SE510164C2 - Anordning och förfarande vid säkerhetsbälte - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 510 164 2 Enligt tidigare känd teknik finns det förut känt anordningar som är inrättade för detektering av huruvida ett säkerhetsbälte är fastspänt, d.v.s. för detektering av huruvida säkerhetsbältets låstunga har stuckits ned i ett tillhörande bälteslås. Härvid är bälteslåset normalt fast anordnat i fordonets golv eller i ett säte. Enligt känd teknik utnyttjas då normalt en mikroswitch som finns anordnad i säkerhetsbältets bälteslås och som är ansluten till en indikator, som t.ex. kan utgöras av en blinkande varningslampa. På andra platser i fordonet än förarplatsen innefattar normalt ett sådant system även en närvarosensor för detektering av huruvida någon åkande sitter i det säte vid vilket det aktuella säkerhetsbältet är anordnat. Om respektive säkerhetsbältes låstunga sätts fast i ett bälteslås komer detta att påverka mikroswitchen. Härigenom kan systemet detektera huruvida en åkande i det aktuella sätet använder säkerhetsbältet, varvid indikatorn aktiveras om så ej är fallet.

En betydande nackdel med det ovannämnda kända systemet som baseras på mikroswitch-tekniken hänför sig till det faktum att denna teknik utnyttjar rörliga delar. Således kan en sådan mikroswitch lätt utsättas för förslitning, vilket i sin tur medför försämrad tillförlitlighet och nedsatt funktion. En mikroswitch är dessutom mycket känslig för föroreningar i form av smuts, vägsalt, drycker och andra föremål och ämnen som kan tränga in i bälteslåset och ge en försämrad funktion.

Nackdelarna med mikroswitch-tekniken kan också utnyttjas av åkande som eventuellt önskar slippa använda säkerhets- bältet utan att någon varningslampa eller liknande tänds.

För detta ändamål kan man trycka ned ett lämpligt utformat föremål i bälteslåset så att mikroswitchen ställs i ett läge som svarar mot att låstungan är fastlåst. På så vis kan man lura systemet att tro att säkerhetsbältet används. 10 15 20 25 30 35 510 164 3 Sama effekt fås också om exempelvis säkerhetsbältet för höger framsäte låses fast i det bälteslås som är avsett för vänster framsäte, d.v.s. om en viss låstunga sätts fast i "fel" bälteslås. Systemet kan givetvis också luras om en lös, extra låstunga sticks ned i bälteslåset, varvid den lösa låstungan då fungerar som en attrapp med vars hjälp funktionen hos en indikator (t.ex. i form av en varnings- lampa) kan kopplas bort.

En annan typ av givare som kan användas för den ovannämnda detekteringen är en Halleffektgivare, d.v.s. en givare som baseras på Halleffekten, vilket är ett i sig känt fenomen son: innebär att en elektrisk spänning kan genereras i närvaron av ett magnetiskt fält. Halleffekten kan utnyttjas för beröringsfri detektering av huruvida låstungan hos ett säkerhetsbälte är fastspänd i ett bälteslås.

Fastän detektorer som baseras på Halleffekten visserligen ger en beröringsfri detektering med en god funktion medför de en nackdel i det att de är känsliga för störningar från permanentmagneter och radiosändare. Dessutom kan även detektorer som är baserade på Halleffekten i vissa fall "luras" med hjälp av något annat föremål, t.ex. en lös låstunga som sticks ned i bälteslåset.

REDQGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN= Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en förbättrad anordning för tillförlitlig detektering av huruvida en åkande i ett fordon utnyttjar ett säkerhets- bälte, varigenom de ovannämnda nackdelarna kan elimineras.

Detta ändamål uppnås medelst en låsanordning, vars särdrag framgår av efterföljande patentkrav 1. Ändamålet uppnås också, medelst ett förfarande, vars särdrag framgår av efterföljande patentkrav 8. 10 15 20 25 30 35 510 164 4 Uppfinningen är särskilt avsedd för säkerhetsbälten för fordonssäten och innefattar ett första låsorgan anordnad vid säkerhetsbältet samt medel för detektering av huruvida det första låsorganet är fastlåst i ett andra låsorgan, som i sin tur är inrättat för löstagbar fastlåsning vid det första låsorganet. Uppfinningen baseras på att nämnda medel innefattar sändarorgan för sändning av en signal, en transponder inrättad för mottagning av nämnda signal och sändning av en svarssignal innefattande en identitetskod som entydigt svarar mot nämnda säkerhetsbälte samt mottagarorgan för mottagning av nämnda svarssignal, varvid nämnda transponder är anordnad i nämnda första låsorgan och nämnda sändar- och mottagarorgan är anordnade i nämnda andra låsorgan, eller vice versa, samt att nämnda medel är inrättat för bestämning av huruvida det första lâsorganet är fastlåst i ett förutbestämt andra lâsorgan som svarar mot det första låsorganet genom jämförelse av nämnda identitetskod med en förutbestämd, förväntad kod. Härigenom ges en förbättrad detektering av huruvida säkerhetsbältet används på korrekt sätt.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen utnyttjas en transponder som byggs in i låstungan och som samverkar med en kombinerad sändar-/mottagarenhet som.finns i bälteslåset och som sänder ut en signal som aktiverar transpondern att avge en viss kod. Denna kod jämförs sedan i en styrenhet med en förväntad kod som definierar det korrekta, mot låstungan svarande bälteslåset.

Uppfinningen medger en beröringsfri detektering, vilket i sin tur ger en tillförlitlig detektering som inte påverkas av exempelvis föremål som sticks ned i bälteslâset.

Enligt en ytterligare utföringsform utnyttjas uppfinningen för styrning av åtminstone en skyddsanordning, t.ex. en krockkudde eller en försträckaranordning. På så vis kan uppfinningen utnyttjas för styrning av exempelvis energi- upptagningen hos krockkudden i beroende av om en âkande i 10 15 20 25 30 35 510 164 5 fordonet är fastspänd med säkerhetsbältet under en eventuell kollision.

Ytterligare fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen framgår av de efterföljande beroende patentkraven.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer i det följande att förklaras närmare med hänvisning till ett föredraget utföringsexempel-och de bifogade ritningarna, i vilka: figur 1 är en schematisk vy av en anordning enligt den föreliggande uppfinningen, och figur 2 är ett blockschema son: visar ett system för detektering av huruvida en åkande i ett fordon använder ett säkerhetsbälte.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: Uppfinningen är i synnerhet avsedd att användas i samband med fordon, för avkänning av huruvida en åkande i fordonet utnyttjar ett i fordonet anordnat säkerhetsbälte. I figur 1 visas principiellt en del av ett bältesband 1 hörande till ett sådant säkerhetsbälte. Vid bältesbandet l finns anordnat ett första låsorgan i form av en låstunga 2 som är förbunden med en tillhörande handtagsdel 3. Bältesbandet 1 är anordnat på så vis att bältesbandet 1 löper genom en öppning 4 i handtagsdelen 3. Låstungan 2 är företrädesvis tillverkad av metall medan själva handtagsdelen 3 lämpligen utgörs av ett plastmaterial.

När säkerhetsbältet skall låsas fast förs låstungan 2 in i ett andra låsorgan i form av ett bälteslås 5, som för detta ändamål innefattar en öppning 6 med utsträckning i bälteslåsets 5 längsriktning. Läsningen av låstungan 2 i bälteslâset 5 är i sig förut känd och beskrivs därför inte 10 15 20 25 30 35 510 164 6 i detalj här, men baseras på att ett (ej visat) låselement med en spärr finns anordnat inuti bälteslâset 5. Spärren förs igenom en öppning 7 i låstungan 2 när denna har förts in i bälteslåsets 5 öppning 6. Vidare kan låstungan 2 på känt vis kopplas loss från bälteslåset 5 med hjälp av en för ändamålet avsedd frigöringsknapp 8.

I enlighet med uppfinningen uppbär låstungan 2 åtminstone en transponder 9, vilket är en i sig förut känd, informa- tionsbärande elektronisk krets. Transpondern 9 är utformad och inrättad så att den vid aktivering via en radiosignal kan utsända en viss svarssignal. Denna svarssignal inne- fattar förutbestämd information som finns lagrad i en till transpondern 9 hörande minnesdel. Enligt uppfinningen utgörs denna information av identitetsinformatiom i form av en viss förutbestämd kod som svarar mot identiteten hos ett visst säkerhetsbälte, d.v.s. i detta fallet det säkerhets- bälte vars bältesband 1 är kopplat till den aktuella låstungan 2.

Transpondern 9 är företrädesvis passiv, d.v.s. den är inte försedd med någon egen spänningstillförsel, utan aktiveras istället av en utsänd signal från en kombinerad sändar- och mottagarenhet 10 som finns anordnad i bälteslåset 5.

Sändar- och nmttagarenheten 10 innefattar en (ej visad) antenn i form av en spole som är inrättad att vid aktivering sända ut en radiofrekvent signal som kopplas induktivt till transpondern 9 om denna finns i närheten av antennen. Den induktiva kopplingen medför att energi tillförs transpondern 9, vilken i sin tur fungerar som en sändare som kan sända den ovannämnda svarssignalen som innefattar identitetsinformation. Denna signal. mottages därefter av sändar- och mottagarenheten 10.

Sändar- och mottagarenheten 10 är ansluten, via en elektrisk förbindelse ll, till en (ej visad) spännings- 10 15 20 25 30 35 510 164 7 matningskrets och även till en styrenhet, som.ej framgår av figur 1 men som komer att beskrivas nedan i anslutning till figur 2.

Vidare är bälteslåset 5 på känt sätt anordnad i en fast punkt i fordonet, t.ex. i dess golv 12 eller i en infästningspunkt i ett säte, via ett infästningsorgan 13 i form av en wire eller stolpe.

Figur 1 visar två alternativa placeringar av transpondern 9. Således kan transpondern 9 gjutas in i handtagsdelen 3 eller placeras i själva låstungan 2, t.ex. i en lämplig hålighet i Vidare har transpondern 9 dimensioner som typiskt uppgår till några millimeter i bredd och längd. Placeringen av transpondern 9 i låstungan 2 eller i den tillhörande handtagsdelen 4 beror bl.a. av känsligheten hos sändar- och mottagarenheten 10. Ju närmare transpondern 9 som sändar- och mottagarenheten 10 är låstungan 2. anordnad, desto svagare sändare krävs för att aktivera transpondern 9.

Uppfinningens funktion kommer nu att förklaras med hänvisning till figur 2, som är ett blockdiagram över ett system som innefattar en transponder 9 av det slag som beskrivits ovan. Fastän endast en transponder 9 visas i figur 2 kan systemet enligt uppfinningen innefatta ytter- ligare transpondrar'anordnade vid respektive säkerhetsbälte i ett fordon. Enligt vad som förklarats ovan samverkar transpondern 9 med sändar- och mottagarenheten 10, vilken i sin tur är uppdelad i en sändarenhet l0a och en mottagarenhet l0b.

Med ett förutbestämt intervall, t.ex. en gång i sekunden, sänder sändarenheten l0a ut en radiofrekvent signal via sin antenn. Om en transponder 9 finns tillräckligt nära bälteslåset (d.v.s. som svarar' mot att den åkande har 10 15 20 25 30 35 510 164 8 stuckit in och låst fast låstungan 2 i bälteslåset 5) komer denna att aktiveras och sända ut en svarssignal som innehåller den identitetskod som är lagrad i transpondern 9. Koden är utvahd så att den entydigt definierar det säkerhetsbälte i vilket transpondern 9 utnyttjas.

Svarssignalen som sänds ut från transpondern 9 och som innehåller nämnda identitetskod kommer att detekteras av mottagarenheten 10b. Information som anger identitetskoden kommer vidare att matas till en styrenhet 14 som är elektriskt ansluten till sändar- och mottagarenheten 10 via en anslutning ll. Styrenheten 14 utgörs företrädesvis av en i fordonet befintlig, datorbaserad enhet som normalt utnyttjas för styrning av olika funktioner' i fordonet, t.ex. dess klimatsystem. Styrenheten 14 är enligt uppfinningen inrättad att ta. emot information avseende identitetskoden från transpondern 9 samt kontrollera huruvida denna identitetskod svarar mot en viss förväntad kod, som i sin tur svarar mot att den aktuella låstungan 2 har satts fast i det korrekta bälteslåset 5. Om den mottagna identitetskoden utgörs av den kod som har valts för att definiera den låstunga 2 som är avsedd att låsas fast i det aktuella bälteslåset 5 konstaterar således systemet att en korrekt fastlåsning av låstungan 2 föreligger.

Vidare är styrenheten 14 ansluten till en indikator 15 via en ytterligare anslutning 16. Indikatorn 15 utgörs t.ex. av en blinkande glödlampa eller lysdiod, alternativt en akustisk signalanordning, som aktiveras i det fall att identitetskod från transpondern 9 inte förväntade koden, d.v.s. om mottagen överensstämmer med den låstungan 2 är monterad 5. fel bälteslås. Företrädesvis matas även till styrenheten 15 information huruvida någon åkande sitter i det säte som svarar mot det aktuella bälteslåset 5. Denna information kan levereras till 10 15 20 25 30 35 510 1641 9 styrenheten 14 med hjälp av en närvarosensor 17, t.ex. i form av en elektrisk kontakt som är anordnad i det aktuella sätet och sonz är ansluten till styrenheten 14 via en ytterligare anslutning 18. På så vis kan indikatorn 15 aktiveras om någon sätter sig i ett fordonssäte utan att låsa fast den korrekta, till sätet hörande låstungan. Detta kan utnyttjas för att ge föraren i fordonet information om huruvida de åkande i fordonet använder säkerhetsbälte på korrekt sätt. På så vis kan man också upptäcka om exempelvis låstungan för säkerhetsbältet på det främre passagerarsätet låses fast i bälteslâset för förarsätet.

Till styrenheten 14 finns företrädesvis anslutet en säkerhetsanordning i form av en krockkudde 19 som företrädesvis är av konventionellt slag som innefattar ett (ej visat) aktiveringsdon som är anslutet till styrenheten 14 via en anslutning 20. Krockkudden 19 kan på i sig känt sätt aktiveras om ett kollisionsliknande tillstånd detekteras. Detta sker på känt sätt med hjälp av en (ej visad) accelerationssensor. Med hjälp av den föreliggande uppfinningen kan krockkuddens 19 funktion dessutom styras beroende av om en åkande i det säte där krockkudden 19 finns anordnad använder säkerhetsbältet eller ej. Om exempelvis den åkande inte använder säkerhetsbältet krävs ett högre tryck och en högre energiupptagning i krockkudden när denna aktiveras jämfört med fallet att den åkande använder säkerhetsbältet. Enligt en alternativ utförings- form kan krockkudden 19 utgöras av en tvåstegskudde, d.v.s. en krockkudde där ett första steg blåses upp om den åkande har bältet på sig och båda stegen blåses upp om den åkande inte har bältet pâ sig.

Vidare är styrenheten 14 företrädesvis även ansluten till en försträckaranordning 21 via en ytterligare anslutning 22. Försträckaren 21 är en i sig känd konstruktion som, liksom krockkudden 19, syftar till att aktiveras då ett 10 15 20 25 30 35 510 164 10 kollisionsliknande tillstånd detekteras. I en sådan situation är försträckaren 21 inrättad att sträcka säkerhetsbältet så att det spänns kring den åkandes överkropp. Detta ger på känt sätt en säkrare funktion hos säkerhetsbältet med minskad risk för skador på den åkande.

Eftersom det inte finns någon anledning att aktivera försträckaranordningen 21 om inte motsvarande säkerhets- bälte används är styrenheten 14 inrättad att endast medge aktivering av försträckaren 21 om den rätta låstungan 2 har lästs fast i sitt motsvarande bälteslås 5. Enligt vad som förklarats ovan kan detta tillstånd fastställas med hjälp av den mottagna identitetskoden från transpondern 19 och signalen från närvarosensorn 17.

Styrenheten 14 kan således med ledning av information från svarssignalen från transpondern 9 fastställa huruvida ett av tre tänkbara tillstånd föreligger, d.v.s. om låstungan 2 är fastlåst i rätt bälteslås 5, om låstungan 2 är fastlåst i ett felaktigt bälteslås eller om låstungan 2 inte är fastlåst alls. Med utgångspunkt från det tillstånd som föreligger i ett visst ögonblick kan styrenheten 14 styra olika skyddsanordningar, t.ex. en krockkudde 19 eller en försträckare 21, så att. ett optimalt skydd för den åkande kan uppnås.

Fastän figur 2 endast visar en transponder 9 och en sändar- och mottagarenhet 10 kan en styrenhet 14 i ett fordon även vara ansluten till flera sändar- och mottagarenheter som är anordnade i respektive bälteslâs i fordonet och som samverkar med transpondrar i motsvarande låstungor.

Uppfinningen är inte begränsad till det ovan beskrivna och på ritningarna visade utföringsexemplet, utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Uppfinningen kan med fördel utnyttjas i samband med styrning av säkerhetsanordningar, som t.ex. krockkuddar. Detta är dock 10 15 20 25 30 510 164 ll inte nödvändigt eftersonnuppfinningen även kan utnyttjas om endast en indikering med hjälp av indikatorn 15 önskas.

Vidare är det inte nödvändigt att utnyttja en separat styrenhet 14, utan respektive sändar- och mottagarenhet 10 kan anslutas direkt till aktiveringsorgan på exempelvis en krockkudde, så att den senare kan aktiveras i beroende av om den âkande utnyttjar säkerhetsbältet eller ej. Dessutom kan uppfinningen utnyttjas för styrning av exempelvis en krockkudde utan att någon indikering med hjälp av en indikator sker.

Enligt en tänkbar variant av uppfinningen kan bälteslåset innefatta en transponder' medan låstungan innefattar en sändar- och nmttagarenhet, vilket kan vara aktuellt om bälteslåset är infäst i bältesbandet och låstungan är fast monterad i fordonet.

Jämförelsen huruvida koden som överförs från transpondern svarar mot aktuellt bälteslås görs enligt ovanstående utföringsform i styrenheten 14. Enligt en variant av uppfinningen kan själva transpondern vara utformad med en logikkrets som känner av om transponderns identitet svarar mot det bälteslås som låstungan är fastlåst i. I så fall kan transpondern generera en verifikationssignal som översänds till styrenheten 14 endast då låstungan 2 är fastlåst i "rätt" bälteslås.

Slutligen gäller att uppfinningen kan utnyttjas vid olika typer av fordon, t.ex. personbilar, lastbilar och bussar.

Claims (11)

10 15 20 25 30 35 510 164 12 PATENTKRAV:

1. Anordning vid säkerhetsbälte för fordonssäte, innefat- tande ett första làsorgan (2) anordnad vid säkerhetsbältet samt medel (9, 10, 14) för detektering av huruvida det första låsorganet (2) är fastlåst i ett andra låsorgan (5) inrättat för löstagbar fastlåsning vid det första låsorga- net (2), k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att nämnda medel (9, 10, 14) innefattar sändarorgan (10a) för sändning av en signal, en transponder (9) inrättad för mottagning av nämnda signal och sändning av en svarssignal innefattande en identitetskod som entydigt svarar mot nämnda säkerhets- bälte samt mottagarorgan (10b) för mottagning av nämnda svarssignal, varvid nämnda transponder (9) är anordnad i nämnda första lâsorgan (2) och nämnda sändar- och mottagarorgan (10) är anordnade i nämnda andra låsorgan (5), eller vice versa, samt att nämnda medel (9, 10, 14) är inrättat för bestämning av huruvida det första låsorganet (2) är fastlåst i ett förutbestämt andra låsorgan (5) som svarar mot det första låsorganet (2) genom jämförelse av nämnda identitetskod med en förutbestämd, förväntad kod.

2. Anordning enligt patentkrav 1, innefattande en sensor (17) för närvarodetektering av åkande i nämnda säte samt en indikator (15) för indikering av ett tillstånd som anger att nämnda första låsorgan (2) ej är fastlåst i motsvarande andra låsorgan (5), k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att nämnda medel (9, 10, 14) innefattar en styrenhet (14) för bestämning av huruvida mottagen information i nämnda svarssignal entydigt svarar mot identiteten hos motsvarande andra låsorgan (5) samt för aktivering av nämnda indikator (15) om så ej är fallet. 10 15 20 25 30 35 510 164 13

3. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, innefattande en krockkudde (19) för skydd av åkande i fordonet, k ä n n e - t e c k n a d d ä r a v , att krockkuddens (19) funktion styrs i beroende av mottagen information i svarssignalen från transpondern (9).

4. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att krockkudden (19) är inrättad att aktiveras med en lägre energiupptagning när nämnda första låsorgan (2) är fastlâst i motsvarande andra låsorgan (5) än när så ej är fallet.

5. Anordning enligt något av föregående patentkrav, innefattande en försträckaranordning (21) för sträckning av säkerhetsbältet vid ett kollisionsliknande tillstånd, k ä n n e t e c k n a d d ä 1: a v , att försträckar- anordningens (21) funktion styrs i beroende av nmttagen information i svarssignalen från transpondern (9).

6. Anordning enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att försträckaranordningen (21) är inrättad att avaktiveras vid detektering av att nämnda första lâsorgan (2) ej är fastlåst i motsvarande andra låsorgan (5).

7. Anordning enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad därav, att nämnda första låsorgan (2) utgörs av en låstunga (2) anordnat vid ett till säkerhetsbältet hörande bältesband (1) samt att nämnda andra lâsorgan (5) utgörs av ett bälteslås (S) som är fast anordnat i fordonet.

8. Förfarande vid detektering av huruvida en åkande i ett säkerhetsbälte, detektering av huruvida ett första låsorgan (2) hos säkerhetsbältet är fastlåst i ett förutbestämt andra fordon utnyttjar ett innefattande 10 15 20 25 30 35 1510 164 14 låsorgan (5), k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att det innefattar följande steg: sändning av en första signal från sändarorgan (l0a) anordnade i nämnda andra låsorgan (2) till en transponder (9) anordnad i nämnda första låsorgan (2), sändning av en svarssignal från transpondern (9) vid mottagning av nämnda första signal, vilken svarssignal innefattar en identitetskod som entydigt svarar mot nämnda säkerhetsbälte, detektering av nämnda svarssignal med mottagarorgan (10b) anordnade i nämnda andra låsorgan (5), samt bestämning av huruvida det första låsorganet (2) är fastlåst i nämnda förutbestämda andra låsorgan (5) genom jämförelse av nämnda identitetskod med en förutbestämd, förväntad kod.

9. Förfarande enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att det innefattar: närvarodetektering av' en åkande j. ett säte vid vilket nämnda säkerhetsbälte är anordnat, samt indikering av ett tillstånd som svarar mot att en åkande sitter i nämnda säte och att mottagen identitets- information ej svarar mot identiteten hos nämnda andra låsorgan (5).

10. Förfarande enligt patentkrav 8 eller 9, k ä n n e - t e c k n a't d ä r a v , att det dessutom innefattar styrning av en krockkuddes (19) funktion i beroende av svarar mot huruvida identitetsinformation identiteten hos nämnda andra låsorgan (5) eller ej. mottagen

11. Förfarande enligt något av patentkrav 8-10, k ä n n e - t e c k n a't d ä r a v , att det dessutom innefattar styrning av en försträckaranordning (21) i beroende av identitetsinformation svarar mot huruvida mottagen identiteten hos nämnda andra låsorgan (5) eller ej, varvid 510 164 15 försträckaranordningen (21) avaktiveras om mottagen identitetsinformation ej svarar mot identiteten hos nämnda andra lâsorgan (5).