge kann das Gurtschloss 16 durch die Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung 10 nach unten in eine Halteposition bewegt werden, in der eine gute Funktion des Fahrzeugsicherheitssystems gewährleistet ist. Je nach Bewegungsrichtung des Motors 12 wird das Gurtschloss 16 in Richtung der Anlegeposition oder in Richtung der Halteposition bewegt. Der Gurtschlossbringer kann auch auf andere Art und Weise ausgebildet sein.
Der Gurtschlossbringer ist lediglich als ein Ausführungsbeispiel anzusehen. Es sind auch andere Ausführungsformen der Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung 10 vorgesehen, insbesondere Gurtbringer, die einen Sicherheitsgurt über eine Art Gabel in eine besser greifbare Position bringen.
Die Steuerung der Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung 10 erfolgt mittels der in 2 gezeigten Steuerung 18. Der zeitliche Verlauf der verschiedenen Steuerungssignale wird in einem Anwendungsbeispiel in 5 gezeigt. Die Steuerung 18 umfasst einen Steckzungensensor 20, welcher ein Steckzungensignal S erzeugt, in Abhängigkeit davon, ob eine Steckzunge im Gurtschloss 16 eingesteckt ist. In der gezeigten Ausführungsform liefert der Steckzungensensor 20 ein digitales Signal S, welches den Wert 0 annimmt, wenn die Steckzunge nicht im Gurtschloss 16 eingesteckt ist, und den Wert 1 annimmt, wenn die Steckzunge im Gurtschloss 16 eingesteckt ist. Der Steckzungensensor 20 könnte jedoch auch ein anderes Signal erzeugen, beispielsweise ein analoges Signal.
Der zeitliche Verlauf S(t) des Steckzungensignals S ist in der ersten Zeile von 5 gezeigt. Die Steckzunge ist zwischen dem Zeitpunkt t₁ und dem Zeitpunkt t₂ im Gurtschloss eingesteckt und während der restlichen Zeit außerhalb des Gurtschlosses.
Eine Triggerschaltung 22 ist vorgesehen, welche mit dem Steckzungensensor 20 verbunden ist und in Antwort auf das Steckzungensignal S ein Triggersignal erzeugt. Die Triggerschaltung 22 umfasst eine erste Triggerstufe 24, welche ein Triggergrundsignal TR erzeugt, welches zeitlich mit dem Steckzungensignal S korreliert ist. In der gezeigten Ausführungsform entspricht das Triggergrundsignal TR dem digitalen Steckzungensignal S. Es kann auch eine Anpassung des Spannungsniveaus zwischen dem Steckzungensignal S und dem Triggergrundsignal TR vorgesehen sein, wobei das Spannungsniveau des Triggergrundsignals TR für die folgende Verarbeitung in der Steuerung 18 geeignet ist. Alternativ könnte beispielsweise bei einem analogen Steckzungensignal eine Digitalisierung des Steckzungensignals erfolgen.
Das Triggergrundsignal weist beim Einsteckvorgang, zum Zeitpunkt t₁, eine positive, ansteigende Flanke und beim Abschnallvorgang, zum Zeitpunkt t₂, eine negative, abfallende Flanke auf.
Eine zweite Triggerstufe 26 empfängt das Triggergrundsignal TR und erzeugt ein erstes Triggerhilfssignal TR1 in Antwort auf eine positive Flanke im Triggergrundsignal TR und ein zweites Triggerhilfssignal TR2 in Antwort auf eine negative Flanke im Triggergrundsignal TR. Auf diese Weise werden Anschnallvorgänge (Einstecken der Steckzunge) dem ersten Triggerhilfssignal TR1 und Abschnallvorgänge (Entfernen der Steckzunge) dem zweiten Triggerhilfssignal TR2 zugeordnet und können getrennt voneinander verarbeitet werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel in 5 wird das erste Triggerhilfssignal TR1 zum Zeitpunkt t₁ (der positiven Flanke des Triggergrundsignals TR) von 0 auf 1 gesetzt. Im Ausführungsbeispiel wird das erste Hilfssignal TR1 zum Zeitpunkt t₂ auf 0 zurückgesetzt. Es könnte jedoch auch ein im Wesentlichen beliebiger anderer Zeitpunkt gewählt werden, um das Triggerhilfssignal TR1 auf 0 zurückzusetzen, insbesondere kann nur ein kurzer Triggerimpuls im Triggerhilfssignal TR1 vorgesehen sein.
Das zweite Triggerhilfssignal TR2 wird zum Zeitpunkt T2 (negative Flanke des Triggergrundsignals TR) von 0 auf 1 gesetzt und entsprechend dem ersten Triggerhilfssignal TR1 nach einer im Wesentlichen beliebigen Zeit auf 0 zurückgesetzt.
Eine Verzögerungsschaltung 28 ist mit der zweiten Triggerstufe 26 verbunden und empfängt das zweite Triggerhilfssignal TR2 und erzeugt ein zweites verzögertes Triggerhilfssignal VT, welches gegenüber dem zweiten Triggerhilfssignal TR2 zeitlich um eine vorbestimmte Verzögerungszeitdauer VZ verzögert ist. Im Ausführungsbeispiel ist die Verzögerungszeitdauer VZ durch die Zeitdifferenz t₄-t₂ vorgegeben.
In der Steuerung gemäß 2 ist für das erste Triggerhilfssignal TR1 keine Verzögerungsschaltung vorgesehen. Es ist aber auch möglich, dass alternativ oder zusätzlich eine weitere Verzögerungsschaltung vorgesehen ist, welche das erste Triggerhilfssignal TR1 empfängt und ein erstes verzögertes Triggerhilfssignal erzeugt, welches zeitlich um eine vorbestimmte Verzögerungszeitdauer verzögert ist. Die Verzögerungszeitdauern des ersten und zweiten verzögerten Triggerhilfssignals können gleich oder von unterschiedlicher Dauer sein.
Eine ODER-Schaltung 30 ist vorgesehen, welche mit der zweiten Triggerstufe 26 und der Verzögerungsschaltung 28 verbunden ist und das erste Triggerhilfssignal TR1 sowie das zweite verzögerte Triggerhilfssignal VT empfängt und in Antwort darauf ein Motortriggersignal TM(t) bereitstellt. Durch die ODER-Schaltung 30 werden die beiden Teilsignale, die Einsteck- und Aussteckvorgängen zugeordnet sind, wieder zu einem gemeinsamen Signal zusammengeführt.
Sollte keine Verzögerung der Triggersignale gewünscht sein, so kann auf die Aufspaltung des Triggergrundsignals TR in zwei Triggerhilfssignale TR1, TR2 durch die zweite Triggerstufe 26 und deren nachfolgende Zusammenführung durch die ODER-Schaltung 30 verzichtet werden.
Das Motortriggersignal TM wird an einen Zeitschalter 32 bereitgestellt. Der Zeitschalter 32 erzeugt in Antwort auf das Motortriggersignal TM ein Motorsignal M mit einer vorbestimmten Zeitdauer MZ. Nach jedem Impuls im Motortriggersignal TM wird das Motorsignal für die vorbestimmte Zeitdauer MZ von 0 auf 1 gesetzt.
Eine Motorsteuerschaltung 34 ist mit dem Zeitschalter 32 verbunden und empfängt das Motorsignal M, um in Antwort auf das Motorsignal M den Motor 12 an- und abzuschalten. Die Motorsteuerschaltung 34 ist ferner mit der Triggerschaltung 22 verbunden, und die Bewegungsrichtung des Motors 12 wird in Abhängigkeit des Triggergrundsignals TR ausgewählt. Das Triggergrundsignal TR, welches zur Motorsteuerung 34 geleitet wird, ist in 2 und 5 als Richtungssignal R gekennzeichnet. Alternativ könnte die Auswahl der Bewegungsrichtung des Motors 12 auch in Abhängigkeit anderer Triggersignale, beispielsweise des ersten und zweiten Triggerhilfssignals TR1, TR2 erfolgen (bzw. ihrer verzögerten Triggerhilfssignale).
In der gezeigten Ausführungsform weist die Motorsteuerschaltung 34 ein Relais 36 auf, welches mit der Triggerschaltung 22 verbunden ist und in Antwort auf das Triggergrundsignal die Bewegungsrichtung des Motors bestimmt.
Die Motorsteuerschaltung 34 umfasst ferner einen Feldeffekttransistor 38, wobei das Gatter des Feldeffekttransistors mit dem Zeitschalter 32 verbunden ist und ein Motorstrom in Antwort auf das Motorsignal M(t) bereitgestellt wird.
Ein Schottky-Diodenelement 40 ist mit dem Motor 12 parallel geschaltet.
Ein kapazitives Element 42 ist zwischen dem Motor 12 und dem Nullpotenzial geschaltet.
Das Steuerungsverfahren wird im Folgenden anhand eines Anwendungsbeispiels in 5 beschrieben. Die Steckzunge wird zum Zeitpunkt t₁ in das Gurtschloss 16 eingesteckt und zum Zeitpunkt t₂ wieder aus dem Gurtschloss 16 entfernt, entsprechend befindet sich das Steckzungensignal S zwischen diesen Zeitpunkten im Zustand 1 und den Rest der Zeit im Zustand 0.
Das Triggergrundsignal TR entspricht dem zeitlichen Verlauf des Steckzungensignals S. An der steigenden Flanke des Triggergrundsignals TR wird das erste Triggerhilfssignal TR1 für eine Impulsdauer in den Zustand 1 gesetzt. Im Ausführungsbeispiel entspricht die Impulsdauer der Zeitdifferenz zwischen t₁ und t₂. An der fallenden Flanke des Triggergrundsignals TR wird entsprechend das zweite Triggerhilfssignal für eine Impulsdauer in den Zustand 1 gesetzt.
Das durch die Verzögerungsschaltung 28 erzeugte zweite verzögerte Triggerhilfssignal VT ist gegenüber dem zweiten Triggerhilfssignal um die Zeitdauer VZ verzögert. Auf diese Weise wird der Motor 12 bei einem Abschnallvorgang erst nach der Verzögerungszeitdauer VZ gestartet.
Durch die ODER-Schaltung 30 werden das erste Triggerhilfssignal TR1 und das zweite verzögerte Triggerhilfssignal VT kombiniert. Das dabei entstehende Motortriggersignal MT weist sowohl den Triggerimpuls des ersten Triggerhilfssignals als auch den Triggerimpuls des zweiten verzögerten Triggerhilfssignals VT auf.
Beide Triggerimpulse (zu den Zeitpunkten t₁ und t₄) des Motortriggersignals MT veranlassen den Zeitschalter 32, das Motorsignal für jeweils eine vorbestimmte Zeitdauer MZ in den Zustand 1 zu setzen.
Die Motorsteuerschaltung 34 schaltet somit jeweils zum Zeitpunkt t₁ und t₄ den Motor 12 für die vorbestimmte Zeitdauer MZ ein. Die Bewegungsrichtung des Motors 12 wird dabei über das Relais 36 in Abhängigkeit des Richtungssignals R, das dem Triggergrundsignal TR entspricht, vorgegeben.
Befindet sich das dem Triggergrundsignal entsprechende Richtungssignal R im Zustand 1, so wird das Gurtschloss durch die Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung 10 in Richtung seiner Halteposition bewegt (vgl. Zeitpunkt t₁). Befindet sich stattdessen das Richtungssignal R im Zustand 0, so wird das Gurtschloss in Richtung der Anlegeposition bewegt.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird somit das Gurtschloss ausgelöst vom Einstecken der Steckzunge in das Gurtschloss zum Zeitpunkt t₁ bis zum Zeitpunkt t₃ in Richtung seiner Halteposition bewegt. Das Entfernen der Steckzunge aus dem Gurtschloss zum Zeitpunkt t₂ löst mit einer Verzögerung um die Verzögerungszeitdauer VZ eine Bewegung des Gurtschlosses vom Zeitpunkt t₄ bis t₆ in Richtung seiner Anlegeposition aus.
Das Gurtschloss wird dabei jeweils über eine festgelegte Zeitdauer MZ in eine Richtung bewegt. Da keine Positionserkennung des Antriebs vorgesehen ist, kann es passieren, dass das Getriebe 14 gegen einen Endanschlag fährt. Das Getriebe ist dabei so ausgelegt, dass es nicht zu einer Verklemmung oder einer Beschädigung des Getriebes kommt.
Die in 3 gezeigte Ausführungsform der Steuerung 18 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch ein der Triggerschaltung 22 vorgeschaltetes logisches Schaltelement 44 und einen manuell betätigbaren Schalter 46. Das logische Schaltelement 44 ist so ausgebildet, dass die Triggerschaltung 22 bei geschlossener Schalterstellung das Triggergrundsignal unabhängig vom Steckzungensignal S erzeugt. In der gezeigten Ausführungsform wird über den Schalter 46 ein Schaltsignal A erzeugt, welches bei offener Schalterstellung 0 ist und bei geschlossener Schalterstellung 1.
Der Steckzungensensor 20 und der Schalter 46 sind über das als ODER-Element ausgebildete logische Schaltelement 44 mit der ersten Triggerstufe 24 verbunden. Wird der manuell betätigbare Schalter 46 geschlossen, so verhält sich die Steuerung 18 unabhängig vom Steckzungensignal S so, als ob die Steckzunge im Gurtschloss 16 eingesteckt wäre. Das Gurtschloss 16 wird somit in Richtung seiner Halteposition bewegt. Auf diese Weise können beispielsweise beim Beladen des Fahrzeugs auf der Rücksitzbank die Gurtschlösser in ihre Haltepositionen eingefahren werden, wodurch sie den Beladevorgang nicht behindern.
Der manuell betätigbare Schalter 46 kann zusätzlich oder alternativ über Sensoren gesteuert werden, die beispielsweise ein Umlegen der Rückbank oder eines Vordersitzes, insbesondere des Beifahrersitzes, erkennen können.
Wird der Schalter 46 wieder geöffnet, so verhält sich die Steuerung 18 wieder in Abhängigkeit des Steckzungensignals S.
4 zeigt eine dritte Ausführungsform der Steuerung 18, wobei gegenüber der zweiten Ausführungsform zusätzlich ein Zündschlüsselsensor 48 vorgesehen ist, welcher ein Zündschlüsselsignal Z erzeugt. Der Zündschlüsselsensor 48 und der Steckzungensensor 20 sind über ein logisches Schaltelement 50 mit der Triggerschaltung 22 verbunden, wobei das logische Schaltelement 50 so ausgebildet ist, dass die Triggerschaltung 22 bei einem Zustand des Zündschlüsselsignals Z das Triggergrundsignal unabhängig vom Steckzungensignal erzeugt.
In der gezeigten Ausführungsform ist das logische Schaltelement ein UND-Element. Der Zündschlüsselsensor 48 erzeugt bei eingestecktem Zündschlüssel das Zündschlüsselsignal Z im Zustand 1, während bei abgezogenem Zündschlüssel das Zündschlüsselsignal Z mit Zustand 0 erzeugt wird. Das Steckzungensignal S wird somit nur bei eingestecktem Zündschlüssel (Zündschlüsselsignal Z=1) über das logische Schaltelement 50 an die Triggerschaltung 22 weitergeleitet.
Die Funktion der zweiten und dritten Ausführungsform der Steuerung 18 wird im Folgenden anhand von 6 beschrieben. Zum Zeitpunkt t₁ wird der manuell betätigbare Schalter 46 geschlossen, wodurch das Schaltsignal A von 0 auf 1 gesetzt wird. Der Schalter 46 bleibt bis zum Zeitpunkt t₂ geschlossen und wird anschließend wieder geöffnet. Die Steckzunge des Sicherheitsgurtsystems ist zu keiner dieser Zeiten im Gurtschloss eingerastet, sodass das Steckzungensignal S im Zustand 0 ist. Über das logische Schaltelement 44 (ODER) wird das Schaltsignal A an die erste Triggerstufe 24 der Triggerschaltung 22 weitergeleitet. Das Triggergrundsignal TR wird somit entsprechend dem Schaltsignal A zum Zeitpunkt t₁ auf 1 gesetzt und zum Zeitpunkt t₂ auf 0 gesetzt. Die weitere Verarbeitung des Triggergrundsignals TR erfolgt analog zur der ersten Ausführungsform der Steuerung 18.
Zum Zeitpunkt t₃ wird die Steckzunge in das Gurtschloss eingesteckt, wodurch das Steckzungensignal S auf 1 gesetzt wird. Zum Zeitpunkt t₄ wird die Steckzunge wieder aus dem Gurtschloss 16 entfernt und das Steckzungensignal S zurück auf 0 gesetzt. Während dieser Zeit ist der Zündschlüssel nicht gesteckt, sodass sich das Zündschlüsselsignal Z im Zustand 0 befindet. Es findet somit keine Weiterleitung des Steckzungensignals S über das logische Schaltelement 50 (UND) an die Triggerschaltung 22 statt, sodass das Triggergrundsignal TR zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ im Zustand 0 verbleibt.
Zum Zeitpunkt t₅ wird der Zündschlüssel eingesteckt und das Zündschlüsselsignal Z wird in den Zustand 1 gesetzt.
Zwischen den Zeitpunkten t₆ und t₇ ist die Steckzunge wiederum im Gurtschloss 16 eingesteckt, wodurch sich das Steckzungensignal S zwischen den Zeitpunkten t₆ und t₇ im Zustand 1 befindet. Da sich sowohl das Steckzungensignal S als auch das Zündschlüsselsignal Z zwischen den Zeitpunkten t₆ und t₇ im Zustand 1 befinden, wird der Zustand 1 an die Triggerschaltung 22 weitergeleitet, und das Triggergrundsignal TR wird vom Zeitpunkt t₆ bis zum Zeitpunkt t₇ in den Zustand 1 versetzt.
7 zeigt einen weiteren Verlauf der Steuersignale analog zu 6. Die Zeitpunkte t₁ bis t₃ entsprechen den Zeitpunkten t₃ bis t₇ in 6. Zum Zeitpunkt t₄ wird die Steckzunge in das Gurtschloss eingesteckt, und das Steckzungensignal S wird in den Zustand 1 gesetzt. Da zum Zeitpunkt t₄ der Zünschlüssel gesteckt ist und sich das Zündschlüsselsignal Z im Zustand 1 befindet, wird das Triggergrundsignal TR zum Zeitpunkt zum Zeitpunkt t₄ in den Zustand 1 gesetzt.
Zum Zeitpunkt t₅ wird der Zündschlüssel entfernt, wodurch das Zündschlüsselsignal Z in den Zustand 0 gesetzt wird. Entsprechend wird das Triggergrundsignal TR bei weiterhin eingesteckter Steckzunge auf 0 gesetzt. Auf diese Weise wird bei Abziehen des Zündschlüssels bei der Ausbildung der Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung als Gurtschlossbringer das Gurtschloss in die Anlegeposition gefahren, wodurch das Lösen der Steckzunge für den Fahrzeuginsassen vereinfacht wird.
8 zeigt eine alternative Ausführungsform der Steuerung 18. Anstelle des Zeitschalters 32 der vorhergehenden Ausführungsformen ist eine Motorlastschaltung 33 vorgesehen. Ferner ist ein Motorlastsensor 35 vorgesehen, der einen durch den Motor 12 fließenden Motorstrom erfasst.
Die Motorlastschaltung 33 ist mit dem Motorlastsensor 35 und der Triggerschaltung 22 verbunden und erzeugt in Antwort auf das Motortriggersignal TM ein Motorsignal M, solange der Motorstrom unter einem Blockadestromniveau liegt. Bei Betrieb des Motors 12 liegt der Motorstrom bei Positionen zwischen den beiden Endpositionen unter dem Blockadestromniveau. Ist die Endposition des Sicherheitsgurtbauteils 16 erreicht, so erhöht sich der Motorstrom und liegt über dem Blockadestromniveau, wodurch das Motorsignal M unterbrochen wird bzw. auf 0 gesetzt wird. Die weiteren Schaltungskomponenten sind im Wesentlichen identisch mit der in 2 gezeigten Ausführungsform. Die Steuerung 18 bestromt den Motor 12 somit nach dem Einstecken bzw. Ausstecken der Steckzunge jeweils solange in der entsprechenden Drehrichtung bis das Blockadestromniveau bei Erreichen der entsprechenden Endposition überschritten wird.
Die Motorlastschaltung 33 und der Motorlastsensor 35 können auch analog in den Steuerungen 18 gemäß der 3 oder 4 verwendet werden.

Claims

Steuerung (18) für eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung (10) mit einem Motor (12) zur Positionierung eines Sicherheitsgurtbauteils (16) umfassend: einen Steckzungensensor (20), welcher ein Steckzungensignal (S) erzeugt, in Abhängigkeit davon, ob eine Steckzunge in einem Gurtschloss (16) eingesteckt ist; eine Triggerschaltung (22), welche mit dem Steckzungensensor (20) verbunden ist und in Antwort auf das Steckzungensignal (S) ein Triggersignal (TR, TR1, TR2, VT, TM) erzeugt; einen Zeitschalter (32), welcher mit der Triggerschaltung (22) verbunden ist und in Antwort auf das Triggersignal (TR, TR1, TR2, VT, TM) ein Motorsignal (M) mit einer vorbestimmten Zeitdauer (MZ) erzeugt; und eine Motorsteuerschaltung (34), welche mit dem Zeitschalter (32) und der Triggerschaltung (22) verbunden ist und in Antwort auf das Motorsignal (M) den Motor (12) an- und abschaltet, wobei die Bewegungsrichtung des Motors (12) in Abhängigkeit des Triggersignals (TR, TR1, TR2, VT, TM) ausgewählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Triggerschaltung (22) eine erste Triggerstufe (24) aufweist, welche ein Triggergrundsignal (TR) erzeugt, welches zeitlich mit dem Steckzungensignal (S) korreliert ist, und dass die Triggerschaltung (22) eine zweite Triggerstufe (26) aufweist, welche mit der ersten Triggerstufe (24) verbunden ist und ein erstes Triggerhilfssignal (TR1) in Antwort auf eine positive, ansteigende Flanke im Triggergrundsignal (TR) und ein zweites Triggerhilfssignal (TR2) in Antwort auf eine negative, abfallende Flanke im Triggergrundsignal (TR) erzeugt.
Steuerung (18) für eine Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung (10) mit einem Motor (12) zur Positionierung eines Sicherheitsgurtbauteils (16) umfassend: einen Steckzungensensor (20), welcher ein Steckzungensignal (S) erzeugt, in Abhängigkeit davon, ob eine Steckzunge in einem Gurtschloss (16) eingesteckt ist; eine Triggerschaltung (22), welche mit dem Steckzungensensor (20) verbunden ist und in Antwort auf das Steckzungensignal (S) ein Triggersignal (TR, TR1, TR2, VT, TM) erzeugt; wobei die Triggerschaltung (22) eine erste Triggerstufe (24) aufweist, welche ein Triggergrundsignal (TR) erzeugt, welches zeitlich mit dem Steckzungensignal (S) korreliert ist, und dass die Triggerschaltung (22) eine zweite Triggerstufe (26) aufweist, welche mit der ersten Triggerstufe (24) verbunden ist und ein erstes Triggerhilfssignal (TR1) in Antwort auf eine positive, ansteigende Flanke im Triggergrundsignal (TR) und ein zweites Triggerhilfssignal (TR2) in Antwort auf eine negative, abfallende Flanke im Triggergrundsignal (TR) erzeugt, und wobei eine Motorlastschaltung (33), welche mit einem Motorlastsensor (35), der einen durch den Motor (12) fließenden Motorstrom erfasst, und der Triggerschaltung (22) verbunden ist und in Antwort auf das Triggersignal (TR, TR1, TR2, VT, TM) ein Motorsignal (M) erzeugt, solange der Motorstrom unter einem Blockadestromniveau liegt; und eine Motorsteuerschaltung (34), welche mit der Motorlastschaltung (33) und der Triggerschaltung (22) verbunden ist und in Antwort auf das Motorsignal (M) den Motor (12) an- und abschaltet, wobei die Bewegungsrichtung des Motors (12) in Abhängigkeit des Triggersignals (TR, TR1, TR2, VT, TM) ausgewählt wird.
Steuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Verzögerungsschaltung (28) vorgesehen ist, welche mit der zweiten Triggerstufe (26) verbunden ist und welche ein erstes und/oder zweites verzögertes Triggerhilfssignals (VT) erzeugt, welches gegenüber dem ersten und/oder zweiten Triggerhilfssignal (TR1, TR2) zeitlich um mindestens eine vorbestimmte Verzögerungszeitdauer (VZ) verzögert ist.
Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine ODER-Schaltung (30) vorgesehen ist, welche mit der zweiten Triggerstufe (26) bzw. der Verzögerungsschaltung (28) verbunden ist und in Antwort auf das erste oder zweite Triggerhilfssignal (TR1, TR2) bzw. das verzögerte Triggerhilfssignal (VT) ein Motortriggersignal (TM) an den Zeitschalter (32) bereitstellt.
Steuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine ODER-Schaltung (30) vorgesehen ist, welche mit der zweiten Triggerstufe (26) bzw. der Verzögerungsschaltung (28) verbunden ist und in Antwort auf das erste oder zweite Triggerhilfssignal (TR1, TR2) bzw. das verzögerte Triggerhilfssignal (VT) ein Motortriggersignal (TM) an der Motorlastschaltung (33) bereitstellt.
Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl der Bewegungsrichtung des Motors (12) in Abhängigkeit des Triggergrundsignals (TR) erfolgt.
Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche soweit auf Anspruch 1 zurückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerschaltung (34) einen Feldeffekttransistor (38) aufweist, wobei das Gatter des Feldeffekttransistors (38) mit dem Zeitschalter (32) verbunden ist und ein Motorstrom in Antwort auf das Motorsignal (M) bereitgestellt wird.
Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche soweit auf Anspruch 2 zurückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerschaltung (34) einen Feldeffekttransistor (38) aufweist, wobei das Gatter des Feldeffekttransistors (38) mit der Motorlastschaltung (33) verbunden ist und ein Motorstrom in Antwort auf das Motorsignal (M) bereitgestellt wird.
Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerschaltung (34) ein Relais (36) aufweist, welches mit der Triggerschaltung (22) verbunden ist und in Antwort auf ein Triggersignal (TR, TR1, TR2, VT, TM) die Bewegungsrichtung des Motors (12) bestimmt.
Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein manuell betätigbarer Schalter (46) vorgesehen ist, welcher mit der Triggerschaltung (22) verbunden ist, wobei das Triggersignal (TR, TR1, TR2, VT, TM) in Abhängigkeit einer Schalterstellung (A) erzeugt wird.
Steuerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (46) und der Steckzungensensor (20) über ein logisches Schaltelement (44) mit der Triggerschaltung (22) verbunden sind, wobei das logische Schaltelement (44) so ausgebildet ist, dass die Triggerschaltung (22) bei einer Schalterstellung (A) das Triggersignal (TR, TR1, TR2, VT, TM) unabhängig vom Steckzungensignal (S) erzeugt.
Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zündschlüsselsensor (48) vorgesehen ist, welcher ein Zündschlüsselsignal (Z) erzeugt und mit der Triggerschaltung (22) verbunden ist, wobei das Triggersignal (TR, TR1, TR2, VT, TM) in Abhängigkeit des Zündschlüsselsignals (Z) erzeugt wird.
Steuerung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Zündschlüsselsensor (48) und der Steckzungensensor (20) über ein logisches Schaltelement (50) mit der Triggerschaltung (22) verbunden sind, wobei das logische Schaltelement (50) so ausgebildet ist, dass die Triggerschaltung (22) bei einem Zustand des Zündschlüsselssignals (Z) das Triggersignal (TR, TR1, TR2, VT, TM) unabhängig vom Steckzungensignal (S) erzeugt.
Steuerung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Sensoren vorgesehen sind, die die Position einer Rücksitzbank oder die Umlegestellung eines Vordersitzes erfassen, um die Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung (10) in die eingefahrene Stellung zu bewegen.
Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung (10) mit einem Motor (12) zur Positionierung eines Sicherheitsgurtbauteils (16) mit einer Steuerung (18) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Sicherheitsgurt-Positioniervorrichtung (10) ein Gurtschlossbringer ist, welcher eine Positionierung eines Gurtschlosses (16) in eine Anlegeposition und eine Halteposition oder nur in eine Anlegeposition ermöglicht.