DE102018103289B4

DE102018103289B4 - Seat belt assembly, vehicle seat and motor vehicle

Info

Publication number: DE102018103289B4
Application number: DE102018103289.7A
Authority: DE
Inventors: Günter Clute
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2038-02-15
Also published as: DE102018103289A1

Abstract

Sicherheitsgurtanordnung für einen Fahrzeugsitz (10) mit- einem einen Rahmen (22) und eine erste Blockiereinrichtung für eine erste Gurtwelle (24) aufweisenden ersten Gurtaufroller (20) für einen ersten Gurt (26), wobei die erste Blockiereinrichtung einen ersten fahrzeugsensitiven Sensor (42) aufweist und wobei der Rahmen (22) des ersten Gurtaufrollers (20) und der erster fahrzeugsensitive Sensor (42) zumindest mittelbar mit dem Rahmen der Rückenlehne (14) eines Fahrzeugsitzes (10) verbunden sind, und- einem einen Rahmen und eine zweite Blockiereinrichtung für eine zweite Gurtwelle (64) aufweisenden zweiten Gurtaufroller (60) für einen zweiten Gurt (66), wobei die zweite Blockiereinrichtung einen zweiten fahrzeugsensitiven Sensor (72) aufweist und wobei der Rahmen des zweiten Gurtaufrollers (60) und der zweite Sensor (82) zumindest mittelbar mit dem Rahmen der Sitzfläche (12) dieses Fahrzeugsitzes (10) verbunden sind, wobei- erster fahrzeugsensitiver Sensor (42) und zweiter fahrzeugsensitiver Sensor elektronische Sensoren (72) sind,- erste und zweite Blockiereinrichtung jeweils ein Sperrelement (34, 74) aufweisen, welche jeweils mittels eines elektrisch oder elektromagnetisch arbeitenden Aktuators (32, 72) mittelbar oder unmittelbar beaufschlagbar sind, und- eine erste Auswerte- und Steuereinheit (44) vorgesehen ist, welche die Signale der beiden elektronischen Sensoren (42, 82) empfängt, diese auswertet und in Abhängigkeit der Auswertung zumindest den Aktuator (32) der ersten Blockiereinrichtung ansteuert und durch Vergleich der Signale der beiden fahrzeugsensitiven Sensoren (42, 82) die Neigung der Rückenlehne (14) des Fahrzeugsitzes (10) bezüglich des Fahrzeugs ermittelt.Safety belt arrangement for a vehicle seat (10) with a frame (22) and a first locking device for a first belt retractor (20) having a first belt shaft (24) for a first belt (26), the first locking device having a first vehicle-sensitive sensor (42 ) and wherein the frame (22) of the first belt retractor (20) and the first vehicle-sensitive sensor (42) are at least indirectly connected to the frame of the backrest (14) of a vehicle seat (10), and a frame and a second blocking device for a second belt retractor (60) having a second belt shaft (64) for a second belt (66), wherein the second blocking device has a second vehicle-sensitive sensor (72) and wherein the frame of the second belt retractor (60) and the second sensor (82) are connected at least indirectly to the frame of the seat surface (12) of this vehicle seat (10), the first vehicle-sensitive sensor (42) and the second vehicle Sensitive sensor are electronic sensors (72), - the first and second blocking devices each have a blocking element (34, 74), which can each be acted upon directly or indirectly by means of an electrically or electromagnetically operating actuator (32, 72), and - a first evaluation and control unit (44) is provided, which receives the signals from the two electronic sensors (42, 82), evaluates them and, depending on the evaluation, controls at least the actuator (32) of the first blocking device and compares the signals from the two vehicle-sensitive sensors (42 , 82) the inclination of the backrest (14) of the vehicle seat (10) with respect to the vehicle is determined.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 1, einen Fahrzeugsitz mit einer solchen Sicherheitsgurtanordnung nach Anspruch 9 sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrzeugsitz nach Anspruch 10.The invention relates to a seat belt arrangement according to claim 1, a vehicle seat with such a seat belt arrangement according to claim 9 and a motor vehicle with such a vehicle seat according to claim 10.

Sicherheitsgurtsysteme sind die ältesten passiven Sicherheitseinrichtungen im Kraftfahrzeugbau und gehören nach wie vor zum Kern des Sicherheitssystems eines jeden Kraftfahrzeuges. Ein solches Sicherheitsgurtsystem weist stets einen Gurtaufroller mit einer in einem Rahmen drehbar gelagerten Gurtwelle auf, auf welcher ein Gurt teilweise aufgerollt ist. Der Gurt trägt eine Gurtzunge, welche in ein Gurtschloss einsteckbar ist. In den meisten Fällen ist der Gurtaufroller direkt oder indirekt mit der Fahrzeugkarosserie verbunden, das heißt, dass seine Position relativ zur Fahrzeugkarosserie unveränderlich ist. Es ist jedoch auch bekannt, den Gurtaufroller innerhalb der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes anzuordnen und starr mit deren Rahmen zu verbinden.Seat belt systems are the oldest passive safety devices in motor vehicle construction and still belong to the core of the safety system of every motor vehicle. Such a seat belt system always has a belt retractor with a belt shaft rotatably mounted in a frame, on which a belt is partially rolled up. The belt has a belt tongue which can be inserted into a belt lock. In most cases, the belt retractor is directly or indirectly connected to the vehicle body, that is, its position relative to the vehicle body cannot be changed. However, it is also known to arrange the belt retractor within the backrest of a vehicle seat and to connect it rigidly to its frame.

Ein entscheidendes Merkmal eines jeden Gurtaufrollers ist, dass er wenigstens eine Blockiereinrichtung hat, welche bewirkt, dass im Bedarfsfall (d.h. wenn sich ein Unfall ereignet) die Gurtwelle im Rahmen blockiert ist, so dass sich der Gurt dann nicht mehr - oder gegebenenfalls nur gegen die Kraft eines Gurtkraftbegrenzers - ausziehen lässt. In der Regel sind zwei voneinander unabhängige Blockiereinrichtungen vorgesehen (was in den meisten Ländern auch gesetzlich vorgeschrieben ist). Diese beiden Blockiereinrichtungen sind die sogenannte gurtsensitive Blockiereinrichtung und die sogenannte fahrzeugsensitive Blockiereinrichtung. Die gurtsensitive Blockiereinrichtung blockiert die Gurtwelle gegen den Rahmen dann, wenn die Drehgeschwindigkeit der Gurtwelle einen vorbestimmten Wert übersteigt (d.h. wenn der Gurt zu schnell ausgezogen wird). Die in der Regel wichtigere Blockiereinrichtung ist die sogenannte fahrzeugsensitive Blockiereinrichtung, welche die Gurtwelle dann gegen den Rahmen blockiert, wenn sie eine einen Grenzwert überschreitende Beschleunigung oder eine einen Grenzwert überschreitende Verkippung des Fahrzeuges detektiert. Die fahrzeugsensitive Blockiereinrichtung weist stets einen Sensor und ein von diesem Sensor direkt oder indirekt gesteuertes Sperrelement einer zwischen Rahmen und Gurtwelle wirkenden Sperreinrichtung auf.A decisive feature of every belt retractor is that it has at least one blocking device, which means that if necessary (i.e. if an accident occurs) the belt shaft is blocked in the frame so that the belt is no longer - or if necessary only against the Force of a belt force limiter - can be pulled out. As a rule, two independent blocking devices are provided (which is also required by law in most countries). These two blocking devices are the so-called belt-sensitive blocking device and the so-called vehicle-sensitive blocking device. The belt-sensitive locking device blocks the belt shaft against the frame when the speed of rotation of the belt shaft exceeds a predetermined value (i.e. when the belt is pulled out too quickly). The blocking device that is usually more important is the so-called vehicle-sensitive blocking device, which blocks the belt shaft against the frame when it detects an acceleration exceeding a limit value or a tilting of the vehicle that exceeds a limit value. The vehicle-sensitive blocking device always has a sensor and a blocking element, controlled directly or indirectly by this sensor, of a blocking device acting between the frame and belt shaft.

Auch heutzutage arbeiten die meisten Sensoren einer solchen fahrzeugsensitiven Blockiereinrichtung noch rein mechanisch, wobei das Wirkprinzip die trägheitsbedingte bzw. gravitationsbedingte Auslenkung eines Masseelementes ist. Dieses Wirkprinzip wird nun anhand eines häufig angewandten Konstruktionsprinzips kurz beschrieben: Am tiefsten Punkt einer Schale liegt eine Massekugel. Diese Schale ist mit dem Fahrzeug verbunden. Wird das Fahrzeug (und hiermit die Schale) stark beschleunigt oder abgebremst, so verändert die Kugel ihre Position relativ zur Schale, wobei sie bei einer definierten Auslenkung einen Hebel bewegt, welcher die Blockierung auslöst. Dasselbe geschieht, wenn das Fahrzeug kippt - auch in diesem Fall verändert sich die Lage der Kugel in Bezug auf die Schale, was zu einer Betätigung eines Hebels durch die Kugel führt. Dasselbe Wirkprinzip kann auch in Form einer sogenannten „standing man“ Konstruktion ausgeführt sein. Ob die Verlagerung der Kugel (oder eines anderen Masselelements) in Bezug auf die Schale von einer Beschleunigung/Verzögerung oder von einer Verkippung des Kraftfahrzeugs herrührt, kann dieser Sensor nicht „sehen“ da die Reaktion (die Position der Kugel relativ zur Schale verändert sich) dieselbe ist. Diese Ununterscheidbarkeit ergibt sich physikalisch aus der Äquivalenz von schwerer und träger Masse. Somit detektiert dieser Sensor in idealer Weise die zwei Zustände, in welcher er eine Blockierung des Gurtes bewirken soll.Even nowadays, most of the sensors of such a vehicle-sensitive blocking device still work purely mechanically, the operating principle being the inertia-related or gravitation-related deflection of a mass element. This operating principle will now be briefly described using a construction principle that is frequently used: A mass ball is located at the lowest point of a shell. This shell is connected to the vehicle. If the vehicle (and with it the shell) is strongly accelerated or braked, the ball changes its position relative to the shell, moving a lever with a defined deflection, which triggers the blocking. The same thing happens when the vehicle tips over - in this case, too, the position of the ball changes in relation to the shell, which leads to an actuation of a lever by the ball. The same operating principle can also be implemented in the form of a so-called “standing man” construction. This sensor cannot "see" whether the displacement of the ball (or another ingot element) in relation to the shell is due to an acceleration / deceleration or a tilting of the vehicle, since the reaction (the position of the ball relative to the shell changes) is the same. This indistinguishability results physically from the equivalence of heavy and inert mass. This sensor thus ideally detects the two states in which it is intended to cause the belt to block.

Solche mechanischen fahrzeugsensitiven Sensoren funktionieren sehr gut und haben den Vorteil, dass sie - und damit auch die mit ihnen ausgestatteten Gurtaufroller - vollständig autark funktionieren. Dieses autarke Funktionieren ist wesentlich, da an die Zuverlässigkeit der fahrzeugsensitiven Verriegelung der Gurtwelle höchste Anforderungen gestellt werden. Solche mechanisch arbeitenden fahrzeugsensitiven Sensoren sind insbesondere für Gurtaufroller geeignet, welche unmittelbar mit der Fahrzeugkarosserie verbunden sind, da hierdurch ihre Einbaulage relativ zum Kraftfahrzeug genau bekannt ist und sich auch nicht verändert. Es sind jedoch auch Systeme bekannt geworden, bei denen Gurtaufroller mit mechanisch arbeitenden fahrzeugsensitiven Sensoren in der Lehne eine Kraftfahrzeugsitz untergebracht sind. Allerdings ist in diesem Fall eine mechanisch aufwendige Nachjustier-Einrichtung notwendig, damit eine Verstellung des Winkels der Rückenlehne ausgeglichen werden kann.Such mechanical vehicle-sensitive sensors work very well and have the advantage that they - and thus also the belt retractors equipped with them - function completely independently. This self-sufficient functioning is essential, since the highest demands are placed on the reliability of the vehicle-sensitive locking of the belt shaft. Such mechanically operating vehicle-sensitive sensors are particularly suitable for belt retractors that are directly connected to the vehicle body, since their installation position relative to the motor vehicle is precisely known and does not change. However, systems have also become known in which belt retractors with mechanically operating vehicle-sensitive sensors are accommodated in the backrest of a motor vehicle seat. In this case, however, a mechanically complex readjusting device is necessary so that an adjustment of the angle of the backrest can be compensated for.

Beispielsweise aus der DE 103 51 403 B4 ist ein Gurtaufroller mit einer fahrzeugsensitiven Blockiereinrichtung bekannt, bei der der mechanische Sensor vom Rahmen des Gurtaufrollers beabstandet sein kann, wobei die Signalübertragung zwischen mechanischem Sensor und Sperreinrichtung elektrisch erfolgt. Die Sperreinrichtung weist einen Elektromagneten auf, mittels dessen das Sperrelement der Sperreinrichtung bewegbar ist.For example from the DE 103 51 403 B4 a belt retractor with a vehicle-sensitive blocking device is known in which the mechanical sensor can be spaced from the frame of the belt retractor, the signal transmission between the mechanical sensor and the blocking device taking place electrically. The locking device has an electromagnet, by means of which the locking element of the locking device can be moved.

Weiterhin sind Sicherheitsgurtanordnungen bekannt geworden, welche zwei Gurtaufroller aufweisen, nämlich einen für einen reinen Beckengurt und einen für einen reinen Schulter-Thorax-Gurt (im Weiteren: Schultergurt). Ein Vorteil einer solchen Sicherheitsgurtanordnung besteht darin, dass sich eine eventuell vorhandene Gurtlose des Beckengurts beim Straffen des Schultergurtes nicht auf diesen überträgt, da diese beiden Gurte entkoppelt sind.Furthermore, safety belt arrangements have become known which have two belt retractors, namely one for a pure lap belt and one for a pure shoulder-thorax belt (hereinafter: shoulder belt). One advantage of such a seat belt assembly is that any slack in the lap belt when tightening the shoulder belt is not transferred to it, as these two belts are decoupled.

Eine solche Sicherheitsgurtanordnung mit zwei Gurtstraffern ist in der DE 100 01 991 A1 beschrieben. Bei dieser Sicherheitsgurtanordnung sind zwei Beschleunigungssensoren vorgesehen, nämlich ein erster, welcher die Beschleunigung in Fahrzeuglängsrichtung detektiert und ein zweiter, welcher die Beschleunigung in Fahrzeugquerrichtung detektiert. Insbesondere wird hier vorgeschlagen, dass der erste Beschleunigungssensor sowohl den Straffer des Schultergurtes als auch den Straffer des Beckengurtes unmittelbar ansteuert, während der zweite Beschleunigungssensor den Straffer des Schultergurts unmittelbar und den Gurtstraffer des Beckengurts über ein Verzögerungsglied ansteuert.Such a seat belt assembly with two belt tensioners is in the DE 100 01 991 A1 described. In this seat belt arrangement, two acceleration sensors are provided, namely a first one which detects the acceleration in the vehicle longitudinal direction and a second one which detects the acceleration in the vehicle transverse direction. In particular, it is proposed here that the first acceleration sensor controls both the tensioner of the shoulder belt and the tensioner of the lap belt directly, while the second acceleration sensor controls the tensioner of the shoulder belt directly and the belt tensioner of the lap belt via a delay element.

Insbesondere im Hinblick auf selbstfahrende Autos besteht der Wunsch, die Sicherheitsgurtanordnung vollständig im Fahrzeugsitz zu integrieren, um so die Möglichkeit zu schaffen, den Fahrzeugsitz in eine Liegeposition bringen zu können und/oder den Fahrzeugsitz um die Z-Achse drehen zu können, so dass er eine Position in Fahrtrichtung und eine Position entgegen der Fahrtrichtung einnehmen kann.In particular with regard to self-driving cars, there is a desire to fully integrate the seat belt arrangement in the vehicle seat in order to create the possibility of being able to bring the vehicle seat into a reclining position and / or to be able to rotate the vehicle seat about the Z-axis so that it can can assume a position in the direction of travel and a position opposite to the direction of travel.

Hiervon ausgehend stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Sicherheitsgurtanordnung zum Einbau in ein Kraftfahrzeug, insbesondere zum Einbau in einen Fahrzeugsitz, zur Verfügung zu stellen, welche mit geringem Aufwand herstell- und endmontierbar ist und welcher eine hohe Betriebssicherheit bietet.Based on this, the present invention has the object of providing a seat belt arrangement for installation in a motor vehicle, in particular for installation in a vehicle seat, which can be manufactured and finally assembled with little effort and which offers high operational reliability.

Diese Aufgabe wird durch eine Sicherheitsgurtanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Ein Fahrzeugsitz mit einem solchen Gurtaufroller ist in Anspruch 9, ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Fahrzeugsitz ist in Anspruch 10 angegeben.This object is achieved by a seat belt arrangement having the features of claim 1. A vehicle seat with such a belt retractor is specified in claim 9, and a motor vehicle with such a vehicle seat is specified in claim 10.

Die erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordung weist zwei Gurtsysteme auf. Das heißt, es gibt einen ersten Gurtaufroller für einen ersten Gurt (insbesondere den Schultergurt) und einen zweiten Gurtaufroller für einen zweiten Gurt (insbesondere den Beckengurt). Natürlich ist für jeden Gurtaufroller eine fahrzeugsensitive Blockiereinrichtung vorgesehen. Diese Blockiereinrichtungen haben jeweils einen Sensor und eine Sperreinrichtung mit einem beweglichen Sperrelement.The seat belt arrangement according to the invention has two belt systems. This means that there is a first belt retractor for a first belt (in particular the shoulder belt) and a second belt retractor for a second belt (in particular the lap belt). Of course, a vehicle-sensitive blocking device is provided for each belt retractor. These blocking devices each have a sensor and a blocking device with a movable blocking element.

Erfindungsgemäß sind beide Sensoren elektronische Sensoren und die Sperrelemente sind jeweils mittels eines elektrisch oder elektromagnetisch arbeitenden Aktuators mittelbar oder unmittelbar beaufschlagbar. Hierbei ist wenigstens eine erste Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen, welche die Signale der beiden elektronischen Sensoren empfängt, diese auswertet und in Abhängigkeit der Auswertung zumindest einen der beiden Aktuatoren ansteuert.According to the invention, both sensors are electronic sensors and the blocking elements can each be acted upon indirectly or directly by means of an electrically or electromagnetically operating actuator. Here, at least one first evaluation and control unit is provided, which receives the signals from the two electronic sensors, evaluates them and, depending on the evaluation, controls at least one of the two actuators.

Der erste Gurtaufroller mit dem ersten Sensor ist hierbei in oder an der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes eingebaut und der zweite Gurtaufroller mit dem zweiten Sensor ist insbesondere in der Sitzfläche desselben Fahrzeugsitzes eingebaut. Es ist hierbei insbesondere bevorzugt, dass der Rahmen des ersten Gurtaufrollers den ersten Sensor trägt und der Rahmen des zweiten Gurtaufrollers den zweiten Sensor trägt. In der Regel ist der Rahmen des ersten Gurtaufrollers mit dem Rahmen der Rückenlehne starr verbunden und der Rahmen des zweiten Gurtaufrollers ist mit dem Rahmen der Sitzfläche starr verbunden. Somit ist die Position des ersten Sensors bezüglich des Rahmens der Rückenlehne genau definiert und die Position des zweiten Sensors ist in Bezug auf den Rahmen der Sitzfläche genau definiert. Hierbei ist die Lage (bis auf die irrelevante X-Position) des zweiten Sensors bezüglich des Fahrzeugs per se genau bekannt, die Position des ersten Sensors jedoch nicht, da die Neigung der Rückenlehne veränderlich ist.The first belt retractor with the first sensor is installed in or on the backrest of a vehicle seat and the second belt retractor with the second sensor is installed in particular in the seat surface of the same vehicle seat. It is particularly preferred here that the frame of the first belt retractor carries the first sensor and the frame of the second belt retractor carries the second sensor. As a rule, the frame of the first belt retractor is rigidly connected to the frame of the backrest and the frame of the second belt retractor is rigidly connected to the frame of the seat. Thus, the position of the first sensor is precisely defined with respect to the frame of the backrest and the position of the second sensor is precisely defined with respect to the frame of the seat surface. Here, the position (except for the irrelevant X position) of the second sensor with respect to the vehicle is known per se, but the position of the first sensor is not, since the inclination of the backrest is variable.

Für ein perfektes Funktionieren des ersten Gurtaufrollers ist es jedoch notwendig, die Neigung der Rückenlehne zu kennen, damit die Auswerte- und Steuereinheit die aktuell vom ersten Sensor „gesehene“ XY-Ebene in die XY-Ebene des Fahrzeugs umrechnen kann. Dies wäre grundsätzlich dadurch möglich, dass die Sicherheitsgurteinrichtung des Fahrzeugsitzes mit dem CAN-System des Fahrzeugs verbunden wird. Dies würde jedoch eine Art Kalibrierungsprozess beim Einbau des Fahrzeugsitzes in das Fahrzeug notwendig machen. Dies ist aufwendig und potentiell fehleranfällig. Erfindungsgemäß wird deshalb ein anderer Weg beschritten, welcher zu einem autarken Sicherheitsgurtsystem führt:

Die erste Auswerte- und Steuereinheit, welche zumindest den ersten Aktuator ansteuert, erhält nicht nur die Daten des ersten Sensors sondern auch die Daten des zweiten Sensors. Durch Abgleich der Sensordaten in der ersten elektronischen Auswerte- und Steuereinheit lassen sich ohne Rückgriff auf externe Daten alle relevanten Informationen ermitteln und somit lässt sich eine vollständig autonome Sicherheitsgurtanordung herstellen, welche die Blockierung oder Nichtblockierung der beiden Gurtwellen in jeder Fahrsituation korrekt ansteuert. Ein Datenabgleich zwischen Fahrzeug und Sicherheitsgurtsystem ist genauso wenig notwendig wie eine Kalibrierung des Systems auf das Fahrzeug bei Einbau des Sitzes. Dies Vereinfacht zum einen den Aufwand bei der Fahrzeugmontage und macht das Sicherheitsgurtsystem außerdem sehr sicher, da es auch (bis auf die Stromzufuhr) vollständig autonom arbeiten kann.

For the first belt retractor to function perfectly, however, it is necessary to know the inclination of the backrest so that the evaluation and control unit can convert the XY plane currently "seen" by the first sensor into the XY plane of the vehicle. In principle, this would be possible by connecting the seat belt device of the vehicle seat to the CAN system of the vehicle. However, this would make a kind of calibration process necessary when installing the vehicle seat in the vehicle. This is complex and potentially error-prone. According to the invention, therefore, a different approach is taken, which leads to a self-sufficient seat belt system:

The first evaluation and control unit, which controls at least the first actuator, receives not only the data from the first sensor but also the data from the second sensor. By comparing the sensor data in the first electronic evaluation and control unit, all relevant information can be determined without resorting to external data and thus a completely autonomous seat belt arrangement can be produced, which correctly controls the blocking or unblocking of the two belt shafts in every driving situation. A data comparison between the vehicle and the seat belt system is just as unnecessary as a calibration of the system to the vehicle when installing the seat. On the one hand, this simplifies the work involved in vehicle assembly and also makes the seat belt system very safe, since it can also work completely autonomously (apart from the power supply).

Es ist insbesondere bevorzugt, dass der der Sitzfläche zugeordnete Sensor ein Dreiachssensor ist. Hierdurch ist es ohne weiteres möglich, zwischen den Fahrzuständen „Unfall“, „normales Beschleunigen/normales Bremsen“, „Befahren einer Steigung/eines Gefälles“ und „Sitzlehne wurde verstellt“ (nur relevant für den Gurtaufroller in/an der Rückenlehne) zu unterscheiden, wodurch eine stets bedarfsgerechte Blockierung oder nicht Blockierung jeder Gurtwelle sichergestellt werden kann.It is particularly preferred that the sensor assigned to the seat surface is a three-axis sensor. This makes it possible to differentiate between the driving states “Accident”, “Normal acceleration / normal braking”, “Driving on an incline / downward slope” and “Seat back was adjusted” (only relevant for the belt retractor in / on the backrest) , whereby a blocking or non-blocking of each belt shaft can be ensured.

Es ist weiterhin zu bevorzugen, dass der der Rückenlehne zugeordnete Sensor wenigstens ein Zweiachssensor ist, damit dieser alle Unfallsituationen ohne Rückgriff auf die Daten des anderen Sensors detektieren kann. Dies macht das Sicherheitsgurtsystem noch sicherer.It is also preferable for the sensor assigned to the backrest to be at least one two-axis sensor so that it can detect all accident situations without resorting to the data from the other sensor. This makes the seat belt system even safer.

Es ist insbesondere bevorzugt, wenn jeder Gurtaufroller eine eigene Auswerte- und Steuereinheit aufweist, da das System dann auch bei einer Unterbrechung der Verbindung zwischen den beiden Gurtaufroller immer noch vollständig oder nahezu vollständig funktioniert.It is particularly preferred if each belt retractor has its own evaluation and control unit, since the system then still functions completely or almost completely even if the connection between the two belt retractors is interrupted.

Sensoren, wie sie erfindungsgemäß eingebaut werden, können als separate Bauteile ausgebildet oder jeweils in einem integrierten Schaltkreis (IC) integriert sein. Derartige Sensoren sind in heutigen elektronischen Geräten, wie beispielsweise Mobiltelefonen und Tabletts, weit verbreitet und detektieren in der Regel sowohl Beschleunigungswerte als auch eine Verkippung des Sensors gegenüber einer Soll-Lage. Somit tun solche Sensoren, sofern sie zweidimensional arbeiten, genau das, was ein mechanischer Sensor einer fahrzeugsensitiven Blockiereinrichtung tut.Sensors, as they are installed according to the invention, can be designed as separate components or each integrated in an integrated circuit (IC). Such sensors are widespread in today's electronic devices, such as cell phones and tablets, and usually detect both acceleration values and a tilting of the sensor with respect to a target position. Thus, if they work two-dimensionally, such sensors do exactly what a mechanical sensor of a vehicle-sensitive blocking device does.

Auch dreidimensional arbeitende Sensoren, deren zusätzliche Sensorachse (Z-Achse) bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise genutzt werden, sind in der Technik bekannt.Three-dimensional sensors, whose additional sensor axis (Z-axis) are preferably used in the present invention, are also known in the art.

Das Verwenden elektronischer Sensoren (IC-Sensoren) hat jedoch noch weitere Vorteile. Mechanische Sensoren haben genau einen Schaltpunkt. IC-Sensoren liefern kontinuierlich Daten. Daraus entsteht die Option, Verriegelungsszenarien zu adaptieren. Beispielsweise kann das Verriegeln aufgrund von Beschleunigungsprofilen, nicht aufgrund eines fixen Schwellenwertes erfolgen, wodurch sich z.B. bei Geländefahrt, schneller Kurvenfahrt und Roll-Over-Szenarien ein optimiertes Verriegelungsverhalten ergibt.Using electronic sensors (IC sensors) has other advantages as well. Mechanical sensors have exactly one switching point. IC sensors continuously provide data. This creates the option of adapting locking scenarios. For example, the locking can take place on the basis of acceleration profiles, not on the basis of a fixed threshold value, whereby e.g. in off-road driving, fast cornering and roll-over scenarios results in an optimized locking behavior.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Preferred embodiments of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugsitzes mit zwei Gurtaufrollern,
2 den Fahrzeugsitz der 1, wobei die Rückenlehne des Fahrzeugsitzes gegenüber dem Zustand der 1 verschwenkt ist,
3 eine Draufsicht auf das in 1 gezeigte aus Richtung R in 1.
4 den in den 1 und 2 gezeigten ersten Gurtaufroller in einer vergrößerten und ebenfalls stark schematischen Darstellung,
5 einen Beschleunigungssensor, welcher Teil der elektronischen Steuerungseinheit, nämlich deren Auswerte- und Steuereinheit des ersten Gurtaufrollers der 4 ist,
6 einen Beschleunigungssensor, welcher Teil der elektronischen Steuerungseinheit, nämlich deren Auswerte- und Steuereinheit des zweiten Gurtaufrollers ist,
7 ein Schema der gesamten Sicherheitsgurtanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
8 ein Blockdiagramm der Funktionsweise des zweiten Gurtaufrollers,
9 ein Blockdiagramm der Funktionsweise des ersten Gurtaufrollers, und
10 ein Schema der gesamten Sicherheitsgurtanordnung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,

The invention will now be explained in more detail using exemplary embodiments with reference to the figures. Here show:

1 a schematic representation of a vehicle seat with two belt retractors,
2 the vehicle seat of 1 , the backrest of the vehicle seat compared to the state of 1 is pivoted
3 a top view of the in 1 shown from direction R in 1 .
4th the in the 1 and 2 shown first belt retractor in an enlarged and also very schematic representation,
5 an acceleration sensor, which is part of the electronic control unit, namely its evaluation and control unit of the first belt retractor 4th is
6th an acceleration sensor, which is part of the electronic control unit, namely its evaluation and control unit of the second belt retractor,
7th a scheme of the entire seat belt arrangement according to a first embodiment,
8th a block diagram of the functioning of the second belt retractor,
9 a block diagram of the functioning of the first belt retractor, and
10 a scheme of the entire seat belt arrangement according to a second embodiment,

Die 1 bis 3 zeigen in schematischer Darstellung einen Fahrzeugsitz 10. Es kann sich hierbei um jeden Einzelsitz eines Fahrzeuges, also insbesondere um den Fahrersitz oder den Beifahrersitz, aber ebenso um einen Einzelsitz im Fond eines Kraftfahrzeugs handeln. Bei einem solchen Fahrzeugsitz kann die Rückenlehne 14 gegenüber der Sitzfläche 12 verschwenkt werden (2). Zumeist erfolgt die Verstellung elektrisch, sie kann jedoch auch manuell erfolgen. Insbesondere bei selbstfahrenden Autos, aber auch bei anderen Arten von Kraftfahrzeugen kann hierbei noch eine Verdrehbarkeit des Sitzes 10 um die Vertikalachse (Z-Achse) vorgesehen sein, so dass der Sitz in Fahrzeugrichtung oder entgegen der Fahrzeugrichtung orientiert sein kann.The 1 to 3 show a schematic representation of a vehicle seat 10 . This can be any individual seat of a vehicle, in particular the driver's seat or the front passenger seat, but also an individual seat in the rear of a motor vehicle. In such a vehicle seat, the backrest 14th opposite the seat 12 be pivoted ( 2 ). The adjustment is usually done electrically, but it can also be done manually. In particular in the case of self-driving cars, but also in other types of motor vehicles, the seat may still be rotatable 10 be provided around the vertical axis (Z-axis) so that the seat can be oriented in the vehicle direction or against the vehicle direction.

Der Fahrzeugsitz trägt zwei Gurtsysteme, nämlich ein erstes Gurtsystem mit einem ersten Gurt 26, welcher als Schulter-Thorax-Gurt (kurz. Schultergurt) dient, und einem zweiten Gurt 66, welcher als Beckengurt dient. Dies ist insbesondere gut in 3 zu sehen. Diese Figur zeigt den Fahrzeugsitz 10 mit einer darauf sitzenden Person im vollständig angeschnallten Zustand, das heißt, dass beide Gurte 26, 66 mittels einer nicht dargestellten Gurtzunge in ein Gurtschloss 27, 67 eingesteckt sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um zwei voneinander getrennte Gurtschlösser 27, 67, es könnte es sich jedoch ebenso um einen gemeinsames Gurtschloss handeln.The vehicle seat has two belt systems, namely a first belt system with a first belt 26th , which serves as a shoulder-thorax belt (shoulder belt for short), and a second belt 66 , which serves as a lap belt. This is especially good in 3 to see. This figure shows the vehicle seat 10 with a person sitting on it in full buckled state, that is, both straps 26th , 66 by means of a belt tongue, not shown, in a belt lock 27 , 67 are plugged in. In the exemplary embodiment shown, these are two belt buckles that are separate from one another 27 , 67 , but it could also be a common belt buckle.

Zu jedem Gurtsystem gehört ein Gurtaufroller 20, 60. Hierbei ist der erste Gurtaufroller 20 des ersten Gurtsystems in oder an der Rückenlehne 14 angeordnet und vorzugsweise starr mit dem Rahmen der Rückenlehne 14 verbunden. Der zweite Gurtaufroller 60 ist an oder in der Sitzfläche 12 angeordnet und ist ebenso vorzugsweise mit dem Rahmen der Sitzfläche starr verbunden. Die beiden Gurtaufroller 20, 60 können im Wesentlichen identisch aufgebaut sein, dies ist jedoch nicht zwingend. Insbesondere können beide Gurtaufroller 20, 60 eine elektrische Vorstraffeinrichtung aufweisen. Es wäre jedoch auch möglich, beide Gurtaufroller ohne elektrische Vorstraffeinrichtung auszuführen, oder nur einen der beiden Gurtaufroller, insbesondere den ersten Gurtaufroller, mit einer elektrischen Vorstraffeinrichtung auszugestalten. Für das weitere wird davon ausgegangen, dass beide Gurtaufroller 20, 60 im Wesentlichen gleich ausgebildet sind, so dass die Beschreibung eines der beiden Gurtaufroller, nämlich des ersten Gurtaufrollers 20, ausreichend ist. Dieser erste Gurtaufroller 20 wird nun mit Bezug auf die 4 näher beschrieben:

Der Gurtaufroller 20 weist einen Rahmen 22 aus einem starren Material, wie insbesondere Stahlblech, auf. Dieser Rahmen 22 trägt alle nachfolgend beschriebenen Elemente: Drehbar am Rahmen 22 ist eine erste Gurtwelle 24 gehalten, auf welcher der erste Gurt 26 teilweise aufgewickelt ist. Es ist eine zwischen Rahmen 22 und Gurtwelle 24 wirkende gurtsensitive Blockiereinrichtung vorgesehen, diese ist jedoch nicht dargestellt. Der Gurtaufroller hat weiterhin eine reversible Straffeinrichtung mit einem Elektromotor 28. Dieser ist direkt oder, wie darstellt, über ein Getriebe 30 mit der Gurtwelle 24 verbunden. Zur Ansteuerung dieses Motors 28 dient eine elektronische Steuerungseinheit, welche ebenfalls am Rahmen befestigt ist. Schematisch gezeigt ist in 3 die Leiterplatte 40 dieser elektronischen Steuerungseinheit (sowie ebenfalls sehr schematisch) verschiedene elektronische Bauelemente, welche auf dieser Leiterplatte 40 angeordnet sind. Die elektronische Steuereinheit ist an das Stromnetz des Fahrzeugs angeschlossen; dies ist durch den Pfeil mit dem Bezugszeichen 50 angedeutet.

A belt retractor belongs to every belt system 20th , 60 . Here is the first belt retractor 20th of the first belt system in or on the backrest 14th arranged and preferably rigid with the frame of the backrest 14th connected. The second belt retractor 60 is on or in the seat 12 arranged and is also preferably rigidly connected to the frame of the seat. The two belt retractors 20th , 60 can be constructed essentially identically, but this is not mandatory. In particular, both belt retractors 20th , 60 have an electrical pre-tensioning device. However, it would also be possible to design both belt retractors without an electrical pre-tensioning device, or to design only one of the two belt retractors, in particular the first belt retractor, with an electrical pre-tensioning device. For the rest it is assumed that both belt retractors 20th , 60 are designed essentially the same, so that the description of one of the two belt retractors, namely the first belt retractor 20th , is sufficient. This first belt retractor 20th will now refer to the 4th described in more detail:

The belt retractor 20th has a frame 22nd made of a rigid material, such as sheet steel in particular. This frame 22nd carries all elements described below: Rotatable on the frame 22nd is a first belt shaft 24 kept on which the first strap 26th is partially wound up. It's one between frames 22nd and belt shaft 24 acting belt-sensitive blocking device provided, but this is not shown. The belt retractor also has a reversible tensioning device with an electric motor 28 . This is direct or, as shown, via a transmission 30th with the belt shaft 24 connected. To control this motor 28 an electronic control unit is used, which is also attached to the frame. Schematically shown in 3 the circuit board 40 this electronic control unit (and also very schematically) various electronic components that are on this circuit board 40 are arranged. The electronic control unit is connected to the vehicle electrical system; this is indicated by the arrow with the reference number 50 indicated.

Wie dies bereits erwähnt wurde, ist eine Aufgabe der elektronischen Steuerungseinheit, den Elektromotor 28 der Straffeinrichtung anzutreiben, wozu eine Versorgungsleitung 52 dient. Es könnte auch eine Datenleitung vorgesehen sein, über welche der Elektromotor 28 Zustandsdaten an die Steuerungseinheit zurückmeldet (nicht dargestellt).As mentioned earlier, one job of the electronic control unit is the electric motor 28 to drive the tightening device, including a supply line 52 serves. A data line could also be provided via which the electric motor 28 Reports status data back to the control unit (not shown).

Die elektronische Steuerungseinheit hat jedoch noch eine zweite Aufgabe, sie ist nämlich Teil der fahrzeugsensitiven Blockiereinrichtung, sie trägt nämlich deren Sensor 42 sowie eine erste Auswerte- und Steuereinheit 44, welche im ersten Ausführungsbeispiel ausschließlich der ersten Blockiereinrichtung zugeordnet ist. Diese Auswerte- und Steuereinheit 44 ist hier als separates Element dargestellt, kann jedoch auch Teil eines ICs mit weiteren Funktionen sein. Auch der erste Sensor 42 kann ein separates Bauelements sein oder er kann Teil eines integrierten Schallkreises (IC) sein. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der erste Sensor 42 ein Zwei-Achs-Sensor mit den Achsen X₁ (Fahrzeuglängsrichtung) und Y₁ (Fahrzeugquerrichtung) (5). Es könnte an dieser Stelle jedoch auch ein Dreiachssensor verbaut sein.However, the electronic control unit has a second task, namely it is part of the vehicle-sensitive blocking device, namely it carries its sensor 42 and a first evaluation and control unit 44 which in the first exemplary embodiment is assigned exclusively to the first blocking device. This evaluation and control unit 44 is shown here as a separate element, but can also be part of an IC with additional functions. The first sensor too 42 can be a separate component or it can be part of an integrated sound circuit (IC). In the embodiment shown is the first sensor 42 a two-axis sensor with axes X ₁ (vehicle longitudinal direction) and Y ₁ (vehicle transverse direction) ( 5 ). A three-axis sensor could also be installed at this point.

Der andere Teil der fahrzeugsensitiven Blockiereinrichtung ist die mechanische Sperreinrichtung, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen von der ersten Auswerte- und Steuereinheit 44 angesteuerten Aktuator, im gezeigten Ausführungsbeispiel einen Elektromagneten 32, aufweist. Die Ansteuerung des Elektromagneten 32 durch die erste Auswerte- und Steuereinheit 44 erfolgt über die Versorgungsleitung 54. Der Aktuator (hier der Elektromagnet) wirkt mit einem mechanischen Sperrelement zusammen. Die Einwirkung des Elektromagneten kann (wie dargestellt) entweder direkt, oder auch indirekt (beispielsweise durch Betätigung eines Hebels) erfolgen. Insofern ist die Darstellung in 4 nur als schematisch und beispielhaft zu verstehen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wirkt zwischen dem Sperrelement 34 und dem Rahmen 22 eine Feder 36. Ist der Elektromagnet 32 angeschaltet d.h., dass Strom durch die Versorgungsleitung 52 fließt, so zieht der Elektromagnet 32 das Sperrelement von einem Verriegelungskopf 24a der Gurtwelle 24 weg und die Gurtwelle kann sich im Rahmen 22 drehen. Fließt kein Strom durch die Versorgungsleitung 54 fährt das Sperrelement aufgrund der Kraft der Feder in den Verriegelungskopf ein und die Gurtwelle 24 ist gegen den Rahmen 22 blockiert. Fällt also im Falle eines Unfalls der Strom komplett aus, so tritt automatisch der Verriegelungszustand ein (fail safe).The other part of the vehicle-sensitive blocking device is the mechanical blocking device, which is characterized in that it is one of the first evaluation and control unit 44 controlled actuator, in the illustrated embodiment an electromagnet 32 , having. The control of the electromagnet 32 by the first evaluation and control unit 44 takes place via the supply line 54 . The actuator (here the electromagnet) interacts with a mechanical locking element. The action of the electromagnet can (as shown) take place either directly or indirectly (for example by actuating a lever). In this respect, the representation in 4th to be understood only as schematic and exemplary. In the embodiment shown, acts between the locking element 34 and the frame 22nd a feather 36 . Is the electromagnet 32 switched on ie that current through the supply line 52 flows, the electromagnet pulls 32 the locking element from a locking head 24a the belt shaft 24 away and the belt shaft can move in the frame 22nd rotate. No current flows through the supply line 54 the locking element moves into the locking head and the belt shaft due to the force of the spring 24 is against the frame 22nd blocked. If, in the event of an accident, the power fails completely, the locking state occurs automatically (fail safe).

Weiterhin verfügt die elektronische Steuereinheit über einen Dateneingang 56, über welchen - wie nachfolgend dargestellt - die Daten eines zweiten Sensors des zweiten Gurtaufrollers 60 der ersten Auswerte- und Steuereinheit 44 zuführbar sind.The electronic control unit also has a data input 56 , via which - as shown below - the data from a second sensor of the second belt retractor 60 the first evaluation and control unit 44 are supplied.

Der zweite Gurtaufroller 60 kann im Wesentlichen genauso aufgebaut sein wie der erste Gurtaufroller 20 (sofern auch dieser eine Vorstraffeinrichtung aufweisen soll). Es gibt jedoch zwei Unterschiede: Statt eines Dateneingangs 56 ist ein Datenausgang vorgesehen und der Sensor ist ein Dreiachssensor (zweiter Sensor 82 - 6).The second belt retractor 60 can be constructed essentially the same as the first belt retractor 20th (if this also has a pre-tensioning device should have). However, there are two differences: Instead of a data input 56 a data output is provided and the sensor is a three-axis sensor (second sensor 82 - 6th ).

Somit kann man die Sicherheitsgurtanordnung schematisch wie in 7 darstellen: Der ersten Gurtaufroller 20 weist die erste Gurtwelle 24 mit der zugeordneten Blockiereinrichtung, den ersten Sensor 42 und eine erste Auswerte- und Steuereinheit 44 auf, welche den ersten Elektromagneten 32 der ersten Blockiereinrichtung ansteuert. Der zweite Gurtaufroller 60 weist neben der zweiten Gurtwelle 64 und der zugeordneten Blockiereinrichtung den zweiten Sensor 82 und eine zweite Auswerteeinheit 84 auf. Diese zweite Auswerte- und Steuereinheit 84 steuert den zweiten Elektromagneten 72 der zweiten Blockiereinrichtung an. Der erste Sensor 42 ist mit der ersten Auswerte- und Steuereinheit 44 und der zweite Sensor 82 ist mit der zweiten Auswerte- und Steuereinheit 84 und zusätzlich zumindest mittelbar mit der ersten Auswerte- und Steuereinheit 44 verbunden. Somit arbeitet der zweite Gurtaufroller (bis auf die Stromzuführung) vollständig autark. Der erste Gurtaufroller 20 arbeitet (bis auf die Stromzufuhr) ebenso autark, jedoch mit Abgleich zum zweiten Gurtaufroller 60, nämlich dessen Sensor (zweiter Sensor 82), wie nun mit Bezug auf die 8 und 9 beschrieben wird: Thus, the seat belt arrangement can be shown schematically as in 7th represent: The first belt retractor 20th has the first belt shaft 24 with the associated blocking device, the first sensor 42 and a first evaluation and control unit 44 on which the first electromagnet 32 the first blocking device controls. The second belt retractor 60 points next to the second belt shaft 64 and the associated blocking device, the second sensor 82 and a second evaluation unit 84 on. This second evaluation and control unit 84 controls the second electromagnet 72 the second blocking device. The first sensor 42 is with the first evaluation and control unit 44 and the second sensor 82 is with the second evaluation and control unit 84 and additionally at least indirectly with the first evaluation and control unit 44 connected. This means that the second belt retractor (apart from the power supply) works completely independently. The first belt retractor 20th works (apart from the power supply) just as self-sufficient, but with adjustment to the second belt retractor 60 , namely its sensor (second sensor 82 ), as now with reference to the 8th and 9 is described:

Mit Bezug auf die 8 wird zunächst die Funktionsweise des zweiten Gurtaufrollers 60, insbesondere dessen zweiter Auswerte- und Steuereinheit 84 näher beschrieben. Wie dies bereits erwähnt wurde, empfängt die zweite Auswerte- und Steuereinheit 84 Signale des zweiten Beschleunigungssensors 82, welcher ortsfest mit dem Rahmen des zweiten Gurtaufrollers 60 und somit starr mit dem Rahmen der Sitzfläche verbunden ist. Dieser zweite Sensor 82 übermittelt sämtliche von ihm ermittelten Änderungen der Geschwindigkeiten in allen Raumrichtungen X, Y, Z sowie sämtliche Drehungen des Sensors um die X- oder Y-Achse.With reference to the 8th The first thing is how the second belt retractor works 60 , especially its second evaluation and control unit 84 described in more detail. As already mentioned, the second evaluation and control unit receives 84 Signals from the second acceleration sensor 82 , which is stationary with the frame of the second belt retractor 60 and is thus rigidly connected to the frame of the seat. This second sensor 82 transmits all changes in the speeds determined by it in all spatial directions X, Y, Z and all rotations of the sensor around the X or Y axis.

Im ersten Schritt S1 entscheidet die Auswerte- und Steuereinheit 84, ob aktuell ein Zustand vorliegt, welcher zu einem Verriegeln der zweiten Gurtwelle 64 führen muss. Dies ist dann der Fall, wenn die Beschleunigung oder die Verzögerung in X-Richtung einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, oder wenn die Neigung um die X-Achse (α) oder die Neigung um die Y-Achse (β) andere vorbestimmte Grenzwerte überschreitet. Ist eine dieser Bedingung erfüllt, so steuert die Auswerte- und Steuereinheit 84 den zweiten Elektromagnet 72 an und es erfolgt ein Verriegeln der Gurtwelle im Rahmen. Ist keine dieser Bedingung erfüllt, so überprüft die zweite Auswerte- und Steuereinheit 84 in einem zweiten Schritt S2, ob sich der Neigungs- oder Beschleunigungswert in X-Richtung (ΔX₂) des zweiten Beschleunigungssensors 82 unterhalb des oben genannten Grenzwertes ändert. Liegt keine Änderungen vor, so bedeutet dies, dass das Auto steht, oder sich mit konstanter Geschwindigkeit auf einer Ebene bewegt. In diesem Fall erfolgt kein weiterer Schritt und der Abfrageprozess beginnt von neuem. Ist der Neigungs- oder Beschleunigungswert ΔX₂ jedoch von 0 verschieden, erfolgt in einem dritten Schritt S3 eine weitere Prüfung dahingehend, ob sich auch der Neigungs- oder Beschleunigungswert in Z-Richtung (ΔZ₂) ändert. Ist dies nicht der Fall, liegt eine normale Beschleunigung oder Verzögerung vor. Auch hier erfolgt keine weitere Aktion und die Auswerteroutine kehrt zum Anfang zurück. Ändert sich jedoch gleichzeitig mit dem Wert X₂ auch der Wert Z₂, so lässt dies auf das Befahren einer Steigung oder eines Gefälles schließen. In diesem Fall kann das System die Verriegelungsgrenzwerte anpassen, bis das Fahrzeug die Steigung/Gefälle wieder verlassen hat.In the first step S1 the evaluation and control unit decides 84 whether there is currently a state that leads to a locking of the second belt shaft 64 must lead. This is the case when the acceleration or deceleration in the X direction exceeds a predetermined limit value, or when the inclination about the X axis (α) or the inclination about the Y axis (β) exceeds other predetermined limit values. If one of these conditions is met, the evaluation and control unit controls 84 the second electromagnet 72 on and the belt shaft is locked in the frame. If none of these conditions are met, the second evaluation and control unit checks 84 in a second step S2 whether the inclination or acceleration value is in the X direction (ΔX ₂ ) of the second acceleration sensor 82 changes below the above limit. If there are no changes, this means that the car is stationary or moving at a constant speed on a plane. In this case, there is no further step and the query process starts again. However, if the inclination or acceleration value ΔX ₂ is different from 0, a third step takes place S3 Another check to determine whether the inclination or acceleration value also changes in the Z direction (ΔZ ₂ ). If this is not the case, there is normal acceleration or deceleration. Here, too, no further action takes place and the evaluation routine returns to the beginning. If, however, the value Z _{2 changes} at the same time as the value X ₂ , this indicates that an uphill or downhill gradient is being driven. In this case, the system can adjust the locking limits until the vehicle has left the uphill / downhill slope again.

Mit Bezug auf die 9 wird nun der Steuerungsprozess der ersten Auswerte- und Steuereinheit 44 beschrieben. Die ersten beiden Schritte laufen ab wie die ersten beiden Schritte der zweiten Auswerte- und Steuereinheit 84, jedoch mit den X- und Y-Werten des ersten Sensors 42 (X₁, Y₁). Der Unterschied zum Steuerungsprozess der zweiten Auswerte- und Steuereinheit 84 besteht darin, dass nach dem zweiten Schritt S2 ein Zwischenschritt ZS durchgeführt wird, in welchem im Falle einer detektierten Änderung des X₁ Wertes (ΔX₁) überprüft wird, ob sich der X₂-Wert in gleichem Maße ändert. Ist dies der Fall, geht es weiter wie oben mit Bezug auf die zweite Auswerte- und Steuereinheit 84 beschrieben, also auch mit Rückgriff auf den Z₁-Wert. Wird jedoch ein Unterschied dieser beiden Werte detektiert, so schließt die erste Auswerteeinheit auf eine Verstellung der Rückenlehne, woraufhin die XY-Ebene des ersten Sensors 42 in Bezug auf den Sensor 2 neu berechnet wird, so dass immer sichergestellt ist, dass die Lage der X₁Y₁-Ebene, welche der Berechnung der ersten Auswerteeinheit zugrunde gelegt wird, in Bezug auf die Lage der X₂Y₂-Ebene (die ja in Bezug auf das Fahrzeug unveränderlich ist), bekannt ist.With reference to the 9 is now the control process of the first evaluation and control unit 44 described. The first two steps run like the first two steps of the second evaluation and control unit 84 , but with the X and Y values of the first sensor 42 (X ₁ , Y ₁ ). The difference to the control process of the second evaluation and control unit 84 is that after the second step S2 an intermediate step ZS is carried out, in which, in the event of a detected change in the X ₁ value (ΔX ₁ ), a check is made to determine whether the X ₂ value changes to the same extent. If this is the case, the process continues as above with reference to the second evaluation and control unit 84 described, also with recourse to the Z ₁ value. However, if a difference between these two values is detected, the first evaluation unit concludes that the backrest has been adjusted, whereupon the XY plane of the first sensor 42 in relation to the sensor 2 is recalculated, so that it is always ensured that the position of the X ₁ Y ₁ plane on which the calculation of the first evaluation unit is based, in relation to the position of the X ₂ Y ₂ plane (which yes in relation to the Vehicle is unchangeable), is known.

Man sieht also, dass der zweite Gurtaufroller 60 vollständig autonom arbeitet und der erste Gurtaufroller 30 fast autonom arbeitet, wobei er lediglich einen Abgleich mit dem zweiten Sensor 82 benötigt. Er funktioniert jedoch immer noch, wenn die Verbindung zum zweiten Sensor 82 unterbrochen wird, in diesem Fall verwendet er die zuletzt gespeicherte X₁Y₁-Ebene. In jedem Fall benötigt die gesamte Sicherheitsgurtanordnung keine externen Daten (also Daten des Fahrzeug CAN-Systems), es arbeitet also autonom.So you can see that the second belt retractor 60 works completely autonomously and the first belt retractor 30th works almost autonomously, whereby it only compares it with the second sensor 82 needed. However, it still works when connected to the second sensor 82 interrupted, in this case it uses the last saved X ₁ Y ₁ -plane. In any case, the entire seat belt arrangement does not require any external data (i.e. data from the vehicle CAN system), so it works autonomously.

Wie in der 10 dargestellt, ist es grundsätzlich auch möglich, nur eine Auswerte- und Steuereinheit (hier als erste Auswerte- und Steuereinheit 44 bezeichnet) vorzusehen, welche Signale von beiden Sensoren empfängt und beide Elektromagneten ansteuert. In diesem Fall ist diese Auswerte- und Steuereinheit Teil beider Blockiereinrichtungen. Die beiden Gurtaufroller so auszugestalten, dass jeder eine eigene Auswerteeinheit aufweist, macht das System jedoch noch sicherer, da selbst bei Ausfall eines der Teilsysteme das andere nach wie vor arbeitet.Like in the 10 shown, it is basically also possible to have only one evaluation and control unit (here as the first evaluation and control unit 44 designated), which receives signals from both sensors and controls both electromagnets. In this case, this evaluation and control unit is part of both blocking devices. Designing the two belt retractors so that each has its own evaluation unit makes the system even more secure, since even if one of the subsystems fails, the other will still work.

Trotz der Tatsache, dass die fahrzeugsensitiven Blockiereinrichtungen autonom arbeiten, kann es sinnvoll sein, die Sicherheitsgurtanordnung an das CAN-System des Fahrzeugs anzuschließen, da sich hieraus zahlreiche weitere Vorteile ergeben: Es ist ein redundanter Abgleich von Sensordaten möglich, was zu einer Erhöhung der funktionalen Sicherheit führt. Weiterhin kann die Wake-Up-Strategie des Fahrzeugs mitgenutzt werden, was das Powermanagement verbessert. Trotz des fail safe (Kein Strom - kein Gurt) kann eine Reibbremse entfallen, da moderne Fahrzeuge im Falle einer Panne z.B. in den Limp-Modus schalten. Die Diagnosefähigkeit und Zustandsabfrage der Verriegelungsfunktion wird verbessert, wodurch sich die funktionale Sicherheit erhöht. Schließlich kann die Sitzlagenerkennung (das heißt die Detektion der Neigung der Rückenlehne) (HAD Modus) ans Fahrzeug zurückgemeldet werden (zur Auswahl der Active-Safety-Strategie). Weiterhin können der oder die Auswerte- und Steuereinheiten in diesem Fall die Position des Fahrzeugsitzes im Fahrzeug bei der Ansteuerung des Aktuators oder der Aktuatoren berücksichtigen, sofern mehr als eine Position (insbesondere in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung) vorgesehen ist.Despite the fact that the vehicle-sensitive blocking devices work autonomously, it can make sense to connect the seat belt arrangement to the vehicle's CAN system, as this results in numerous other advantages: A redundant comparison of sensor data is possible, which increases the functional Security leads. The vehicle's wake-up strategy can also be used, which improves power management. Despite the fail safe (no electricity - no belt) a friction brake can be omitted, as modern vehicles in the event of a breakdown e.g. switch to limp mode. The ability to diagnose and query the status of the locking function is improved, which increases functional safety. Finally, the seat position detection (i.e. the detection of the inclination of the backrest) (HAD mode) can be reported back to the vehicle (to select the active safety strategy). Furthermore, the evaluation and control unit (s) in this case can take into account the position of the vehicle seat in the vehicle when activating the actuator or actuators, provided that more than one position (in particular in the forward and backward direction) is provided.

Wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, kann ein Gurtwellensensor 25 vorgesehen sein. Durch Einbindung dieser Daten in den Verriegelungsalgorithmus ergeben sich weitere Vorteile: Zum einen kann durch das Verwenden dieser Information das Vorstraffverhalten eleganter und feiner abgestimmt werden, was den Trage- und Verwendungskomfort weiter erhöht. Dies ist im Besonderen wichtig für jegliche HAD Modi, die neben dem teil/autonomen Fahren eben genau den Komfortaspekt benötigen. Weiterhin kann hierdurch ein Verriegeln, insbesondere auf einer Schüttelstrecke, vermieden werden, wenn kein Gurtbandauszug detektiert wird. Zusätzlich kann ein „versehentliches“ Verriegeln beim schnellen Anschnallen unterdrückt werden. Schließlich kann eine Kindersitz-Funktion ohne mechanische Umsetzung erzielt werden.As shown in the exemplary embodiment, a belt shaft sensor 25th be provided. By integrating this data into the locking algorithm, there are further advantages: On the one hand, by using this information, the pre-tensioning behavior can be more elegantly and finely tuned, which further increases the wearing comfort and convenience of use. This is particularly important for any HAD modes that, in addition to partially / autonomous driving, require precisely the comfort aspect. Furthermore, locking, in particular on a shaking section, can be avoided in this way if no belt extension is detected. In addition, "accidental" locking when buckling up quickly can be suppressed. Finally, a child seat function can be achieved without mechanical implementation.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010: FahrzeugsitzVehicle seat
1212th: SitzflächeSeat
1414th: Rückenlehnebackrest
1616: Kopfstützeheadrest
2020th: erster Gurtaufrollerfirst belt retractor
2222nd: Rahmenframe
2424: erste Gurtwellefirst belt shaft
24a24a: erster Verriegelungskopffirst locking head
2525th: GurtwellensensorBelt shaft sensor
2626th: erster Gurtfirst strap
2727: erstes Gurtschlossfirst belt buckle
2828: ElektromotorElectric motor
3030th: Getriebetransmission
3232: erster Elektromagnetfirst electromagnet
3434: erstes Sperrelementfirst locking element
3636: Federfeather
4040: LeiterplatteCircuit board
4242: erster Sensorfirst sensor
4444: erste Auswerte- und Steuereinheitfirst evaluation and control unit
5050: StromversorgungPower supply
5252: Versorgungsleitung des ElektromotorsSupply line of the electric motor
5454: Versorgungsleitung des ElektromagnetenSupply line of the electromagnet
5656: DateneingangData input
6060: zweiter Gurtaufrollersecond belt retractor
6464: zweite Gurtwellesecond belt shaft
64a64a: zweiter Verriegelungskopfsecond locking head
6666: zweiter Gurtsecond strap
6767: zweites Gurtschlosssecond belt buckle
7272: zweiter Elektromagnetsecond electromagnet
7474: zweites Sperrelementsecond locking element
8282: zweiter Sensorsecond sensor
8484: zweite Auswerte- und Steuereinheitsecond evaluation and control unit

Claims

Safety belt arrangement for a vehicle seat (10) having a first belt retractor (20), which has a frame (22) and a first blocking device for a first belt shaft (24), for a first belt (26), the first blocking device having a first vehicle-sensitive sensor (42 ) and wherein the frame (22) of the first belt retractor (20) and the first vehicle-sensitive sensor (42) are at least indirectly connected to the frame of the backrest (14) of a vehicle seat (10), and - a frame and a second blocking device for a second belt retractor (60) having a second belt shaft (64) for a second belt (66), the second blocking device having a second having vehicle-sensitive sensor (72) and wherein the frame of the second belt retractor (60) and the second sensor (82) are at least indirectly connected to the frame of the seat surface (12) of this vehicle seat (10), wherein - first vehicle-sensitive sensor (42) and second vehicle-sensitive sensor are electronic sensors (72), - first and second blocking devices each have a blocking element (34, 74), which can each be acted upon directly or indirectly by means of an electrically or electromagnetically operating actuator (32, 72), and - a first evaluation - and control unit (44) is provided, which receives the signals from the two electronic sensors (42, 82), evaluates them and, depending on the evaluation, controls at least the actuator (32) of the first blocking device and compares the signals from the two vehicle-sensitive sensors ( 42, 82) determines the inclination of the backrest (14) of the vehicle seat (10) with respect to the vehicle.

Seat belt arrangement according to Claim 1 , characterized in that the first evaluation and control unit (44) exclusively controls the actuator (32) of the first blocking device and that a second evaluation and control unit (84) is provided which only controls the actuator (72) of the second blocking device.

Seat belt arrangement according to Claim 2 , characterized in that the second evaluation and control unit (84) is only connected to the second vehicle-sensitive sensor (82), not to the first vehicle-sensitive sensor (42).

Seat belt arrangement according to Claim 2 or Claim 3 , characterized in that the first evaluation and control unit (44) is part of the first belt retractor (20) and that the second evaluation and control unit (84) is part of the second belt retractor (60).

Seat belt arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the sensors, preferably the second sensor (82), can detect the changes in position and / or speed in all three spatial directions.

Safety belt arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the blocking devices block in the currentless state.

Seat belt arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that only the signals from the two vehicle-sensitive sensors (42, 82) are used to control the actuators, so that the seat belt arrangement works autonomously.

Seat belt arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that at least one evaluation and control unit (44, 84) also has a signal input via which the control unit receives information regarding the orientation of the vehicle seat (10) in the vehicle, so that at least one evaluation and control unit (44, 84) takes into account the information relating to the orientation of the vehicle seat when activating at least one of the actuators.

Vehicle seat (10) with a seat belt arrangement according to one of the preceding claims.

Motor vehicle with a vehicle seat (10) according to Claim 9 .