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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, und insbesondere
auf eine Vorspannvorrichtung für
einen Fahrzeugsitzgurt.
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Typischerweise wird ein Sitzgurtvorspanner durch
ein elektrisches Signal, das über
Leitungsdrähte
geführt
wird, aktiviert. Der Vorspanner bzw. Gurtstraffer ist fest mit einer
geeigneten Leistungsquelle zum Vorsehen eines Stromes an den Gurtstraffer
verdrahtet. Der Gurtstraffer umfaßt normalerweise einen elektrisch
betätigbaren
Zünder,
der das Strömen
von Aufblasströmungsmittel
zum Straften eines Sitzgurtes um einen Fahrzeuginsassen initiiert.
Da es erwünscht
ist, den Gurtstraffer nur wenn ein Insasse in dem Sitz angegurtet
ist zu betätigen,
wird ein Sensor benutzt, um abzufühlen, wenn ein angegurteter
Zustand existiert. Typischerweise liefert ein zusätzlicher elektrischer
Leiter einen Strom von der Leistungsquelle zu dem Gurtschloßsensor.
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Aus der
DE 44 11 184 C2 (1) ist
ein Passagierrückhaltegurtsystem
zur Verwendung mit einem Fahrzeugsitz bekannt. Durch die mittels
einer Einrichtung zum Messen der Entfernung und der Geschwindigkeit
des Fahrzeugs sowie einen G-Sensor erfassten Situation wird ein
Gurtstraffer eines Sicherheitsgurtsystems vorgespannt bzw. vorgestrafft
und nach erfolgter, festgestellter Kollision endgestrafft, um die
auf dem Sitz befindliche Person zu schützen. Sollte die detektierte
Unfallsituation nicht eintreten, wird die Vorstraffung zurückgesetzt.
Bei einem derartigen Passagierrückhaltegurtsystem
ergibt sich jedoch das Problem, dass nicht immer eine ausreichend
schnelle und absolut zuverlässige
Signalübertragung
von der Sensorik zu dem eigentlichen Gurtstraffersystem gewährleistet
werden kann.
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Der im Patentanspruch 1 angegebenen
Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Fahrzeugsicherheitsvorrichtung
für den
Gebrauch mit einem Sitzgurtsystem vorzusehen, bei der die oben genannten
Nachteile vermieden werden. Insbesondere sollte gewährleistet
werden, dass ein bestimmtes Sitzgurtsystem mit einer Vorspannvorrichtung
ausgelöst
wird, wenn die Notwendigkeit hierfür besteht.
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Diese Problem wird durch die im Patentanspruch
1 aufgeführten
Merkmale gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beansprucht.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Insassenschutzvorrichtung für den Gebrauch mit einem Fahrzeugsitzgurtsystem.
Die Vorrichtung umfaßt
einen Zusammenstoßsensor,
der ein Zusammenstoßereignis
abfühlt
und ein Signal anzeigend für das
Zusammenstoßereignis
vorsieht. Ein Sender sendet ein Signal ansprechend auf das Zusammenstoßsensorsignal
aus. Ein Empfänger,
der von dem Sender beabstandet ist, sieht nach dem Empfang des Sendersignals
ein Steuersignal vor. Ein Gurtverschlußschalter ist operativ zum
Abfühlen
eines angegurteten oder eines unangegurteten Zustandes des Sitzgurtsystems.
Eine Vorspannvorrichtung ist betätigbar,
um einen Fahrzeuginsassen während
eines Zusammenstoßereignisses
zu schützen.
Ein Leistungsschalter betätigt
die Vorspannvorrichtung elektrisch, und zwar ansprechend auf den
Empfang des Steuersignals durch den Leistungsschalter während der
Gurtschloßschalter
einen angegurteten Zustand erfaßt.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt, wobei
die Zeichnungen folgendes zeigen:
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1 ist
eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine vergrößerte Ansicht
eines Teils der Vorrichtung der 1;
und
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3 ist
eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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1 stellt
ein erstes Ausführungsbeispiel einer
Fahrzeuginsassenschutzvorrichtung, angedeutet durch 10,
gemäß der vorliegenden
Erfindung dar. Die Vorrichtung 10 wird an einem Fahrzeug,
das einem Fahrzeugsitz 12 zugeordnet ist, installiert.
Der Sitz 12 enthält
ein Sitzkissen 14 und ein Sitzrückenteil 16, das sich
von dem Sitzkissen 14 nach oben erstreckt.
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Die Vorrichtung 10 wird
in Zusammenhang mit einem Fahrzeugsitzgurtrückhaltesystem 18,
welches betriebsmäßig dem
Sitz 12 zugeordnet ist, gebraucht. Das gewählte System 18,
dargestellt in 1, ist
ein Drei-Punkte-Aktivsitzgurtsystem.
Die Konfiguration des Sitzgurtsystems ist eine Frage der Designauswahl,
wobei jedes geeignete Sitzgurtsystem genügen sollte. Zum Beispiel kann
das Sitzgurtsystem 18 ein passives Sitzgurtsystem sein,
welches sich automatisch um den Insassen beim Auftreten eines vorausgewählten Ereignisses
wickelt bzw. strammzieht. Andere Sitzgurtsysteme, wie z. B. ein aktives
oder passives Zwei-Punkte-System, könnte ebenso verwendet werden.
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Das Sitzgurtsystem 18 umfaßt eine
Länge eines
Sitzgurtbandes 20 und eine Gurtzunge 22 bzw. Gurtschloßzunge,
die gleitbar an dem Gurtband 20 befestigt ist. Das Sitzgurtband 20 ist
an einem unteren Teil eines Fahrzeugkörpers 24 benachbart
zu einer Seite des Sitzes 12 durch eine Bodenverankerung 26 befestigt.
Das Gurtband 20 erstreckt sich von der Bodenverankerung 26 nach
oben zu einem D-Ring 28, durch welchen sich das Gurtband 20 erstreckt.
Das Gurtband 20 ist außerdem
an einer Sitzgurtrückholvorrichtung 30 benachbart
auf der selben Seite des Sitzes 12 befestigt. Die Sitzgurtrückholvorrichtung 30 umfaßt eine
Spule (nicht dargestellt), die drehbar ist, um einen Teil des Gurtbandes 20 auf
die Spule zu wickeln. Das Sitzgurtsystem 18 wird mit durchgezogenen
Linien im unangegurteten Zustand und mit gestrichelten Linien im
angegurteten Zustand, angezeigt durch 18', gezeigt. Ein Apostroph wurde
außerdem
gewissen Bezugszeichen zugefügt, um
den angegurteten Zustand für die
entsprechenden Elemente anzuzeigen. Die Gurtzunge 22' ist entlang
der Länge
des Gurtbandes 20' anpaßbar, um das
Gurtband 20' in
einem Hüft-
und einen Brustbereich, die um einen Fahrzeuginsassen herum positioniert
werden können,
zu unterteilen.
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Das Sitzgurtsystem 18 enthält außerdem eine
Sitzgurtschloß 32,
das sich benachbart zu der Seite des Sitzes 12 gegenüber der
Verankerung 26 an der Rückholvorrichtung 30 befindet.
Das Gurtschloß 32 nimmt
die Gurtzunge 22 lösbar
auf, um den angegurteten Zustand zu definieren. Ein Gurtverschlußschalter 34 ist
betriebsmäßig mit
dem Gurtschloß 32 verbunden.
Bevorzugter Weise könnte
der Gurtschloßschalter 34 innerhalb
des Gurtschlosses 32 montiert sein. Alternative, könnte der
Gurtschloßschalter 34 außerhalb
des Gurtschlosses 32 montiert sein. Der Gurtschloßschalter 34 erfaßt betriebsmäßig den
Zustand des Sitzgurtsystemes 18, genauer gesagt, ob ein
angegurteter oder ein unangegurteter Zustand vorliegt. Der Gurtschloßschalter 34 hat
mindestens zwei Zustände,
die den zwei Zuständen
des Sitzgurtsystemes 18 entsprechen. Der Gurtschloßschalter 34 ist
elektrisch mit einer Leistungsquelle 35 verbunden. Die
Leistungsquelle 35 kann eine Fahrzeugbatterie, ein Wechselstromgenerator
oder eine separate Leistungsschaltung sein.
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Die Vorrichtung umfaßt bevorzugter
Weise einen Sensor, der operativ ist zum Abfühlen, wann der Gurtschloßschalter 34 geschlossen
ist, d.h. wann ein angegurteter oder unangegurteter Zustand vorliegt.
Bevorzugter Weise ist der Gurtschloßschalter ein Stromsensor 36,
der einen Stromfluß von
der Leistungsquelle 35 durch den Gurtschloßschalter 34 abfühlt. Der
Stromsensor 36 könnte
ein stromabfühlender
Widerstand, ein Halleffektsensor oder eine andere Schaltung sein,
die in der Lage ist, den Stromfluß durch den Gurtschloßschalter 34 zu
erfassen. Andere abfühlende
Vorrichtungen könnten
auch eingesetzt werden, um zu erfassen, ob das Sitzgurtsystem in
einem angegurteten oder unangegurteten Zustand ist. Bevorzugter
Weise ist der Stromsensor 36 ein Teil des Gurtschloßschalters 34,
obwohl es auch eine separate Vorrichtung sein könnte.
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Der Stromsensor 36 sieht
ein Gurtschloßschaltersignal 37 an
einem separaten Sender 38 vor, der elektrisch mit dem Stromsensor 36 des
Gurtschloßschalters
verbunden ist. Das Gurtschloßsignal 37 könnte z.
B. einen ersten Wert anzeigend für
einen Stromfluß durch
den Gurtschloßschalter 34 haben
und dadurch einen angegurteten Zustand anzeigen. Das Stromsensorsignal 37 hat
einen unterschiedlichen Wert für
einen unangegurteten Zustand.
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Der Sender 38 ist elektrisch
mit einer geeigneten Antenne 39 verbunden zum Vorsehen
eines Signals an eine zentrale Steuerung 40. Insbesondere moduliert
der Sender 38 auf geeignete Weise das Gurtschloßsignal 37 und
liefert ein Sendersignal 41 an die Antenne 39.
Die Antenne 39 sendet dann ein Signal des entfernten Senders
bzw. ein Fernsendersignal 42, bevorzugter Weise ein Hochfrequenzsignal (radio
frequency signal), aus, welches einen Hinweis, ob ein angegurteter
oder unangegurteter Zustand existiert, umfaßt.
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Ein erster Empfänger 44 ist elektrisch
mit der zentralen Steuerung 40 und einer geeigneten Antenne 46 zum
Empfang des Signals 42 ausgesendet durch den entfernten
Sender 38, verbunden. Der Empfänger 44 empfängt ein
Signal 47 von der Antenne 46. Der Empfänger 44 filtert
auf geeignete Art und Weise und demoduliert das Signal 47 und
liefert ein elektrisches Signal 48 an die Steuerung 40,
welches anzeigend ist für
den Zustand des Gurtschloßschalters 34,
d.h. angegurtet oder unangegurtet.
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Die Vorrichtung 10 umfaßt außerdem einen Zusammenstoßsensor 49,
der ein Zusammenstoßsensorsignal 50 an
die Steuerung 40 beim Auftreten eines Fahrzeugzusammenstoßereignisses
liefert. Der Zusammenstoßsensor 49 kann
eine verzögerungsabfühlende Vorrichtung,
wie z. B. ein Verzögerungsmesser,
eine trägheitsabfühlende Vorrichtung, ein
Knautschzonen- bzw. Druckzonensensor oder jede andere geeignete
zusammenstoßabfühlende Vorrichtung
sein. Die Steuerung 40 umfaßt eine geeignete Schaltung
und/oder ist zur Bestimmung programmiert, ob das Zusammenstoßsensorsignal 50 anzeigend
ist für
ein Zusammenstoßereignis,
welches eine Betätigung
einer betätigbaren
Sitzgurtvorspannvorrichtung 52 benötigt. Nachdem die Steuerung 40 ein
Zusammenstoßsensorsignal 50 anzeigend
für ein
Zusammenstoßereignis,
für welches
die Betätigung
der Vorspannvorrichtung 52 nötig ist, empfangen hat, und
nach dem Empfang des Signals 42, anzeigend für einen
angegurteten Zustand des Sitzgurtsystemes 18, sieht die
Steuerung 40 ein Steuersignal 51 an den Sender 54 vor.
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Der Sender 54 ist bevorzugter
Weise ein Niedrigleistungs-, Hoch- bzw. Funkfrequenzsender in bekannter
Konfiguration. Der Sender 54 kodiert und moduliert das
Steuersignal 51 auf eine vorher bestimmte Frequenz. Der
Sender 54 liefert bevorzugter Weise ein einzigartiges,
kodiertes elektrisches Signal 55 an eine Antenne 56.
Die Antenne 56 kann ein Teil des Senders 54 oder
eine separate Vorrichtung sein. Die Antenne 56 strahlt
das kodierte Sendersignal 55 ab, bevorzugter Weise als
ein Hochfrequenz- bzw. HF-Signal 58, und zwar gemäß der Antennenkonfiguration
in einer abstrahlenden Art und Weise.
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Das HF-Signal 58, abgegeben
von der Antenne 56, wird bei einem Empfängermodul 60 empfangen.
Die Elemente innerhalb des Empfängermodulblocks 60 illustrieren
in Diagrammform die Funktion des Empfängermoduls 60. Das
Empfängermodul 60 umfaßt eine
Antenne 62, die das HF-Signal 58 empfängt und
es in ein elektrisches Signal 64 umsetzt. Das elektrische
Signal 64 wird an einen geeigneten Filter 66 geliefert,
welches ungewollte Frequenzkomponenten aus dem elektrischen Signal 64 entfernt.
Der Filter 66 sieht ein gefiltertes Signal 68 an
einen Verstärker 70 vor.
Das gefilterte Signal 68 entspricht auf geeignete Weise
dem Sendersignal 55. Der Verstärker 70 sieht dann
ein verstärktes
Signal 72 an den Dekodierer 74 vor. Der Dekodierer 74 dekodiert
das verstärkte
Signal 72, um sicherzustellen, daß das HF-Signal 58 von
der richtigen Steuerung 40 stammt und dafür gedacht
ist, die Vorspannvorrichtung 52 zu betätigen. Der Dekodierer 74 liefert ein
dekodiertes Signal 76 an den Modulationsverstärker 78.
Nach dem Empfang des dekodiertes Signals 76 liefert der
Modulationsverstärker 78 ein
geeignetes Steuersignal 80 an den Leistungsschalter 82.
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Der Leistungsschalter 82 ist
elektrisch mit dem Gurtschloßschalter 34 verbunden,
und zwar geeigneter Weise durch eine Speichervorrichtung 84 für elektrische
Energie. Bevorzugter Weise umfaßt
die Energiespeichervorrichtung 84 ein Reserveenergiekondensator 86,
der mit einer Leitung über
einen Widerstand 88 mit dem Gurtschloßschalter 34 verbunden
ist und mit einer anderen Leitung geerdet ist.
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Wenn der Gurtschloßschalter 34 geschlossen
ist, speichert der Reserveenergiekondensator 86 elektrische
Energie, die durch die Leistungsquelle 35 vorgesehen ist.
Insbesondere wird der Kondensator 86 auf einen vorbestimmte
Spannungspegel, bevorzugter Weise die Spannung der Leistungsquelle 35 minus
dem Spannungsabfall über
den Widerstand 88, aufgeladen. Vorteilhafter Weise kann,
obwohl wenn die Leistungsquelle 35 inoperativ ist zum Vorsehen
eines Stromes an die Vorspannvorrichtung 52, wie z. B.
beim Abtrennen während
eines Fahrzeugzusammenstoßereignisses,
der Energiespeicherkondensator 86 ausreichend Strom zur
Aktivierung der Vorspannvorrichtung vorsehen, um dabei zu helfen, Fahrzeuginsassen
zu schützen.
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Der Leistungsschalter 82 ist
operativ zum elektrischen Verbinden der spannungstechnisch höher liegenden
Seite des Energiespeicherkondensators 86 mit der Vorspannvorrichtung 52.
Der Leistungsschalter 82 könnte ein elektromechanisches Relais,
ein Transistor oder jeder geeignete Typ einer elektrischen Schaltvorrichtung
sein. Der Leistungsschalter 82 hat zumindest zwei Zustände, genauer gesagt
einen offenen oder geschlossenen. Der offene Zustand entspricht
einem normalen Betriebszustand des Schalters 82, in welchem
der Schalter einen Stromfluß durch
den Schalter und die Vorspannvorrichtung 52 verhindert.
Wenn der Gurtschloßschalter 34 in
einem geschlossenen Zustand ist, und der Leistungsschalter 82 offen
ist, kann elektrischer Strom von der Leistungsquelle 35 durch
den Gurtschloßschalter 34,
den Widerstand 88 und den Kondensator 86 zur Erde
fließen.
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In diesem Betriebsmodus erhält der Kondensator 86 seine
maximale Ladung. Zusätzlich
wird der Stromfluß durch
den Gurtschloßschalter 34 durch den Stromsensor 36 erfaßt, wobei
der Stromsensor 36 das Gurtschloßschaltersignal 37 anzeigend
für den
angegurteten Zustand vorsieht. Der Sender 38, wiederum,
sendet das Fernsendersignal 42 an die Steuerung 40.
Demgemäß, wenn
der Zusammenstoßsensor 49 ein
Fahrzeugzusammenstoßereignis abfühlt, kann
die Steuerung 40 die Betätigung der Vorspannvorrichtung 52 wie
oben steuern.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorspannvorrichtung 52 elektrisch
mit dem Leistungsschalter 82, wie z. B. über einen
Leitungsdraht 89, verbunden. Wenn der Leistungsschalter 82 geschlossen
ist, ist der Gurtschloßschalter 34 elektrisch
mit der Vorspannvorrichtung 52 durch den Leistungsschalter
und die Energiespeichervorrichtung 84 verbunden. Der Leistungsschalter 82 schließt sich
beim Empfangen eines geeigneten Steuersignals 80 von dem
Modulationsverstärker 78.
Dies entspricht bevorzugter Weise einer Situation, wenn beide, der
Zusammenstoßsensor 49,
ein Fahrzeugzusammenstoßereignis
und der Stromsensor 36, einen angegurteten Zustand des
Sitzgurtsystems 18 erfassen. Demgemäß wenn beide, der Sitzgurtschalter 34 geschlossen
und der Zusammenstoßsensor 49 das
Zusammenstoßsensorsignal 50 anzeigend
für ein
Fahrzeugzusammenstoßereignis
vorsieht, aktiviert die Steuerung 40 aus der Ferne den
Leistungsschalter 82, um einen elektrischen Weg von der
Energiespeichervorrichtung 84 zu der Vorspannvorrichtung 52 zu vervollständigen.
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Bevorzugter Weise verbleibt die Leistungsquelle 35 mit
dem System 10 verbunden, so daß ein Strom von der Leistungsquelle 35 zu
der Vorspannvorrichtung 52 fließt, wodurch die Vorspannvorrichtung
betätigt
wird.
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Bevorzugter Weise ist eine modulierende Leistungsquelle 90 elektrisch
mit der Eingangsleitung 89 durch die Vorspannvorrichtung 52 über den
Widerstand 92 elektrisch verbunden. Um zu gewährleisten,
daß die
Vorspannvorrichtung 52 einsatzbereit ist, überwacht
ein Stromsensor 94 den elektrischen Stromfluß von der
modulierenden Leistungsquelle 90 durch die Vorspannvorrichtung.
Bevorzugter Weise liefert die modulierende Leistungsquelle 90 periodisch
ein Signal (trickle signal) mit niederer Spannung an die Vorspannvorrichtung 52 durch
den Widerstand 92. Der Spannungsabfall über den Widerstand 92 sieht
ein schwaches Stromsignal (low level signal) vor, welches durch
die Vorspannvorrichtung 52 fließt, wobei das schwache Stromsignal
einen wesentlich geringere Größe besitzt
als der Strombetrag der zur Bewirkung eines Betätigen der Vorspannvorrichtung 52 nötig ist.
Zum Beispiel kann die modulierende Leistungsquelle 90 ein
Test-Spannungspuls von ungefähr
5 mV ungefähr
alle 100 Millisekunden vorsehen, was in einer relativ geringen Menge
von Stromfluß durch
die Vorspannvorrichtung 52 resultiert.
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Der Stromsensor 94 umfaßt einen
ersten Eingang, der mit der ersten Eingangsleitung 89 der Vorspannvorrichtung 52 verbunden
ist, und zwar zur Überwachung
des diskontinuierlichen Stromes (trickle current) durch die Vorspannvorrichtung.
Da der Betrag des diskontinuierlichen Stromes im wesentlichen gering
ist, umfaßt
der Stromsensor 94 bevorzugter Weise einen Verstärker 96.
Der Verstärker 96 sieht einen
geeigneten Verstärkungsbetrag
durch einen Rückkopplungswiderstand 98 verbunden
zwischen der Ausgabe des Verstärkers
und eines zweiten Eingangs des Verstärkers 96 vor. Der
zweite Eingang des Verstärkers 96 ist
außerdem
durch den Widerstand 99 mit der Erde verbunden. Die Differenzspannung
zwischen den Eingängen
des Verstärkers
ist gering, bevorzugter Weise um 1,0 mV.
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Der Stromsensor 94 liefert
ein Gurtstraffer-Statussignal 100 an den Sender 38,
welches anzeigend ist für
den betriebsmäßigen Status
der Vorspannvorrichtung 52. Der Sender 38 moduliert
auf geeignete Weise das Gurtstrafferstatussignal 100 und
sendet es als Teil des Signals 42 an die Steuerung 40.
Dementsprechend kann die Steuerung 40 die Betätigung der
Vorspannvorrichtung 52 als eine Funktion in Abhängigkeit,
ob die Vorspannvorrichtung korrekt einsatzbereit ist oder zum Abfeuern
bereit ist, steuern.
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Der entfernte Sender 38 sendet
bevorzugter Weise das Signal 42, welches Statusinformation
in Bezug auf beide, den Zustand erfaßt durch den Gurtschloßschalter 34 und
Information anzeigend für
den betriebsmäßigen Status Status
der Vorspannvorrichtung 52, aus. Die zusammengefaßten Statusinformationen
können
in dem selben oder nachfolgenden Signalen von dem Sender 38 vorgesehen
werden. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sieht die Steuerung 40 das
Steuersignal 51 zum Bewirken einer Betätigung der Gurtvorspannvorrichtung 52 vor, wenn
(I) das Gurtschloßschaltersignal 37 ein
angegurteten Zustand anzeigt, (II) das Gurtstrafferstatussignal 100 einen
einsatzbereiten Zustand für
die Vorspannvorrichtung anzeigt und (III) das Zusammenstoßsensorsignal 50 ein
Fahrzeugzusammenstoßereignis
anzeigt.
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Vorteilhafterweise ist die Vorspannvorrichtung 52 von
der Leistungsquelle 35 elektrisch isoliert, und zwar durch
zwei Schaltvorrichtungen, nämlich den
Gurtschloßschalter 34 und
dem Leistungsschalter 82. Dieses sieht einen Zweistufen-Sicherheitsmechanismus
vor, welches ein ungewolltes Betätigen der
Vorspannvorrichtung 52 unterdrückt. Wenn die Vorspannvorrichtung 52 betätigt wird,
strafft sie das Sitzgurtband 20 um einen Insassen des Fahrzeugsitzes 12 auf
eine bekannte Art und Weise, wie z. B. durch ein Bewegen des Gurtschlosses 32 in
Richtung des Fahrzeugbodens 24. Dies hilft den Fahrzeuginsassen
während
eines Zusammenstoßereignisses zu
schützen.
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2 stellt
eine geeignete Vorspannvorrichtung 52 und Sitzgurtschloßanordnung 32 entsprechend
eines Ausführungsbeispiels
der 1 dar. Die Gurtzunge 22 ist
auf bekannte Art und Weise in dem Gurtschloß 32 eingeschnappt.
Das Sitzgurtschloß 32 ist
betriebsmäßig verbunden
mit der Vorspannvorrichtung 52 durch eine Länge eines
Seils bzw. Kabels 101. Das Seil 101 wird in die
Vorspannvorrichtung 52 eingezogen bei der Betätigung der
Vorspannvorrichtung 52.
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Der Gurtschloßschalter 34 ist elektrisch
mit der Leistungsquelle 35 durch ein geeignetes Stromzuleitungskabel
mit einem leitungsfähigen
Draht 102 verbunden. Während
der Draht 102 als ein einzelner Draht dargestellt wird,
ist zu verstehen und anzuerkennen, daß typischerweise ein Paar von
Drähten dazu
benutzt wird, Strom an die Geräte
innerhalb des Gurtschlosses 32 vorzusehen. Der Stromsensor 36 ist
schematisch als innerhalb des Gurtschlosses 32 befindlich
dargestellt, und zwar bevorzugter Weise als Teil des Gurtschloßschalters 34.
Es ist zu verstehen und anzuerkennen, daß die Position der Komponenten,
wie in 2 dargestellt,
nur zur Darstellung dienen und daß verschiedene Komponenten
sich an verschiedenen Positionen befinden können, ohne das der Rahmen der
Erfindung verlassen wird. Der Empfänger 60 ist vorzugsweise
im wesentlichen identisch zu dem der in Bezug auf die 1 gezeigt und beschrieben
wurde. Der Empfänger 60 empfängt das
Hochfrequenzsendersignal 58, daß von dem Sender (1) ausgesendet wurde. Der
Empfänger 60,
welcher bevorzugter Weise den Leistungsschalter 82 umfaßt, ist
elektrisch verbunden mit dem Gurtschloßschalter 34 und Stromsensor 36 durch
ein auf geeignete Art und Weise isolierten Leitungsdraht 104,
was ein Paar von Drähten
sein kann. Wenn die Zunge 22 auf geeignete Weise innerhalb
des Gurtschlosses 32 eingeschnappt ist und wenn der Zusammenstoßsensor
ein Zusammenstoßereignis
anzeigt, wird der Gurtschloßschalter 34 und
der Leistungsschalter 82 aktiviert, um einen elektrischen
Leitungsweg von der Energiespeichervorrichtung 84 zu der
Vorspannvorrichtung 52 zu vervollständigen. Die Betätigung der
Vorspannvorrichtung 52 kann weiterhin in Abhängigkeit
von dem Status der Vorspannvorrichtung, wie oben beschrieben, konditioniert
werden.
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Der Leitungsdraht 104 ist
mit der Vorspannvorrichtung 52 verbunden, um einen Strom
für den Zünder 106 vorzusehen.
Der Zünder 106,
der ein Teil der Vorspannvorrichtung 52 ist, kann jede
geeignete pyrotechnische Ladung sein. Der Zünder 106 umfaßt ein entzündbares
Material, das wenn durch Stromfluß zu dem Zünder 106 betätigt, Strömungsmittelfluß innerhalb
der Vorspannvorrichtung 52 vorsieht. Die Vorspannvorrichtung 52 enthält außerdem einen
Kolben 108, der für
eine laterale Bewegung innerhalb eines Zylinders 110 montiert
ist. Der Kolben 108 ist betriebsmäßig verbunden mit dem Seil 101.
Wenn Strom aus der Energiespeichervorrichtung 84 den Zünder 106 betätigt, fließt Strömungsmittel
in den Zylinder 110. Dies bewirkt, daß der Kolben 108 sich
in Richtung des Pfeils 112 bewegt. Eine Bewegung des Kolbens 108 in
Richtung des Pfeils 112 bewirkt, daß das Kabel 101 in
die Vorspannvorrichtung 52 eingezogen wird. Dies resultiert
in einer kraftvollen nach unten gerich teten Bewegung des Gurtschlosses 32, wie
durch die gestrichelte Linie bei 32' angezeigt wird. Die Bewegung des
Gurtschlosses 32 strafft das Sitzgurtband 20 um
den Fahrzeuginsassen. Dies hilft, den Insassen während eines Zusammenstoßereignisses
zu schützen.
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Beispiele für andere geeignete Sitzgurtvorspannvorrichtungen
sind in den U.S.-Patenten Nr. 5,671,949 und 5,676,397 offenbart,
wobei beide TRW, Inc. zugewiesen sind, und hiermit als Referenz enthalten
sind.
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3 illustriert
ein alternatives Ausführungsbeispiel
einer Sitzgurtvorspannvorrichtung 210, wobei ähnliche
Bezugszeichen, erhöht
durch Addieren von 200, benutzt wurden, um entsprechende Elemente,
gezeigt in der 1, zu
bezeichnen. Die Vorrichtung 210 ist in einem Fahrzeug mit
einem Fahrzeugsitz 212 installiert. Der Sitz 212 umfaßt ein Sitzkissen 214 und
ein Sitzrückenteil 216,
das sich nach oben von dem Sitzkissen 214 erstreckt.
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Ein Sitzgurtrückhaltesystem 218 ist
betriebsmäßig dem
Sitz 212 zugeordnet. Das System 218 kann jedes
geeignete Sitzgurtsystem, wie oben beschrieben, sein. In diesem
Ausführungsbeispiel
enthält
das System 218 ein Sitzgurtband 220 und eine Gurtzunge 222,
die gleitbar an dem Gurtband 220 befestigt ist. Das Sitzgurtband 220 ist
an einem unteren Teil des Fahrzeugkörpers 224 durch eine
Bodenverankerung 226 befestigt. Das Gurtband 220 erstreckt sich
nach oben von der Bodenverankerung 226 zu einem D-Ring 228,
durch welchen sich das Gurtband 220 erstreckt. Das Gurtband 220 ist
außerdem
an einer betätigbaren
Sitzgurtrückholvorrichtung 230,
welches das Gurtband 220 auf einer Spule aufwickelt (nicht
gezeigt), befestigt. Das Sitzgurtsystem 218 ist in einem
unangegurteten Zustand durch durchgezogene Linien und in einem angegurteten
Zustand, angezeigt durch 218',
durch gestrichelte Linien dargestellt. Die Gurtzunge 220 ist
entlang der Länge
des Gurtbandes 220 einstellbar.
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Das Sitzgurtsystem 218 umfaßt außerdem ein
Sitzgurtschloß 232,
welches lösbar
die Gurtzunge 222 aufnimmt. Das Gurtschloß 232 ist
operativ mit dem Boden 224 des Fahrzeuges durch ein Verbindungselement 301,
welches ein Seil, ein Stab oder ein anderes geeignetes Verbindungselement
sein kann, verbunden. Das Gurtschloß 232 umfaßt ein Gurtschloßschalter 234,
welches den Zustand des Sitzgurtsystemes, nämlich ob ein angegurteter oder ein
unangegurteter Zustand vorliegt, erfaßt. Der Gurtschloßschalter 234 ist
elektrisch mit einer Leistungsquelle 235, wie oben beschrieben,
verbunden.
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Die Vorrichtung 210 umfaßt bevorzugter Weise
einen Sensor, der betriebsmäßig abfühlt, wann
der Gurtschloßschalter 234 geschlossen,
d.h. wann ein angegurteter oder ein unangegurteter Zustand vorliegt,
ist. Bevorzugter Weise ist der Sensor ein Stromsensor 236,
welcher im wesentlichen identisch zu dem in Bezug auf 1 beschriebenen ist. Der
Stromsensor 236 liefert ein Gurtschloßschaltersignal 237 an
einen entfernten Sender 238, welcher elektrisch verbunden
ist mit einem Stromsensor 236. Das Gurtschloßschaltersignal 237 hat
einen Wert, welcher anzeigt, ob ein angegurteter oder unangegurteter
Zustand vorliegt.
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Der Sensor 238 ist elektrisch
mit einer geeigneten Antenne 239 verbunden zum Liefern
eines Signal 241 an die Antenne. Die Antenne 239 sendet
ein Fernsendersignal 242, welches dem Wert des Sitzgurtschaltersignals 237 entspricht,
an die zentrale Steuerung 240.
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Ein erster Empfänger 244 ist elektrisch
mit der Steuerung 240 und einer geeigneten Antenne 246 zum
Empfangen des Fernsendersignals 242 verbunden. Der Empfänger 244 empfängt ein
elektrisches Signal 247 von der Antenne 246, welches
auf geeignete Weise gefiltert und demoduliert wird. Der Empfänger 244 liefert
ein Signal 248 an die Steuerung 240, welches anzeigend
ist für
den Zustand des Gurtschloßschalters 234.
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Die Vorrichtung 210 umfaßt außerdem einen konventionellen
Zusammenstoßsensor 249,
wie z. B. in Bezug auf das Ausführungsbeispiel
der 1 beschrieben. Der
Zusammenstoßsensor 249 liefert
ein Zusammenstoßsensorsignal 250 an
die Steuerung 240, und zwar wenn das Auftreten eines Fahr zeugzusammenstoßereignisses
abgefühlt
wurde. Die Steuerung 240 bestimmt, ob das Zusammenstoßsensorsignal 250 eine
Betätigung
der Sitzgurtvorspannvorrichtung 252 verlangt. Die Vorspannvorrichtung 252 dieses
Ausführungsbeispiels
ist betriebsmäßig mit der
Rückholvorrichtung 230 verbunden.
Nach der Betätigung
bewirkt die Vorspannvorrichtung 252 daß das Sitzgurtband 220 schnell
um die Rückholspule aufgewickelt
wird, wodurch das Sitzgurtband um den Fahrzeuginsassen gespannt
wird.
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Die Steuerung 240 liefert
ein Steuersignal 251 an den zentralen Sender 254.
Bevorzugter Weise wird das Steuersignal 251 konditioniert,
und zwar in Bezug auf das Empfangen beider, dem Zusammenstoßsensorsignal 250 anzeigend
für ein
Zusammenstoßereignis
und des Fernsendersignals 242 anzeigend für einen
angegurteten Zustand, durch die Steuerung 240. Der Sender 254 ist
bevorzugter Weise im wesentlichen identisch zu dem beschrieben im Zusammenhang
mit dem Ausführungsbeispiel
der 1. Der Sender 254 liefert
ein vorbestimmtes kodiertes Sendersignal 255 an die Antenne 256.
Die Antenne 256 gibt ein entsprechendes HF-Signal 258 nach
Empfang des Sendersignals 255 ab.
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Das HF-Signal 258, das von
dem Sender 254 und der Antenne 256 aus gesendet
wird, wird bei einem Empfängermodul 260 empfangen.
Das Empfängermodul 260 ist
im wesentlichen identisch zu dem beschriebenen im Zusammenhang mit
der 1. Das Empfängermodul 260 umfaßt eine
Antenne 262, welches das HF-Signal 258 empfängt und konvertiert
dieses in ein elektrisches Signal 264. Das elektrische
Signal 264 wird an einen geeigneten Filter 266 geliefert,
welcher ein gefiltertes Signal 268 an den Verstärker 270 liefert.
Der Verstärker 270 liefert ein
verstärktes
Signal 272 an den Dekodierer 274. Der Dekodierer 274 dekodiert
das verstärkte
Signal 272 und liefert ein dekodiertes Signal 276 an
einen Modulationsverstärker 278.
Der Modulationsverstärker 278 liefert
ein geeignetes Steuersignal 280 an den Leistungsschalter 282.
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Der Leistungsschalter 282 ist
elektrisch mit dem Gurtschloßschalter 234 verbunden,
und zwar durch eine Speichervorrichtung 284 für elektrische Energie,
wie oben beschrieben. Bevorzugter Weise umfaßt die Energiespeichervorrichtung 284 einen Reserveenergiekondensator 286,
der verbunden ist zwischen dem Gurtschloßschalter 234 durch
einen Widerstand 288 und der Erdung.
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Der Leistungsschalter 282 ist
betriebsmäßig in der
Lage, die spannungstechnisch höhere
Seite des Reserveenergiekondensators 286 elektrisch mit der
Vorspannvorrichtung 252 zu verbinden. Der Leistungsschalter 282 ist
im wesentlichen identisch zu dem oben beschriebenen. Er steuert
den Stromfluß zu
der Vorspannvorrichtung 252. Demgemäß, nachdem der Zusammenstoßsensor 249 ein
Fahrzeugzusammenstoßereignis
abfühlt,
kann die Steuerung 240 die Betätigung der Vorspannvorrichtung 252,
wie oben beschrieben, steuern.
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In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vorspannvorrichtung 252 elektrisch
verbunden mit dem Leistungsschalter 282, wie z. B. durch
Leitungsdrähte 289.
Wenn der Leistungsschalter 282 geschlossen ist, ist der
Gurtschloßschalter 234 elektrisch
verbunden mit der Vorspannvorrichtung 252 durch den Leistungsschalter
und der Energiespeichervorrichtung 284. Der Leistungsschalter 282 schließt nach
dem Empfang eines geeigneten Steuersignals 280 von dem
Modulationsverstärker 278.
Dies entspricht bevorzugter Weise der Situation, wenn beide, der
Zusammenstoßsensor 249 ein
Fahrzeugzusammenstoßereignis
und der Stromsensor 236 einen angegurteten Zustand des
Sitzgurtsystems 218 bei dem Sitzgurtschalter 234,
erfassen. Demgemäß, wenn
beide, der Sitzgurtschalter 234 geschlossen ist und der
Zusammenstoßsensor 249 ein
Zusammenstoßsensorsignal 250 anzeigend
für ein
Fahrzeugzusammenstoßereignis
vorsieht, wird der Leistungsschalter 282 aktiviert, um
eine elektrische Verbindung von der Energiespeichervorrichtung 284 zu
der Vorspannvorrichtung 252 zu vervollständigen.
Idealer Weise verbleibt die Leistungsquelle 235 mit dem
System 210 verbunden, so daß Strom von der Leistungsquelle 235 durch
die Vorspannvorrichtung 252 fließt, wodurch die Vorspannvorrichtung
betätigt
wird.
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Wie in dem Ausführungsbeispiel der 1, ist eine modulierende
Leistungsquelle 290 elektrisch verbunden mit der Eingabeleitung 289 der
Vorspannvorrichtung 252 über einen Widerstand 292.
Ein Stromsensor 294 ist außerdem mit der Eingangsleitung 289 verbunden,
um den elektrischen Stromfluß von
der modulierenden Leistungsquelle 290 durch die Vorspannvorrichtung 252 zu überwachen.
Die modulierende Leistungsquelle 290 operiert im wesentlichen
identisch zu der in Bezug auf 1 beschriebenen.
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Der Stromsensor 294 umfaßt einen
ersten Eingang, der verbunden ist mit der Eingangsleitung 289 der
Vorspannvorrichtung 252 zum Überwachen des Teststromes mit
niedrigen Niveau durch die Vorspannvorrichtung. Der Stromsensor 294 umfaßt einen
Verstärker 296,
der einen Rückkopplungswiderstand 298 verbunden
zwischen der Ausgabe des Verstärkers
und einem zweiten Eingangs des Verstärkers 296 ist, um
eine geeignete Verstärkerleistung vorzusehen.
Der zweite Eingang des Verstärkers 296 ist
außerdem
durch einen Widerstand 299 geerdet. Die Differenzspannung
zwischen den Eingängen
des Verstärkers
ist gering, bevorzugter Weise um 1,0 mV.
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Der Stromsensor 294 liefert
ein Vorspannungsstatussignal 300 an den Sender 238,
welches anzeigend ist für
den betriebsmäßigen Status
der Vorspannvorrichtung 252. Bevorzugter Weise umfaßt das Fernsendersignal 242 Information,
die anzeigend ist für
den betriebsmäßigen Status
der Vorspannvorrichtung 252, sowie des Gurtschloßschalters 234.
Die zusammengefaßte
Information kann in den selben oder nachfolgenden Signalen, vorgesehen
durch den Sender 238, geliefert werden. Demgemäß ist die
Steuerung 240 in der Lage, die Betätigung der Vorspannvorrichtung 252 basierend
auf dem betriebsmäßigen Status
der Vorspannvorrichtung und dem Zustand, erfaßt durch den Gurtschloßschalter 234,
zu steuern. Bevorzugter Weise sieht die Steuerung 240 das
Steuersignal 251 vor, um eine Betätigung der Vorspannvorrichtung 252 zu
bewirken, wenn (I) das Gurtschloßschaltersignal 237 einen
angegurteten Zustand anzeigt, (II) das Gurtstrafferstatussignal 300 einen
einsatzbereiten Zustand der Vorspannvorrichtung anzeigt und (III)
das Zusammenstoßsensorsignal 250 ein
Fahrzeugzusammenstoßereignis
anzeigt.
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Wenn die Vorspannvorrichtung 252 betätigt wird,
strafft es das Sitzgurtband 220 um den Fahrzeuginsassen,
und zwar geeigneter Weise durch ein schnelles Aufwickeln des Sitzgurtbandes
um die Spule der Rückholvorrichtung 230.
Ein Beispiel für eine
geeignete Rückholvorspannvorrichtung
ist in der U.S.-Patentschrift
Nr. 5,344,095 offenbart, welche TRW, Inc. zugeordnet ist und hiermit
als Referenz eingeschlossen ist.