DE10037260A1

DE10037260A1 - Einrichtung zur Überwachung der Schließstellung mindestens eines Schlosses eines Aufsatzkindersitzes für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10037260A1
Application number: DE10037260A
Authority: DE
Inventors: Matthias Friedrich; Volkmar Rudolf Woelfl
Original assignee: Van Riesen GmbH and Co KG
Current assignee: Van Riesen GmbH and Co KG
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2020-07-29
Also published as: DE10037260C2

Abstract

Die Einrichtung dient zur Überwachung der Schließstellung eines Schlosses eines Aufsatzkindersitzes für ein Kraftfahrzeug. Innerhalb des Kindersitzes ist ein Transponder vorgesehen, der durch ein fahrzeugseitiges Lesegerät induktiv mit Energie versorgt wird und der Daten über die Schließstellung der Schlösser des Kindersitzes drahtlos an das Lesegerät übermittelt, das entsprechend fahrzeugseitige Anzeigen aktiviert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Überwachung der Schließstellung mindestens eines Schlosses eines Aufsatzkindersitzes für ein Kraftfahrzeug.

Es ist bekannt, in Kraftfahrzeugen Gurtschlösser bezüglich ihrer Schließstellung zu überwachen, damit der Fahrer vor Fahrtantritt auf einfache Weise feststellen kann, ob die Gurtbandrückhaltesysteme bestimmungsgemäß angelegt sind. Hierzu ist im Gurtschloss ein Schalter vorgesehen, der entsprechend der Schließ stellung des Schlosses geschaltet wird, der also beispielsweise schließt, wenn auch das Gurtschloss geschlossen ist oder umgekehrt. Dieser Schalter ist mit einer entsprechenden Anzeigevorrichtung im Armaturenbrett gekoppelt.

Soweit es die heute in Kraftfahrzeugen zum Transport von Kindern üblichen Aufsatzkindersitze oder -schalen betrifft, ist eine solche Kontrollfunktion jedoch nicht vorgesehen. Dabei ist hier eine solche Kontrollfunktion von besonderer Bedeutung, da nämlich mehrere Schlösser zu überwachen sind, zum einen die, mit denen der Kindersitz am Fahrzeug befestigt ist, und zum anderen auch das meist zentrale Gurtschloss des kindersitzeigenen Gurtbandrückhaltesystems. Dies ist umso wichtiger, als die Fehlbefestigung eines dieser Schlösser in der Regel vom Kind selbst nicht festgestellt und gemeldet werden kann.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ein richtung zu schaffen, die es auch bei Verwendung von Aufsatzkindersitzen im Kraftfahrzeug erlaubt, die Schließstellung mindestens eines Schlosses dieses Sitzes zu überwachen, insbesondere die Schließstellung der den Aufsatzkinder sitz mit dem Fahrzeug befestigenden Schlösser als auch die Schließstellung des zentralen Gurtschlosses zu überwachen.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die in Anspruch 1 aufgeführten Merkmale erfüllt. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Zeichnung angegeben.

Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schlossüberwachung beim Aufsatzkindersitz vorzusehen, die keine eigene kindersitzseitige Energie versorgung benötigt. Die Energieübertragung erfolgt gemäß der Erfindung induktiv, wobei auch die Signalübertragung vom Kindersitz zum Fahrzeug wiederum induktiv, vorzugsweise durch Belastungsmodulation erfolgt. In einfachster Form kann eine solche Überwachung mittels eines im Kindersitz vorgesehenen elektrischen Stromkreises erfolgen, der eine Induktivität, bei spielsweise eine Spule, aufweist, und einen Schalter, der entsprechend der Schließstellung des Schlosses geöffnet oder geschlossen ist. Sobald die Indukti vität in dem Bereich der zugehörigen fahrzeugseitigen Induktivität gelangt und ein Strom in diesen Stromkreis induziert wird, kann fahrzeugseitig diese indukti ve Belastung ermittelt und daraus auf die Schaltstellung des Schalters und somit die Schließstellung des Schlosses geschlossen und ggf. ein entsprechendes Signal erzeugt werden. Die Energieversorgung erfolgt also ausschließlich über das fahrzeugseitig vorhandene Bordnetz, wobei die zur Verfügung stehende Gleichspannung in an sich bekannter Weise in eine Wechselspannung umge formt einer fahrzeugseitigen Spule zugeführt wird und eine entsprechende Auswerteinrichtung zur Ermittlung des Lastzustandes vorzusehen ist.

Bevorzugt sind dabei nicht nur ein Schalter für das zentrale Gurtschloss des Kindersitzes, sondern zwei weitere Schalter für die Schlösser vorgesehen, mit denen der Kindersitz am Fahrzeug befestigt ist. Derartige Befestigungen sind heute weitgehend genormt und beispielsweise aus DE 198 48 231 A1 bekannt. Dabei sind üblicherweise für einen Aufsatzkindersitz zwei Bügel fahrzeugseitig in vorgegebenem Abstand im Bereich zwischen Sitz und Rückenlehne an geordnet, die von entsprechenden kindersitzseitigen Schlössern umfasst werden. Zweckmäßigerweise werden auch diesen Schlössern mechanische Schalter, beispielsweise Mikroschalter, zugeordnet, welche durch die erfindungsgemäße Einrichtung hinsichtlich ihrer Schaltstellung überwacht werden.

Besonders zuverlässig und störunanfällig arbeitet die erfindungsgemäße Ein richtung, wenn hierzu ein an sich bekanntes Radio-Frequency-IDentification- System (RFID-System) eingesetzt wird, wobei kindersitzseitig ein Transponder und fahrzeugseitig ein Lesegerät vorzusehen sind. Derartige Systeme bzw. die dafür erforderlichen Komponenten sind von diversen Anbietern verfügbar, beispielsweise von der Darda System Technik GmbH in Blumberg. Diese Systeme bedürfen einer gewissen Anpassung für den vorgenannten Verwen dungszweck. Die induktive Kopplung erfolgt dabei vorzugsweise im Bereich der Rückenlehnen sowohl kindersitzseitig als auch fahrzeugsitzseitig. Dabei ist es zweckmäßig, den Transponder im Full-Duplex-Modus (FDX-Modus) zu betrei ben, d. h. gleichzeitig mit Energie zu versorgen und Daten von ihm zu emp fangen. Die in diesem Zusammenhang angewandte Technik ist hinlänglich bekannt und wird daher hier auch nicht im Einzelnen beschrieben.

Bevorzugt wird dabei ein Transponder mit einem Logikbauteil eingesetzt, der einen analogen Eingang für beispielsweise einen veränderbaren Widerstand aufweist, wobei der oder die Schalter für die Schlossüberwachung so verschaltet werden, dass bei deren Schließen jeweils diesem Eingang ein vorbestimmter Widerstand aufgeschaltet wird oder auch bei deren Öffnen, je nach gewünschter Schaltungsauslegung.

Zweckmäßigerweise ist die Einrichtung so aufgebaut, dass das Lesegerät bzw. die diesem zugeordnete Auswertelektronik im Fahrzeug zunächst in einem ersten Schritt feststellt, ob ein Transponder vorhanden ist, d. h. ob ein Aufsatz kindersitz auf einem Fahrzeugsitz angeordnet ist. Wenn dies der Fall ist, wird der Transponder über das Lesegerät induktiv energieversorgt, was im Lesegerät registriert wird. Darüber hinaus kann eine zusätzliche Abfrage dahingehend vorgesehen sein, ob es sich bei dem ermittelten Transponder auch um einen bestimmungsgemäßen, nämlich den eines Aufsatzkindersitzes handelt. Hierzu ist es bekannt, einen entsprechenden (vorher abgespeicherten) digitalen Datenco de aus dem Transponder auszulesen. Die Datenübertragung zwischen Trans ponder und Lesegerät erfolgt bevorzugt belastungsmoduliert, kann jedoch auch in anderer Weise erfolgen.

Wenn fahrzeugseitig also ein zugehöriger Transponder ermittelt worden ist, wird in einem zweiten Schritt ermittelt, ob die Schalter, deren Schaltstellung den den Kindersitz am Fahrzeug befestigenden Schlössern zugeordnet sind, in einer die Schließstellung dieser Schlösser repräsentierenden Schaltstellung sind. Wenn dies der Fall ist, wenn also fahrzeugseitig durch die Auswertelektronik fest gestellt worden ist, dass ein Kindersitz vorhanden und dieser über seine Schlös ser ordnungsgemäß mit dem Fahrzeug verbunden ist, dann wird in einem dritten Schritt ermittelt, ob das kindersitzseitige Gurtschloss geschlossen ist. Wenn die erste Abfrage positiv war, d. h. ein Transponder bzw. Kindersitz mit einem solchen Transponder ermittelt worden ist, und die zweite und/oder dritte Ab frage negativ war, d. h. festgestellt worden ist, dass nicht sämtliche Schlösser des Kinderrückhaltesystems ordnungsgemäß geschlossen sind, dann wird ein akustisches und/oder optisches Signal im Fahrzeug erzeugt, um auf eine solche Fehlfunktion aufmerksam zu machen.

Die vorerwähnten Schritte werden zweckmäßigerweise in kurzen zeitlichen Abständen wiederholt, um eine quasi kontinuierliche Überwachung des Systems zu gewährleisten. Es können somit nicht nur Fehlverriegelungen eines Schlosses, sondern auch das unbeabsichtigte Öffnen eines Schlosses während der Fahrt detektiert und angezeigt werden.

Um sicherzustellen, dass beispielsweise eine optische Anzeige im Armaturen brett, die über die Schließstellung der kindersitzseitigen Schlösser informiert, nur dann aktiv ist, wenn auch ein Kindersitz auf dem entsprechenden Fahr zeugsitz vorhanden ist, sollte die Aktivierung dieser Anzeige erst nach Detektion des Transponders erfolgen.

Da die Fehlbefestigung des Aufsatzkindersitzes im Fahrzeug besonders fatale Folgen hat, ist es zweckmäßig, hierfür ein zusätzliches akustisches Signal vorzusehen, und zwar primär für den Fall der Fehlbefestigung, d. h. wenn eines der beiden Schlösser oder beide Schlösser nicht ordnungsgemäß verriegelt sind. Zur Vereinfachung der Handhabung kann zusätzlich auch ein davon abweichen des Signal als Bestätigung einer ordnungsgemäßen Befestigung abgegeben werden.

Da die Schlösser, mit denen der Aufsatzkindersitz im Fahrzeug befestigt ist, formschlüssig um fahrzeugseitige Bügel verriegeln und dieser Verriegelungs vorgang eine gewisse Druckkraft in Richtung auf den Bügel erfordert, ist es zweckmäßig, gewisse Zeitfenster für die Schließfunktionen in einer vorbestimm ten Reihenfolge festzulegen und dann, wenn diese Zeitfenster überschritten werden, ebenfalls ein Signal als Zeichen für eine nicht ordnungsgemäße Be festigung abzugeben, um dann ggf. den Befestigungsvorgang noch einmal wiederholen zu müssen.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in stark vereinfachter schematischer Darstellung den Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 den Funktionsablauf innerhalb der Einrichtung in Bezug auf eine optische Anzeige und

Fig. 3 den Funktionsablauf innerhalb der Einrichtung in Bezug auf eine akustische Signalgabe.

In Fig. 1 ist mit I der fahrzeugseitige Teil und mit II der aufsatzkindersitzseitige Teil der Einrichtung gekennzeichnet. Fahrzeugseitig ist ein RFID-Lesegerät (Radio-Frequency-IDentification) 1 vorgesehen, das eine Spule 2 aufweist, mit der kontakt- und drahtlos Energie in einen kindersitzseitig angeordneten Trans ponder übertragen und vom Transponder 3 gesendete Daten empfangen werden. Dem Lesegerät 1 ist weiterhin eine hier nicht im Einzelnen dargestellte und beschriebene Auswertelektronik zugeordnet mit einer akustischen Signalein richtung 4 und einer optischen Anzeige 5 im Bereich des Armaturenbretts des Fahrzeugs. Die Energieversorgung des RFID-Lesegeräts 1 sowie der Auswert elektronik erfolgt über das Bordnetz 6 des Kraftfahrzeugs.

Der Transponder 3 besteht im Wesentlichen aus einer Spule 7 und einem Kon densator 8, die zu einem Schwingkreis geschaltet sind, dessen Resonanzfrequenz auf die Sendefrequenz des Lesegeräts 1 abgestimmt ist, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel 125 kHz beträgt. Der durch Spule 7 und Kondensator 8 gebildete Resonanzkreis empfängt das über die Spule 2 induktiv übertragene Hochfrequenzsignal des Lesegeräts, das sogenannte Trägersignal, das zur Energieversorgung des Transponders 3 dient. Der anhand von Fig. 1 dargestellte Transponder arbeitet im Full-Duplex, d. h. die Energieübertragung in Richtung vom Lesegerät 1 zum Transponder 3 erfolgt gleichzeitig mit der Rücküber tragung der Daten vom Transponder 3 zum Lesegerät 1. Es kann allerdings auch ein im Half-Duplex-Verfahren arbeitender Transponder eingesetzt werden.

Das im Schwingkreis empfangene HF-Trägersignal wird mittels einer Diode 9 gleichgerichtet und speist einen Logikbaustein 10, der einerseits als berührungslos auslesbarer Datenträger sowie andererseits als digitaler Schaltbaustein ausgebildet ist und einen analogen Eingang 11 aufweist, über den beispielsweise ein veränderbarer Widerstand anschließbar und mittels des Transponders abfrag bar ist.

Die Datenübertragung vom Transponder 3 zum Lesegerät 1 erfolgt ebenfalls induktiv, und zwar durch Belastungsmodulation. Hierzu weist der Transponder einen Schalter S₀ auf, der vom Logikbaustein 10 entsprechend der Größe des am Eingang 11 anliegenden Widerstands gesteuert wird. Da bei geschlossenem Schalter S₀ die Belastung des Schwingkreises größer als bei geöffnetem Schalter ist, kann durch gezielte Schaltvorgänge ein digitales Signal aufmoduliert wer den, das aufgrund der entsprechend wechselnden Belastung auch lesegerätseitig ansteht und somit dort auswertbar ist.

Über Schalter S₁, S₂ und S₃ können parallel zum Widerstand R₀ Widerstände R₁, R₂ und R₃ dem analogen Eingang 11 aufgeschaltet werden. Der sich jeweils ergebende Gesamtwiderstand wird im Logikbaustein 11 in ein digitales Signal umgesetzt, in Form der durch den Schalter S₀ erzeugten Belastung aufmoduliert und mittels des Lesegerätes 1 ermittelt. Innerhalb des Lesegerätes 1 kann also bei geeigneter Wahl der Widerstandswerte jedem Signal eindeutig die Schalt stellung der Schalter S₁ bis S₃ zugeordnet werden und damit auch, ob der Trans ponder 3 mit dem Lesegerät 1 in induktiver Verbindung steht und welche der Schalter S₁ bis S₃ geschlossen sind und welche nicht.

Bei den Schaltern S₁ bis S₃ handelt es sich um Mikroschalter, die kindersitzseitig vorgesehen sind. Die Schalter S₁ und S₂ sind jeweils an den Schlössern vor gesehen, welche den Kindersitz mit dem Fahrzeug verbinden, der Schalter S₃ ist im zentralen Gurtschloss des Gurtbandrückhaltesystems des Kindersitzes vorgesehen. Dabei repräsentiert die geschlossene Schaltstellung die Schließ stellung eines Schlosses, dies kann jedoch auch umgekehrt realisiert werden.

Der Transponder 3 kann an beliebiger Stelle des Aufsatzkindersitzes angeordnet sein, die Schalter S₁ bis S₃ sind den entsprechenden Schlössern zugeordnet, die Spule 7 ist vorzugsweise im Bereich der Rückenlehne angeordnet, so dass diese möglichst nahe an der Spule 2 des Lesegerätes liegt, die zweckmäßigerweise im Rückenlehnenbereich des Fahrzeugsitzes angeordnet ist. Das Lesegerät 1 selbst kann an praktisch beliebiger Stelle im Fahrzeug sitzen.

Wie das Ablaufdiagramm gemäß Fig. 2 verdeutlicht, ist die dem Lesegerät 1 zugeordnete Auswertelektronik so ausgelegt, dass zunächst einmal ermittelt wird, ob ein Transponder 3 im Lesebereich des Lesegerätes 1 ist. Ist dies nicht der Fall, ist die Signallampe 5 im Armaturenbrett ausgeschaltet. Wird jedoch erstmals ein Transponder, also ein Aufsatzkindersitz detektiert, so wird die Signallampe 5 zunächst einmal eingeschaltet, danach wird in einem zweiten Schritt von der Auswertelektronik überprüft, ob die Schalter S₁ und S₂ ge schlossen sind, d. h. die den Kindersitz am Fahrzeugsitz befestigenden Schlösser verriegelt sind. Sind die Schalter S₁ und S₂ nicht geschlossen, so leuchtet die Signallampe 5 weiter. Sind sie hingegen geschlossen, so wird in einem dritten Schritt geprüft, ob der Schalter S₃, d. h. das zentrale Gurtschloss, geschlossen ist. Ist dies der Fall, wird die Signallampe 5 abgeschaltet. Ist der Schalter S₃ hin gegen nicht geschlossen, so bleibt die Signallampe an. Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis die Schalter S₁ bis S₃ geschlossen sind, erst dann erlischt die Signallampe 5. Im Übrigen erfolgt die Abfrage gemäß den Schritten 2 und 3 nach Fig. 2 auch kontinuierlich während des Fahrbetriebs, um die Schlösser des Kindersitzes zu überwachen.

Anhand von Fig. 3 ist eine Ablaufsteuerung für das akustische Signal, das durch die im Fahrzeug vorgesehene Signaleinrichtung 4 erzeugt wird, dargestellt. Während das optische Signal insbesondere vor Fahrtantritt und während der Fahrt dem Fahrer die ordnungsgemäße Verriegelung der Schlösser anzeigen soll, ist das akustische Signal im Wesentlichen für das Befestigen des Aufsatz kindersitzes im Fahrzeug vorgesehen, um schon während dieser Tätigkeiten auf etwaige Fehlfunktionen aufmerksam zu machen. Auch hier ist zunächst einmal eine erste Abfrage dahingehend vorgesehen, ob sich der Transponder 3 im Lesebereich des Lesegerätes 1 befindet oder nicht. Ist dies nicht der Fall, erfolgt keine weitere Signalgabe. Ist dies der Fall, so verbleiben 15 Sekunden, um die beiden Schlösser, welche den Kindersitz mit dem Fahrzeug verbinden, zu schließen. Innerhalb dieser 15 Sekunden erfolgt ein Bestätigungssignal, wenn eine ordnungsgemäße Befestigung erfolgt ist. Erfolgt dies hingegen nicht oder nicht innerhalb der vorgesehenen Operationszeit, so wird ein fünf Sekunden dauernder Alarmton gegeben, der die Fehlbefestigung signalisiert. Hiernach erfolgt eine erneute Abfrage, ob der Transponder im Lesebereich ist, allerdings nur, wenn dieser zwischenzeitlich aus dem Lesebereich entfernt worden ist. Parallel zu dieser akustischen Signalfolge ist die optische, die anhand von Fig. 2 vorbeschrieben worden ist.

Bezugszeichenliste

1

RFID-Lesegerät

2

Spule

3

Transponder

4

akustische Signaleinrichtung

5

optische Anzeige

6

Bordnetz

7

Spule

8

Kondensator

9

Diode

10

Logikbaustein

11

analoger Eingang
S₀

bis S₃

Schalter
R₀

bis R₃

Widerstände

Claims

1. Einrichtung zur Überwachung der Schließstellung mindestens eines Schlosses eines Aufsatzkindersitzes für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekenn zeichnet, dass kindersitzseitig (II) mindestens ein eine Induktivität (7) auf weisender elektrischer Stromkreis vorgesehen ist, der einen Schalter (S₁, S₂, S₃) aufweist, dessen Schaltstellung von der Schließstellung des Schlosses abhängig ist, und dass fahrzeugsitzseitig (I) Mittel (I) vorgesehen sind, welche den Stromkreis induktiv kontaktlos energieversorgen, anhand der Energieabgabe mindestens die Schaltstellung des Schalters (S₁, S₂, S₃) ermitteln und im Fahr zeuginneren ein der ermittelten Schließstellung entsprechendes Signal erzeugen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schalter (S₃) dem Gurtschloss des Kindersitzes zugeordnet ist und dass zwei weitere Schalter (S₁, S₂) den Schlössern zugeordnet sind, mit denen der Kinder sitz am Fahrzeug befestigt ist.

3. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass kindersitzseitig ein Transponder (3) eines Radio-Frequency- IDentification-Systems angeordnet ist, dessen Lesegerät (I) fahrzeugseitig (I), vorzugsweise in mindestens einen Sitz des Fahrzeugs angeordnet ist.

4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Transponder (3) ein belastungsmodulierter Full-Duplex- Transponder ist.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Transponder (3) einen Logikbauteil (10) mit einem analogen Eingang (11) aufweist, wobei durch Schließen eines Schalters (S₁, S₂, S₃) diesem Eingang ein vorbestimmter Widerstand aufgeschaltet wird.

6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Einrichtung in einem ersten Schritt feststellt, ob ein Transponder (3) und somit ein Kindersitz vorhanden ist, dass bejahendenfalls in einem zweiten Schritt ermittelt wird, ob die Schalter (S₁, S₂), deren Schalt stellung den den Kindersitz am Fahrzeug befestigenden Schlössern zugeordnet sind, in einer die Schließstellung der Schlösser repräsentierenden Schaltstellung sind und dass bejahendenfalls in einem dritten Schritt ermittelt wird, ob der Schalter (S₃), dessen Schaltstellung dem Gurtschloss zugeordnet ist, in einer die Schließstellung des Schlosses repräsentierenden Schaltstellung ist, und das dann, wenn beim zweiten oder dritten Schritt die Schließstellung nicht festgestellt wird, ein akustisches und/oder optisches Signal im Fahrzeug erzeugt wird.

7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass Schritte nach Anspruch 6 zur quasi kontinuierlichen Überwa chung in zeitlichem Abstand wiederholt werden.

8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass dann, wenn ein Transponder (3) ermittelt worden ist, eine optische Anzeige (5) im Fahrzeug eingeschaltet wird, die erlischt, wenn alle von der Einrichtung überwachten Schlösser geschlossen sind.

9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass dann, wenn ein Transponder (3) und nicht die Schließ stellung der den Kindersitz am Fahrzeug befestigenden Schlösser ermittelt wird, ein akustisches Warnsignal erzeugt wird.

10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass nach dem Schließen der den Kindersitz am Fahrzeug be festigenden Schlösser ein akustisches Bestätigungssignal erzeugt wird.