DE4327989C2 - Anschnallerkennungseinrichtung am Gurtschloß eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anschnallerkennungseinrichtung am Gurtschloß eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1.

Es sind allgemein Sicherheitseinrichtungen an Kraftfahrzeugen bekannt, mit aufblasbaren Luftkissen, die im Kollisionsfall im Aufprallbereich eines Fahrzeuginsassen, insbesondere vor einem Fahrzeugsitz, über eine pyrotechnische Ladung aufgebla­ sen werden. Dazu sind Ansteuervorrichtungen für die Zündvor­ richtung der pyrotechnischen Ladung bekannt, die insbesondere eine Sensoreinrichtung zur Ermittlung eines Kollisionsfalls sowie eine nachgeschaltete Bewertungseinrichtung für den Ge­ fährdungsgrad einer Kollision enthalten. Über diese Bewer­ tungseinrichtung wird erst über einer größeren Aufprallener­ gie und Aufprallgeschwindigkeit eine nachgeschaltete Auslöse­ einheit für die Zündvorrichtung gezündet. Bei weniger gravie­ renden Kollisionen wird ein Luftkissen dagegen nicht aufgebla­ sen, da solche auch ohne Luftkissen von einem Fahrzeuginsas­ sen ohne gesundheitliche Gefährdung überstanden werden und ein aufgeblasenes Luftkissen einerseits eine Reparatur und Wiederinstallation erfordert und andererseits durch den Auf­ blasvorgang eine Beeinträchtigung der Fahrzeuginsassen, ins­ besondere eine Geruchsbelästigung durch aus dem Luftkissen ausströmende Verbrennungsgase, erfolgen kann.

In vielen Fahrzeugen sind als Schutzeinrichtungen sowohl auf­ blasbare Luftkissen und zusätzlich Rückhaltesysteme als Sicherheitsgurte enthalten. Trotz der in vielen Ländern beste­ henden Anschnallpflicht kann nicht davon ausgegangen werden, daß immer jeder Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt benutzt und angeschnallt ist. In einigen Ländern, insbesondere in den USA, besteht keine Anschnallpflicht, Sicherheitsgurte sind in der Regel in den Fahrzeugen jedoch vorhanden.

Wenn ein Fahrzeuginsasse nicht angeschnallt ist, muß das Luft­ kissen bereits bei einem relativ geringen Gefährdungsgrad einer Kollision und bei geringen Geschwindigkeiten, für einen sicheren Schutz ausgelöst werden. Ist dagegen der Fahrzeugin­ sasse angeschnallt, kann das Gurtrückhaltesystem bei geringe­ ren Kollisionen auch ohne Luftkissen volle Sicherheit bieten, so daß für diesen Fall erst bei gravierenderen Kollisionen, beispielsweise ab einer Geschwindigkeit ab 15 km/h, das Luft­ kissen aufgeblasen wird, wodurch die vorstehend geschilderten Eigenheiten beim Aufblasen eines Luftkissens bei kleinen Ge­ schwindigkeiten vorteilhaft vermieden werden. Es ist dazu be­ kannt (DE 34 13 768 C1), daß die Systemauslösung bei einem er­ sten, unteren bzw. einem zweiten, höheren Schwellwert in Ab­ hängigkeit vom Anlegen des Sicherheitsgurts erfolgt. Dies wird durch einen im Gurtschloß enthaltenen Umschalter als An­ schnallerkennungseinrichtung erreicht, dessen Schaltstellung dem ersten bzw. dem zweiten Schwellwert zugeordnet ist.

Für diese Steuerung ist jedoch eine sichere Anschnallerken­ nungseinrichtung erforderlich. Der schlimmste Fall wäre der, wenn die Anschnallerkennungseinrichtung fälschlich den ange­ schnallten Zustand detektiert, obwohl der Fahrzeuginsasse nicht angeschnallt ist und dadurch das Luftkissen bei einer Kollision nicht aufgeblasen wird, da die Auslöseeinrichtung dann auf eine höhere Auslöseschwelle entsprechend dem ange­ schnallten Zustand geschaltet ist.

Eine bekannte Anschnallerkennungseinrichtung (DE 39 08 993 C2, Fig. 2) besteht aus einem Stromkreis mit we­ nigstens zwei unterschiedlichen Widerständen, die über eine Schaltanordnung im Gurtschloß entsprechend der Geschlossen­ stellung des Gurtschlosses oder der Offenstellung des Gurt­ schlosses zu zwei unterschiedlichen, dem Anschnallzustand zu­ geordneten Gesamtwiderständen im Stromkreis schaltbar sind und mit einer Widerstandsmeßeinrichtung im Stromkreis. Bei einer konkreten Ausführung liegen im Stromkreis ein erster 100 Ohm-Widerstand und ein zweiter 300 Ohm-Widerstand in Rei­ he, wobei der 300 Ohm-Widerstand durch einen Gurtschloßschal­ ter in dessen Schließzustand überbrückt und kurzgeschlossen werden kann. Der Gurtschloßschalter wird beim Einstecken der Gurtschloßzunge betätigt und geschlossen. Dadurch liegen im nicht angeschnallten Zustand die beiden Widerstände von insge­ samt 400 Ohm in Reihe. Im angeschnallten Zustand ist der 300 Ohm-Widerstand überbrückt, so daß nur der 100 Ohm-Widerstand im Stromkreis elektrisch wirksam ist. Diese beiden Zustände sind durch eine Widerstandsmeßeinrichtung dem Anschnallzu­ stand zuordenbar.

Zur Erhöhung der Abfragesicherheit ist es weiter bekannt (DE 39 08 993 C2, Fig. 1), den Stromkreis des Schalters unter Einbeziehung der Schaltzunge und der Gegenanlagekontakte und damit die elektrische Funktionsfähigkeit des Schalters dau­ ernd zu überprüfen und zu überwachen.

Eine Überwachung der mechanischen Funktion des Gurtschloß­ schalters ist jedoch hier nicht möglich, so daß beispielswei­ se bei einem Klemmen der Schaltzunge hier ein falscher An­ schnallzustand angezeigt werden kann.

Auch bei anderen Anwendungsfällen, wie beispielsweise einer Gurtstrammeransteuerung oder in Verbindung mit einer Sitzbele­ gungserkennung ist eine sichere Anschnallerkennung erforder­ lich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine gattungsgemäße An­ schnallerkennung so weiterzubilden, daß deren Sicherheit mit einfachen Mitteln gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des An­ spruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 sind die in den zwei parallel liegenden Lei­ tungszweigen angeordneten Widerstände unterschiedlich groß. Auf der anderen Seite der Leitungszweige ist ein weiterer Um­ schalter angeordnet, wobei die Umschalter mechanisch so betä­ tigt, daß, je nach Anschnallzustand, entweder der eine oder der andere Leitungszweig in den Stromkreis eingeschaltet ist. Mit anderen Worten erfolgt die Betätigung mechanisch derge­ stalt, daß die Schaltzungen beider Umschalter einerseits fest im Stromkreis angeordnet sind und das jeweils bewegliche Ende entweder mit den Enden des ersten Leitungszweiges oder den En­ den des zweiten Leitungszweiges verbunden sind. Dieser Strom­ kreis wird auf Kurzschluß, Masseschluß oder Leitungsunterbre­ chung überwacht. Mit dieser Anordnung unter Verwendung zweier Umschalter ist es vorteilhaft möglich, auch die mechanische Funktion der Schalter mit zu überwachen. Wenn ein Schalter ausfällt und beispielsweise durch Klemmen in seinem falschen Schaltzustand bleibt und der zweite Schalter mechanisch rich­ tig betätigt ist, wird dies als fehlerhafte Leitungsunterbre­ chung im Stromkreis erfaßt. In Verbindung mit der eingangs ge­ schilderten Anwendung kann für diesen Fall die Auslösung eines Gaskissens auf eine sichere untere Schwelle, entspre­ chend einem nicht angeschnallten Zustand eines Insassen ge­ schaltet werden.

Gemäß Anspruch 2 können die Umschalter durch zwei mechanisch getrennte Ansteuerelemente betätigt werden, beispielsweise durch ein Einsteckteil und eine Federraste, wodurch zudem die Überwachung der mechanischen Funktion eines Kurzschlusses mög­ lich ist. Mechanisch getrennte Ansteuerelemente für zwei Schalter an einem Gurtschloß sind an sich in Verbindung mit einer Gurtstrammereinrichtung bekannt (US 3 266 842, Fig. 2).

In einer konkreten, einfachen Ausführung nach Anspruch 3 wird vorgeschlagen, die Umschalter an einem oberen und unteren Ein­ steckbereich anzuordnen, wobei zumindest ein Schalter direkt über die Gurtschloßzunge betätigt werden kann.

Beide Schalter können auch über ein einziges gemeinsames, mechanisches Ansteuerelement betätigt werden, wenn dessen Schaltstellung eine sehr sichere Information über den An­ schnallzustand liefert. Dazu wird nach Anspruch 4 vorgeschla­ gen, daß beide Umschalter durch einen federbelasteten Schnap­ per betätigbar sind, der bei richtig eingerasteter Gurtschloß­ zunge in diese einschnappt. Eine federbelastete Schnappverbin­ dung bei einem Umschalter ist bekannt (DE-OS 20 28 508).

Als gut geeignete Widerstandswerte haben sich nach Anspruch 5 ein Widerstand von 400 Ohm im ersten Leitungszweig und ein Widerstand von 100 Ohm im zweiten Leitungszweig erwiesen.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung mit wei­ teren Einzelheiten, Merkmalen und Vorteilen näher beschrie­ ben.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung ein Schaltbild einer Anschnallerkennungseinrichtung.

In der Fig. ist eine Anschnallerkennungseinrichtung 1 darge­ stellt, die aus einem Stromkreis 2 mit zwei parallel liegen­ den Leitungszweigen, einem ersten Leitungszweig 3 und einem zweiten Leitungszweig 4, zwei Umschaltern 5 und 6 sowie einer Auswerteeinheit als Widerstandsmeßeinrichtung 7 besteht.

Im ersten Leitungszweig 3 liegt ein Widerstand R₁ von 400 Ohm und im zweiten Leitungszweig 4 ein Widerstand R₂ von 100 Ohm. Die Umschalter 5, 6 sowie zweckmäßig die Leitungszweige 3, 4 sind in einem (strichliert angedeuteten) Gurtschloß 8 so ange­ ordnet, daß sie von einer in das Gurtschloß eingeführten Gurt­ schloßzunge direkt oder über dadurch angelenkte Ansteuerele­ mente betätigbar sind. Diese Ansteuerelemente sind schema­ tisch als auf die Schalterzungen der Umschalter 5, 6 wirkende Kraftpfeile 9, 10 dargestellt.

Der dargestellte Schalterzustand der Umschalter 5, 6 ent­ spricht dem nicht angeschnallten Zustand, bei dem die Gurt­ schloßzunge nicht in das Gurtschloß 8 eingeführt ist. Dabei sind die Umschalter 5, 6 so geschaltet, daß sie jeweils Kon­ takt zu den Enden des Leitungszweiges 3 haben, wodurch in den Stromkreis 2 der Widerstand R₁ von 400 Ohm eingeschaltet ist. Dieser Leitungswiderstand wird über die Auswerteeinheit 7 detektiert und dem nicht angeschnallten Zustand zugeordnet.

Wenn die Gurtschloßzunge eingesteckt wird, werden die ggfs. federbelasteten Umschalter 5, 6 durch die Umschaltelemente (Kraftpfeile 9, 10) betätigt und in die strichliert einge­ zeichnete, andere Stellung umgeschaltet. Dadurch ist der erste Leitungszweig 3 vom Stromkreis 2 abgetrennt und der zweite Leitungszweig 4 mit dem Widerstand R₂ von 100 Ohm in den Stromkreis 2 eingeschaltet. Der nun wirksame Widerstand von 100 Ohm wird von der Auswerteeinrichtung 7 detektiert und als angeschnallter Zustand erkannt und für die weiter einge­ zeichnete Ansteuerung eines aufblasbaren Luftkissens einer Sicherheitseinrichtung zur Verfügung gestellt.

Eine schematisch dargestellte Sensoreinrichtung 11 enthält insbesondere Beschleunigungssensoren zur Ermittlung eines Kollisionsfalls sowie eine Bewertungseinrichtung für den Ge­ fährdungsgrad einer Kollision. Ab einer bestimmten Schwelle des Gefährdungsgrades wird über eine Auslöse- und Zündeinheit 12 ein aufblasbares Luftkissen 13 aktiviert. Über die Auswer­ teeinrichtung 7 wird in diese Ansteuerung dergestalt einge­ griffen, daß bei einem angeschnallten Zustand entsprechend einem Widerstand von 100 Ohm im Stromkreis 2 die Auslöse­ schwelle 14 für das Luftkissen 13 höher geschaltet ist.

Die Auswerteeinrichtung 7 enthält weiter eine Überwachungsein­ richtung für Kurzschluß entsprechend einem Widerstand von 0 im Stromkreis 2 und für eine Leitungsunterbrechung entspre­ chend einem Widerstand von unendlich. Wenn einer der Umschal­ ter 5 oder 6 defekt ist und nicht mehr schaltet, ergibt sich ersichtlich auch dann eine Stromkreisunterbrechung, die von der Auswerteeinrichtung 7 sofort als Fehler erkannt wird. Der Fall, daß beide unabhängig voneinander montierten und arbei­ tenden Schalter zugleich in der gleichen Richtung ausfallen und dadurch eine falsche Anschnallerkennung ausgegeben wird, tritt praktisch nicht auf.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß mit der vorliegenden Erfindung eine mit einfachen Mitteln realisierbare, sichere Anschnallerkennungseinrichtung geschaffen wird.

Claims (5)

1. Anschnallerkennungseinrichtung am Gurtschloß eines Kraft­ fahrzeugs,
mit einem Stromkreis aus zwei parallelen Leitungszweigen mit Widerständen und einem Umschalter, der je nach Schließ­ zustand des Gurtschlosses zwischen den Leitungszweigen um­ schaltet, und mit einer Widerstandsmeßeinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in den zwei parallel liegenden Leitungszweigen (3, 4) angeordneten Widerstände (R₁, R₂) unterschiedlich groß sind, und
daß auf der anderen Seite der Leitungszweige (3, 4) ein weiterer Umschalter (5) angeordnet ist, wobei die Umschal­ ter (5, 6) mechanisch so betätigt werden, daß je nach An­ schnallzustand entweder der eine (3) oder der andere Lei­ tungszweig (4) in den Stromkreis (2) eingeschaltet ist.

2. Anschnallerkennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zwei Umschalter (5, 6) durch zwei mechanisch getrennte Ansteuerelemente (Pfeile 9, 10) betä­ tigbar sind.

3. Anschnallerkennungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Umschalter (5, 6) an einem oberen und unteren Einsteckbereich einer Gurtschloßzunge angeordnet sind.

4. Anschnallerkennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beide Umschalter (5, 6) durch einen federbelasteten Schnapper betätigbar sind, der bei richtig eingerasteter Gurtschloßzunge in diese einschnappt.

5. Anschnallerkennungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Leitungs­ zweig (3) ein Widerstand (R₁) von 400 Ohm und in dem ande­ ren Leitungszweig (4) ein Widerstand (R₂) von 100 Ohm angeordnet sind.