DE102006008919A1

DE102006008919A1 - Sicherheitsgurtsystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102006008919A1
Application number: DE102006008919A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr.-Ing. Hänsel; Marco Dipl.-Ing. Porstmann; Delf Dipl.-Ing. Neumann; Ingo Dipl.-Ing. Kalliske; Koshan Dipl.-Ing. Mahdi
Original assignee: Takata Petri AG
Current assignee: Takata Petri AG
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2006-12-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsgurtsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Gurtaufroller (2), mit mindestens einer Gurtumlenkeinrichtung (13, 16), mit einem Gurt (1), wobei der Gurt (1), ausgehend vom Gurtaufroller (2), in einer Gurtverlaufsrichtung (V) über die Gurtumlenkeinrichtung (13, 16) zu einer Gurtverankerung (20) verläuft, und mit mindestens einer Messeinrichtung zur Erzeugung gurtbezogener Messsignale durch Abtastung des Gurtes (1), die in eine Länge eines Teilabschnittes des Gurtes umsetzbar sind. Erfindungsgemäß ist die Messeinrichtung an einer Gurtumlenkeinrichtung angeordnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsgurtsystem für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Sicherheitsgurtsystem umfasst zumindest einen Gurt, mit einem ersten Teilabschnitt, der in einem fahrzeugfest angeordneten Gurtaufroller aufgerollt ist, wobei der Gurt aus dem Gurtaufroller ausziehbar ist, ferner zwei Gurtumlenkeinrichtungen, wobei eine erste als Schulterumlenkbeschlag ausgebildet ist und eine zweite als Hüftumlenkelement, an dem eine Gurtschlosszunge ausgebildet ist, welche in eine Gurtschlossschnalle einsteckbar ist.
Ist der Gurt um einen Fahrzeuginsassen gegurtet, so weist der Gurt einen Gurtverlauf bekannter Art auf: Ausgehend vom Gurtaufroller verläuft der Gurt in einer Gurtverlaufsrichtung im Wesentlichen senkrecht zur Fahrzeuglängsachse nach oben, wird von einem zumeist fahrzeugfest angeordneten Schulterumlenkbeschlag umgelenkt, und verläuft dann diagonal über den Oberkörper des auf einem Kraftfahrzeugsitz befindlichen Fahrzeuginsassen und insbesondere an diesen anliegend nach unten zu dem Hüftumlenkelement, dessen Gurtschlosszunge in Folge eines Angurtevorganges in die Gurtschlossschnalle eingesteckt ist, wobei die Gurtschlossschnalle am Kraftfahrzeugsitz oder an dem Kraftfahrzeug festgelegt ist. Vom Hüftumlenkelement verläuft der Gurt über einen Beckenbereich des Fahrzeuginsassen und an diesen anliegend zur sitzfest oder fahrzeugfest angeordneten Sitzgurtverankerung.

Aus der DE 196 10 833 A1 ist eine Vorrichtung zum Steuern eines Insassenrückhaltesystems bekannt, bei der eine Messeinrichtung in Form eines Gurtauszugssensors am Ort des Gurtaufrollers angordnet ist, wobei die Messeinrichtung ein elektrisches Messsignal erzeugt, das die betragsmäßige Länge eines Teilabschnittes des Gurtes, der aus dem Gurtaufroller infolge des Angurtevorgangs herausgezogen worden ist, anzeigt. Dieses ist als ein Maß für den Leibesumfang des Insassen heranziehbar und somit zur Bestimmung einer Belegung des betreffenden Kraftfahrzeugsitzes. Bei einer solchen Positionierung der Messeinrichtung besteht jedoch der Nachteil, dass einzig die betragsmäßige Länge des Teilabschnittes des Gurtes erfahrbar ist, die nach dem Ausziehen des Gurtes aus dem Gurtaufroller im Gurtaufroller aufgewickelt verbleibt, beziehungsweise die Länge des Teilabschnitt des Gurtes, der aus dem Gurtaufroller ausgezogen ist. Insbesondere basiert eine solche Längenbestimmung jenes Teilabschnittes des Gurtes auf Messsignalen, die bezüglich des Gurtverlaufs beabstandet von den an dem Fahrzeuginsassen anliegenden Teilabschnitten des Gurtes abgefühlt werden, wodurch Fehlerquellen einer Belegungsbestimmung des Kraftfahrzeugsitzes vermehrt werden, beispielsweise durch unzureichend gestrafften Gurt im Bereich des Gurtaufrollers.

Der Erfindung liegt deshalb das Problem zugrunde, ein Sicherheitsgurtsystem bereitzustellen, dass die Bestimmbarkeit der Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes verbessert.

Dieses Problem wird durch ein Sicherheitsgurtsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Bei einem Sicherheitsgurtsystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Gurtaufroller, mindestens einer Gurtumlenkeinrichtung, einem Gurt, welcher ausgehend von dem Gurtaufroller in einer Gurtverlaufsrichtung durch die Gurtumlenkeinrichtung zu einer Gurtverankerung verläuft, und mindestens einer Messeinrichtung zur Erzeugung gurtbezogener Messsignale durch Abtastung des Gurtes, die in eine Länge eines Teilabschnittes des Gurtes umsetzbar sind, ist die Messeinrichtung erfindungsgemäß an einer Gurtumlenkeinrichtung angeordnet. Somit kann der Gurt in einem Bereich der an dem Fahrzeuginsassen anliegenden Teilabschnitte des Gurtes vermittels der Messeinrichtung abgetastet werden, wodurch eine exaktere Längenbestimmung eines solchen Teilabschnittes des Gurtes erzielbar ist. Dieser Vorteil wird bereits dadurch erzielt, dass die Messeinrichtung derart bezüglich des Gurtes positioniert ist, dass sie in Gurtverlaufsrichtung hinter dem Gurtaufroller angeordnet ist und insbesondere von dem Gurtaufroller beabstandet ist. Durch die Anordnung der Messeinrichtung an einer Gurtumlenkeinrichtung wird zusätzlich erreicht, dass der Gurt kontrolliert durch die Messeinrichtung abgetastet werden kann, da der Gurt durch die Gurtumlenkeinrichtung verläuft und insbesondere vermittels der Gurtumlenkeinrichtung definiert geführt (und umgelenkt) wird.

Bevorzugt ist die Gurtumlenkeinrichtung als Schulterumlenkbeschlag oder als Hüftumlenkelement ausgebildet, welches eine Gurtschlosszunge aufweist, die in eine sitzfest angeordnete Gurtschlossschnalle einsteckbar ist, wobei die sitzfeste Anordnung der Gurtschlossschnalle den Einfluss eines in Richtung der Fahrzeuglängsachse verschiebbaren Kraftfahrzeugsitzes minimiert. So würde beispielsweise bei fahrzeugfester Festlegung der Gurtschlossschnalle ein heckwärtiges Verschieben des Kraftfahrzeugsitzes entlang der Fahrzeuglängsachse eine betragsmäßig kürzere Länge eines Teilabschnittes des Gurtes, der beispielsweise von der Hüftumfenkeinrichtung zur Gurtverankerung verläuft, ergeben, als bei einer entgegengesetzten Verschiebung des Kraftfahrzeugsitzes.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann ein Sitzpositionssensor, mit dem die Sitzverschiebung relativ zu einer Referenzsitzposition entlang der Fahrzeuglängsachse ermittelbar ist, bei fahrzeugfester Fixierung der Gurtschlossschnalle und/oder der Gurtverankerung zur Korrektur der bei fahrzeugfester Fixierung der Gurtschlossschnalle und/oder der Gurtverankerung durch eine Sitzpositionsveränderung in Richtung der Fahrzeuglängsachse betragsmäßig variierenden Länge des eines Teilabschnittes des Gurtes herangezogen werden.

Damit der Gurt durch eine Messeinrichtung vermessbar ist, und somit die von der Messeinrichtung durch ein z.B. optisches, magnetisches oder elektrisches Abtasten des Gurtes erzeugten Messsignale mittels einer Auswerteeinrichtung in betragsmäßige Längen von Teilabschnitten des Gurtes umsetzbar sind, weist der Gurt bevorzugt Markierungen auf, die durch die Messeinrichtung abtastbar sind, so dass eine Bewegung des Gurtes bezüglich der Messeinrichtung erfassbar ist. Bevorzugt sind die Markierungen als absoluter Code, so dass eine absolute Gurtposition erfassbar ist, oder als periodische Spur ausgebildet, was eine relative Bestimmung einer Gurtposition erlaubt. Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die periodische Spur eine Referenzmarke aufweisen, was somit bei Detektierung der Referenzmarke eine absolute Gurtpositionsmessung erlaubt. Die Markierung des Gurtes kann durch irgendeine Bearbeitung des Gurtes erfolgen, die es der Messeinrichtung erlaubt eine Bewegung oder eine Positionsveränderung des Gurtes bezüglich eines Referenzortes, beispielsweise den Ort der Messeinrichtung, zu detektieren. Beispielsweise kann die Markierung farblich hervorgehoben sein oder als ein Webmuster ausgeformt sein; es kann aber auch leitfähiges Material eingewebt werden, zum Beispiel in Form von Spulen, Drähten, u.s.w. Eine Bewegung des Gurtes kann allerdings auch ohne Markieren des Gurtes feststellbar sein. Es ist hierzu denkbar, eine Bewegung des Gurtes vermittels mechanischer Elemente zu erfassen. Beispielsweise könnten in einer Gurtumlenkeinrichtung geeignet angeordnete, rollenartige Elemente durch eine Bewegung eines an diesen Elementen anliegenden Gurtes in eine Rotation versetzt werden, so dass vermittels der Rotation der rollenartigen Elemente auf die Bewegung des Gurtes geschlossen werden kann. Eine Energieversorgung für eine Messeinrichtung kann permanent bzw. zuschaltbar erfolgen, oder ist durch Umwandlung einer Bewegungsenergie des Gurtes realisierbar.

Vorzugsweise ist die Messeinrichtung als eine Kamera ausgebildet, die dazu eingerichtet ist – bei einem mittels des Gurt angegurteten Fahrzeuginsassen – den Gurt zu filmen, d.h., Bilder der Markierungen des Gurtes zu erzeugen, die als gurtbezogene Messsignale an eine Auswerteeinrichtung übermittelbar sind. Diese kann die Bilder auswerten und eine Bewegung des Gurtes (absolut oder gegenüber der Position der Kamera) bestimmen.

In einer weiteren Variante der Erfindung sind an dem Gurt entlang der Gurtverlaufsrichtung Speichermittel zum Speichern von Informationen in definierten Abständen zueinander angeordnet. Hierbei sind die Speichermittel entlang der Gurtverlaufsrichtung bevorzugt äquidistant angeordnet.

Vorzugsweise enthalten die Speichermittel ihre eigenen Positionen entlang der Gurtverlaufsrichtung. Wobei bevorzugt die Messeinrichtung dazu eingerichtet und vorgesehen ist, beim Abtasten des Gurtes die in den Speichermitteln gespeicherten Positionen auszulesen, die als gurtbezogene Messsignale an eine Auswerteeinrichtung übermittelbar sind. Hierdurch ist die Detektion einer Bewegung des Gurtes entlang der Gurtverlaufsrichtung auf einfache Weise möglich.

Vorzugsweise handelt es sich bei den Speichermitteln um Transponder, insbesondere passive Transponder, die keine eigene Energieversorgung aufweisen. Die Reichweite der Transponder bzw. der Messeinrichtung ist so bemessen, dass die Messeinrichtung immer nur denjenigen Transponder mit der geringsten Beabstandung zur Messeinrichtung auslesen kann. Bei einer Messeinrichtung an einer Gurtumlenkeinrichtung wird also immer derjenige Transponder ausgelesen, der der Gurtumlenkeinrichtung am nächsten ist. Zum Auslesen der Speichermittel (Transponder) weist die Messeinrichtung weiterhin eine Empfangseinheit sowie eine mit der Empfangseinheit verbundene Sendeinheit auf, die die ausgelesenen Positionen der einzelnen Transponder (als gurtbezogene Messsignale) an eine Auswerteinrichtung übermittelt.

Bevorzugt ist eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, die zum Auswerten der durch Abtasten des Gurtes erzeugten gurtbezogenen Messsignale der Messeinrichtung dient. Sowohl die Messeinrichtung als auch die Auswerteinrichtung sind mit einer Energieversorgungseinrichtung verbunden. Dabei ist es möglich, einen Transfer von einer durch die Energieversorgungseinrichtung bereitgestellten Versorgungsenergie für eine Auswerteinrichtung und/oder eine Messeinrichtung vermittels einer materiellen Verbindung zu übertragen (beispielsweise elektrisch leitfähig) oder ohne eine solche (beispielsweise induktiv). Ein Datentransfer zwischen einer Messeinrichtung und einer Auswerteeinrichtung kann ebenso mit einer Leitungsverbindung oder auf anderem Wege erfolgen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine Bewegung des Gurtes zur Erzeugung der zum Betreiben einer Messeinrichtung und/oder der Auswerteeinrichtung benötigten elektrischen Spannung genutzt. Bevorzugt wird die Energieversorgungseinrichtung in der Gurtschlossschnalle angeordnet, was insbesondere bei der Anordnung einer Messeinrichtung zur Abtastung des Gurtes an dem Hüftumlenkelement oder der Gurtschlossschnalle von Vorteil ist.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die von einer an dem Schulterumlenkbeschlag ausgebildeten Messeinrichtung erzeugten gurtbezogenen Messsignale vermittels der dafür eingerichteten und vorgesehenen Auswerteeinrichtung in die Länge des Teilabschnittes des Gurtes umrechenbar, der von einer Gurtumlenkeinrichtung in Form eines Schulterumlenkbeschlags bis zur Gurtverankerung verläuft. Auf diese Weise kann die betragsmäßige Länge des obigen Teilabschnittes sehr präzise bestimmt werden, beispielsweise durch Anordnen der Messeinrichtung an einem Schulterumlenkbeschlag, welcher eine schlitzförmige Aussparung aufweist, durch die hindurch der Gurt verläuft und somit exakt führbar und umlenkbar ist, wobei die Messeinrichtung so an dem Gurt angeordnet werden kann, beispielsweise in oder an der Aussparung, dass der Gurt prozesssicher abtastbar ist.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die von einer an der Hüftumlenkeinrichtung oder der Gurtschlossschnalle ausgebildeten Messeinrichtung erzeugten gurtbezogenen Messsignale vermittels der dafür eingerichteten und vorgesehenen Auswerteeinrichtung in die Länge des Teilabschnittes des Gurtes umsetzbar, der von der Gurtumlenkeinrichtung in Form eines Hüftumlenkelementes bis zur Gurtverankerung verläuft.

Eine Positionierung der Messeinrichtung am Ort der Hüftumlenkeinrichtung oder der Gurtschlossschnalle ist besonders vorteilhaft, da auf diese Art und Weise eine von dem Oberkörper eines Insassen (oder der diesem entsprechende Bereich eines sitzbelegenden Körpers) unabhängige Längenbestimmung eines Teilabschnittes des Gurtes möglich ist, nämlich desjenigen Teilabschnittes, der von dem Hüftumlenkelement bis zur Gurtverankerung verläuft. Besonders vorteilhaft ist die Kenntnis der betragsmäßigen Länge eines Gurtabschnitts, der von der Hüftumlenkeinrichtung bis zur Gurtverankerung verläuft, mit der Kenntnis der betragsmäßigen Länge eines Teilabschnittes des Gurtes kombinierbar, der von einem Ende des Gurtes, welches in dem Gurtaufroller angeordnet ist, in Gurtverlaufsrichtung bis höchsten zum Schulterumlenkbeschlag verläuft.

Aus diesem Grund ist in einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung eine erste Messeinrichtung zur Abtastung des Gurtes an dem Hüftumlenkelement ausgebildet und eine zweite Messeinrichtung zum Abtasten des Gurtes ist entlang des Gurtverlaufs zwischen Gurtaufroller und dem Schulterumlenkbeschlag angeordnet, wobei die zweite Messeinrichtung auch (auf bekannte Weise) am Ort des Gurtaufrollers ausgebildet sein kann, beziehungsweise am Ort des Schulterumlenkbeschlages ausgebildet sein kann.

Bevorzugt sind die Messsignale der so angeordneten Messeinrichtungen mittels der dafür eingerichteten und vorgesehenen Auswerteeinrichtung in ein Längenverhältnis der betragsmäßigen Länge des Teilabschnittes des Gurtes, der im Gurtaufroller aufgerollt ist, zu der betragsmäßigen Länge des Teilabschnittes, der von dem Hüftumlenkelement zur Gurtverankerung verläuft umsetzbar.

In einem anderen Ausführungsbeispiel sind die Messsignale in ein Längenverhältnis der Summe der betragsmäßigen Längen des Teilabschnittes des Gurtes, der im Gurtaufroller angeordnet ist und eines zusätzlichen Teilabschnittes des Gurtes, zu der betragsmäßigen Länge des Teilabschnittes des Gurtes, der von dem Hüftumlenkelement zur Gurtverankerung verläuft, umsetzbar, wobei die erste Messeinrichtung gurtbezogene Messsignale erzeugt, die in die Länge des Teilabschnittes des Gurtes umsetzbar sind, der vom Hüftumlenkelement zur Gurtverankerung verläuft, und die zweite Messeinrichtung Messsignale erzeugt, die in die Länge des Teilabschnittes des Gurtes umsetzbar sind, der vom Schulterumlenkbeschlag zur Gurtverankerung verläuft.

Ist die zweite Messeinrichtung nicht am Ort des Gurtaufrollers angeordnet, sondern in Gurtverlaufsrichtung hinter dem Gurtaufroller, aber in Gutverlaufsrichtung vor oder am Schulterumlenkbeschlag ausgebildet, so kann die betragsmäßige Länge des Teilabschnittes des Gurtes der in dem Gurtaufroller aufgerollt oder angeordnet ist, bestimmt werden, indem die Beabstandung zwischen Gurtaufroller und zweiter Messeinrichtung berücksichtigt wird. Durch die zweite Messeinrichtung ist auch die Summe aus der betragsmäßigen Länge des Teilabschnittes des Gurtes welcher im Gurtaufroller angeordnet ist und der betragsmäßigen Länge des zusätzlichen Teilabschnittes des Gurtes, der beispielsweise vom Gurtaufroller zum Schulterumlenkbeschlag verläuft, bestimmbar, da die betragsmäßige Länge des Gurtes insgesamt bekannt ist (sowie der betragsmäßige Abstand zwischen Gurtaufroller und Schulterumlenkbeschlag). Ist die betragsmäßige Länge des zusätzlichen Teilabschnittes des Gurtes veränderbar, im vorliegenden Beispiel etwa durch einen höhenverstellbaren Schulterumlenkbeschlag, so ist die betragsmäßige Länge dieses Teilabschnittes des Gurtes ebenfalls durch eine weitere dafür vorgesehene und eingerichtete dritte Messeinrichtung sensierbar.

Mit Hilfe der Auswerteeinrichtung sind die oben definierten Längenverhältnisse ihrem Betrage nach in Belegungsklassen einteilbar, mittels derer die Belegung feststellbar ist. Damit diese Einteilung eine eindeutige ist; sind die einzelnen Belegungsklassen bevorzugt zueinander disjunkt, d.h., sie überlappen untereinander nicht.

In einer weiteren Variante der Erfindung ist eine zusätzliche Sensoreinrichtung zur Erkennung der Sitzbelegung eines Kraftfahrzeugsitzes vorgesehen, die mit der Auswerteeinrichtung zusammenwirkt. Die Sitzbelegung wird hierbei durch Parameter wie die Größe (geometrische Ausmaße) und/oder das Gewicht eines den Kraftfahrzeugsitz belegenden Körpers charakterisiert. Bei einem derartigen Körper kann es sich um einen Fahrzeuginsassen, z.B. ein Kind in einem Kindersitz oder einen sonstigen Gegenstand handeln. Was die Größe eines menschlichen Körpers anbelangt, ist vor allem die Länge entlang der Körperlängsachse relevant.

Bevorzugt ist die zusätzliche Sensoreinrichtung dazu eingerichtet, über einen Sensor als Bestandteil der Sensoreinrichtung eine physikalische Größe zu messen, die in einen Parameter eines mittels des Gurtes angegurteten Körpers bzw. eines den Kraftfahrzeugsitz belegenden Körpers umsetzbar ist. Unter einem Parameter des Körpers wird hierbei vor allem dessen Gewicht verstanden, insbesondere bei kapazitiven Messmethoden. Es ist aber auch möglich die (geometrische) Größe eines Körpers (Insassen) zu ermitteln.

Vorzugsweise ist die physikalische Größe derart mit dem Parameter des den Kraftfahrzeugsitz belegenden Körpers verknüpft, dass der aus der physikalischen Größe berechnete Parameter umso stärker unterschätzt wird, je größer eine Beabstandung zwischen dem (den Kraftfahrzeugsitz belegenden) Körper und dem Sensor ist.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Sensor der Sensoreinrichtung als eine Elektrode ausgebildet, mittels der die Sensoreinrichtung als physikalische Größe die Kapazität eines einen Kraftfahrzeugsitz belegenden Körpers in Bezug auf die Elektrode misst, wobei die gemessene Kapazität näherungsweise in Parameter des Körpers wie das Gewicht oder die Größe des Körpers umsetzbar ist. Bevorzugt ist dieser Sensor zur Anordnung in einer Sitzfläche des Kraftfahrzeugsitzes eingerichtet und vorgesehen. Dementsprechend weist der Sensor entlang der vertikalen Fahrzeugachse einen Abstand zu einem den Kraftfahrzeugsitz belegenden Insassen auf, der durch die Dicke einer Kleidung des Insassen beeinflussbar ist. Da die über die Elektrode gemessene Kapazität der Einheit Elektrode/Insasse antiproportional zum Abstand zwischen dem Insassen und der Elektrode ist, sinkt die Kapazität und somit das berechnete Gewicht (oder die Größe) des Insassen mit zunehmenden Abstand zur Elektrode.

Vorzugsweise bildet der Messwert der physikalischen Größe und die Länge eines von der Gurtverankerung bis zur Gurtumlenkeinrichtung entlang der Gurtverlaufsrichtung verlaufenden Abschnittes des Gurtes, die bei einem mittels des Gurtes angegurteten Körper, der den dem Gurt zugeordneten Kraftfahrzeugsitz belegt, gemessen werden, ein Wertepaar, das mittels der Auswerteeinrichtung einer von mindestens zwei zweidimensionalen Belegungsklassen zuordenbar ist, wobei die einzelnen zweidimensionalen Belegungsklassen durch untereinander nicht überlappende Wertebereiche solcher Wertepaare gebildet werden und für unterschiedliche Größen bzw. Gewichte der gemessenen Körper (z.B. Insassen) stehen.

Weiterhin wird ein Verfahren zum Schutz eines Fahrzeuginsassen mit einem erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystem vorgeschlagen, bei dem der Gurt mittels mindestens einer Messeinrichtung zur Erzeugung gurtbezogener Messsignale abgetastet wird und die Messsignale an eine Auswerteeinrichtung übermittelt werden, wobei die Auswerteeinrichtung die Messsignale in mindestens eine Länge eines Teilabschnittes des Gurtes umsetzt.

Bevorzugt werden die Messsignale einer ersten Messeinrichtung von der Auswerteeinrichtung in eine betragsmäßige erste Länge eines Teilabschnittes des Gurtes umgesetzt, der von dem Hüftumlenkelement zur Gurtverankerung verläuft, während die Messsignale einer zweiten Messeinrichtung von der Auswerteeinrichtung in eine zweite Länge eines Teilabschnittes des Gurtes umgesetzt werden, der in dem Gurtaufroller angeordnet ist.

In einer anderen Variante des Verfahrens werden die Messsignale der zweiten Messeinrichtung in eine betragsmäßige zweite Länge umgesetzt, die die Summe der betragsmäßigen Länge eines Teilabschnittes des Gurtes ist, der im Gurtaufroller angeordnet ist und der betragsmäßigen Länge des zusätzlichen Teilabschnittes, der beispielsweise von dem Gurtaufroller zum Schulterumlenkbeschlag verläuft.

Bevorzugt wird weiterhin von der Auswerteeinrichtung ein Längenverhältnis von der zweiten Länge zu der ersten Länge ermittelt.

In einer weiteren Variante des Verfahrens wird das Längenverhältnis von der Auswerteeinrichtung einer von mindestens zwei Belegungsklassen zur Bestimmung einer Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes zugeordnet, wobei in Abhängigkeit von einer Zuordnung zu den Belegungsklassen weitere Einrichtungen, die eine sicherheitsfördernde Funktion (beispielsweise einen Airbag) oder eine Komfortfunktion (beispielsweise eine Kraftfahrzeugsitz-, Lenkrad- oder Pedaleinstellung) erfüllen, angesteuert werden. Hierbei werden jene Einrichtungen aktiviert, deaktiviert bzw. in ihrer Wirksamkeit variiert.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich weiter verbessern, wenn mindestens ein weiteres Messsystem zur Erkennung der Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes verwendet wird. Hierbei handelt es sich beispielsweise um eine Gewichtssensorik zur Messung eines Fahrzeuginsassengewichts. Weiterhin können diese zusätzlichen Messsysteme ebenfalls zur Ansteuerung vorstehend genannter Sicherheits- und Komforteinrichtungen verwendet werden.

In einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird deshalb eine zusätzliche Sensoreinrichtung zur Erkennung einer Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes verwendet, wobei bevorzugt mittels eines Sensors als Bestandteil der Sensoreinrichtung eine physikalische Größe gemessen wird, die in einen Parameter (Gewicht oder Größe) eines den Kraftfahrzeugsitz belegenden und an den Kraftfahrzeugsitz (mittels des Gurtes) angegurteten Körpers umgesetzt wird. Vorzugsweise wird die physikalische Größe mittels der Auswerteeinrichtung in ein Gewicht eines den Kraftfahrzeugsitz belegenden Körpers umgesetzt, wobei das Gewicht des Körpers, z.B. eines Insassen, umso stärker unterschätzt wird, je größer eine Beabstandung zwischen dem angegurteten Körper und dem Sensor ist.

In einer Variante der Erfindung ist der Sensor als eine Elektrode ausgebildet, mittels der die Kapazität des Körpers in Bezug auf die Elektrode als physikalische Größe gemessen wird.

Die Kombination der kapazitiven Sensierung und der Gurtlängenermittlung ist deshalb besonders sinnvoll, da die beiden Methoden gegensätzliche Eigenschaften aufweisen. Bei der kapazitiven Sitzbelegungsbestimmung wird z.B. ein Insasse mittleren Gewichts (Größe) mit dicker Winterbekleidung als leichter (kleiner) eingeschätzt als mit vergleichsweise dünner Bekleidung, da sein Körper aufgrund der Winterbekleidung einen größeren Abstand zu der in der Sitzfläche angeordneten Elektrode des durch ihn belegten Kraftfahrzeugsitzes aufweist als ohne eine derartige Winterbekleidung. Demgegenüber bewirkt die dickere Winterbekleidung bei der Gurtlängenmessung einen zusätzlichen Gurtauszug, so dass die tatsächliche Größe (Gewicht) des Insassen überschätzt wird. Die Kombination beiden Methoden eignet sich daher zum egalisieren dieser bekleidungsbedingten Verschiebungen.

Bevorzugt bilden die erste Länge eines Teilabschnittes des Gurtes, der bei einem angegurteten Körper von einer Gurtumlenkeinrichtung zur Gurtverankerung verläuft und der zu dem angegurteten Körper gemessene Wert der physikalischen Größe ein Wertepaar, das mittels der Auswerteeinrichtung einer von mindestens zwei zweidimensionalen Belegungsklassen zur Bestimmung einer Belegung des Kraftfahrzeugsitzes zugeordnet wird.

Vorzugsweisen werden in Abhängigkeit dieser Zuordnungen zu den Belegungsklassen bzw. zweidimensionalen Belegungsklassen weitere Einrichtungen, die eine Sicherheitsfunktion und/oder eine Komfortfunktion erfüllen, durch die Auswerteeinrichtung gesteuert.

Die dargestellten Merkmale und Vorteile der Erfindung sollen anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungsbeispielen verdeutlicht werden.
Es zeigen:
1 eine perspektivische, schematische Ansicht eines vermittels eines Sicherheitsgurtsystems angegurteten Fahrzeuginsassen,
2 eine perspektivische, ausschnitthafte Darstellung eines Sicherheitsgurtsystems mit einem Hüftumlenkelement, an dem eine Messeinrichtung zur Abtastung des Gurtes ausgebildet ist,
3 eine perspektivische, ausschnitthafte Darstellung einer Abwandlung des in der 2 gezeigten Sicherheitsgurtsystems,
4 eine perspektivische, ausschnitthafte Darstellung einer weiteren Abwandlung des in der 2 bzw. 3 gezeigten Sicherheitsgurtsystems,
5 eine schematische Ansicht eines Gurtes, an dem die diversen Längenintervalle gekennzeichnet sind, in denen jeweils die Längen eines von der Gurtverankerung zum Hüftumlenkelement reichenden Teilabschnittes des Gurtes für eine bestimmte Belegungsklasse (Insassengröße oder auch Insassengewicht) liegen, und
6 zweidimensionale Belegungsklassen, die durch eine Gurtlängenmessung und eine kapazitive Gewichtssensierung eines Fahrzeuginsassen erzeugt werden.
1 zeigt ein Sicherheitsgurtsystem mit einem Gurt 1, der ein erstes und ein zweites Ende aufweist, wobei das erste Ende des Gurtes 1 in einem Gurtaufroller 2, welcher zwei gegenüberliegende Seitenwände aufweist, auf einer Spule 7 mit einer Spulenachse aufgerollt ist, welche zwischen den beiden Seitenwänden mittig angeordnet ist, so dass die Spulenachse senkrecht und mittig auf den beiden Seitenwänden steht. Ferner weist der Gurtaufroller 2 eine Vorderwand auf, mit einer Außenfläche, welche dem Fahrzeuginsassen 11 zugewandt ist und eine der Vorderwand gegenüberliegende Rückwand, wobei Vorder- und Rückwand des Gurtaufrollers 2 senkrecht von den Seitenwänden abgehen und jeweils die beiden Seitenwände miteinander verbinden. Die Seitenwände sowie die Vorder- und Rückwand des Gurtaufrollers 2 stehen senkrecht auf einer rechteckigen Bodenwand des Gurtaufrollers 2, der eine rechteckige Deckwand 3 gegenüberliegt, die jeweils in einem rechten Winkel an die Seiten-, Vorder- und Rückwand angrenzt.
Die Deckwand 3 des Gurtaufrollers 2 weist eine rechteckige Öffnung 2a auf, durch die der Gurt 1 aus dem Gurtaufroller 2 vorbei an einer Messeinrichtung, bezeichnet als zweite Messeinrichtung 4, welche an der Öffnung 2a des Gurtaufrollers 2 angeordnet ist, in einer vertikalen Richtung senkrecht zur Fahrzeuglängsachse herausgeführt ist, wobei die zweite Messeinrichtung 4 z. B. eine als absoluten Code ausgebildete (nicht dargestellte) Markierungen des Gurtes 1 abtastet. Damit ist eine Bewegung des Gurtes 1 in oder entgegen der Gurtverlaufsrichtung V relativ zur Messeinrichtung 4 absolut bestimmbar und somit auch betragsmäßige Längen von Teilabschnitten des Gurtes 1. Hierzu sind die Messsignale, die die zweite Messeinrichtung 4 erfasst, vermittels einer nicht dargestellten Auswerteeinrichtung in die Länge des Teilabschnitt des Gurtes 1 umsetzbar, der auf der Spule 7 des Gurtaufrollers 2 aufgerollt ist und als Restwickel 8 bezeichnet ist.
Der Gurtaufroller 2 ist an einem unteren Bereich einer nicht gezeigten B-Säule eines Kraftfahrzeuges, welche eine Verkleidung 9 aufweist, hinter dieser Verkleidung 9 angeordnet, wobei die Längserstreckung der B-Säule in einer Richtung verläuft, die senkrecht auf der Fahrzeuglängsachse steht. Die Verkleidung 9 weist eine dem Fahrzeuginsassen 11 zugewandte Außenseite 10 auf. Der Gurtaufroller 2 ist derart an der B-Säule angeordnet, dass die Außenseite seiner Bodenwand dem Fahrzeugboden zugewandt ist und insbesondere parallel zu diesem verläuft.
Der über die zweite Messeinrichtung 4 aus dem Gurtaufroller 2 herausgeführte Gurt 1 verläuft entlang der B-Säule im Wesentlichen parallel zur Außenseite 10 der Verkleidung 9 vertikal in einer Richtung senkrecht zur Fahrzeuglängsachse (in Richtung der Fahrzeugdecke) nach oben. Somit kann eine Messeinrichtung zur Abtastung des Gurtes nebst einer Energieversorgungseinrichtung insbesondere entlang des gesamten Gurtverlaufs im Bereich der B-Säule leicht angeordnet und sicher durch die Verkleidung 9 abgedeckt werden. An einer oberen, dem Fahrzeugboden abgewandten Hälfte der B-Säule ist der Gurt 1 durch eine sich in der Verkleidung 9 befindende schlitzförmige Öffnung 12 aus dieser herausgeführt und verläuft von dort seine Richtung beibehaltend parallel zu der dem Fahrzeuginsassen 11 zugewandten Außenseite 10 der Verkleidung 9 zu einem an der B-Säule festgelegtem Schulterumlenkbeschlag 13. Dieser weist eine mittige Aussparung auf, durch die der Gurt 1 derart hindurch verläuft, dass er umgelenkt und diagonal über einen Oberkörper 14 des auf einem Kraftfahrzeugsitz 15 befindlichen Fahrzeuginsassen 11 in Richtung des Fahrzeugbodens geführt wird.
Auf diese Art verläuft der Gurt 1 bis zu einem an einer der Verkleidung 9 abgewandten Seite des Kraftfahrzeugsitzes 15 befindlichen Hüftumlenkelement 16, welches flächig ausgebildet ist, und eine (rechteckige) Aussparung 16a aufweist, durch die hindurch der Gurt geführt ist. An dem Hüftumlenkelement 16 ist eine Gurtschlosszunge 17 ausgebildet, die in der Erstreckungsebene des im Wesentlichen flächig ausgebildeten Hüftumlenkelementes 16 liegt. Die Gurtschlosszunge 17 ist in eine eine Einsteckrichtung 24 definierende Einstecköffnung 22 der Gurtschlossschnalle 6 einsteckbar, wobei die Gurtschlossschnalle 6 an einer der Verkleidung 9 abgewandten Seite des Kraftfahrzeugsitzes 15 sitzfest befestigt ist. Im Folgenden soll die Gurtschlosszunge 17 als in die Gurtschlossschnalle 6 eingesteckt betrachtet werden. An der Aussparung 16a des Hüftumlenkelements 16, durch das der Gurt 1 hindurch verläuft, ist eine Messeinrichtung, bezeichnet als erste Messeinrichtung 18, ausgebildet, welche ebenfalls die Markierungen des Gurtes 1 abfühlt und die entsprechenden Messsignale zu einer Auswertung an eine nicht dargestellte Auswerteeinrichtung übermittelt. Durch diese sind die Messsignale in die betragsmäßige Länge des Teilabschnittes des Gurtes 1 umsetzbar, der von dem Hüftumlenkelement 16 über einen Beckenbereich 19 des Fahrzeuginsassen 11 zu einer Gurtverankerung 20 verläuft, welche auf einer der B-Säule zugewandten Seite des Kraftfahrzeugsitzes 15 am Kraftfahrzeugsitz 15 befestigt ist. Der Teilabschnitt des Gurtes 1, der von dem Hüftumlenkelement 16 zur Gurtverankerung 20 verläuft, wird hier als Beckenabschnitt L bezeichnet.
Ist der Insasse angegurtet (also die Gurtschlosszunge 17 in die Gurtschlossschnalle 6 eingesteckt), so setzt die Auswerteinrichtung 5 die Messsignale beider Messeinrichtungen 4, 18 in die betragsmäßige Länge des Restwickels 8, beziehungsweise des Beckenabschnitts L um und bildet insbesondere ein Längenverhältnis zwischen der betragsmäßigen Länge des Restwickels 8 und der betragsmäßigen Länge des Beckenabschnitts L.
Die Tabelle 1 zeigt exemplarisch erzielbare Wertebereiche für dieses Längenverhältnis, das ein Quotient ist, gebildet aus der betragsmäßigen Länge des Restwickels 8 geteilt durch die betragsmäßige Länge des Beckenabschnitts L. Hierbei ist klar, dass die einzelnen in Tabelle 1 aufgeführten Werte für das oben definierte Längenverhältnis (Quotient) beispielhaft sind, da sie vom Fahrzeugtyp und dessen spezifischer Ausgestaltung abhängen. Für ein bestimmtes Fahrzeug sind diese Werte jedoch im Wesentlichen nur belegungsabhängig, oder anders gesagt nur abhängig von den Körpermaßen des sitzbelegenden Fahrzeuginsassen 11 beziehungsweise den geometrischen Ausmaßen eines sitzbelegenden Gegenstandes.
Tabelle 1
Dadurch, dass die einzelnen Wertebereiche nicht überlappen, ist eine Einteilbarkeit der Längenverhältnisse in Belegungsklassen gegeben, welche eindeutig voneinander unterscheidbar sind.
Bei dem in Tabelle 1 gezeigten Beispiel sind die erzielbaren Werte für das Längenverhältnis (Spalte 2 der Tabelle 1) fünf verschiedenen, einander nicht überlappenden Belegungsklassen (Spalte 1 der Tabelle 1) zuordenbar, d.h., die Wertebereiche für das Längenverhältnis bilden abgeschlossene Intervalle, die nicht mit Wertebereichen anderer Belegungsklassen überlappen.
Tabelle 2
Die Tabelle 2 zeigt Wertebereiche für ein anderes Längenverhältnis, dass ein Quotient ist, gebildet aus der Summe der betragsmäßigen Länge des Restwickels 8 und der betragsmäßigen Länge eines zusätzlichen Teilabschnitt des Gurtes (in der Tabelle 2 verläuft dieser zusätzliche Teilabschnitt des Gurtes von dem Gurtaufroller 2 zum Schulterumlenkbeschlag 13), geteilt durch die betragsmäßige Länge des Beckenabschnitts L. Ist jene zusätzliche Länge eines Teilabschnittes variabel, so ist sie durch eine Messeinrichtung sensierbar. Bezüglich des in der Tabelle 2 vorliegenden Falles kann beispielsweise die betragsmäßige Länge des zusätzlichen Teilabschnittes des Gurtes, der vom Gurtaufroller zum Schulterumlenkbeschlag verläuft variabel sein, wenn beispielsweise der Schulterumlenkbeschlag höhenverstellbar ist, oder anders gesagt, wenn die Höhe des Schulterumlenkbeschlags über dem Fahrzeugboden durch einen Fahrzeuginsassen veränderbar ist.
Die Ermittlung der in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Wertebereiche wurden an demselben Fahrzeugtyp vorgenommen. Ein Vergleich der Wertebereiche untereinander zeigt deutlich, dass zwischen den einzelnen Wertebereichen in Tabelle 2 ein größerer Abstand liegt als zwischen denen der Tabelle 1, was bedeutet, dass eine Einbeziehung der Länge eines zusätzlichen Teilabschnittes des Gurtes, welcher vom Gurtaufroller zum Schulterumlenkbeschlag verläuft, eine bessere Differenzierung zwischen den einzelnen Belegungsklassen ermöglicht.
Es ist denkbar, eine größere oder eine kleinere Anzahl von Belegungsklassen als in der Spalte 1 der Tabellen 1 und 2 gezeigt zu verwenden. Dies ist nur von der Eindeutigkeit der Definition der Belegungsklassen abhängig, d.h., von einem erzielbaren Nichtüberlappen von Wertebereichen für Längenverhältnisse.
Es ist möglich, weitere Messeinrichtungen mit der obigen Anordnung, welche zwei Messeinrichtungen 4, 18 zur Abtastung des Gurtes 1 aufweist, zu kombinieren, die andere geometrische Messgrößen erfassen (Sitzposition des Fahrzeuginsassen 11, Neigung einer Rückenlehne des Kraftfahrzeugsitzes 15, Höhe der Gurtumlenkelemente 13, 16 über dem Fahrzeugboden usw.) als auch nichtgeometrische Messgrößen (wie beispielsweise Insassengewicht). In einer Weiterbildung der Erfindung ist die ermittelte Belegung an eine weitere funktionstragende Komponente des Fahrzeugs übermittelbar (beispielsweise eine Insassenrückhalteeinrichtung).
2 zeigt eine als rechteckiger, ländlicher Körper ausgebildete Gurtschlossschnalle 6 der in der 1 gezeigten Art, welche auf einer längserstreckten, rechteckigen Oberseite 23 eine schlitzartige Einstecköffnung 22 aufweist, die mittig auf der Oberseite 23 in Richtung der Längserstreckung der Oberseite 23 verlaufend angeordnet ist. Die Einstecköffnung 22 definiert eine Einsteckrichtung 24, entlang der eine rechteckige, flächig ausgeformte Gurtschlosszunge 17 einsteckbar ist. Die Gurtschlosszunge 17 weist dabei eine rechteckige Aussparung auf, in welche ein Schließmechanismus (in 2 nicht ausgeführt) der Gurtschlossschnalle 6 beim Einstecken eingreift. An einer Seite der Gurtschlosszunge 17, die der Gurtschlossschnalle 6 abgewandt ist, ist ein Hüftumlenkelement 16 ausgebildet, welches als ein längserstreckter, flächiger Körper ausgeformt ist, der im Wesentlichen in der Erstreckungsebene der flächigen Gurtschlosszunge 17 verläuft und eine rechteckige, mittig angeordnete schlitzförmige Aussparung 16a aufweist, welche in Richtung der Längserstreckung des Hüftumlenkelementes 16 verläuft und durch die hindurch ein Gurt 1 geführt und umgelenkt ist. Entlang der schlitzförmigen Öffnung 16a, durch die der Gurt durch das Hüftumlenkelement 16 geführt ist, ist die erste Messeinrichtung 18 zur Abtastung des Gurtes an dem Hüftumlenkelement 16 angeordnet, die als absoluten Code ausgebildete Markierungen M (in 2 nicht dargestellt) des Gurtes 1 detektiert und die Messsignale an eine Auswerteinrichtung übermittelt.
3 zeigt eine Variante der in der 2 beschriebenen ersten Messeinrichtung 18, die im Unterschied zur 2 an der Gurtschlossschnalle angeordnet ist. Dieses erste Messeinrichtung 18 ist als eine Kamera (z.B. Digitalkamera) ausgebildet, die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, Markierungen M des Gurtes 1 zu filmen. Auf diese Weise erzeugt die Kamera 18 Bilder der Markierungen M, die als gurtbezogene Messsignale zur Auswertung an eine Auswerteinrichtung übermittelbar sind. Bei den Markierungen M (in der 3 schematisch als Streifen des Gurtes 1 dargestellt) kann es sich sowohl um einen absoluten als auch um einen relativen Code handeln.
Alternativ zu der als Kamera ausgebildeten Messeinrichtung 18 zeigt die 4 ebenfalls eine an der Gurtschlossschnalle 6 angeordnete Messeinrichtung 18, die dazu eingerichtet und vorgesehen ist, am Gurt 1 ausgebildete Transponder T auszulesen. Hierzu verfügt die Messeinrichtung 18 über eine Sende- und Empfangseinheit. Jeder der äquidistant zueinander am Gurt 1 entlang der Gurtverlaufsrichtung V angebrachten Transponder T enthält als Information seine Position entlang des Gurtes 1. Auf diese Weise kann die jeweilige Länge eines Teilabschnitts des Gurtes 1, beispielsweise zwischen einer Gurtumlenkeinrichtung 16 und der Gurtverankerung 20, direkt aus dem jeweiligen zur Messeinrichtung 18 benachbarten Transponder T ausgelesen werden. Hierbei kann die Gurtverankerung 20 als ein Referenzpunkt dienen.
Die einzelnen Varianten der ersten Messeinrichtung 18 sind vermittels einer Energieversorgungseinrichtung 5, welche in der Gurtschlossschnalle 6 angeordnet ist, mit einer nötigen Versorgungsenergie versorgbar. Die Energieversorgung und die Übermittlung der Messsignale können auf Leitungsverbindungen basieren oder ohne solche vollzogen werden. Die Beschreibung des erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystems erfolgt vorliegend im Zusammenhang mit Kraftfahrzeugsitzen, welche benachbart zu einer B-Säule angeordnet sind. Bei einer entsprechenden Auslegung der erfindungsgemäßen Lösung ist eine Anwendung auch bei allen anderen Sitzen im Fahrzeug (z.B. Fond- oder Mittelsitze) denkbar.
5 zeigt eine schematische Draufsicht auf den Gurt 1, der in einer Ebene ausgebreitet ist. An dem Gurt 1 sind Längenintervalle eingetragen, die unterschiedlichen Belegungsklassen (kleiner Insasse A, mittlerer Insasse B, großer Insasse C, rückwärtsgewandter Kindersitz R, Sechsjähriger D, Sechsjähriger E mit einem Kindersitz einer ersten Art und Sechsjähriger F mit einem Kindersitz einer zweiten Art) zugeordnet sind, wobei die Länge des Teilabschnitts des Gurtes 1, der von der Gurtverankerung 20 bis zum Hüftumlenkelement 16 verläuft (Beckenabschnitt L), und zwar bis zu dessen Aussparung 16a, innerhalb desjenigen Längenintervalls liegt, das der dem Insassen zugehörigen Belegungsklasse A, B, C, D, E, F, oder R entspricht. Die Belegungsklasse des Insassen (oder allgemein eines Körpers) entspricht demnach immer demjenigen Längenintervall, das in der Aussparung 16a des Hüftumlenkelementes 16 liegt, d.h., die in der 5 dargestellte momentane Länge des Beckenabschnitts L entspricht einem großen Insassen (Belegungsklasse C). Es existieren im Wesentlichen zwei unterschiedliche Arten rückwärtsgewandter Kindersitze R, die sich hinsichtlich der Art ihrer Befestigung am Kraftfahrzeug mittels des Beckenabschnittes L unterscheiden. Hierbei kann nämlich der Beckenabschnitt L entlang der vertikalen Fahrzeugachse unterhalb oder oberhalb eines den jeweiligen Kindersitz belegenden Kindes verlaufen. Die entsprechenden Längen des Beckenabschnittes L liegen dabei am Anfang bzw. am Ende des der Belegungsklasse R zugeordneten Längenintervalls. Die Kindersitze der Belegungsklassen E und F sind solche, bei denen das den jeweiligen Kindersitz belegende Kind in die Geradeausfahrtrichtung blickt.
Gemäß der 5 können sich die Belegungsklassen R, E und F untereinander und mit den Belegungsklassen A, B, und C überschneiden, sofern lediglich die Länge des Beckenabschnitts L ausgewertet wird, der bei einem angegurteten Körper entlang der Gurtverlaufsrichtung V von der Gurtverankerung 20 bis zum Hüftumlenkelement 16 verläuft.
Um diese Belegungsklassen voneinander trennen zu können, sind gemäß der 6 zweidimensionale Bewegungsklassen (kleiner Insasse A, mittlerer Insasse B, großer Insasse C, rückwärtsgewandter Kindersitz R, Sechsjähriger D) vorgesehen, die durch die vorstehende Länge des Beckenabschnitts L (Abszisse) und durch die Kapazität (Ordinate Y) eines einen Kraftfahrzeugsitz belegenden Körpers in Bezug auf eine Elektrode, die beispielsweise in einer Sitzfläche des zu belegten Kraftfahrzeugsitzes angeordnet ist, gebildet werden.
Der Vorteil dieser Kombination liegt darin begründet, dass die Kapazität des Systems Elektrode/Körper proportional zur belegten Sitzfläche sowie antiproportional zum Abstand zwischen Körper und Elektrode ist. Steigt dieser Abstand, beispielsweise durch eine dicke Winterbekleidung des zu vermessenden Insassen, so sinkt die Kapazität und folglich das der Kapazität zugeordnete Gewicht (Größe) des Insassen. Im Gegensatz dazu steigt die Länge des betrachteten Beckenabschnitts L (oder eines anderen Teilabschnittes des Gurtes 1) durch die dicke Winterbekleidung und somit die auf diesem Wege abgeschätzte Größe (Gewicht) des Insassen. Diese beiden Effekte können sich daher bei einer Kombination der beiden Messmethoden gegenseitig aufheben, so dass die Wertepaare, die aus der Kapazität und der Länge des Beckenabschnitts L gebildet werden, eindeutig den zweidimensionalen Belegungsklassen kleiner Insasse A, mittlerer Insasse B, großer Insasse C, rückwärtsgewandter Kindersitz R und Sechsjähriger D, zuordenbar sind. D.h., im zweidimensionalen Raum, der durch die Kapazität und die besagte Länge des Beckenabschnitts L aufgespannt wird, überlappen die vorstehenden Belegungsklassen einander nicht.
Vorliegend wird durch die kapazitive Sensierung der Insassen deren Gewicht und durch die Längenbestimmung von Teilabschnitten des Gurtes 1 deren (geometrische) Größe abgeschätzt. In diesem Zusammenhang kann stets ausgehend von einem Gewicht eines Insassen näherungsweise auf dessen Größe geschlossen werden und umgekehrt.

Claims

Sicherheitsgurtsystem für ein Kraftfahrzeug, mit – einem Gurtaufroller, – mindestens einer Gurtumlenkeinrichtung, – einem Gurt, der ausgehend vom Gurtaufroller in einer Gurtverlaufsrichtung über die Gurtumlenkeinrichtung zu einer Gurtverankerung verläuft, und – mindestens einer Messeinrichtung zur Erzeugung gurtbezogener Messsignale durch Abtastung des Gurtes, die in eine Länge eines Teilabschnittes des Gurtes umsetzbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (18) an einer Gurtumlenkeinrichtung (13; 16) angeordnet ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (18) an einer Gurtumlenkeinrichtung in Form eines Schulterumlenkbeschlags (13) angeordnet ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Gurtumlenkeinrichtung in Form eines Hüftumlenkelementes (16) an dem eine Gurtschlosszunge (17) ausgebildet ist, wobei die Gurtschlosszunge (17) in eine Gurtschlossschnalle (6) einsteckbar ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (18) am Hüftumlenkelement (16) angeordnet ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (18) an der Gurtschlossschnalle (6) angeordnet ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsgurtsystem einem Kraftfahrzeugsitz (15) zugeordnet ist, an dem die Gurtschlossschnalle (6) befestigt ist.
Sicherheitsgurtsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurt (1) Markierungen (M) aufweist, die durch die Messeinrichtung (4, 18) erfassbar sind, um eine Bewegung des Gurtes (1) bezüglich der Messeinrichtung (4, 18) zu erfassen.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (M) als absoluter Code ausgebildet sind.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Markierungen (M) als periodische Spur ausgebildet sind.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die periodische Spur mindestens eine Referenzmarke aufweist.
Sicherheitsgurtsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (4, 18) als eine Kamera (K) ausgebildet ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera dazu eingerichtet ist, beim Abtasten des Gurtes Bilder der Markierungen (M) des Gurtes zu erzeugen, die als gurtbezogene Messsignale an eine Auswerteeinrichtung übermittelbar sind.
Sicherheitsgurtsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gurt (1) entlang der Gurtverlaufsrichtung (V) Speichermittel zum Speichern von Informationen in definierten Abständen zueinander angeordnet sind.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichermittel zum Speichern ihrer jeweiligen Position entlang der Gurtverlaufsrichtung (V) ausgebildet sind.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (4, 18) dazu eingerichtet und vorgesehen ist, beim Abtasten des Gurtes (1) die in den Speichermitteln gespeicherten Positionen auszulesen, die als gurtbezogene Messsignale an eine Auswerteeinrichtung übermittelbar sind.
Sicherheitsgurtsystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichermittel als Transponder (T), insbesondere als passive Transponder ausgebildet sind.
Sicherheitsgurtsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Auswerteeinrichtung zum Auswerten der gurtbezogenen Messsignale.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung und die Messeinrichtung (4, 18) an eine Energieversorgungseinrichtung (5) gekoppelt sind
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, das eine Bewegungsenergie einer Bewegung des Gurtes vermittels der Energieversorgungseinrichtung (5) in elektrische Energie umwandelbar ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieversorgungseinrichtung (5) in einer Gurtschlossschnalle (6) angeordnet ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 2 oder 3 und einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Messeinrichtung (4, 18) erzeugten gurtbezogenen Messsignale vermittels der Auswerteeinrichtung in die Länge eines Teilabschnittes des Gurtes (1) umsetzbar sind, der von einer Gurtumlenkeinrichtung in Form eines Schulterumlenkbeschlags (13) bis zur Gurtverankerung (20) verläuft.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 4 oder 5 und einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Messeinrichtung (4, 18) erzeugten gurtbezogenen Messsignale vermittels der Auswerteeinrichtung in die Länge eines Teilabschnittes des Gurtes (1) umsetzbar sind, der von einer Gurtumlenkeinrichtung in Form eines Hüftumlenkelementes (16) bis zur Gurtverankerung (20) verläuft.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 4 oder 5 oder Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, das eine zweite Messeinrichtung (4) zur Messung gurtbezogener Messsignale durch Abtastung des Gurtes (1) zwischen Gurtaufroller (2) und einer Gurtumlenkeinrichtung in Form eines Schulterumlenkbeschlages (13) angeordnet ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 17 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale mittels der Auswerteeinrichtung in ein Längenverhältnis der Länge des im Gurtaufroller (2) angeordneten Teilabschnittes des Gurtes (1) zu der Länge des Teilabschnittes des Gurtes (1), der von einer Gurtumlenkeinrichtung in Form eines Hüftumlenkelementes (16) zur Gurtverankerung (20) verläuft, umsetzbar sind.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 17 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale mittels der Auswerteeinrichtung in ein Längenverhältnis der Summe der Längen des im Gurtaufroller (2) angeordneten Teilabschnittes des Gurtes (1) und eines zusätzlichen Teilabschnittes des Gurtes (1), zu der Länge des Teilabschnittes des Gurtes (1), der von einer Gurtumlenkeinrichtung in Form eines Hüftumlenkelementes (16) zur Gurtverankerung (20) verläuft, umgesetzt werden.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass der zusätzliche Teilabschnitt des Gurtes (1) von dem Gurtaufroller (2) zu dem Schulterumlenkbeschlag (13) verläuft.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 17 und Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine dritte Messeinrichtung gurtbezogene Messsignale erzeugt, die durch die Auswerteeinrichtung in die Länge des zusätzlichen Teilabschnittes des Gurtes (1) umsetzbar sind.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 24 oder 25 und Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass das jeweilige Längenverhältnis einer von mindestens zwei Belegungsklassen zuordenbar ist, wobei die einzelnen Belegungsklassen durch untereinander nicht überlappende Wertebereiche der Längenverhältnisse gebildet werden.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 17 oder einem der Ansprüche 18 bis 28 soweit rückbezogen auf Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Sensoreinrichtung zur Erkennung einer Sitzbelegung eines Kraftfahrzeugsitzes, die mit der Auswerteeinrichtung zusammenwirkt.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung einen Sensor aufweist und dazu eingerichtet ist, über den Sensor eine physikalische Größe eines einen Kraftfahrzeugsitz belegenden Körpers zu messen, die in einen Parameter des Körpers umsetzbar ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die physikalische Größe derart mit dem Parameter des Körpers verknüpft ist, dass der Parameter des Körpers umso stärker unterschätzt wird, je größer eine Beabstandung zwischen dem Körper und dem Sensor ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor der Sensoreinrichtung als eine Elektrode ausgebildet ist, mittels der die Sensoreinrichtung als physikalische Größe die Kapazität des den Kraftfahrzeugsitz belegenden Körpers in Bezug auf die Elektrode misst.
Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor zur Anordnung in einer Sitzfläche eines Kraftfahrzeugsitzes vorgesehen und eingerichtet ist.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 17 und einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der bei einem einen Kraftfahrzeugsitz belegenden und mittels des Gurtes (1) an den Kraftfahrzeugsitz angegurteten Körper gemessene Messwert der physikalischen Größe und die gemessene Länge eines von der Gurtverankerung (20) bis zur Gurtumlenkeinrichtung (16) entlang der Gurtverlaufsrichtung (V) verlaufenden Teilabschnittes des Gurtes (1) ein Wertepaar bilden, das mittels der Auswerteeinrichtung einer von mindestens zwei zweidimensionalen Belegungsklassen (A, B, C, D, R) zuordenbar ist, die durch untereinander nicht überlappende Wertebereiche derartiger Wertepaare gebildet werden.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Gurtumlenkeinrichtung als ein Hüftumlenkelement (16) ausgebildet ist.
Sicherheitsgurtsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitsgurtsystem einem Kraftfahrzeugsitz (15) zugeordnet ist, an dem eine Gurtverankerung (20) befestigt ist.
Verfahren zum Schutz eines Fahrzeuginsassen mit einem Sicherheitsgurtsystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurt (1) mittels mindestens einer Messeinrichtung (4, 18) zur Erzeugung gurtbezogener Messsignale abgetastet wird, und dass die Messsignale an eine Auswerteeinrichtung übermittelt werden, die die Messsignale in mindestens eine Länge eines Teilabschnittes des Gurtes (1) umsetzt.
Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale einer ersten Messeinrichtung (18) in eine erste Länge eines Teilabschnittes des Gurtes umgesetzt werden, der von einer Gurtumlenkeinrichtung in Form eines Hüftumlenkelementes (16) zur Gurtverankerung (20) verläuft, und dass die Messsignale einer zweiten Messeinrichtung (4) in eine zweite Länge eines Teilabschnittes des Gurtes (1) umgesetzt werden, der in dem Gurtaufroller (2) aufgerollt ist, und dass die Auswerteeinrichtung ein Längenverhältnis der zweiten Länge zu der ersten Länge bildet.
Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass die Messsignale einer ersten Messeinrichtung (18) in eine erste Länge eines Teilabschnittes des Gurtes (1) umgesetzt werden, der von einer Gurtumlenkeinrichtung in Form eines Hüftumlenkelementes (16) zur Gurtverankerung (20) verläuft, und dass die Messsignale einer zweiten Messeinrichtung (4) in eine zweite Länge umgesetzt werden, die die Summe aus der Länge eines Teilabschnittes des Gurtes (1), der in dem Gurtaufroller (2) aufgerollt ist und einer Länge eines zusätzlichen Teilabschnittes des Gurtes ist, und dass die Auswerteeinrichtung ein Längenverhältnis der zweiten Länge zu der ersten Länge bildet.
Verfahren nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass das Längenverhältnis mittels der Auswerteeinrichtung einer von mindestens zwei Belegungsklassen zur Bestimmung einer Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes zugeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einer Zuordnung zu den Belegungsklassen weitere Einrichtungen, die eine Sicherheitsfunktion und/oder eine Komfortfunktion erfüllen, durch die Auswerteeinrichtung gesteuert werden.
Verfahren nach Anspruch 41 dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Einrichtungen mittels der Auswerteeinrichtung aktiviert und deaktiviert werden und/oder hinsichtlich ihrer Wirkung variiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche Sensoreinrichtung zur Erkennung einer Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einem Sensor als Bestandteil der Sensoreinrichtung eine physikalische Größe eines einen Kraftfahrzeugsitz belegenden Körpers gemessen wird, die in einen Parameter des Körpers umgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass die physikalische Größe mittels der Auswerteeinrichtung in einen Parameter des den Kraftfahrzeugsitz belegenden Körpers umgesetzt wird, wobei der Parameter des Körpers umso stärker unterschätzt wird, je größer eine Beabstandung zwischen dem Körper und dem Sensor ist.
Verfahren nach Anspruch 44 oder 45, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor als eine Elektrode ausgebildet ist, mittels der als physikalische Größe die Kapazität des den Kraftfahrzeugsitz belegenden Körpers in Bezug auf die Elektrode gemessen wird.
Verfahren nach einem der Anspruch 38 bis 42 und einem der Ansprüche 44 bis 46, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem einen Kraftfahrzeugsitz belegenden und mittels des Gurtes (1) an den Kraftfahrzeugsitz angegurteten Körper die erste Länge des Gurtes und der gemessene Wert der physikalischen Größe ein Wertepaar bilden, das mittels der Auswerteeinrichtung einer von mindestens zwei zweidimensionalen Belegungsklassen (A, B, C, D, R) zur Bestimmung einer Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes zugeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von einer Zuordnung zu den zweidimensionalen Belegungsklassen (A, B, C, D, R) weitere Einrichtungen, die eine Sicherheitsfunktion und/oder eine Komfortfunktion erfüllen, durch die Auswerteeinrichtung gesteuert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 48, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren Einrichtungen durch die zusätzliche Sensoreinrichtung angesteuert werden.