DE3705846A1 - Automatic safety belt emergency release system - Google Patents
Automatic safety belt emergency release systemInfo
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Abstract
Description
Automatisches Sicherheitsgurtschloß-NotlösesystemAutomatic seat belt buckle emergency release system
Die Erfindung betrifft ein automatisches Sicherheitsgurtschloß- Notlösesystem zum Einbau in Verbindung mit einem Sicherheitsgurtsystem in Luft-, Wasser- und Landverkehrsmittel, insbesondere in einem Motorfahrzeug, so daß, falls das Fahrzeug einen Aufprall vorbestimmter Größe erfährt, ein Stellglied in einem Gurtschloß des Sicherheitsgurtsystems betätigt wird und nach einem vorbestimmten Zeitablauf die Verschlußverriegelung freigibt.The invention relates to an automatic seat belt buckle Emergency release system for installation in connection with a seat belt system in air, water and land transport, in particular in a motor vehicle so that if the vehicle has one Impact predetermined size, an actuator in one Belt buckle of the seat belt system is operated and after the shutter lock releases a predetermined time.
Bekannt ist aus der DE-OS 34 39 310 ein Notlösesystem für ein Sicherheitsgurtschloß in Motorfahrzeugen, das bei einem Aufprall ausreichender Größe eine Notlösung des Sicherheitsgurtsystems erzeugt, wobei eine elektrisch betätigbares Stellglied nach einem kurzen vorbestimmten Zeitablauf, nachdem das Fahrzeug zur Ruhe gekommen ist, in einem Gurtschloß des Sicherheitsgurtsystems betätigt wird. Das Notlösesystem enthält zwei Allrichtungsfühler, die in einer elektronischen Zeitgabe- und Stellgliedbetätigungs-Schaltung aufgenommen sind, welche die Betätigung der elektrisch betätigbaren Stellglieder in den Sicherheitsgurtschlössern steuert. Ein Fühler reagiert nur auf eine vorbestimmt hohe Beschleunigung, die einen Fahrzeugaufprall anzeigt, während der andere auf eine wesentlich geringere als die vorbestimmte Beschleunigung reagiert, die eine wesentlich geringere Fahrzeugbewegung bedeutet.An emergency release system for a is known from DE-OS 34 39 310 Seat belt buckle in motor vehicles in the event of an impact of sufficient size an emergency solution of the seat belt system generated, with an electrically actuated actuator after a short predetermined lapse of time after the vehicle has come to rest, in a belt buckle of the seat belt system is operated. The emergency release system contains two Omnidirectional sensors that are in an electronic timing and Actuator actuation circuit are included, which the Operation of the electrically actuated actuators in the seat belt buckles controls. A sensor only reacts to a predetermined high acceleration that a vehicle crash indicates while the other is at a much lower level than the predetermined acceleration responds, which is a substantial means less vehicle movement.
Weiterhin sind aus den DE-OS 32 17 082 und DE-OS 32 34 486 Schlösser für Sicherheitsgurte bekannt, deren Öffnungsmechanismus einen elektromotorischen Antrieb enthalten, wobei dieser durch ein Signal eines Sensors angesteuert wird.Furthermore, from DE-OS 32 17 082 and DE-OS 32 34 486 Locks for seat belts known, their opening mechanism contain an electric motor drive, this is controlled by a signal from a sensor.
Diese Lösungen sind konstruktiv sehr aufwendig und beanspruchen einen relativ großen Bauraum.These solutions are structurally very complex and stress a relatively large installation space.
Weiterhin haben die Lösungen den Nachteil, daß bei bewußtlosen Fahrzeuginsassen, die in den Gurten hängen und damit eine bestimmte Belastung auf das Gurtschloß ausüben, dieses trotzdem öffnet, so daß es zu weiteren Verletzungen kommen kann.Furthermore, the solutions have the disadvantage that the unconscious Vehicle occupants hanging in the belts and thus a certain one Apply a load to the buckle, this anyway opens so that further injuries can occur.
Die bisher angewendeten Aufprall-Fühlermittel weisen eine große Anzahl von Gleitlagerungen bzw. Gleitführungen für bewegte Teile auf, die gegenüber Korrosion und/oder Schwingungen bzw. anderen mechanischen Belastungen anfällig sind.The impact sensor means previously used have a large one Number of slide bearings or slide guides for moving parts on against corrosion and / or vibrations or others mechanical loads are susceptible.
Ziel der Erfindung ist es, ein Sicherheitsgurtsystem neben dem üblichen Handlöser mit einem Notlösesystem im Gurtschloß auszustatten, das bei minimalem konstruktivem Aufwand und minimaler Platzbeanspruchung im Falle eines Aufpralls des Fahrzeuges das Gurtschloß unter bestimmten vorgegebenen Bedingungen automatisch öffnet oder in eine solche Stellung bringt, daß das Gurtschloß erst nach Wegfall der Restlast öffnet.The aim of the invention is to provide a seat belt system in addition to the equip the usual hand release with an emergency release system in the belt buckle, with minimal design effort and minimal Space requirements in the event of a vehicle crash Belt buckle automatically under certain specified conditions opens or puts in such a position that the buckle only opens after the residual load has been removed.
Aufgabe der Erfindung ist es, für ein Sicherheitsgurtsystem mit üblicher Handauslösung ein Notlösesystem zu schaffen, bei dem ein Aufprall-Fühlermittel die Beschleunigungen bzw. Verzögerungen, die bei einem Anprall auftreten, entsprechend einem räumlichen Koordinatensystem aufnimmt und eine elektronische Schaltung mit nachgeordnetem Entriegelungsmechanismus ansteuert, die bei Über- bzw. Unterschreiten von vorbestimmten Werten eine Auslösung des Gurtschlosses bewirkt.The object of the invention is with a seat belt system usual hand release to create an emergency release system in which an impact sensor means the accelerations or decelerations, that occur in an impact, corresponding to a spatial Coordinate system records and an electronic circuit controlled with a subordinate unlocking mechanism, the if predetermined values are exceeded or undershot, one The belt buckle is triggered.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine elektromechanische Verriegelung im Gurtschloß von einem an sich bekannten, rücksetzbaren Zeitglied mittelbar angesteuert und der Rücksetzeingang des Zeitgliedes an parallele Kontakte eines Verzögerungssensors, der die Verzögerung in drei Ebenen erfaßt, angeschaltet ist.According to the invention the object is achieved in that a Electromechanical locking in the belt buckle by itself known, resettable timer indirectly controlled and the reset input of the timer to parallel contacts one Deceleration sensor that detects the deceleration in three levels, is switched on.
Der Verzögerungssensor besteht aus drei Blattfeder-Masse-Systemen, wobei paarweise auf beiden Seiten des Schwingweges im Abstand je ein optoelektronischer Sender und Empfänger gegenüberliegend angeordnet sind. Jedes Blattfeder-Masse-System verkörpert eine Ebene im räumlichen Koordinatensystem zur Erfassung der Komponenten der Verzögerung a x , a y und/oder a z . Die Stabilitätseigenschaften der Blattfeder gestatten, daß Beschleunigungen nur in der durch das kleinere Querschnitts-Widerstandsmoment bestimmten Vorzugsrichtung (Komponente) aufgenommen werden können. Zur Auswertung und Ansteuerung der Zeitverzögerungsschaltung über eine Impulsfangschaltung ist jede Komponente gleichberechtigt, alle Feder-Masse-Systeme sind daher parallel geschaltet. Der Sensor wertet ohne subjektive Beeinflussung die Aufprallverzögerung bei einem Unfall aus und steuert über die Impulsfangschaltung das rücksetzbare Zeitglied an, dessen Ausgang über einen Verstärker mit dem nachgeordneten Entriegelungsmechanismus verbunden ist. Die Zeitdauer des Aufpralls und damit die Zeit der Umwandlung der kinetischen Energie in Verformungsenergie ist abhängig von der vorhandenen Geschwindigkeit und der Wirkung der Dämpfungszonen (Knautschzonen) im Fahrzeug. Sie beträgt ca. 1 . . . 100 ms. Dieser kurze Impuls vom Sensor wird von der Impulsfangschaltung aufgenommen, ausgewertet und an das elektronische rücksetzbare Zeitglied mit verlängerter Impulszeit weitergegeben. Nach Ablauf der Zeitkonstante, ca. 8 . . . 10 sec, wird der Entriegelungsmechanismus angesteuert, der einen mechanischen Energiespeicher zum automatischen Öffnen des Gurtverschlusses auslöst. Das rücksetzbare Zeitglied repetiert bei jedem erneuten Signal des Sensors, d. h. beim Auftreten einer Serie von Verzögerungen, welche größer als die Empfindlichkeit des Sensors sind, erfolgt der Stromfluß zum Entriegelungsmechanismus erst ca. 8 . . . 10 sec nach dem letzten Signalimpuls des Sensors. Durch einen im Gurtschluß angeordneten Restlastauswerter, der die Restlast, die direkt an der Schloßzunge über das Gurtband wirksam sind, auswertet, wird bei Überschreiten einer bestimmten Restlastschwelle an der Schloßzunge der Gurtverschluß nicht mehr selbständig geöffnet.The deceleration sensor consists of three leaf spring mass systems, an optoelectronic transmitter and receiver being arranged opposite each other in pairs on both sides of the vibration path. Each leaf spring-mass system embodies a plane in the spatial coordinate system for recording the components of the deceleration a x , a y and / or a z . The stability properties of the leaf spring allow accelerations to be absorbed only in the preferred direction (component) determined by the smaller cross-sectional section modulus. Each component has equal rights to evaluate and control the time delay circuit via a pulse capture circuit, so all spring-mass systems are connected in parallel. The sensor evaluates the impact delay in the event of an accident without subjective influence and controls the resettable timing element via the pulse capture circuit, the output of which is connected to the downstream unlocking mechanism via an amplifier. The duration of the impact and thus the time for the conversion of the kinetic energy into deformation energy depends on the speed and the effect of the damping zones (crumple zones) in the vehicle. It is approximately 1. . . 100 ms. This short pulse from the sensor is picked up by the pulse capture circuit, evaluated and passed on to the electronic resettable timer with an extended pulse time. After the time constant has expired, approx. 8. . . 10 sec, the unlocking mechanism is triggered, which triggers a mechanical energy store for the automatic opening of the belt buckle. The resettable timer repeats with each renewed signal from the sensor, ie when a series of delays occur that are greater than the sensitivity of the sensor, the current flows to the unlocking mechanism only approx. 8. . . 10 sec after the last signal pulse from the sensor. By means of a residual load evaluator arranged in the belt buckle, which evaluates the residual load which is effective directly on the buckle tongue via the webbing, the buckle of the buckle is no longer automatically opened when a certain residual load threshold is exceeded.
Über einen Kontrolltaster kann das gesamte System auf Funktionsfähigkeit überprüft werden bzw. eine zentrale Öffnung des Gurtsystems erfolgen.The entire system can be operated via a control button be checked or a central opening of the belt system respectively.
Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment will.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 - ein Blockschaltbild des Notlösesystems Fig. 1 - a block diagram of the emergency release system
Fig. 2 - eine beliebige Beschleunigungskomponente und die Komponenten a x , a y und a z an einem Fahrzeug Fig. 2 - any acceleration component and the components a x , a y and a z on a vehicle
Fig. 3 - Anordnung der Aufnehmer für Beschleunigungskomponenten Fig. 3 - arrangement of the transducers for acceleration components
Fig. 4 - Verzögerungselement Fig. 4 - delay element
Fig. 5 - Anordnung der Verzögerungssensorelemente für die Beschleunigungsrichtungen Fig. 5 - arrangement of the deceleration sensor elements for the acceleration directions
Der Aufbau des erfindungsgemäßen automatischen Sicherheitsgurtschloß- Notlösesystems umfaßt die in Fig. 1 dargestellten Baugruppen. An den Verzögerungssensor 1 ist eine Impulsfangschaltung 2 angeschaltet, an deren Ausgängen das rücksetzbare Zeitglied 3 mit Verstärker 4 angeschlossen ist. Diese Baugruppen können separat im Fahrzeug angebracht sein. Im Gurtschloß selber ist nur die elektromechanische Entriegelungseinrichtung 5 angeordnet, die vom rücksetzbaren Zeitglied 3 angesteuert wird.The construction of the automatic seat belt buckle emergency release system according to the invention comprises the assemblies shown in FIG. 1. A pulse capture circuit 2 is connected to the delay sensor 1 , at whose outputs the resettable timer 3 with amplifier 4 is connected. These modules can be installed separately in the vehicle. Only the electromechanical unlocking device 5 , which is controlled by the resettable timing element 3 , is arranged in the belt buckle itself.
In der Fig. 2 sind eine beliebige Beschleunigungskomponente a und die durch den Verzögerungssensor 1 ausgewerteten Komponenten a x , a y und a z dargestellt. In FIG. 2 any acceleration component A and evaluated by the deceleration sensor 1 components a x, a y, and a z are shown.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Anordnung der Aufnehmer 6; 7 und 8 für die Beschleunigungskomponenten bzw. den Aufbau der Elemente des Verzögerungssensors 1. Die Aufnehmer 6; 7 und 8 sind als Blattfeder-Masse-Systeme ausgelegt. Die Dimensionierung der Blattfeder 9 und der Masse 10 für vorgeschriebene Beschleunigungswerte, die unfallcharakteristisch sind (z. B. größer ±5 g), wurden mittels an sich bekannter Berechnungsgrundlagen ermittelt. Durch die Verstellbarkeit der freien Federlängen kann der Verzögerungssensor justiert bzw. die Empfindlichkeit verändert werden. Die Masse 10 wird mit der Blattfeder 9 verspreizt und in ein prismatisches Plastformteil 11 eingedrückt. Durch seine Gestaltung gestattet das Plastformteil die Aufnahme optoelektronischer Sender/Empfänger 12 und 13, die paarweise auf beiden Seiten des Schwingweges im Abstand der unfallcharakteristischen Auslenkung der Blattfeder 9 angeordnet sind und mit einer Stromversorgungseinheit und der Impulsfangschaltung 2 verbunden sind. Figs. 3 and 4 show the arrangement of the sensor 6; 7 and 8 for the acceleration components and the structure of the elements of the deceleration sensor 1 . The transducers 6; 7 and 8 are designed as leaf spring mass systems. The dimensions of the leaf spring 9 and the mass 10 for prescribed acceleration values that are characteristic of an accident (e.g. greater than ± 5 g) were determined using known calculation bases. The delay sensor can be adjusted or the sensitivity changed by adjusting the free spring lengths. The mass 10 is spread with the leaf spring 9 and pressed into a prismatic plastic molded part 11 . Due to its design, the molded plastic part allows the inclusion of optoelectronic transmitters / receivers 12 and 13 , which are arranged in pairs on both sides of the oscillation path at a distance from the characteristic deflection of the leaf spring 9 and are connected to a power supply unit and the pulse capture circuit 2 .
Drei der so beschriebenen prismatischen Plastformteile 11 mit beschleunigungsaktiver Vorzugsachse werden, wie in Fig. 5 dargestellt, angeordnet und durch Spreizverbindungen mit zwei diagonal liegenden, würfelförmigen Plastteilen 14 verbunden. Durch die Anordnung der Federschwinger mit den optoelektronischen Bauelementen werden Beschleunigungen bzw. Verzögerungen in drei Achsen x, y und z aufgenommen und hinsichtlich ihrer unfallcharakteristischen Auslenkung (Erreichen bzw. Überschreiten eines Grenzwertes) ausgewertet, indem die ausfedernden Massen 10 Lichtschranken, bestehend aus optoelektronischem Sender und Empfänger 12 und 13, unterbrechen und dies über eine Parallelschaltung aller optoelektronischen Empfänger 13 einer Impulsfangschaltung 2 zuführen.Three of the prismatic plastic molded parts 11 described in this way, with an acceleration-active preferred axis, are arranged, as shown in FIG. 5, and connected to two diagonally lying, cube-shaped plastic parts 14 by expansion connections. Due to the arrangement of the spring oscillators with the optoelectronic components, accelerations and decelerations in three axes x, y and z are recorded and evaluated with regard to their characteristic deflection (reaching or exceeding a limit value) by the rebounding masses 10 light barriers, consisting of an optoelectronic transmitter and Interrupt receivers 12 and 13 and feed this to a pulse capture circuit 2 via a parallel connection of all optoelectronic receivers 13 .
Die bei einem Unfall wirkenden Verzögerungen werden durch den Verzögerungssensor 1 ausgewertet, der bei entsprechenden einstellbaren Werten über eine Impulsfangschaltung 2 ein rücksetzbares Zeitglied 3 ansteuert. Die Einstellung wird so vorgenommen, daß der Verzögerungssensor 1 einen Aufprall von einer Vollbremsung sicher unterscheidet. Das rücksetzbare Zeitglied 3 öffnet den Verschluß nach Ablauf der Zeitverzögerungskonstante mittels einer elektronischen Baugruppe, die einen elektromagnetischen Energiespeicher und einen Elektromagneten enthält. Das Notlösesystem ist so ausgelegt, daß der Verschluß nach einer erneuten Überschreitung der zulässigen Verzögerungswerte des Sensors 1 innerhalb der Verzögerungszeit nicht geöffnet wird, in dem das Zeitglied 3 zurückgesetzt wird und erneut von Null aus anläuft. Dieser Vorgang wiederholt sich bei jedem gleichartigen Fall innerhalb des Zeitverzögerungsintervalls. Ist die Verzögerungszeit überschritten, d. h. ca. 8 . . . 10 sec nach dem letzten Aufprall o. ä., erfolgt die automatische Lösung des Gurtverschlusses. Wird der Gurt mit einer Restlast belastet, z. B. durch eine bewußtlose Person, erfolgt kein selbsttätiges Öffnen des Verschlusses nach Ablauf der Verzögerungszeit. Aufgrund dessen, daß die zum Öffnen des Verschlusses notwendige Kraft direkt proportional von der am Gurt anliegenden Last abhängig ist, wurde das Prinzip des Restlastauswerters so ausgelegt, daß die an der Öffnungstaste des Gurtverschlusses zur Verfügung stehenden Auslösekräfte des mechanischen Kraftspeichers durch den Restlastauswerter soweit begrenzt werden, daß beim Vorhandensein einer Restlast am Gurt der Auslösevorgang blockiert wird und der Verschluß nicht öffnet. Unabhängig in welcher Phase sich der logische Ablauf der Automatik befindet, ist das An- und Ablegen des Gurtes manuell, wie bei allen anderen Standardverschlüssen, möglich. Es können mit einem zentralen Sensor 1 und einer elektronischen Baugruppe (2; 3 und 4) mehrere Verschlüsse ausgelöst werden. Die Gurtverschlüsse enthalten neben der Mechanik üblicher Bauart lediglich einen zusätzlichen Energiespeicher, einen Restlastauswerter und einen Elektromagneten. Diese zusätzliche Auslösebaugruppe ist so konzipiert, daß sie mit geringen konstruktiven Änderungen in einen herkömmlichen Standardverschluß eingebaut werden kann.The delays which act in the event of an accident are evaluated by the delay sensor 1 , which controls a resettable timing element 3 via a pulse capture circuit 2 if the values which can be set are correspondingly adjustable. The setting is made so that the deceleration sensor 1 reliably distinguishes an impact from an emergency stop. The resettable timer 3 opens the shutter after the time delay constant has elapsed by means of an electronic assembly which contains an electromagnetic energy store and an electromagnet. The emergency release system is designed in such a way that the closure does not open within the delay time after the permissible delay values of the sensor 1 have been exceeded again, in that the timer 3 is reset and starts again from zero. This process is repeated for every similar case within the time delay interval. Is the delay time exceeded, ie approx. 8. . . 10 seconds after the last impact or similar, the belt buckle is automatically released. If the belt is loaded with a residual load, e.g. B. by an unconscious person, there is no automatic opening of the shutter after the delay time. Due to the fact that the force required to open the buckle is directly proportional to the load on the belt, the principle of the residual load evaluator has been designed so that the release forces of the mechanical force accumulator available at the opening button of the belt buckle are limited by the residual load evaluator that when there is a residual load on the belt, the triggering process is blocked and the buckle does not open. Regardless of the phase in which the logic of the automatic system is, the belt can be put on and taken off manually, as with all other standard fasteners. Several closures can be triggered with a central sensor 1 and an electronic assembly ( 2; 3 and 4 ). In addition to the usual mechanical design, the belt fasteners only contain an additional energy store, a residual load evaluator and an electromagnet. This additional trigger assembly is designed in such a way that it can be installed in a conventional standard lock with little design changes.
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Aufstellung der Bezugszeichen
1 Verzögerungssensor
2 Impulsfangschaltung
3 rücksetzbares Zeitglied
4 Verstärker
5 Entriegelungseinrichtung
6 Aufnehmer
7 Aufnehmer
8 Aufnehmer
9 Blattfeder
10 Masse
11 prismatisches Plastformteil
12 optoelektronischer Sender
13 optoelektronischer Empfänger
14 würfelförmiges PlastteilList of reference numerals 1 deceleration sensor
2 pulse capture circuit
3 resettable timer
4 amplifiers
5 unlocking device
6 transducers
7 transducers
8 transducers
9 leaf spring
10 mass
11 prismatic molded plastic part
12 optoelectronic transmitters
13 optoelectronic receiver
14 cube-shaped plastic part
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
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Country Status (2)
| Country | Link |
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| SE (1) | SE8701147L (en) |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE8701147L (en) | 1987-12-11 |
| SE8701147D0 (en) | 1987-03-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |