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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem,
das ein Rückhalteteil
für ein
Vorspannteil aufweist.
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Bei
Kraftfahrzeugen werden Sitzsysteme eingesetzt, welche die Insassen
des Fahrzeugs aufnehmen. Die Sitzsysteme weisen Rückhaltesysteme auf,
die so ausgelegt sind, dass sie die Insassen im Falle eines Zusammenstoßes zurückhalten
und schützen.
Das primäre
Rückhaltesystem,
das üblicherweise
heutzutage bei den meisten Fahrzeugen eingesetzt wird, ist der Anschnallgurt.
Anschnallgurte umfassen normalerweise einen Beckengurt und einen
Schultergurt, der sich diagonal über
den Torso des Insassen von einem Ende des Beckengurts zu einer Montageanordnung
erstreckt, die sich in der Nähe
der Schulter auf der anderen Seite des Insassen befindet.
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Darüber hinaus
können
Kraftfahrzeuge zusätzliche
Rückhaltesysteme
aufweisen. Das häufigste
zusätzliche
Rückhaltesystem,
das heutzutage in den meisten Kraftfahrzeugen eingesetzt wird, ist
der aufblasbare Airbag. Im Fall eines Zusammenstoßes werden
die Airbags entfaltet, als zusätzliche
Maßnahme
zum Zurückhalten
und Schützen
der Insassen des Fahrzeugs. Ursprünglich wurden die zusätzlichen
aufblasbaren Rückhaltemittel
(Airbags) im Falle eines Zusammenstoßes unabhängig davon entfaltet, ob ein
bestimmter Sitz besetzt war oder nicht. Diese zusätzlichen
aufblasbaren Rückhaltevorrichtungen
und ihre zugehörigen
Entfaltungssysteme sind kostenaufwendig, und im Verlauf der Zeit
wurde bei dieser Entfaltungsstrategie festgestellt, dass sie nicht
kostengünstig
ist. Daher wurde das Bedürfnis auf
diesem Gebiet bei einer Vorrichtung zum selektiven Steuern der Entfaltung
der Airbags erkannt, so dass eine Entfaltung nur auftritt, wenn
ein Sitz besetzt ist.
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Teilweise
in Reaktion auf dieses Erfordernis wurden Fahrzeugsicherheitssysteme
vorgeschlagen, die Fahrzeuginsassen-Erfassungssysteme aufweisen,
die feststellen können,
ob ein bestimmter Sitz besetzt ist oder nicht. Die Systeme dienen
als Schalter zum Steuern der Entfaltung eines zugehörigen Airbags.
Wenn die Insassenerfassungsvorrichtung feststellt, dass bei einem
Zusammenstoß ein
Sitz unbesetzt ist, kann sie ein Entfalten des zugehörigen Airbags
verhindern, wodurch der Fahrzeugfahrer die unnötigen Kosten für das Ersetzen
eines verbrauchten Airbags spart.
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Weiterhin
wurden zahlreiche Airbagentfaltungskräfte und -geschwindigkeiten
allgemein optimiert, um Männer
von 180 Pound zurückzuhalten,
da ein Mann von 180 Pound den Mittelwert aller Arten von Fahrzeuginsassen
darstellt. Die Kraft und Geschwindigkeit zum Entfalten eines Airbags,
die zum Zurückhalten
eines Mannes von 180 Pound erforderlich sind, sind jedoch größer als
jene, die zum Zurückhalten
kleinerer Insassen benötigt
werden, beispielsweise einiger Frauen und kleiner Kinder. Daher wurde
auf diesem Gebiet das Bedürfnis
erkannt, Insassenerfassungssysteme zur Verfügung zu stellen, die dazu eingesetzt
werden können,
selektiv das Entfalten der Airbags zu steuern, wenn eine Person
unterhalb eines vorbestimmten Gewichts den Sitz einnimmt.
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Daher
wurden andere Fahrzeugsicherheitssysteme vorgeschlagen, welche das
Gewicht eines Insassen feststellen können. Wenn bei einem derartigen
aufblasbaren Rückhaltesystem
das Gewicht des Insassen unterhalb eines vorbestimmten Niveaus liegt,
kann das System das Aufblasen des Airbags unterdrücken, oder
kann das Entfalten des Airbags vollständig verhindern. Dies verhindert
das Risiko einer Verletzung, welche ein sich aufblasender Airbag
anderenfalls bei einem Insassen mit kleineren Abmessungen hervorrufen
könnte.
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Weiterhin
wurden zahlreiche Kräfte
und Geschwindigkeiten zum Entfalten von Airbags allgemein optimiert,
um eine Person zurückzuhalten,
die im Wesentlichen aufrecht gelehnt gegen die Lehne des Sitzes
sitzt. Allerdings können
die Kraft und Geschwindigkeit beim Aufblasen des Airbags in ungeeigneter Weise
eine anders sitzende Person zurückhalten. Daher
wurde auf diesem Gebiet das Bedürfnis
erkannt, eine Maßnahme
zum selektiven Steuern des Entfaltens eines Airbags in Abhängigkeit
von der Sitzposition des Insassen bereitzustellen.
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Teilweise
in Reaktion auf dieses Bedürfnis wurden
andere Fahrzeugsicherheitssysteme vorgeschlagen, welche die Position
eines Insassen in einem Sitz erfassen können. Wenn beispielsweise das System
feststellt, dass der Insasse weiter an der Vorderseite des Sitzes
sitzt, unterdrückt
das System das Aufblasen des Airbags, oder verhindert vollständig eine
Entfaltung des Airbags. Dies verhindert das Risiko einer Verletzung,
die der Airbag anderenfalls dem Insassen zufügen könnte. Es wird deutlich, dass diese
Insassenerfassungssysteme wertvolle Daten zur Verfügung stellen,
die es den Fahrzeugsicherheitssystemen ermöglichen, wirksamer zu arbeiten, damit
Verletzungen von Fahrzeuginsassen verringert werden.
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Ein
erforderlicher Bestandteil jedes der voranstehend geschilderten,
bekannten Systeme ist irgendeine Vorrichtung zur Erfassung des Vorhandenseins
des Fahrzeuginsassen in dem Sitz. Eine derartige Vorrichtung kann
eine Sensorvorrichtung aufweisen, die in dem unteren Sitzpolster
des Fahrzeugsitzes gehaltert ist. So beschreiben beispielsweise
die veröffentlichte
US-Patentanmeldung mit der US-Seriennummer 10/249,527 und die Veröffentlichung
US 2003/0196495 A1 ,
eingereicht im Namen von Saunders et al, ein Verfahren und eine
Einrichtung zur Erfassung eines Sitzinsassen, mit einem Paar aus
einem Sensor und einem Emitter, das in einem vorher zusammengebauten,
einteiligen, zylinderförmigen
Gehäuse
gehaltert ist. Das Gehäuse
ist dazu ausgebildet, in dem Sitzpolster in einem Loch angebracht
zu werden, das sich von der B-Oberfläche zur A-Oberfläche des
Sitzpolsters erstreckt. Das Sensor/Emitterpaar, das in dem Gehäuse gehaltert ist,
weist einen Emitter und einen Sensor auf, der im Abstand unterhalb
des Emitters liegt. Das zylindrische Gehäuse besteht aus einem zusammendrückbaren,
gummiartigen Material, das auf die Belastung reagiert, die auf die
obere Oberfläche
des Sitzpolsters einwirkt. Das Gehäuse drückt sich in Reaktion auf eine
Belastung des Sitzpolsters zusammen. Die Last wird durch die Bewegung
des Emitters zum Sensor erfasst, wenn das Gehäuse zusammengedrückt wird.
Das Gehäuse
ist ausreichend elastisch, um den Emitter auf die volle Höhe zurückzustellen,
wenn keine Belastung auf die obere Oberfläche des Sitzpolsters einwirkt.
Das System von Saunders et al weist weiterhin einen Prozessor zum
Empfangen der Sensorsignale und zur Interpretation der Signale auf,
um einen Ausgangswert zu erzeugen, der das Vorhandensein eines Insassen
in dem Sitz anzeigt.
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Obwohl
das Sitzinsassen-Erfassungssystem von Saunders et al das Vorhandensein
eines Fahrzeugsitzinsassen erfassen kann, sind bei ihm gewissen
Nachteile vorhanden. So kann sich beispielsweise das Gehäuse auf
unerwünschte
Art und Weise in Reaktion auf eine Belastung des Sitzpolsters verbiegen,
wodurch übermäßiges Signalrauschen
hervorgerufen wird, und die Genauigkeit des Systems beeinträchtigt wird.
Weiterhin kann sich der Emitter von dem Gehäuse lösen, insbesondere nach wiederholter
Verbiegung des Gehäuses,
wodurch das System ausfällt.
Das Gehäuse
und das Paar aus Sensor und Emitter können schwierig zusammenzubauen
sein.
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Daher
besteht weiterhin ein Bedürfnis
auf diesem Gebiet nach einem Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem, welches exakter auf
die Belastung einer Sitzanordnung reagiert, durch Erzeugung von weniger
Signalrauschen. Weiterhin besteht immer noch ein Bedürfnis auf
diesem Gebiet nach einem Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem mit einer
längeren
Betriebslebensdauer. Weiterhin besteht immer noch ein Bedürfnis nach
einem Erfassungssystem, das einfacher zusammenzubauen ist.
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Ein
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1 ist aus der nachveröffentlichten
DE 10 2004 031 143
A1 bekannt. Auch wenn dieses System zufriedenstellend funktioniert,
könnte
es hinsichtlich seiner Montage noch vereinfacht werden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
zur Verfügung
zu stellen, das sowohl sehr zuverlässig die Belastung einer Sitzanordnung
registriert, als auch möglichst
einfach zu montieren ist.
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch ein Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem mit den Merkma len des
Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in
den Unteransprüchen
angegeben.
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Die
vorliegende Erfindung überwindet
die Nachteile beim Stand der Technik mit einem Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
zur Erfassung eines Zustands einer Fahrzeugsitzanordnung, welches zumindest
eine Basis und zumindest ein oberes Gleitteil aufweist, das so gehaltert
ist, dass es sich zur Basis hin und von dieser weg bewegen kann.
Das obere Gleitteil ist beweglich in Reaktion auf den Zustand der
Fahrzeugsitzanordnung. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem weist
weiterhin zumindest ein Vorspannteil auf, um das obere Gleitteil
weg von der Basis vorzuspannen. Zumindest entweder die Basis oder
das obere Gleitteil weist zumindest ein Rückhalteteil auf, das dazu ausgelegt
ist, das Vorspannteil zurückzuhalten.
Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem kann in einer Fahrzeugsitzanordnung
eingesetzt werden, um einen Zustand des Fahrzeugssitzes zu erfassen.
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In
vorteilhafter Weise halten die Rückhalteteile
das Vorspannteil auf sicherere Art und Weise zurück. Dies führt dazu, dass das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
einfacher zusammengebaut werden kann, und das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
eine längere
Betriebslebensdauer aufweist. Die Rückhalteteile verringern darüber hinaus Reibung
während
einer Bewegung des oberen Gleitteils, wodurch Signalrauschen verringert
wird. Als solches kann das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem exakter den Zustand
der Fahrzeugsitzanordnung überwachen.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch dargestellter Ausführungsbeispiele
näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
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1 eine
Ansicht in Explosionsdarstellung einer Fahrzeugsitzanordnung, die
ein Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
aufweist, das zur Feststellung eines Zustands der Fahrzeugsitzanordnung ausgebildet
ist;
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2 eine
Ansicht in Explosionsdarstellung einer Ausführungsform einer Sensoranordnung,
die zum Einsatz bei dem in 1 gezeigten
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem geeignet ist;
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3 eine
Seitenquerschnittsansicht der Sensoranordnung von 2 im
zusammengedrückten
Zustand;
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4 eine
Seitenquerschnittsansicht der Sensoranordnung von 2 im
nicht zusammengedrückten
Zustand;
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5 eine
Aufsicht in Explosionsdarstellung einer anderen Ausführungsform
eines Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems,
welches Rückhalteteile einsetzt;
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6 eine
Ansicht von unten in Explosionsdarstellung des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems
von 5;
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7 eine
Seitenquerschnittsansicht der Sensoranordnung von 5;
und
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8 eine
Seitenquerschnittsansicht der Sensoranordnung von 7 entlang
der Linie 8-8.
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In
den Zeichnungen, in welchen gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung
gleicher Anordnungen verwendet werden, ist in 1 eine
Ansicht in Explosionsdarstellung einer Ausführungsform einer Fahrzeugsitzanordnung
gemäß der vorliegenden
Erfindung gezeigt, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet
ist. Die Fahrzeugsitzanordnung 10 weist eine Sitzlehne
auf, insgesamt mit 12 bezeichnet, und eine untere Sitzanordnung,
insgesamt mit 14 bezeichnet. Die untere Sitzanordnung 14 weist
ein Sitzpolster 16 mit einer oberen Oberfläche 18 und
einer unteren Oberfläche 20 auf,
die im Abstand von der oberen Oberfläche 18 angeordnet
ist. Die obere Oberfläche 18 des
Sitzpolsters 16 kann als die ”A-Oberfläche” bezeichnet werden, und die
untere Oberfläche 20 als
die ”B-Oberfläche”. Das Sitzpolster 16 legt
weiterhin eine Innenbordseite 22 und eine Außenbordseite 24 fest.
Wenn ein Insasse (nicht gezeigt) auf der unteren Sitzanordnung 14 gehaltert
ist, übt
das Gewicht des Insassen eine Axialbelastung aus, die im Wesentlichen
durch die obere Oberfläche 18 des
Sitzpolsters 16 zur unteren Oberfläche 20 hin gerichtet
ist. Obwohl das Gewicht des Insassen axiale Kräfte und auch Scherkräfte in dem
Sitzpolster 16 hervorrufen, wissen Fachleute auf diesem
Gebiet, dass der primäre
Belastungsweg des Gewichts des Insassen im Wesentlichen vertikal
von der oberen Oberfläche 18 zur
unteren Oberfläche 20 durch
das Sitzpolster 16 verläuft.
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Die
untere Sitzanordnung 14 weist weiterhin eine insgesamt
mit 26 bezeichnete Sitzwanne auf. Die Sitzwanne 26 ist
im Wesentlichen unterhalb der unteren Oberfläche 18 angeordnet,
um das Sitzpolster 16 zu haltern. Die Sitzwanne 26 ist
wiederum betriebsmäßig in Bezug
auf den Boden des Fahrzeugs gehaltert, unter Verwendung jeder geeigneten
Anordnung einer Art, die üblicherweise
auf diesem Gebiet eingesetzt wird, beispielsweise durch Sitzschienen (nicht
gezeigt). Darüber
hinaus weist die Fahrzeugsitzanordnung 10 ein Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
auf, das insgesamt mit 28 bezeichnet ist, und in der Nähe der unteren
Oberfläche 20 des
Sitzpolsters 16 angeordnet ist. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 wird
dazu verwendet, einen Zustand der Fahrzeugsitzanordnung 10 zu
erfassen, beispielsweise ob die Fahrzeugsitzanordnung 10 besetzt
ist oder nicht, ob der Insasse oberhalb oder unterhalb einer bestimmten
Gewichtsanforderung liegt, oder ob der Insasse in einer bestimmten
Position sitzt.
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Das
Erfassungssystem 28 weist einen Schaltungsträgerboden
auf, insbesondere mit 30 bezeichnet, der von der Sitzwanne 26 gehaltert
wird. Der Boden 3 weist eine obere Oberfläche 32 in
der Nähe
der unteren Oberfläche 20 des
Sitzpolsters 16 auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform
ist der Boden 30 so ausgebildet, wie dies im einzelnen
in der gleichzeitig anhängigen
Patentanmeldung der Anmelderin mit der Seriennummer 10/749,169 mit
dem Titel ”Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
mit Schaltungsträgerboden” beschrieben
ist, die insgesamt durch Bezugnahme in die Anmeldung eingeschlossen
wird. Der Boden 30 haltert Bauelemente des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems 28,
wie dies nachstehend genauer erläutert
wird.
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Das
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 weist weiterhin einen
Schaltungsträger 34 auf,
der in der Nähe
der unteren Oberfläche 20 des
Sitzpolsters 16 angeordnet ist. Der Boden 30 haltert
den Schaltungsträger 34 auf
der oberen Oberfläche 32.
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Das
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 weist weiterhin eine
elektrische Schaltung 36 auf, die von dem Schaltungsträger 34 gehaltert
wird. Im Einzelnen besteht der Schaltungsträger 34 aus einem dünnen, nicht
leitenden und korrosionsbeständigen
Material, und kapselt bekannte elektrische Bauteile ein, welche
die elektrische Schaltung 36 bilden. So bildet beispielsweise
bei einer Ausführungsform eine
flexible Leiterplatte den Schaltungsträger 34 und die elektrische
Schaltung 36.
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Die
Schaltung 36 ist elektrisch mit einer Steuerung verbunden,
die insgesamt mit 38 bezeichnet ist. Wie dies nachstehend
genauer erläutert
wird, befördert
die elektrische Schaltung 38 elektrische Signale, die von
dem Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 erzeugt werden,
zur Steuerung 38. Die Steuerung 38 ist elektrisch
mit einem Rückhaltesystem
verbunden, das schematisch mit 40 bezeichnet ist. Das Rückhaltesystem 40 kann
von verschiedener Art sein, beispielsweise ein aufblasbares Rückhaltesystem
sein, und die Steuerung 38 sendet ein Ausgangssignal an
das Rückhaltesystem 40 auf
Grundlage der Signale, die von der elektrischen Schaltung 36 geliefert
werden. Obwohl hier ein aufblasbares Rückhaltesystem diskutiert wird,
wissen Fachleute auf diesem Gebiet, dass die Art des Rückhaltesystems 40,
das mit der Steuerung 38 verbunden ist, nicht den Umfang
der vorliegenden Erfindung einschränkt.
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Das
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 weist zumindest eine
Sensoranordnung, vorzugsweise mehrere Sensoranordnungen auf, insgesamt mit 42 bezeichnet.
Die Sensoranordnungen 42 werden betriebsmäßig durch
den Boden 30 so gehaltert, dass sie in der Nähe der unteren
Oberfläche 20 des Sitzpolsters 16 angeordnet
sind. Bei einer Ausführungsform
weist die untere Oberfläche 20 mehrere Vertiefungen
auf, und sind die Sensoranordnungen 42 voneinander beabstandet
entsprechend einer zugehörigen
Vertiefung angeordnet, die in der unteren Oberfläche 20 des unteren
Sitzpolsters 16 vorgesehen ist, so dass die einzelnen Sensoranordnungen 42 jeweils
in einer zugehörigen
Vertiefung sind. Wie dies nachstehend genauer erläutert wird,
reagieren die Sensoranordnungen 42 auf die Belastung des Sitzpolsters 16.
Die Reaktion der Sensoranordnungen 42 wird an die Steuerung 38 übertragen,
um den Zustand der Sitzanordnung 10 festzustellen, etwa
ob diese besetzt ist oder nicht, ob der Insasse ein vorbestimmtes
Gewicht hat oder nicht, und/oder ob der Insasse in einer vorbestimmten
Position sitzt. Die Sensoranordnungen 42 sind im Wesentlichen
unempfindlich auf Scherkräfte
von dem Sitzpolster 16. Weiterhin sind die Sensoranordnungen 42 im Wesentlichen
gegen eine Verschmutzung geschützt,
um hierdurch die Betriebslebensdauer des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems 28 zu
verlängern,
wie dies nachstehend genauer erläutert
wird.
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Eine
Ausführungsform
der Sensoranordnung 42 und ihrer Vorrichtung zur Anbringung
am Boden 30 ist in 2 gezeigt.
Die dargestellte Sensoranordnung 42 repräsentiert
jede der in 6 gezeigten Sensoranordnungen 42.
Die Sensoranordnung 42 weist eine insgesamt mit 44 bezeichnete
Basis auf, und ein insgesamt mit 46 bezeichnetes, oberes
Gleitteil. Die Basis 44 ist an dem Boden 30 befestigt,
und das obere Gleitteil 46 ist so gehaltert, dass es sich zur
Basis hin und von dieser weg bewegen kann. Bei der dargestellten
Ausführungsform
ist das obere Gleitteil 46 gleitbeweglich an der Basis 44 zur
Bewegung zur Basis 44 hin und von dieser weg angebracht.
Die Sensoranordnung 42 weist weiterhin ein Vorspannteil 48 auf,
beispielsweise eine Schraubenfeder, die so wirkt, dass das obere
Gleitteil 46 weg von der Basis 44 vorgespannt
wird. Die Sensoranordnung 42 weist weiterhin einen Emitter 50 auf,
beispielsweise einen Permanentmagneten, der an dem oberen Gleitteil 46 angebracht
ist. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 weist zumindest
einen Sensor, und bevorzugt mehrere Sensoren 52 auf. Bei einer
Ausführungsform
ist jeder Sensor 52 ein Halleffektsensor 52, der
betriebsmäßig so an
dem Schaltungsträger 34 angebracht
ist, dass er elektrisch mit der Schaltung 36 verbunden
ist. Fachleute auf diesem Gebiet werden erkennen, dass das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 ein
Vorspannteil 48, einen Emitter 50, und einen Sensor 52 jeder
geeigneten Art verwenden könnte,
einschließlich
eines Vorspannteils 48, das anders als eine Schraubenfeder ausgebildet
ist, eines Emitters 50, der kein Permanentmagnet ist, und/oder
eines Sensors 52, der kein Halleffektsensor ist, ohne vom
Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Die
betriebsmäßige Befestigung
zwischen dem Sensor 52 und dem Schaltungsträger 34 kann auf
jede geeignete Art und Weise erfolgen, einschließlich jener, die in der gleichzeitig
anhängigen Anmeldung
des Anmelders mit der Seriennummer 10/748,514 beschrieben ist, mit
dem Titel ”Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
und Verfahren zur elektrischen Anbringung eines Sensors an einer elektrischen
Schaltung”,
die insgesamt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen
wird. Der Sensor 52 kann die relative Entfernung zum Emitter 50 feststellen,
wie dies nachstehend genauer erläutert
wird. Da der Emitter 50 an dem oberen Gleitteil 46 angebracht
ist, kann der Sensor 52 die Bewegung des oberen Gleitteils 46 zur
Basis 44 hin und weg von dieser feststellen. Wenn das Sitzpolster 16 eingenommen
ist, gleiten daher die oberen Gleitteile 46 jeder Sensoranordnung 42 entsprechend
zur jeweiligen Basis 44 hin, und stellen die Sensoren 52 die Änderung
der Entfernung zum jeweiligen Emitter 50 fest. Die Sensoren 52 übertragen entsprechende
Signale an die Steuerung 38, und die Steuerung 38 schickt
ein Ausgangssignal an das Rückhaltesystem 40 auf
Grundlage dieser Signale. Es wird darauf hingewiesen, dass dann,
wenn das Sitzpolster 16 unbesetzt ist, die Sensoren 52 ebenfalls
die Relativentfernung für
den jeweiligen Emitter 50 feststellen können, um festzustellen, dass
die Sitzanordnung 10 unbesetzt ist. Daher kann der Betrieb
des Rückhaltesystems 40 von
dem Zustand der Sitzanordnung 10 abhängen. Nimmt man beispielsweise
an, dass das Rückhaltesystem 40 ein
Airbagsystem ist, und dass das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 feststellt,
dass die Sitzanordnung 10 unbesetzt ist, kann das Rückhaltesystem 40 abschalten,
und ein Entfalten des Airbags verhindern. Wenn entsprechend das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 feststellt,
dass der Insasse ein bestimmtes Gewicht hat, und/oder dass der Insasse
in einer bestimmten Position sitzt, kann der Airbag auf eine Art und
Weise aufgeblasen werden, bei welcher ein derartiger Insasse sicher
zurückgehalten
wird.
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Wie
dies nachstehend genauer erläutert wird,
weist das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 gemäß der vorliegenden
Erfindung zumindest ein Verschmutzungssperrschichtteil, bevorzugt
jedoch mehrere derartige Teile auf, die insgesamt mit 54 bezeichnet
sind. Jede Sensoranordnung 42 weist eine betriebsmäßig an ihr
angebrachte Verschmutzungssperrschicht 54 auf. Normalerweise
kapseln die Sperrschichtteile 54 zumindest teilweise das
jeweilige obere Gleitteil 46 und die Basis 44 ein,
um so eine Verschmutzung der Sensoranordnung 42 zu verringern,
wie dies nachstehend genauer erläutert wird.
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Unter
Bezugnahme auf die 2–4 wird eine
spezielle Ausführungsform
der Sensoranordnung 42, des Sperrschichtteils 54,
und ihre Art und Weise der Anbringung in dem Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 erläutert. Allerdings
wird darauf hingewiesen, dass das Sperrschichtteil 54 bei anderen
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystemen vorgesehen sein könnte, beispielsweise
jenen, die in den gleichzeitig anhängigen Anmeldungen des Anmelders
mit der US-Seriennummer 10/606,649 mit dem Titel ”Eingekapselte
Feder-Sensoranordnung”, eingereicht
am 26. Juni 2003, und/oder mit der US-Seriennummer 10/748,536 mit
dem Titel ”Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
mit niedriger Sensoranordnung”,
eingereicht am 30. Dezember 2003, beschrieben sind, die insgesamt
durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen werden.
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Wie
in den 2–4 gezeigt,
weist die Basis 44 eine Basisführung 56 auf, welche
die Form eines rechteckigen Rohrs hat. Die Basis 44 weist
weiterhin einen insgesamt mit 58 bezeichneten Halter auf.
Der Halter 58 ist scheibenförmig, und vereinigt an einem
Klemmenende der Basisführung 56 angebracht.
Der Halter 58 weist einen äußeren Flansch 59 auf,
der sich von der Basisführung 56 aus
nach außen
erstreckt, und eine innere Plattform, insgesamt mit 60 bezeichnet,
die in der Basisführung 56 angeordnet
ist.
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Der äußere Flansch 59 des
Halters 58 weist eine im Wesentlichen flache untere Seite 61 und
eine obere Seite 62 auf. Die untere Seite 60 ist
oberhalb der oberen Oberfläche 32 des
Bodens 30 gehaltert. Der Halter 58 weist mehrere
Haltestege 64 auf. Die Stege 64 sind vom Außenumfang
des Halters 58 nach innen gekrümmt, und erstrecken sich nach oben
von der oberen Seite 62 des Halters 58. Bei der dargestellten
Ausführungsform
sind die Stege 64 auf entgegengesetzten Seiten des Halters 58 angeordnet.
Der Boden 30 weist mehrere Clips 66 auf. Die Clips 66 erstrecken
sich jeweils nach oben von der oberen Oberfläche 32 des Bodens 30,
und enden in einem dreieckigen Kopf 68. Der Schaltungsträger 34 weist
mehrere Öffnungen 70 auf,
durch welche sich die Clips 66 durch den Schaltungsträger 34 zur
Basis 44 hin erstrecken. Um die Basis 44 mit dem
Boden 30 zu verbinden, wird die Basis 44 in Axialrichtung
zur oberen Oberfläche 32 des
Bodens 30 bewegt. Wenn die Clips 66 die Haltestege 64 berühren, biegen
sich die Clips 66 nach außen. Bewegt sich die Basis 44 weiter,
biegen sich die Clips 66 zurück, und bewegen sich die Köpfe 68 über die
Haltestege 64, wodurch die Basis 44 an dem Boden 30 angebracht
ist.
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Die
Basisführung 56 weist
eine innere Oberfläche 72 auf.
Die Basisführung 56 weist
zumindest ein oberes Flanschteil 74 auf, und vorzugsweise mehrere
derartige Teile. Die Flanschteile 74 sind jeweils dreieckförmig, um
90 Grad (90°)
entfernt voneinander auf einem oberen Rand der inneren Oberfläche 72 angeordnet,
und weisen von der inneren Oberfläche 72 aus nach innen.
Die innere Oberfläche 72 der
Basisführung 56 wird
dazu verwendet, die Bewegung des oberen Gleitteils 46 zu
führen,
und die oberen Flanschteile 64 werden dazu eingesetzt,
die Bewegung des oberen Gleitteils 46 zu begrenzen, wie
dies nachstehend genauer erläutert
wird.
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Das
obere Gleitteil 46 weist einen oberen Scheibenabschnitt 46 und
eine durchgehende Halterungswand 78 auf, die sich in Axialrichtung
nach unten vom Außenumfang
des oberen Scheibenabschnitts 76 erstreckt. Die Halterungswand 78 weist Abmessungen
entsprechend jenen der inneren Oberfläche 72 der Basisführung 56 auf,
so dass sich das obere Gleitteil 46 in der Basisführung 56 bewegen
kann.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
weist das obere Gleitteil 46 zumindest eine Rippe auf,
und vorzugsweise mehrere Rippen 80. Jede Rippe 80 ist im
Wesentlichen geradlinig, und erstreckt sich von der Halterungswand 78 nach
außen.
Die Rippen 80 sind voneinander beabstandet um die Halterungswand 78 angeordnet.
Vorzugsweise erstrecken sich die Rippen 80 nach außen von
der Halterungswand 78 so, dass sie die innere Oberfläche 72 der
Basisführung 56 berühren. Der
Kontakt zwischen den Rippen 80 und der inneren Oberfläche 72 der
Basis 44 führt
die Gleitbewegung des oberen Gleitteils 46 relativ zur
Basis 44. Im einzelnen bewegt sich das obere Gleitteil 46 in
Axialrichtung in Bezug auf die Basis 44, und wird im Wesentlichen
an einer Verkippung oder Drehung relativ zur Basis 44 gehindert,
infolge des Kontakts zwischen den Rippen 80 und der inneren Oberfläche 72 der
Basis 44. Daher wird das obere Gleitteil 46 im
Wesentlichen durch Scherkräfte in dem
Sitzpolster 16 nicht beeinflusst. Weiterhin verringern
die Rippen 80 den Oberflächenkontakt zwischen dem oberen
Gleitteil 46 und der inneren Oberfläche 72 der Basis 44.
D Daher verringern wiederum die Rippen 80 die Reibung zwischen
dem oberen Gleitteil 46 und der Basis 44, wenn
sich das obere Gleitteil 46 bewegt. Die Rippen 80 und
die innere Oberfläche 72 können auch
poliert sein, um die Reibung weiter zu verringern.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
weisen die Rippen 80 untere Enden 84 auf, die
sich weg von dem unteren Rand der Halterungswand 78 erstrecken.
Die Plattform 60 weist Öffnungen 86 auf, die
unterhalb der unteren Enden 84 angeordnet sind, die bei
jeder Rippe 80 vorhanden sind. Der Boden 30 weist
weiterhin Taschen 88 auf, die unterhalb der unteren Enden 84 und
der Öffnungen 86 angeordnet sind.
Vorzugsweise sind die unteren Enden 84, die Öffnungen 86,
und die Taschen 88 so ausgerichtet, dass sich die unteren
Enden 84 durch die Öffnungen 86 und
in die Taschen 88 bewegen. In vorteilhafter Weise ermöglichen
diese Merkmale, dass sich das obere Gleitteil 46 weiter
weg zur Basis 44 bewegt, so dass die Sensoranordnung 42 weniger
leicht dazu neigt, negativ den Komfort der Fahrzeugsitzanordnung 10 zu
beeinträchtigen.
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Das
obere Gleitteil 46 weist weiterhin zumindest ein unteres
Flanschteil 82 auf, und vorzugsweise mehrere derartige
Teile. Die unteren Flanschteile 82 sind jeweils dreieckförmig, gehen
von einem unteren Rand der Halterungswand 78 aus, und weisen von
dort aus nach außen.
Die unteren Flanschteile 82 sind im Abstand entsprechend
dem Abstand der oberen Flanschteile 74 der Basis 44 angeordnet.
Um das obere Gleitteil 46 an der Basis 44 anzubringen,
wird das obere Gleitteil 46 in Axialrichtung zur Basis 44 bewegt,
bis die unteren Flanschteile 82 die oberen Flanschteile 74 berühren. Eine weitere
Bewegung des oberen Gleitteils 46 biegt das untere Flanschteil 82 nach
innen, und eine noch weitere Bewegung ermöglicht es den unteren Flanschteilen 82,
sich zurückzubiegen,
unter die oberen Flanschteile 74. Nach dem Anbringen führt die
Bewegung des oberen Gleitteils 46 weg von der Basis 44 schließlich dazu, dass
die unteren Flanschteile 82 die oberen Flanschteile 74 berühren. Daher
arbeiten die unteren Flanschteile 82 und die oberen Flanschteile 74 so
zusammen, dass eine Grenze für
die Gleitbewegung des oberen Gleitteils 46 weg von der
Basis 44 festgelegt wird.
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Andererseits
arbeiten die Plattform 60 der Basis 44 und der
untere Rand der Halterungswand 78 des oberen Gleitteils 46 so
zusammen, dass die Grenze für
die Gleitbewegung des oberen Gleitteils 46 zur Basis 44 festgelegt
wird. Im Einzelnen berührt, wenn
sich das obere Gleitteil 46 zur Basis 44 hin bewegt,
der untere Rand der Halterungswand 78 die Plattform 60 der
Basis 44, wodurch eine weitere Bewegung begrenzt wird.
Die unteren Enden 84 der Rippen 80 und der Boden 20 können so
zusammenwirken, dass die Bewegungsgrenze für das obere Gleitteil 46 zur
Basis 44 festgelegt wird, zusätzlich zur Halterungswand 78 und
zur Plattform 60, oder als Alternative hierzu.
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Weiterhin
weist das obere Gleitteil 46 einen Halter 90 auf.
Der Halter 90 ist becherförmig, und erstreckt sich im
Wesentlichen in Richtung der Basis 50 vom Zentrum des oberen
Scheibenabschnitts 46 des oberen Gleitteils 46.
Der Emitter 50 ist in dem Halter 90 angeordnet,
und der Boden und die Seiten des Emitters 50 sind darin
gehaltert. Wie in den 3 und 4 gezeigt,
weist der Halter 90 Schlitze 92 auf, die sich über die
untere Oberfläche
des Emitters 50 erstrecken, wodurch die untere Oberfläche des Emitters 50 teilweise
freigelegt wird.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
weist das obere Gleitteil 46 weiterhin ein Sperrteil 94 auf. Das
Sperrteil 94 kann ebenso ausgebildet sein wie in der gleichzeitig
anhängigen
Anmeldung des Anmelders mit der US-Seriennummer 10/899,192 mit dem Titel ”Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem,
das ein oberes Gleitteil mit einem Emitter-Sperrteil aufweist”, eingereicht
am 26. Juli 2004. Bei der dargestellten Ausführungsform ist das Sperrteil 94 im
Wesentlichen flach, und gelenkartig an einem Ende des oberen Scheibenabschnitts 76 des
oberen Gleitteils 46 angebracht. Das Sperrteil 94 weist
mehrere Clips 96 auf, und der obere Scheibenabschnitt 76 weist
eine entsprechende Anzahl an Öffnungen 98 auf.
Das Sperrteil weist weiterhin eine Öffnung 100 mit einem Sperrarm 102 auf,
der sich vom Umfang der Öffnung 100 in
die Öffnung 100 erstreckt.
Wenn der Emitter 50 in dem Halter 90 angeordnet
ist, kann das Sperrteil 94 über den Halter 90 verschwenkt
werden, und können
die Clips 96 in den Öffnungen 98 des
oberen Gleitteils 46 angebracht werden. Befindet sich das Sperrteil 94 in
dieser Position, berührt
vorzugsweise der Sperrarm 102 den Emitter 50 und
spannt ihn in den Halter 90 vor. Daher bringt das Sperrteil 94 den Emitter 50 an
dem oberen Gleitteil 46 auf robustere Art und Weise an.
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Wie
voranstehend erwähnt,
weist die Sensoranordnung 42 ein Vorspannteil 48 auf.
Das Vorspannteil 48 ist bei der dargestellten Ausführungsform
eine Schraubenfeder. Wie besonders deutlich aus den 3 und 4 hervorgeht,
ist ein Ende des Vorspannteils 48 durch eine Montageoberfläche 104 der
Plattform 60 der Basis 44 gehaltert. Die Plattform 60 weist
einen Steg 106 auf, der sich von der Montageoberfläche 104 aus
nach oben erstreckt, und zu dieser zentriert ist, um hierdurch das
Vorspannteil 48 zentriert oberhalb der Montageoberfläche 104 zu
halten. Das entgegengesetzte Ende des Vorspannteils 48 ist
um den Halter 90 herum angeordnet, und berührt die
untere Oberfläche
des oberen Scheibenabschnitts 76 des oberen Gleitteils 46,
so dass das Vorspannteil 48 das obere Gleitteil 46 weg von
der Basis 44 vorspannt. Vorzugsweise veranlasst das Vorspannteil 48 die
unteren Flanschteile 82 des oberen Gleitteils 46 zum
Kontakt mit den oberen Flanschteilen 74 der Basis 44,
wenn das Sitzpolster unbesetzt ist.
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Die
Plattform 60 der Basis 44 weist weiterhin eine Öffnung 107 auf,
die im Zentrum der Basis 44 angeordnet ist. Die Öffnung 107 stellt
einen Spalt für den
Sensor 52 zur Verfügung.
Vorzugsweise wird der Sensor 52 zum Emitter 50 ausgerichtet,
wenn sich das obere Gleitteil 46 zur Basis 44 hin
und von dieser weg bewegt, zur exakten Erfassung der Entfernung zwischen
dem Emitter 50 und dem Sensor 52.
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Auf
diese Weise arbeiten die Basis 44 und das obere Gleitteil 46 so
zusammen, dass ein innerer Hohlraum 108 der Sensoranordnung 42 festgelegt wird.
Der Sensor 52 und das Vorspannteil 48 sind im inneren
Hohlraum 108 angeordnet. Eine Verschmutzung des inneren
Hohlraums 108 kann dazu führen, dass der Sensor 52 und/oder
das Vorspannteil 48 ausfallen. So können beispielsweise Staubteilchen und/oder
Schaumteilchen von dem Sitzpolster 16 in den inneren Hohlraum 108 eindringen,
und das obere Gleitteil 46 an einer Bewegung in seine bevorzugte Art
und Weise hindern. Entsprechend könnte Regenwasser, oder könnten andere
Flüssigkeiten,
in den inneren Hohlraum 108 eindringen, und einen Ausfall des
Sensors 52 hervorrufen. Daher weist das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 28 gemäß der vorliegenden
Erfindung das Verschmutzungssperrschichtteil 54 auf, um
zumindest teilweise das obere Gleitteil 46 und die Basis 44 einzukapseln,
um so eine Verschmutzung des inneren Hohlraums 108 der Sensoranordnung 42 zu
verringern.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
ist das Sperrschichtteil 54 ein einziges, einstückiges Teil,
das eine flache, obere Plattform 110 und eine Wand 112 aufweist.
Die Wand 112 weist eine solche Kontur auf, dass sie die
Form der Sensoranordnung 42 aufnimmt. Zu diesem Zweck erstreckt
sich bei der dargestellten Ausführungsform
die Wand 112 am Anfang nach unten von dem Umfang der oberen
Plattform 110 aus, ist dann nach oben um 180° an einer ersten
Biegung 114 abgebogen, und ist dann nach unten um 180° an einer
zweiten Biegung 116 abgebogen. Das Sperrschichtteil 54 weist
weiterhin einen unteren Flansch 118 auf, der vereinigt
an dem unteren Ende der Wand 112 angebracht ist, und sich
von dort nach außen
in Horizontalrichtung erstreckt, wie am deutlichsten aus 2 hervorgeht.
Der untere Flansch 118 weist mehrere Ausnehmungen 119 auf, die
so angeordnet sind, dass ein Spalt für die Haltestege 64 der
Basis 44 vorhanden ist, wenn das Sperrschichtteil 54 an
der Basis 44 angebracht wird. Das Sperrschichtteil 54 weist
eine Öffnung 120 an seinem
unteren Ende auf, und das obere Gleitteil 46 und die Basis 44 gehen
durch die Öffnung 120 hindurch,
wenn das Sperrschichtteil 54 angebracht wird.
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Das
Sperrschichtteil 54 weist weiterhin zumindest eine Halteschiene
auf, insgesamt mit 122 bezeichnet, zum betriebsmäßigen Anbringen
des Sperrschichtteils 54 an der Basis 44. Bei
der dargestellten Ausführungsform
sind mehrere erste Halteschienen 124 und mehrere zweite
Halteschienen 126 vorgesehen. Die ersten Halteschienen 124 sind
im Wesentlichen geradlinig, und erstrecken sich von dem unteren
Flansch 118 des Sperrschichtteils 54 nach unten.
Die ersten Halteschienen 124 sind einander gegenüberliegend
und beabstandet voneinander auf dem Sperrschichtteil 54 vorgesehen.
Die Basis 44 weist weiterhin zumindest einen Schlitz 128 mit einer
Form und einem Ort auf, welche jenen der ersten Halteschiene 124 entsprechen.
Bei der dargestellten Ausführungsform
sind Schlitze 124 neben jedem Haltesteg der Basis 44 vorgesehen.
Jeder Schlitz 128 ist im Wesentlichen geradlinig, und erstreckt
sich durch den Halter 58 der Basis 44. Wie am deutlichsten
aus 4 hervorgeht, werden die ersten Halteschienen 124 des
Sperrschichtteils 54 in den entsprechenden Schlitzen 128 der
Basis 44 gehaltert, um betriebsmäßig das Sperrschichtteil 54 an der
Basis 44 anzubringen. Jede der ersten Halteschienen 124 weist
weiterhin einen gewölbten
Kopf 130 auf, um das Sperrschichtteil 54 an der
Basis 44 auf robustere Art und Weise anzubringen.
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Die
zweiten Halteschienen 126 verlaufen im Wesentlichen geradlinig,
und erstrecken sich nach unten von dem unteren Flansch 118 des
Sperrschichtteils 54. Die zweiten Halteschienen 126 weisen
jeweils einen Kopf 132 auf, an welchem die Schiene 126 nach
innen zum Zentrum des Sperrschichtteils 54 abbiegt. Die
zweiten Halteschienen 126 sind einander gegenüberliegend
und beabstandet auf dem Sperrschichtteil 54 angeordnet,
und sind um 90° entfernt
von den ersten Halteschienen 124 angeordnet. Die Basis 44 weist
weiterhin Ausnehmungen 134 am Umfang des Halters 58 an
Orten entsprechend jenen der zweiten Halteschienen 126 auf.
Wie am deutlichsten aus 3 hervorgeht, erstrecken sich
die zweiten Halteschienen 126 durch die Ausnehmungen 134,
und werden die Köpfe 132 betriebsmäßig an der
Unterseite 61 der Basis 44 angebracht. Der Boden 30 weist
Taschen 88 auf, in welche sich die zweiten Halteschienen 126 erstrecken, damit
die Köpfe 132 an
der Unterseite 61 der Basis 44 angebracht werden
können.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
sind die Taschen 88 ausreichend flach, so dass die obere
Oberfläche 32 des
Bodens 30 die zweiten Halteschienen 126 in die
untere Seite 61 der Basis 44 zwingt, zum verbesserten
Haltern des Sperrschichtteils 64 an der Basis 44.
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Weiterhin
weist die obere Oberfläche 32 des Bodens 30 zumindest
einen Pfeiler 136 auf, und bevorzugt mehrere derartige
Pfeiler. Die Pfeiler 136 erstrecken sich nach oben von
der oberen Oberfläche 32 des
Bodens 30, und sind einander gegenüberliegend beabstandet um die
Sensoranordnung 42 angeordnet. Die Pfeiler 136 sind
so angeordnet und weisen solche Abmessungen auf, dass die Pfeiler 136 die
zweiten Halteschienen 126 des Sperrschichtteils 54 gegen
den Umfang des Halters 58 der Basis 44 zwingen,
wie am deutlichsten aus 3 hervorgeht. Daher verbessern
die Pfeiler 136 weiterhin das Haltern des Sperrschichtteils 54 an
der Basis 44.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
arbeiten das Sperrschichtteil 54 und die obere Oberfläche 32 des
Bodens 30 so zusammen, dass im Wesentlichen das obere Gleitteil 46 und
die Basis 44 eingekapselt werden. Fachleute auf diesem
Gebiet werden jedoch erkennen, dass das Sperrschichtteil 54 auch so
ausgebildet sein könnte,
dass es nur das obere Gleitteil 46 als auch die Basis 44 einkapselt,
ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.
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Das
Sperrschichtteil 54 besteht vorzugsweise aus einem federelastischen
Material, beispielsweise Gummi. Als solches kann sich das Sperrschichtteil 54 verbiegen,
und eine Bewegung des oberen Gleitteils 46 relativ zur
Basis 44 ermöglichen. Das
Sperrschichtteil 54 verhindert, dass Verschmutzungen, beispielsweise
Schaumteilchen, Regenwasser, oder andere Fremdkörper, die Sensoranordnung 42 und
den Sensor 52 berühren
und deren Betrieb negativ beeinflussen. Als solches verlängern die Sperrschichtteile 54 die
Betriebslebensdauer des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems 28.
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In
den 5 bis 8 ist eine zweite Ausführungsform
des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems insgesamt mit 228 bezeichnet,
wobei gleiche Bezugszeichen, erhöht
um 200, dazu verwendet werden, einen gleichen Aufbau wie
bei der in den 2 bis 4 gezeigten
Ausführungsform
zu bezeichnen. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 kann
in der Fahrzeugsitzanordnung 10 von 1 verwendet
werden.
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Das
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 weist einen Schaltungsträgerboden 230 und
einen Schaltungsträger 234 auf, ähnlich wie
bei der in den 2 bis 4 gezeigten
Ausführungsform,
abgesehen von den nachstehend geschilderten Unterschieden. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 weist
zumindest eine Sensoranordnung auf, und vorzugsweise mehrere Sensoranordnungen,
insgesamt mit 242 bezeichnet. Zwar ist in 5 nur
eine Sensoranordnung 242 gezeigt, jedoch wissen Fachleute,
dass das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 gemäß der vorliegenden
Erfindung jede Anzahl an Sensoranordnungen 42 einsetzen
kann, einschließlich
eines Arrays aus Sensoranordnungen 242, wie dies in 1 gezeigt
ist.
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Die
Sensoranordnungen 242 weisen eine mit 244 bezeichnete
Basis und eine mit 246 bezeichnetes oberes Gleitteil auf.
Das obere Gleitteil 246 ist so gehaltert, dass es sich
zur Basis 244 hin und weg von dieser bewegen kann, und
kann sich in Reaktion auf den Zustand der Fahrzeugsitzanordnung 10 bewegen,
wie dies nachstehend genauer erläutert
wird. Das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 weist weiterhin zumindest
einen Sensor auf, und vorzugsweise mehrere Sensoren 252.
Die Sensoren 252 sind betriebsmäßig an dem Schaltungsträger 234 angebracht,
und sind ähnlich
wie die Sensoren 52 ausgebildet, die voranstehend unter
Bezugnahme auf die 2 bis 4 erläutert wurden.
Weiterhin weist das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 zumindest
einen Emitter auf, und vorzugsweise mehrere Emitter 250, ähnlich den
Emittern 50, die voranstehend anhand der 2 bis 4 erläutert wurden. Jede
Sensoranordnung 242 weist einen zugehörigen Emitter 250 und
Sensor 252 auf, wie in 5 gezeigt ist.
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Die
Sensoranordnung 242 weist weiterhin ein Vorspannteil 248 auf,
welches das obere Gleitteil 246 weg von der Basis 244 vorspannt.
Weiterhin weist zumindest entweder die Basis 244 oder das obere
Gleitteil 246 ein Halteteil auf, und vorzugsweise mehrere
Halteteile 299 (6 und 8). Die Halteteile 299 sind
zum Haltern des Vorspannteils 248 ausgebildet. Die Halteteile 299 verbessern
die Reaktion der Sensoranordnung 242 auf den Zustand der
Sitzanordnung 10, und verbessern auch die Genauigkeit des
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems 228,
wie dies erläutert
wird.
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Als
nächstes
werden spezielle Merkmale der Sensoranordnung 242 und des
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems 228 erläutert, die
in den 5 bis 8 gezeigt sind. Wie dargestellt,
weist die Basis 244 eine Basisführung 256 und einen
Halter 258 auf. Der Halter 258 ist flach und oben
auf dem Schaltungsträger 234 angeordnet.
Die Basisführung 256 ist
im Wesentlichen rohrförmig,
und ist an einem Ende an dem Halter 258 angebracht, und
erstreckt sich Axialrichtung von dort aus zum Sitzpolster 16. Die
Basis 244 weist weiterhin einen inneren Steg 260 auf,
wie in den 7 und 8 gezeigt
ist. Der innere Steg 260 ist ebenfalls rohrförmig, ist
an einem Ende an dem Halter 258 angebracht, und erstreckt sich
in Axialrichtung weg vom Halter 258 zum Sitzpolster 16.
Bei der dargestellten Ausführungsform
ist der innere Steg 260 in der Basisführung 256 angeordnet,
und axial darin zentriert.
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Der
Halter 258 weist mehrere Haltestege 264 auf. Die
Stege 264 biegen nach innen von dem Außenumfang des Halters 258 ab,
und erstrecken sich weg von einer Oberseite 262 des Halters
258 zum Sitzpolster 16. Bei der dargestellten Ausführungsform
sind die Stege 264 auf entgegengesetzten Seiten des Halters 258 angeordnet.
Der Boden 230 weist mehrere Clips 266 zum Anbringen
der Basis 244 an dem Boden 230 auf. Die Clips 266 erstrecken sich
jeweils von der oberen Oberfläche 232 des
Bodens 230, durch Öffnungen 270 in
dem Schaltungsträger 234,
und zur Basis 244 (5). Die
Clips 266 weisen jeweils einen vergrößerten Kopf 268 auf.
Um die Basis 244 an dem Boden 230 anzubringen,
wird die Basis 244 zwischen den Köpfen 268 angeordnet, und
in Axialrichtung zur oberen Oberfläche 232 des Bodens 230 bewegt.
Wenn die Köpfe 268 die
Haltestege 264 berühren,
biegen sich die Clips 266 nach außen. Wenn sich die Haltestege 264 über die
Köpfe 268 hinausbewegen,
biegen sich die Clips 266 elastisch zurück zu den Haltestegen 264,
und bewegen sich die Köpfe 268 über die
Haltestege 264, wodurch die Basis 244 an dem Boden 230 angebracht
wird.
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Die
Basisführung 256 weist
eine innere Oberfläche 272 auf,
wie in den 5, 7 und 8 gezeigt.
Die Basisführung 256 weist
zumindest eines, und vorzugsweise mehrere, obere Flanschteile 274 auf.
Die Flanschteile 274 sind jeweils dreieckförmig, sind
um 90 Grad (90°)
entfernt voneinander auf einem Rand 275 der Basisführung 256 angeordnet,
und weisen von der inneren Oberfläche 272 aus nach innen
zur Achse A. Die innere Oberfläche 272 der
Basisführung 256 wird
zum Führen
der Bewegung des oberen Gleitteils 246 verwendet, und die oberen
Flanschteile 274 werden zur Begrenzung der Basis des oberen
Gleitteils 246 eingesetzt, wie dies nachstehend genauer
erläutert
wird.
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Wie
in den 6-8 gezeigt, weist das obere Gleitteil 246 einen
oberen Scheibenabschnitt 276 und eine Halterungswand 278 auf.
Der obere Scheibenabschnitt 276 ist im Wesentlichen flach,
und ist vorzugsweise parallel zum Halter 258 der Basis 244 angeordnet.
Die Halterungswand 278 ist im Wesentlichen rechteckförmig und
rohrförmig,
und erstreckt sich in Axialrichtung von dem oberen Scheibenabschnitt 276 zur
Basis 244. Die Halterungswand 278 weist Abmessungen
entsprechend der inneren Oberfläche 272 der
Basisführung 256 auf,
so dass die Halterungswand 278 beweglich in der Basisführung 256 angeordnet
werden kann.
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Das
obere Gleitteil 246 weist weiterhin zumindest ein, vorzugsweise
jedoch mehrere, untere Flanschteile 282 auf (6 und 8).
Die unteren Flanschteile 282 sind jeweils dreieckförmig, und
erstrecken sich von einem unteren Rand der Halterungswand 278 weg
von der Achse A. Die unteren Flanschteile 282 sind auf
dem oberen Gleitteil 246 entsprechend den oberen Flanschteilen 274 der
Basis 244 angeordnet.
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Um
das obere Gleitteil 246 an der Basis 244 anzubringen,
wird das obere Gleitteil 246 in Axialrichtung zur Basis 244 hin
bewegt, bis die unteren Flanschteile 282 die oberen Flanschteile 274 berühren. Eine
weitere Bewegung des oberen Gleitteils 246 bewegt die unteren
Flanschteile 282 zur Achse A, und sobald sich die unteren
Flanschteile 282 über die
oberen Flanschteile 274 hinausbewegt haben, bewegen sich
die unteren Flanschteile 282 federelastisch unter die oberen
Flanschteile 274. Nach dem Anbringen spannt das Vorspannteil 248 das
obere Gleitteil 246 weg von der Basis 244 in eine
vollständig
ausgefahrene Position vor (7 und 8),
an welcher die unteren Flanschteile 282 die oberen Flanschteile 274 berühren. Das
obere Gleitteil 246 kann ebenfalls gegen die Vorspannkraft
des Vorspannteils 248 zur Basis 244 hin bewegt
werden, so dass sich die Halterungswand 278 des oberen
Gleitteils 246 in Axialrichtung im Inneren der Basis 244 bewegt.
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Wie
in den 6 und 7 gezeigt, weist das obere Gleitteil 246 zumindest
eine, vorzugsweise jedoch mehrere Rippen 280 auf. Die Rippen 280 können so
ausgebildet sein, wie dies in der gleichzeitig anhängigen US-Anmeldung
des Anmelders vom 22.03.2005 mit der Anmeldenummer US 11/085,914 mit
dem Titel ”Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem mit
Führungsrippen” beschrieben
ist. Jede Rippe 280 erstreckt sich in Axialrichtung entlang
der Halterungswand 278. Die Rippen 280 sind voneinander beabstandet
um die Halterungswand 278 herum angeordnet. Beispielsweise
sind bei der dargestellten Ausführungsform
mehrere Rippen 280 neben den Ecken der Halterungswand 278 angeordnet.
Vorzugsweise berührt
jede der Rippen 280 die innere Oberfläche 272 der Basisführung 256,
wie in 7 gezeigt. Der Kontakt zwischen den Rippen 280 und der
inneren Oberfläche 272 der
Basis 244 führt
die axiale Gleitbewegung des oberen Gleitteils 246 in der Basis 244.
Im einzelnen wird das obere Gleitteil 246 im Wesentlichen
an einer Verkippung relativ zur Basis 244 gehindert, infolge
des Kontakts zwischen den Rippen 280 und der inneren Oberfläche 272 der
Basis 244. Weiterhin verringern die Rippen 280 die
Kontaktoberfläche
zwischen dem oberen Gleitteil 246 und der inneren Oberfläche 272 der
Basis 244. Hierdurch wiederum verringern die Rippen 280 die
Reibung zwischen dem oberen Gleitteil 246 und der Basis 244,
wenn sich das obere Gleitteil 246 bewegt. Die Rippen 280 und
die innere Oberfläche 272 können auch
poliert sein, um die Reibung weiter zu verringern.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
weisen die Rippen 280 untere Enden 284 (6 und 7)
auf, die sich weg von dem unteren Rand der Halterungswand 278 erstrecken.
Der Halter 258 der Basis 244 weist zumindest eine,
und vorzugsweise mehrere, erste Öffnungen 286 auf
(6 bis 8). Der Schaltungsträger 234 weist
zumindest eine, und vorzugsweise mehrere zweite Öffnungen 287 auf (5, 7 und 8),
und der Boden 230 weist zumindest eine, und vorzugsweise
mehrere Taschen 288 auf (5, 7 und 8).
Bei der bevorzugten Ausführungsform
entsprechen die Anzahl und Abmessungen der ersten Öffnungen 286,
der zweiten Öffnungen 287,
und der Taschen 288 jenen der Rippen 280. Weiterhin
sind die ersten Öffnungen 286,
die zweiten Öffnungen,
und die Taschen 288 in Axialrichtung zu den Rippen 280 ausgerichtet,
so dass sich die Rippen 280 durch die ersten und zweiten Öffnungen 286, 287 und
in die Taschen 288 erstrecken können, wenn sich das obere Gleitteil 246 zur
Basis 244 bewegt. Als solches kann sich das obere Gleitteil 246 um
eine vergrößerte Entfernung
zur Basis 244 hin bewegen, so dass die Sensoranordnung 242 weniger
stark dazu neigt, negativ den Komfort der Fahrzeugsitzanordnung 10 zu
beeinflussen.
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Das
Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 weist zumindest eines,
und vorzugsweise mehrere Verschmutzungssperrschichtteile 254 auf (6-8).
Die Verschmutzungssperrschichtteile 254 können so
ausgebildet sein, wie dies in der gleichzeitig anhängigen US-Anmeldung
des Anmelders vom 22.03.2005 mit der Anmeldenummer 11/086,844 mit
dem Titel ”Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem,
das ein Verschmutzungssperrschichtteil aufweist” beschrieben ist.
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Vorzugsweise
weist jede Sensoranordnung 242 ein zugehöriges Verschmutzungssperrschichtteil 254 auf,
und ist betriebsmäßig das
Verschmutzungssperrschichtteil 254 an dem entsprechenden
oberen Gleitteil 246 angebracht. Bei der dargestellten
Ausführungsform
weist das Verschmutzungssperrschichtteil 254 einen Ring 340 und
einen Rand 342 auf. Der Ring 340 ist an dem oberen
Gleitteil 246 angebracht, und verläuft konzentrisch zum oberen Scheibenabschnitt 276.
Vorzugsweise erstreckt sich der Ring 340 über den
betreffenden Bereich 309, um Verschmutzungen am Eindringen
in den inneren Hohlraum 308 der Sensoranordnung 242 zu
hindern. Der Rand 342 erstreckt sich im Wesentlichen von dem
Außenumfang
des Rings 340 zur Basis 244, und im Wesentlichen über die
Halterungswand 278, um darüber hinaus Verschmutzungen
am Eindringen in den inneren Hohlraum 308 der Sensoranordnung 242 zu
hindern. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist der Rand 342 einstückig an
dem Ring 340 angebracht, und ist der Ring 340 einstückig an
dem oberen Gleitteil 246 angebracht.
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Die
Sensoranordnung 242 weist weiterhin mehrere U-förmige Kanäle 257 auf
(5), die sich weg vom Inneren der Basisführung 256 erstrecken, sowie
mehrere Versteifungsrippen 263, die sich in Axialrichtung
von der Basisführung 256 weg
von der Achse A erstrecken. Bei der dargestellten Ausführungsform
sind die Kanäle 257 auf
entgegengesetzten Seiten der Basisführung 256 angeordnet,
sind die Versteifungsrippen 263 ebenfalls auf entgegengesetzten
Seiten der Basisführung 256 angeordnet, und
sind die Kanäle 257 90
Grad (90°)
entfernt von den Versteifungsrippen 263 angeordnet.
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Das
obere Gleitteil 246 weist weiterhin zumindest eine, und
bevorzugt mehrere Ausrichtungsrippen 281 auf (6).
Die Ausrichtungsrippen 281 sind an der Halterungswand 278 angebracht,
und erstrecken sich weg von der Achse A. Vorzugsweise entsprechen
die Anzahl, die Abmessungen, und die Orte der Ausrichtungsrippen 281 jenen
der Kanäle 257 der
Basis 244. Wenn das obere Gleitteil 246 an der
Basis 244 angebracht ist, sind die Ausrichtungsrippen 281 in
den Kanälen 257 angeordnet,
und bewegen sich darin in Axialrichtung, wenn sich das obere Gleitteil 246 bewegt.
Allerdings stoßen
die Ausrichtungsrippen 281 und die Kanäle 257 gegenseitig an,
wenn sich das obere Gleitteil 246 um die Achse A dreht.
Da eine Drehung des oberen Gleitteils 246 im Wesentlichen
gesperrt ist, bleibt die Orientierung des Emitters 250 konsistenter
in Bezug auf den Sensor 252, so dass das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 für eine exaktere
Feststellung des Zustands der Fahrzeugsitzanordnung 10 sorgt.
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Weiterhin
weist das obere Gleitteil 246 einen Halter 290 auf.
Der Halter 290 ist becherförmig, und erstreckt sich in
Axialrichtung zur Basis 250 vom Zentrum des oberen Scheibenabschnitts 276 des
oberen Gleitteils 246. Der Emitter 250 ist in
dem Halter 290 angeordnet, und der Boden und die Seiten
des Emitters 250 werden darin gehaltert. Wie in 6 gezeigt,
weist der Halter 290 Öffnungen 292 auf,
die teilweise die untere Oberfläche
des Emitters 250 freilegen. Bei der dargestellten Ausführungsform
weist das obere Gleitteil 246 weiterhin zumindest ein Sperrteil 294 auf
(5 und 7). Das Sperrteil 294 kann
so ausgebildet sein, wie dies in der gleichzeitig anhängigen Anmeldung
des Anmelders mit der US-Seriennummer 10/899,192 mit dem Titel ”Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem
mit einem oberen Gleitteil mit einem Emitter-Sperrteil” beschrieben
ist, eingereicht am 26. Juli 2004. Bei der dargestellten Ausführungsform
weisen die Sperrteile 294 jeweils einen Seitenabschnitt 295 auf,
der scharnierartig und elastisch an dem Halter 290 angebracht
ist, und weist jeder Seitenabschnitt 295 einen entsprechenden Kopf 297 auf,
der sich in Radialrichtung von dem jeweiligen Seitenabschnitt 294 zur
Achse A erstreckt. Die Köpfe 297 erstrecken
sich über
die Oberseite des Emitters 250, um den Emitter 250 in
dem Halter 290 zu halten. Die Seitenabschnitte 295 bewegen
sich radial weg von der Achse A, damit der Emitter 250 in den
Halter 290 hinein bzw. aus diesem heraus bewegt werden
kann. Daher befestigt das Sperrteil 294 den Emitter 250 an
dem oberen Gleitteil 246 auf robustere Art und Weise.
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Den
Halter 258 der Basis 244 weist weiterhin eine Öffnung 307 auf,
die im Zentrum der Basis 244 angeordnet ist (6–8).
Die Öffnung 307 ist vorzugsweise über dem
Sensor 252 so angeordnet, dass der Sensor 252 die
Entfernung zum Emitter 250 feststellen kann. Die Öffnung 307 sorgt
auch für
einen Spalt für
den Halter 290, wenn sich das obere Gleitteil 246 zur
Basis 244 hin bewegt.
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Wie
voranstehend erwähnt,
weist die Sensoranordnung 242 ein Vorspannteil 248 auf.
Das Vorspannteil 248 ist bei der dargestellten Ausführungsform
eine Schraubenfeder. Wie am deutlichsten aus den 7 und 8 hervorgeht,
ist ein Ende des Vorspannteils 248 auf dem Halter 258 und
in dem inneren Steg 260 der Basis 244 gehaltert.
Das entgegengesetzte Ende des Vorspannteils 248 ist um
den Halter 290 herum angeordnet, so dass das Vorspannteil 248 das
obere Gleitteil 246 weg von der Basis 244 vorspannt.
Vorzugsweise veranlasst das Vorspannteil 248 die unteren
Flanschteile 282 des oberen Gleitteils 246 zur
Berührung
der oberen Flanschteile 274 der Basis 244, wenn
das Sitzpolster unbesetzt ist.
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Der
Sensor 252 ist dazu fähig,
die Relativentfernung zum Emitter 250 festzustellen, entsprechend der
voranstehend unter Bezugnahme auf die 2–4 geschilderten
Ausführungsform.
Da der Emitter 250 an dem oberen Gleitteil 246 angebracht ist,
kann der Sensor 252 die Bewegung des oberen Gleitteils 246 zur
Basis 244 hin und von dieser weg erfassen. Wenn das Sitzpolster 16 besetzt
ist, gleiten daher die oberen Gleitteile 246 jeder Sensoranordnung 242 entsprechend
zur jeweiligen Basis 244 hin, und stellen die Sensoren 252 die Änderung
der Entfernung zum jeweiligen Emitter 250 fest. Die Sensoren 252 übertragen
entsprechend Signale an die Steuerung 38, und die Steuerung 38 schickt
Ausgangssignale an das Rückhaltesystem 40 auf
Grundlage dieser Signale. Es wird darauf hingewiesen, dass dann,
wenn das Sitzpolster 16 nicht besetzt ist, die Sensoren 252 ebenfalls
die Relativentfernung zum jeweiligen Emitter 250 feststellen
können,
um zu erfassen, dass die Sitzanordnung 10 unbesetzt ist. Daher
kann der Betrieb des Rückhaltesystems 40 von
dem Zustand der Sitzanordnung 10 abhängen. Wird beispielsweise angenommen,
dass das Rückhaltesystem 40 ein
Airbagsystem ist, und dass das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 feststellt, dass
die Sitzanordnung 10 unbesetzt ist, kann das Rückhaltesystem 40 den
Airbag abschalten, und dessen Entfaltung verhindern. Entsprechend
kann, wenn das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 feststellt,
dass der Insasse ein bestimmtes Gewicht hat, und/oder der Insasse
in einer bestimmten Position sitzt, der Airbag auf eine Art und
Weise aufgeblasen werden, dass sicher ein derartiger Insasse zurückgehalten
wird.
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Wie
voranstehend erwähnt,
weist die Sensoranordnung 242 des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems 228 zumindest
ein, und vorzugsweise mehrere Halteteile 299 auf (6 und 8).
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Die
Halteteile 299 haltern das Vorspannteil 248, wodurch
das Reaktionsvermögen
der Sensoranordnung 242 in Bezug auf den Zustand der Fahrzeugsitzanordnung 10 verbessert
wird, und die Genauigkeit des Fahrzeuginsassen-Erfassungssystems 228 verbessert
wird.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
sind die Halteteile 299 Rippen, die im Querschnitt dreieckig
sind, und sich senkrecht zur Achse A erstrecken. Die Halteteile 299 weisen
eine in 8 gezeigte Axiallänge L auf.
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Die
Halteteile 299 sind an dem oberen Gleitteil 246 so
angebracht, wie dies in den 6 und 8 gezeigt
ist. Im Einzelnen erstrecken sich die Halteteile 299 in
Radialrichtung weg von einer äußeren Oberfläche 291 des
Halters 290. Die Halteteile 299 sind weiterhin
auf dem oberen Scheibenabschnitt 276 des oberen Gleitteils 246 angebracht.
Die Halteteile 299 sind gleichmäßig beabstandet voneinander
um die Achse A des oberen Gleitteils 246 angeordnet. Bei
der dargestellten Ausführungsform weisen
die Halteteile 299 einen Abstand von 90 Grad (90°) voneinander
um die äußere, radiale
Oberfläche 291 des
Halters 290 auf. Vorzugsweise sind die Halteteile 299 einstückig an
dem oberen Gleitteil 246 angebracht, so dass das obere
Gleitteil 246 einfacher hergestellt werden kann, beispielsweise über einen Ausformvorgang
jener Art, wie sie auf diesem Gebiet bekannt ist. Fachleute auf
diesem Gebiet wissen, dass die Halteteile 299 auch an der
Basis 244 als Alternative angebracht sein könnten, oder
zusätzlich
zu den Halteteilen 299, die an dem oberen Gleitteil 246 angebracht
sind.
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Wie
in 8 gezeigt, ist ein Ende des Vorspannteils 248 auf
dem Halter 258 der Basis 244 in dem inneren Steg 260 angeordnet.
Das andere Ende des Vorspannteils 248 ist über den
Halteteilen 299 so angeordnet, dass es durch die Halteteile 299 gehaltert
wird. Bei einer Ausführungsform
weitet sich der innere Durchmesser des Vorspannteils 248 auf,
damit es über
den Halteteilen 299 angeordnet werden kann, und wird das
Vorspannteil 248 auf den Halteteilen 299 mittels
Reibung gehalten. Durch Verringerung der Kontaktoberfläche zwischen
dem oberen Gleitteil 246 und dem Vorspannteil 248 verringern
die Halteteile 299 die Reibung, wenn sich das obere Gleitteil 246 bewegt,
wodurch Signalrauschen verringert wird, das von dem Sensor 252 erzeugt
wird.
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Weiterhin
ist bei der dargestellten Ausführungsform
die Axiallänge
L der Halteteile 299 kürzer als
die Axiallänge
L' der äußeren, radialen
Oberfläche 291 des
Halters 290 (8). Infolge der verringerten
Axiallänge
L der Halteteile 299 wird die Kontaktoberfläche zwischen
dem oberen Gleitteil 246 und dem Vorspannteil 248 weiter
verkleinert. Daher wird die Reibung weiter verringert, wenn sich
das obere Gleitteil 246 bewegt, wodurch Signalrauschen verringert
wird, das von dem Sensor 252 hervorgerufen wird.
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Zusammengefasst
haltern die Halteteile 299 in vorteilhafter Weise das Vorspannteil 248 auf
sicherere Weise. Dies führt
dazu, dass die Sensoranordnung 242 einfacher zusammengebaut
werden kann, und das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 eine
längere
Betriebslebensdauer aufweist. Die Halteteile 299 verringern
auch die Reibung während
der Bewegung des oberen Gleitteils 246, wodurch Signalrauschen
in dem Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 verringert
wird. Daher kann das Fahrzeuginsassen-Erfassungssystem 228 exakter
den Zustand der Fahrzeugsitzanordnung 10 überwachen.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zum Zwecke der Erläuterung beschrieben. Es wird
darauf hingewiesen, dass die verwendeten Begriffe beschreibende
und nicht einschränkende
Begriffe sein sollen. Zahlreiche Abänderungen und Variationen der
vorliegenden Erfindung sind unter Berücksichtigung der voranstehend
geschilderten Lehre möglich.
Daher kann innerhalb des Umfangs der Erfindung die vorliegende Erfindung
anders in die Praxis umgesetzt werden, als dies speziell beschrieben
wurde.