DE102018132998B4

DE102018132998B4 - Sicherheitsgurtführungserfassungssystem für einen sicherheitsgurt eines fahrzeugs

Info

Publication number: DE102018132998B4
Application number: DE102018132998.9A
Authority: DE
Inventors: Scott D. Thomas; George Helou
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2018-12-19
Publication date: 2024-02-01
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: US10569738B2; US20190193676A1; CN109941223A; DE102018132998A1; CN109941223B

Abstract

Sicherheitsgurtführungserfassungssystem für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs, wobei der Sicherheitsgurt eine Verriegelungsplatte beinhaltet, wobei das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem Folgendes umfasst:eine Gurtschloss-Montageanordnung, die eine erste Halterung oder einen ersten Riemen umfasst, wobei die erste Halterung oder der erste Riemen zum Verbinden mit einem Gurtschloss konfiguriert ist; undeinen Sensor, der direkt oder indirekt an einer der ersten Halterungen, dem ersten Riemen und dem Gurtschloss befestigt und konfiguriert ist, um Änderungen in einem Parameter zu erkennen, wobei die Änderungen bezeichnend sind für (i) ein Biegemoment, eine Kraft, eine Winkelposition oder einer Winkelbewegung der ersten Halterung, des ersten Riemens oder des Gurtschlosses;dadurch gekennzeichnet , dassdie Änderungen ferner bezeichnend für (ii) das Führen des Sicherheitsgurts sind;wobei die erste Halterung zusammen mit einer zweiten Halterung zumindest einen Abschnitt eines Gelenks bildet, das einen Versatzabschnitt aufweist, über den sich der erste Riemen hinweg erstreckt;wobei ein erstes Ende des ersten Riemens an der ersten Halterung und ein zweites Ende des ersten Riemens an der zweiten Halterung befestigt ist; undwobei der Sensor an dem Riemen befestigt ist.

Description

EINLEITUNG
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Sicherheit der Fahrzeuginsassen und insbesondere auf ein Sicherheitsgurtführungserfassungssystem für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es der Art nach im Wesentlichen aus der CN 204 196 844 U bekannt ist.
Sicherheitsgurte werden von den Fahrzeuginsassen angelegt, um Verletzungen im Falle einer Fahrzeugkollision zu vermeiden. Sicherheitsgurte reduzieren nachweislich das Verletzungsrisiko bei einem Unfall erheblich. Einige moderne Fahrzeugsysteme beinhalten Sensoren zum Erkennen, auf welchen Fahrzeugsitzen ein Fahrzeuginsasse sitzt und ob die Sicherheitsgurte für diese Sitze angelegt sind. Diese Systeme werden häufiger für Vordersitze eines Fahrzeugs eingesetzt. Möglicherweise werden diese Systeme jedoch künftig häufiger in anderen Sitzpositionen und in autonomen Fahrzeugen in unterschiedlichen außergewöhnlichen Sitzpositionen eingesetzt. Wenn bei der Verwendung dieser Systeme ein Sicherheitsgurt nicht angelegt wird, geben die Fahrzeugsysteme akustische und optische Warnmeldungen aus, die anzeigen, dass ein Sicherheitsgurt nicht angelegt ist.
Einige Fahrzeuginsassen entscheiden sich dafür, keinen Sicherheitsgurt anzulegen und unternehmen große Anstrengungen, um elektronische Fahrzeugsysteme zu vermeiden und/oder zu täuschen, damit sie so funktionieren, als ob die Fahrzeuginsassen einen Sicherheitsgurt angelegt hätten. So kann beispielsweise ein Fahrzeuginsasse, der es vorzieht, keinen Sicherheitsgurt anzulegen, den Sicherheitsgurt anlegen und dann auf dem Sicherheitsgurt sitzen, anstatt den Sicherheitsgurt anzuschnallen. Als weiteres Beispiel kann ein Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt hinter den Sitz wickeln und eine Verriegelungsplatte des Sicherheitsgurtes in einen Gurtschloss einschieben (bezeichnet als „Anschnallen des Sicherheitsgurts“). Als noch ein weiteres Beispiel kann ein Fahrzeuginsasse eine vorgetäuschte Verriegelungsplatte in ein Gurtschloss einführen und damit die Fahrzeugelektronik so betreiben, als ob die entsprechende Sicherheitsverriegelungsplatte in das Gurtschloss eingesteckt wäre.
Einige Fahrzeuginsassen legen die Sicherheitsgurte nicht ordnungsgemäß an. Ein Sicherheitsgurt ist typischerweise so konzipiert, dass er einen Beckengurtbereich (oder „Beckengurt“) und einen Schultergurtbereich (oder „Schultergurt“) vorsieht. Der Beckengurt ist im Allgemeinen dazu bestimmt, über der Taille und/oder dem Beckenbereich eines Fahrzeuginsassen getragen zu werden. Der Schultergurt ist zum Tragen über Schulter und Rumpf eines Fahrzeuginsassen bestimmt. Der Beckengurt und der Schultergurt begrenzen die Vorwärtsbewegung eines Fahrzeuginsassen bei einem Unfall. Einige Fahrzeuginsassen sitzen auf Beckengurten und/oder legen Schultergurte hinter ihren Rücken, unter ihre Schulter, um ihren Oberkörper herum und nicht über ihre Schulter oder auf der falschen Seite des Kopfes, was eine unsachgemäße Gurtführung und ein erhöhtes Verletzungsrisiko im Falle eines Unfalls darstellt.
KURZDARSTELLUNG
Erfindungsgemäß wird ein Sicherheitsgurtführungserfassungssystem für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs vorgestellt, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 auszeichnet.
Bei weiteren Merkmalen ist der Sensor zum Ausgeben eines Signals konfiguriert, das ein Massen- und Schwingungsmuster oder Oberwellen anzeigt, die von der ersten Halterung, dem ersten Riemen oder dem Gurtschloss wahrgenommen werden.
Bei weiteren Merkmalen beinhaltet das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem weiterhin eine Wheatstone-Brücke, wobei der Sensor an der ersten Halterung befestigt ist. Die Wheatstone-Brücke beinhaltet den Sensor.
Bei weiteren Merkmalen beinhaltet die Gurtschloss-Montageanordnung ferner mindestens ein Gelenk und das mindestens eine Gelenk ist kardanisch aufgehängt oder biegbar.
Bei weiteren Merkmalen beinhaltet das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem die erste Halterung und zusätzlich einen Schutz. Der Schutz ist zum Befestigen an der ersten Halterung konfiguriert und deckt mindestens einen der Sensoren oder das Gurtschloss ab.
Bei weiteren Merkmalen beinhaltet das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem die erste Halterung und den ersten Riemen und beinhaltet ferner: mindestens ein Gelenk, das mindestens eines von einem Kardangelenk, einem ersten biegsamen Gelenk oder einem zweiten biegsamen Gelenk beinhaltet; eine zweite Halterung, die mit der ersten Halterung über das mindestens eine Gelenk verbunden ist, wobei der erste Riemen mit der ersten Halterung und der zweiten Halterung verbunden ist und wobei der Sensor mit dem ersten Riemen verbunden ist; einen zweiten Riemen, der mit der ersten Halterung und der zweiten Halterung verbunden ist; sowie einen zweiten Sensor, der mit dem zweiten Riemen verbunden ist.
Bei weiteren Merkmalen beinhaltet das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem die erste Halterung und den ersten Riemen und beinhaltet ferner: eine zweite Halterung, wobei der erste Riemen mit der ersten Halterung und mit der zweiten Halterung verbunden ist, wobei die zweite Halterung zum Betätigen in Bezug auf die erste Halterung über einen Drehpunkt konfiguriert ist und wobei sich der erste Riemen über den Drehpunkt erstreckt; sowie ein erstes Halteelement, das an mindestens einer der ersten Halterung oder der zweiten Halterung befestigt und zum Halten des Sensors konfiguriert ist.
Bei weiteren Merkmalen beinhaltet das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem ferner: ein Befestigungselement; und einen ersten Riemen, der einen Federabschnitt und einen verlängerten Abschnitt beinhaltet, wobei der Federabschnitt auf einer ersten Seite des ersten Halteelements angeordnet ist und der verlängerte Abschnitt auf einer zweiten Seite des ersten Halteelements angeordnet ist.
Bei weiteren Merkmalen beinhaltet das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem ferner eine dritte Halterung (i), die mit der ersten Halterung verbunden und konfiguriert ist, um diese in einer ersten Winkelrichtung zu schwenken, die einer ersten Ebene zugeordnet ist, und (ii) mit der zweiten Halterung verbunden und konfiguriert ist, um diese in Bezug auf die zweite Halterung in einer zweiten Winkelrichtung zu schwenken, die einer zweiten Ebene zugeordnet ist.
Bei weiteren Merkmalen beinhaltet das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem ferner: einen zweiten Sensor; einen zweiten Riemen, der mit der ersten Halterung und der zweiten Halterung verbunden ist; und ein zweites Halteelement, das an einer der ersten Halterung und der zweiten Halterung befestigt und konfiguriert ist, um den zweiten Sensor zu halten.
Bei weiteren Merkmalen ist ein Fahrzeugsystem vorgesehen und beinhaltet: das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem; ein Sicherheitsgurtmodul, das konfiguriert ist, um ein Ausgangssignal basierend auf einem Ausgang des Sensors zu erzeugen; und mindestens eines von (i) einem Insassenwarnmodul, das konfiguriert ist, um basierend auf dem Ausgangssignal eine Warnung für den Insassen zu erzeugen, oder (ii) einem Fahrzeugsteuermodul, das konfiguriert ist, um basierend auf dem Ausgangssignal ein Steuersignal zu erzeugen, um den Betrieb eines Antriebssystems des Fahrzeugs zu verhindern oder zu begrenzen.
Bei weiteren Merkmalen ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsystems vorgesehen, basierend darauf, ob ein Sicherheitsgurt ordnungsgemäß angelegt ist. Das Verfahren beinhaltet: Erkennen eines Parameters einer Halterung, eines Riemens oder des Gurtschlosses eines Sicherheitsgurtführungserfassungssystem über einen Sensor, wobei der Parameter ein Biegemoment, eine Kraft, eine Winkelposition oder eine Winkelbewegung der Halterung oder des ersten Riemens ist, wobei die Halterung oder der Riemen mit einem Gurtschloss verbunden ist; Vergleichen des Parameters mit Schwellenwerten, um zu bestimmen, ob der Parameter innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wobei der vorbestimmte Bereich einem korrekt angelegten Sicherheitsgurt entspricht; wenn der Parameter innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, Bestimmen, dass der Sicherheitsgurt ordnungsgemäß angelegt ist und bestimmte Fahrzeugoperationen zulässt; und wenn der Parameter außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, Bestimmen des falschen Anlegens des Sicherheitsgurts und Erzeugen mindestens eines von (i) einem Warnsignal, oder (ii) Verhindern oder Begrenzen der bestimmten Fahrzeugoperationen.
Bei weiteren Merkmalen beinhaltet das Verfahren ferner: das Erkennen eines Massen- und Vibrationsmusters oder Oberwellen der Halterung, des Riemens oder des Gurtschlosses eines Sicherheitsgurtführungserfassungssystems über den Sensor; das Durchführen eines zweiten Vergleichs zwischen dem Massen- und Vibrationsmuster oder Oberwellen und einem vorbestimmten Massen- und Vibrationsmuster oder Oberwellen; und das Bestimmen, ob der Sicherheitsgurt ordnungsgemäß angelegt ist, basierend auf den Ergebnissen des zweiten Vergleichs.
Bei weiteren Merkmalen werden die Schwellenwerte durch einen Korrekturfaktor für die Gurtführung geändert, der basierend auf mindestens einem der Eingänge eines Sitzpositionssensors oder eines Insassengrößen-Sensors bestimmt wird.
Bei weiteren Merkmalen beinhaltet das Verfahren ferner das Bestimmen des Korrekturfaktors für den Sensor der Sicherheitsgurtführung, basierend auf mindestens einer von einer kombinierten Sitzposition oder einer kombinierten Insassengröße.
Bei weiteren Merkmalen beinhaltet das Verfahren ferner das Bestimmen, ob der Sicherheitsgurt basierend auf dem Parameter angelegt wird. Das Bestimmen, ob der Sicherheitsgurt angelegt ist, erfolgt (i) unabhängig von einer Ausgabe eines Verriegelungsplattensensors des Gurtschlosses oder (ii) ohne das Erkennen einer Ausgabe eines Verriegelungsplattensensors. Das Bestimmen, ob der Sicherheitsgurt ordnungsgemäß angelegt ist, wird durchgeführt, wenn der Sicherheitsgurt zum Anschnallen bestimmt ist.
Weitere Anwendungsbereiche der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der ausführlichen Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen. Die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird verständlicher unter Zuhilfenahme der ausführlichen Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen, wobei gilt:

1 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Gurtschloss-Montageanordnung für einen Sicherheitsgurt mit einem Kabel, das vorgesehen ist, um mögliche Positionen für Sensoren zum Erkennen der Sicherheitsgurtführung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anzuzeigen;
2 ist eine perspektivische Ansicht einer weiteren exemplarischen Gurtschloss-Montageanordnung für einen Sicherheitsgurt mit einer Halterung, das vorgesehen ist, um mögliche Positionen für Sensoren zum Erkennen der Sicherheitsgurtführung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anzuzeigen;
3 ist eine perspektivische Ansicht einer exemplarischen Gurtstrafferanordnung, die vorgesehen ist, um mögliche Positionen für Sensoren zum Erkennen der Sicherheitsgurtführung gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung anzuzeigen;
4 ist eine Vorderansicht eines Beispiels einer Doppel-Retraktor-Sicherheitsgurtanordnung mit einer Sicherheitsgurtführungsschlaufe;
5 ist eine Vorderansicht eines exemplarischen einzelnen Retraktor-Sicherheitsgurtanordnung mit einem am Rahmen oder an der Säule montierten Retraktor, einer Sicherheitsgurtführungsschlaufe und einem festen Befestigungspunkt;
6 ist eine Vorderansicht eines Beispiels einer Doppel-Retraktor-Sicherheitsgurtanordnung mit einem schultermontierten Retraktor;
7 ist eine Vorderansicht einer exemplarischen einzelnen Retraktor-Sicherheitsgurtanordnung mit einem festen Befestigungspunkt;
8A ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Abschnitts eines Sicherheitsgurtführungserfassungssystems, das eine Gurtschloss-Montageanordnung mit einem Sensor zum Erkennen der Sicherheitsgurtführung und einem Schutz gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung beinhaltet;
8B ist eine perspektivische Ansicht des Schutzes von 8A;
9A ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Greifers, der für einen Abschnitt einer Gurtschloss-Montageanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung konfiguriert ist;
9B ist eine perspektivische Ansicht des Greifers von 9A im geschlossenen Zustand;
10 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen einachsigen, nicht schwenkbaren Sicherheitsgurtführungserfassungssystems mit einem Sensor zum Erkennen der Sicherheitsgurtführung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Abschnitts einer Halterung einer Gurtschloss-Montageanordnung des einachsigen, nicht schwenkbaren Sicherheitsgurtführungserfassungssystems von 10 mit zwei Sensoren zum Erkennen der Sicherheitsgurtführung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
12 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Befestigungsabschnitts einer Gurtschloss-Montageanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung konfiguriert ist;
13 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Brückenriemens für einen Sensor zum Erkennen der Sicherheitsgurtführung, der an einer Halterung einer Gurtschloss-Montageanordnung gemäß einer nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung montiert ist;
14 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Brückenriemens für einen Sensor zum Erkennen der Sicherheitsgurtführung, der an einer klappbaren Halterung einer Gurtschloss-Montageanordnung gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung montiert ist;
15 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Abschnitts einer Gurtschloss-Montageanordnung mit Dualsensor-Montagebändern gemäß einer Ausführungsform einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
16 ist eine perspektivische Ansicht eines exemplarischen Abschnitts eines federbelasteten und klappbaren einachsigen Sicherheitsgurtführungserfassungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
17 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines Abschnitts des federbelasteten und klappbaren einachsigen Sicherheitsgurtführungserfassungssystems von 16;
18 ist eine perspektivische Ansicht eines Beispiels eines Abschnitts eines federbelasteten und klappbaren doppelachsigen Sicherheitsgurtführungserkennungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
19 ist ein Funktionsblockdiagramm eines exemplarischen Fahrzeugsystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
20 veranschaulicht ein exemplarisches Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsystems basierend auf einer Sicherheitsgurtführung und gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
21 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuginsassen, die einen exemplarischen erfassungsempfindlichen Bereich für einen einzelnen Sensor zum Erfassen der Sicherheitsgurtführung und einen exemplarischen entsprechenden Graphen zum Bestimmen, ob ein Sicherheitsgurt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ordnungsgemäß angelegt ist, veranschaulicht;
22 ist eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeuginsassen, die einen exemplarischen erfassungsempfindlichen Bereich für zwei Sicherheitsgurtverlaufserkennungssensoren und einen exemplarischen entsprechenden Sicherheitsgurtverlaufsgraphen veranschaulicht, um zu bestimmen, ob ein Sicherheitsgurt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ordnungsgemäß angelegt ist;
23 ist ein exemplarischer Gurtverlaufsgraph, der für ein dreiachsiges Sicherheitsgurtverlaufserkennungssystem verwendet wird, um zu bestimmen, ob ein Sicherheitsgurt gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ordnungsgemäß angelegt wird;
24 ist ein Beispiel, das einen resultierenden Korrekturfaktor für den Sicherheitsgurtverlaufssensor basierend auf der Eingabe von Sitzposition und Insassengröße zeigt; und
25 ist eine schematische Ansicht einer Wheatstone-Brücke.

In den Zeichnungen werden dieselben Bezugszeichen für ähnliche und/oder identische Elemente verwendet.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Sicherheitsgurtverlaufserfassungssysteme werden hierin offenbart, einschließlich Gurtschloss-Montageanordnungen und Sicherheitsgurtverlaufserkennungssensoren (nachfolgend „Führungserkennungssensoren“) die Informationen bereitstellen, die auf einen Routingzustand eines entsprechenden Sicherheitsgurtes hinweisen. Die Informationen können Signale und/oder Daten beinhalten, die für ein Biegemoment, eine Kraft, eine Winkelposition, eine Winkelbewegung und/oder eine Ausrichtung der Komponenten des Sicherheitsgurtsystems anzeigen. Basierend auf diesen Informationen kann der Sicherheitsgurtverlauf der Sicherheitsgurte bestimmt werden. Der Sicherheitsgurtverlauf bezieht sich auf einen aktuellen Verlauf der Schulter- und Beckengurte, wie im Folgenden näher beschrieben wird. Fahrzeugsysteme und -verfahren werden ebenfalls offenbart, die: Fahrzeuginsassen erkennen; Ausgaben von Sicherheitsgurtsensoren einschließlich der Verlaufserkennungssensoren und/oder Ausgaben entsprechender Schaltungen überwachen; und basierend auf den Ausgaben und empfangenen Informationen den Verlauf der Sicherheitsgurte bestimmen; sowie das korrekte Anlegen der Sicherheitsgurte bestimmen. Die Fahrzeugsysteme führen Gegenmaßnahmen durch, wenn ein oder mehrere Sicherheitsgurte als nicht ordnungsgemäß angelegt erkannt werden.
Hierin werden verschiedene Gurtschloss-Montageanordnungen beschrieben. 1 stellt eine Gurtschloss-Montageanordnung 10 für ein Gurtschloss 12 dar. Die Gurtschloss-Montageanordnung 10 beinhaltet eine erste Halterung 14, ein Kabel 16 und eine zweite Halterung 18. Die erste Halterung 14 kann über ein Befestigungselement 20 und am Kabel 16 an einem Boden, einem Sitz oder Rahmen eines Fahrzeugs befestigt werden. Die erste Halterung 14 kann auf das Kabel 16 gecrimpt oder anderweitig mechanisch befestigt werden. Eine erste Abdeckung 22 (oder Hülle) kann über mindestens einem Abschnitt der ersten Halterung 14 platziert werden. Die zweite Halterung 18 kann auf das Kabel 16 gecrimpt oder anderweitig an einem zweiten Ende mechanisch befestigt werden. Eine zweite Abdeckung 24 (oder Hülle) kann über mindestens einem Abschnitt der zweiten Halterung 18 platziert werden. Das Gurtschloss 12 (oder die Schlossanordnung) kann mit der zweiten Halterung 18 verbunden werden und beinhaltet einen Verriegelungsplattensensor (nicht dargestellt), um zu erkennen, wann eine Sicherheitsgurtverriegelungsplatte in das Gurtschloss 12 eingesetzt und mit diesem verriegelt ist.
2 stellt eine Gurtschloss-Montageanordnung 30 für ein Gurtschloss 32 dar. Die Gurtschloss-Montageanordnung 30 beinhaltet eine Halterung 34, die über ein Befestigungselement 36 und das Gurtschloss 32 an einem Boden, einem Sitz oder einem Rahmen eines Fahrzeugs befestigt werden kann. Das Gurtschloss 32 kann mit der Halterung 34 verbunden werden und beinhaltet einen Verriegelungsplattensensor (nicht dargestellt), um zu erkennen, wann eine Sicherheitsgurtverriegelungsplatte in das Gurtschloss 32 eingesetzt und mit diesem verriegelt ist.
Wie hierin offenbart, können Führungserkennungssensoren an verschiedenen Stellen an den Gurtschloss-Montageanordnungen 10, 30 der 1-2 angebracht werden und können zum Erfassen von Biegemoment, Kraft, Winkelposition und/oder Winkelbewegung verwendet werden. Ein oder mehrere Führungserkennungssensoren können an oder bei Punkten entlang beispielsweise einer oder mehrerer der Halterungen 14, 18, 34, des Kabels 16 und/oder in den Gurtschlössern 12, 32 angebracht sein. Jede der genannten Komponenten kann eine beliebige Anzahl von Sensoren beinhalten oder keine Sensoren. Insgesamt können ein oder mehrere Sensoren verwendet werden. Die Gurtschloss-Montageanordnungen 10, 30 können modifiziert werden, um die Führungserkennungssensoren aufzunehmen. Ein oder mehrere Sensoren können integriert werden, um Parameter für ein-, zwei- oder dreiachsige Konfigurationen zu erfassen. Als Beispiel können Biegemoment, Kraft, Winkelposition und/oder Winkelbewegung an einer oder mehreren der angegebenen Komponenten erfasst werden. Exemplarische Einzelachs-Konfigurationen und -Systeme werden in Bezug auf zumindest die 10, 13 und 14 offenbart. Exemplarische Doppelachs-Konfigurationen und -Systeme werden in Bezug auf zumindest die 15 und 18 offenbart. Die hierin genannten Führungserkennungssensoren können in die Sicherheitsgurtsensorik integriert werden, wie beispielsweise die Sicherheitsgurtsensorik, die in Bezug auf 19 identifiziert wurde.
Die hierin aufgeführten Führungserkennungssensoren können Momentsensoren, Kraftsensoren, Winkelpositionssensoren und/oder Winkelbewegungssensoren beinhalten. Die Momentsensoren können Dehnungsmessstreifen, Dünnfilm-Dehnungsmessstreifen, Halbleiter-Dehnungsmessstreifen, Piezowiderstände, nanopartikelbasierte Dehnungsmessstreifen, faseroptische Sensoren, mikroskalige Dehnungsmessstreifen, kapazitive Dehnungsmessstreifen, Schwingdraht-Dehnungsmessstreifen usw. beinhalten. Die Kraftsensoren können Dehnungsmessstreifen, DMS-Wägezellen, elektrische Widerstands-Dehnungsmessstreifen, Folien-Dehnungsmessstreifen, Halbleiter-Dehnungsmessstreifen, Dünnfilm-Dehnungsmessstreifen, Draht-Dehnungsmessstreifen, piezoelektrische Kraftaufnehmer, Wägezellen, elastische Sensoren, magnetoelastische Sensoren, Schwingungssensoren, plastische Verformungssensoren usw. beinhalten.
Die Winkelpositions- oder Bewegungssensoren können kapazitive Wandler, kapazitive Wegsensoren, Wirbelstromsensoren, Ultraschallsensoren, Gittersensoren, Hall-Effekt-Sensoren, induktive berührungslose Positionssensoren, Laser-Doppler-Vibrometer, lineare variable Differentialtransformatoren (LVDTs), mehrachsige Wegaufnehmer, Fotodioden-Arrays, piezoelektrische Wandler, Potentiometer, Näherungssensoren, Drehsensoren, seismische Wegaufnehmer, String-Potentiometer, Magnetsensoren, magnetorestriktive Sensoren, optische Sensoren usw. beinhalten. Jeder Sensor kann zum Erfassen eines oder mehrerer Parameter verwendet werden.
Als Beispiel können die Dehnungsmessstreifen Dünnfilm-Dehnungsmessstreifen mit Widerstandselementen sein, die sich im Widerstand ändern, wenn der entsprechende Dehnungsmessstreifen verformt wird. Diese Widerstandsänderung kann beispielsweise mit Wheatstone-Brückenschaltungen, wie beispielsweise Viertelbrücken-, Halbbrücken- oder Vollbrückenschaltungen, gemessen werden. Eine Viertelbrückenschaltung kann verwendet werden, wenn der Ausgang eines einzelnen DMS überwacht wird. Eine Halbbrückenschaltung kann verwendet werden, wenn die Ausgänge von zwei Dehnungsmessstreifen überwacht werden. Eine Vollbrückenschaltung kann verwendet werden, wenn der Ausgang von vier Dehnungsmessstreifen überwacht wird. In einer Ausführungsform werden eine Doppel-DMS-Konfiguration und eine Halbbrückenschaltung verwendet, da dies die Anzahl der Sensoren minimiert und gleichzeitig eine Temperaturkompensation bereitstellt. In einer weiteren Ausführungsform werden eine vierfache DMS-Konfiguration und eine Vollbrückenschaltung verwendet, die zusätzliche Informationen und Temperaturkompensation bereitstellen.
Die 8A, 10-11 und 13-15 sind Beispiele für Sensorkonfigurationen, für die Wheatstone-Brückenschaltungen verwendet werden können. Die Wheatstone-Brückenschaltungen können in der angegebenen Sicherheitsgurtsensorik beinhaltet sein. Die DMS können als Ersatz für entsprechende Widerstände einer Wheatstone-Brücke verwendet werden. In einer Viertelbrückenkonfiguration wird einer der vier Widerstände der Wheatstone-Brücke durch das DMS ersetzt, wie beispielsweise das in den 8A, 10 und 13-14 dargestellte DMS. In einer Halbbrückenkonfiguration werden zwei der Widerstände der Wheatstone-Brücke jeweils durch zwei Dehnungsmessstreifen ersetzt, wie beispielsweise die in den 11 und 15 dargestellten DMS. In einer Vollbrückenkonfiguration werden die vier Widerstände der Wheatstone-Brücke durch vier Dehnungsmessstreifen ersetzt. Energiequellen können zwei Punkte der Wheatstone-Brücke mit Energie versorgen und die an den beiden anderen Punkten der Wheatstone-Brücke gemessene Leistung kann überwacht werden. Eine exemplarische Wheatstone-Brücke ist in 25 dargestellt.
3 stellt eine Gurtstrafferanordnung 50 dar, die einen Gurtstraffer 52, eine Montagehalterung 54, ein Kabel 56, einen Crimpverbinder 58, eine Schlosshalterung 60 und ein Gurtschloss 62 beinhaltet. Das Gurtschloss 62 ist an der Gurtschlosshalterung 60 befestigt. Der Crimpverbinder 58 wird auf die Schlosshalterung 60 und das Kabel 56 aufgecrimpt. Das Kabel 56 erstreckt sich in die Montagehalterung 54 und den Gurtstraffer 52. Der Gurtstraffer 52 ist mit der Montagehalterung 54 verbunden. Bei einer drohenden und/oder erkannten Kollision wird der Gurtstraffer 52 ausgelöst, der das Kabel 56 in Richtung der Montagehalterung 54 zieht und dadurch einen am Gurtschloss 62 angeschnallten Sicherheitsgurt spannt. Dadurch wird die Vorwärtsbewegung eines Fahrzeuginsassen bei einer Kollision weiter eingeschränkt.
Führungserkennungssensoren können an verschiedenen Stellen an der Gurtstrafferanordnung 50 angebracht werden und kann zum Erfassen von Biegemoment, Kraft, Winkelposition und/oder Winkelbewegung verwendet werden. Ein oder mehrere Führungserkennungssensoren können an oder auf Punkten montiert werden, beispielsweise an einer oder mehreren der Halterungen 54, 60, dem Kabel 56 und dem Crimpverbinder 58 (oder einer mechanischen Schnittstelle) zwischen dem Kabel 56 und der Schlosshalterung 60 und/oder im Gurtschloss 62. Jede der genannten Komponenten kann eine beliebige Anzahl von Sensoren beinhalten oder keine Sensoren. Insgesamt können ein oder mehrere Sensoren verwendet werden. Ein oder mehrere Sensoren können integriert werden, um Parameter für ein-, zwei- oder dreiachsige Konfigurationen zu erfassen. Als Beispiel können Biegemoment, Kraft, Winkelposition und/oder Winkelbewegung an einer oder mehreren der angegebenen Komponenten erfasst werden.
Die 4-7 stellen verschiedene Konfigurationen von Sicherheitsgurtanordnungen dar, die auf die hierin offenbarten Gurtschloss-Montageanordnungen, Sicherheitsgurtverlaufserfassungssysteme und Fahrzeugsysteme anwendbar sind. In den 4-7 vier verschiedene Sicherheitsgurtanordnungen für die jeweiligen Sitze dargestellt. Jede der Sicherheitsgurtanordnungen weist eine Gurtschlossverriegelungsplatte 70 auf, die in ein Gurtschloss, wie beispielsweise eines der hierin beschriebenen Gurtschlösser, eingesetzt wird. In den 4-7 sind die Sicherheitsgurte 72, 74, 76, 78 für die entsprechenden Sitze dargestellt. 4 stellt eine Doppel-Retraktor-Sicherheitsgurtanordnung 80 dar, die einen ersten Retraktor 82, eine Sicherheitsgurtführungsschleife 84 und einen zweiten Retraktor 86 beinhaltet. Der erste Retraktor 82 und die Sicherheitsgurtführungsschlaufe 84 sind beispielsweise an einem Rahmen oder einer Säule 88 eines Fahrzeugs befestigt. Der zweite Retraktor 86 ist am entsprechenden Sitz oder Boden eines Fahrzeugs befestigt. Ein alternativer Ansatz (nicht dargestellt) besteht darin, dass der erste Retraktor an einer Position am Fahrzeug in der Nähe der Führungsschleife 84 mit oder ohne Einbeziehung der Führungsschleife befestigt werden könnte.
5 stellt eine einzelne Retraktor-Sicherheitsgurtanordnung 90 dar, die einen Retraktor 92 beinhaltet, der an einem Rahmen oder einer Säule 94 montiert ist, eine Sicherheitsgurtführungsschlaufe 96 sowie einen festen Anschlagpunkt 98. Der feste Anschlagpunkt 98 (oder die Halterung an einem Ende eines entsprechenden Sicherheitsgurts) kann am entsprechenden Sitz oder Boden eines Fahrzeugs befestigt werden. Ein alternativer Ansatz (nicht dargestellt ist, dass der Retraktor 92 an einer Position am Fahrzeug in der Nähe der Führungsschleife 96 mit oder ohne Einbeziehung einer Führungsschleife 96 befestigt werden könnte. 6 stellt eine Doppel-Retraktor-Sicherheitsgurtanordnung 100 dar, die einen schultermontierten Retraktor 102 und einen zweiten Retraktor 104 beinhaltet, der am entsprechenden Sitz oder Boden eines Fahrzeugs befestigt ist. Der schultermontierte Retraktor 102 ist oben auf einer Rückenlehne 106 angrenzend an eine Kopfstütze 108 (oder Kopflehne) befestigt. Die Gurtschlossverriegelungsplatte 70 der 4 und 6 kann zum Gleiten am entsprechenden Sicherheitsgurt konfiguriert werden und ist somit in Bezug auf den Sicherheitsgurt in der Position einstellbar. In einer weiteren Implementierung kann die Gurtschlossverriegelungsplatte 70 der 4 und 6 an den entsprechenden Sicherheitsgurt angenäht und nicht in Bezug auf den Sicherheitsgurt in der Position verstellbar sein. 7 stellt eine einzelne Retraktor-Sicherheitsgurtanordnung 110 dar, die einen schultermontierten Retraktor 112 sowie einen festen Anschlagpunkt 114 beinhaltet. Der feste Anschlagpunkt 114 (oder die Halterung an einem Ende eines entsprechenden Sicherheitsgurts) kann am entsprechenden Sitz oder Boden eines Fahrzeugs befestigt werden. Die Gurtschlossverriegelungsplatte 70 der 5 und 7 kann zum Gleiten am entsprechenden Sicherheitsgurt konfiguriert werden und ist somit in Bezug auf den Sicherheitsgurt in der Position einstellbar.
Die 8A und 8B stellen ein Sicherheitsgurtführungserfassungssystem 128 dar, das eine Gurtschloss-Montageanordnung 130 und einen Führungserkennungssensor 131 beinhaltet. Die Gurtschloss-Montageanordnung 130 beinhaltet eine Halterung 132 mit einem ersten Ende 134, das für ein Befestigungselement konfiguriert ist, und einem zweiten Ende 136, das mit einem Gurtschloss 138 verbunden ist. Als Beispiel kann die Halterung 132 ein Metallband sein, auf dem ein oder mehrere Führungserkennungssensoren (ein Führungserkennungssensor 131 ist dargestellt) befestigt sind. Obwohl der Führungserkennungssensor 131 auf der Halterung 132 außerhalb des Gurtschlosses 138 dargestellt ist, kann sich der Sensor 131 innerhalb des Gurtschlosses 138 befinden. Ebenso ist der Sensor durch die Montage des Sensors an der Halterung 132 nicht in Kontakt mit einem Sitz und/oder einer Mittelkonsole eines entsprechenden Fahrzeugs und/oder von diesem isoliert.
Ein Schutz 142 kann an der Halterung 132 befestigt werden und kann innere Rippen 144 beinhalten und mindestens Seitenabschnitte der Gurtschloss-Montageanordnung 130 abdecken, um den Kontakt mit dem Gurtschloss 138, dem Führungserkennungssensor 131 und dem entsprechenden Draht 145 zu minimieren. Der Schutz 142 wird vorzugsweise an der Halterung 132 unterhalb des Führungserkennungssensors 131 befestigt, sodass der Führungserkennungssensor 131 und das Gurtschloss 138 von Kontakten zur Seite der Gurtschloss-Montageanordnung 130 durch den Schutz 142 getrennt sind. In einer alternativen Ausführungsform kontaktieren die Seitenwände 146 des Schutzes 142 direkt die Halterung 132. Die inneren Rippen 144 ermöglichen das Einrasten des Schutzes 142 in die Halterung 132 und bieten einen Abstand für die Drahtführung. Ein Verriegelungsplattensensor zum Erkennen, ob ein Sicherheitsgurt mit dem Gurtschloss 138 eingerastet ist, kann im Gurtschloss 138 angeordnet sein und einen entsprechenden Draht 147 aufweisen.
Der Schutz 142 kann einen Abschnitt oder das gesamte Gurtschloss 138 abdecken. In dem dargestellten Beispiel bedeckt der Schutz 142 einen Abschnitt des Schlosses 138. Zwischen (i) dem Schutz 142 und (ii) dem Schloss 138, dem Führungserkennungssensor 131 und der Halterung 132 können Zwischenräume vorhanden sein, wodurch sich das Schloss 138 und mindestens ein Teil der Halterung 132 innerhalb und in Bezug auf den Schutz 142 bewegen können. Diese Bewegung, einschließlich Biegemoment, Kraft, Winkelposition und/oder Winkelbewegung der Halterung 132, kann von den Führungserkennungssensoren erkannt werden. Der Schutz 142 kann die Winkelbewegung des Schlosses 138 und der Halterung 132 begrenzen. Der Schutz 142 kann einen Teil oder den gesamten Abschnitt der Halterung 132, den Führungserkennungssensor 131 und mindestens einen Teil des Gurtschlosses 138 von einem Fahrzeuginsassen, einem Sitz, angrenzenden Komponenten und/oder einer Mittelkonsole isolieren.
Die Halterung 132 und der Schutz 142 können aus verschiedenen Materialien gebildet sein. In einer Ausführungsform ist die Halterung 132 aus Stahl und der Schutz 142 aus Kunststoff gebildet, jedoch können auch andere geeignete Materialien verwendet werden. Die Halterung 132 kann aus einem flexiblen und biegsamen Material gebildet werden, das je nach Sicherheitsgurtverlauf unterschiedliche Biegewerte aufweist.
Die 9A und 9B stellen kleine Querschnittsabschnitte eines als Greifer 150 konfigurierten Schutzes im offenen und geschlossenen Zustand dar. Der Greifer 150 kann für einen Abschnitt einer Gurtschloss-Montageanordnung verwendet werden. So kann beispielsweise der Greifer 150 verwendet werden, um einen Abschnitt der Gurtschloss-Montageanordnung 130 aus 8A zu umgeben, der einen Verriegelungsplatten-Sensordraht 147, einen oder mehrere Führungserkennungssensoren und entsprechende Drähte 145 beinhaltet. Der als Greifer 150 konfigurierte Schutz beinhaltet zwei ‚U‘-förmige Hälften 152, 154, die an einem ersten Ende über ein Gelenk 156 und an einem zweiten Ende über eine Verriegelung 158 befestigt sind. Die Verriegelung 158 beinhaltet ein Element 160, das aus der ersten Hälfte 152 vorsteht, und eine Lasche 162, die sich aus der zweiten Hälfte 154 erstreckt. Die Lasche 162 weist ein dreieckförmiges Ende auf, das zwischen dem Element 160 und der ersten Hälfte 152 eingesetzt wird und somit ermöglicht, dass die Lasche 162 das Element 160 einhaken kann, um ein Öffnen des Greifers 150 zu verhindern. Jede Hälfte des Greifers 150 kann ein oder mehrere ‚U‘-förmige Elemente (z. B. eines der Elemente 164, 166) beinhalten, die sich nach innen und außen erstrecken, die Halterung berühren und gegen die Halterung drücken, wenn sich der Greifer 150 in einem geschlossenen Zustand befindet. Dadurch wird verhindert, dass sich der Greifer 150 in Bezug auf die Halterung bewegt. Der Greifer 150 kann aus verschiedenen Materialien gebildet sein. In einer Ausführungsform ist der Greifer 150 aus Kunststoff und/oder anderen geeigneten Materialien gebildet.
Die 10 stellt ein einachsiges, nicht schwenkbares Sicherheitsgurtführungserfassungssystem 170 dar, das eine Gurtschloss-Montageanordnung 172 und einen Führungserkennungssensor 174 beinhaltet. Die Gurtschloss-Montageanordnung 172 beinhaltet eine erste Halterung 176, ein Kabel 178, eine zweite Halterung 180 und ein Gurtschloss 182. Die erste Halterung 176 wird an zwei Enden des Kabels 178 gecrimpt und kann über eine Befestigungsöffnung (oder Bohrung) 184 an einem Boden, einem Sitz oder einem Rahmen eines Fahrzeugs befestigt werden. Das Kabel 178 umläuft ein kreisförmiges Führungselement 186, das sich von der zweiten Halterung 180 aus und unter einer Lasche 188 erstreckt, die am kreisförmigen Führungselement 186 befestigt ist und über dieses übersteht. Das Kabel 178 ermöglicht das Drehen der zweiten Halterung 180 und des Gurtschlosses 182 in Bezug auf die erste Halterung 176 in eine oder mehrere Richtungen. In einer Ausführungsform sind das Kabel 178 und die erste Halterung 176 nicht beinhaltet, und die zweite Halterung 180 ist direkt an einem Boden, einem Sitz oder einem Rahmen eines Fahrzeugs befestigt.
Die zweite Halterung 180 kann optional einen nach innen verjüngten Abschnitt 190 aufweisen, an dem ein oder mehrere Führungserkennungssensoren angebracht sind. Die zweite Halterung 180 kann lokal verdreht werden, um die Empfindlichkeit der Führungserkennungssensoren entlang einer Bewegungsachse auszurichten. Die Führungserkennungssensoren können auf einer ersten Seite 192 oder einer zweiten Seite 194 der zweiten Halterung 180 befestigt werden. Eine Breite der zweiten Halterung 180 ist am verjüngten nach innen gerichteten Abschnitt geringer als an anderen Abschnitten der zweiten Halterung 180. Dies ermöglicht eine biegsame Verbindung und ermöglicht eine leichtere Biegung der zweiten Halterung 180 im verjüngten Abschnitt 190 und der Führungserkennungssensoren zum Erkennen dieser Bewegung und/oder des entsprechenden Biegemoments und/oder der aufgebrachten Kraft. Das Gurtschloss 182 ist mit dem Ende der zweiten Halterung 180 gegenüber dem Kabel 178 verbunden.
Ein Schutz (oder eine Sensorisolierhülse) kann an der zweiten Halterung 180 der Gurtschloss-Montageanordnung 172 befestigt werden. Der Schutz kann ähnlich sein wie der Schutz 142 aus den 8A und 8B oder der Greifer 150 aus den 9A und 9B und einen Teil der zweiten Halterung 180 und/oder des Gurtschlosses 182 abdecken. In einer Ausführungsform ist der Schutz an der zweiten Halterung 180 unterhalb des Führungserkennungssensors 174 befestigt. In einer Ausführungsform bedeckt der Schutz die erste Halterung 176 nicht oder bedeckt einen Abschnitt der ersten Halterung 176 und ermöglicht eine Bewegung der zweiten Halterung 180 in Bezug auf die erste Halterung 176.
Die Halterung 176, das Kabel 178 und die zweite Halterung 180 können aus verschiedenen Materialien gebildet sein. In einer Ausführungsform sind die Halterung 176, das Kabel 178 und die zweite Halterung 180 aus Stahl und/oder anderen geeigneten Materialien gebildet. Die zweite Halterung 180 kann aus einem flexiblen und biegsamen Material gebildet werden, das je nach Sicherheitsgurtverlauf unterschiedliche Biegewerte aufweist.
11 stellt einen Abschnitt 200 der zweiten Halterung 180 dar, der die Verwendung von zwei Führungserkennungssensoren 202, 204 veranschaulicht. Ein erster der Führungserkennungssensoren 202 kann auf einer ersten Seite der zweiten Halterung 180 befestigt sein und der zweite des Führungserkennungssensors 204 kann auf einer zweiten Seite der zweiten Halterung 180 gegenüber der ersten Seite befestigt sein. Als weitere Option sind die Führungserkennungssensoren 202, 204 auf der gleichen Seite der Halterungsführung montiert. Obwohl zwei Sensoren dargestellt sind, kann eine beliebige Anzahl von Sensoren beinhaltet sein. In einer Ausführungsform befinden sich auf der zweiten Seite eine gleiche Anzahl von Sensoren wie auf der ersten Seite der zweiten Halterung 180. Darüber hinaus können Sensoren auch an den Kantenwänden der zweiten Halterung 180 angebracht werden. Abhängig von dem was erfasst wird und den Richtungen der Erfassungsachsen können die Sensoren an verschiedenen Stellen ausgerichtet sein.
12 stellt einen Befestigungsabschnitt 210 einer Gurtschloss-Montageanordnung dar. Der Befestigungsabschnitt 210 kann die erste Halterung 176, das Kabel 178, das kreisförmige Trennelement 186 und die Lasche 188 aus 10 ersetzen. Der Befestigungsabschnitt 210 beinhaltet eine erste Halterung 212, ein Kabel 214 und eine zweite Halterung 216 (oder eine modifizierte Version der zweiten Halterung 180). Die erste Halterung 212 wird auf ein erstes Ende des Kabels 214 gecrimpt. Darüber hinaus wird ein Ende der zweiten Halterung 216 an ein zweites Ende des Kabels 214 gecrimpt. Die zweite Halterung 216 kann ähnlich sein wie die zweite Halterung 180 von 10, weist jedoch ein Ende auf, das zum Crimpen am Kabel 214 konfiguriert ist. Das Kabel 214 ermöglicht eine Bewegung der zweiten Halterung 216 in Bezug auf die erste Halterung 176.
13 stellt ein Brückenband 220 für einen Führungserkennungssensor 222 dar, der auf einer Halterung 224 einer gurtschloss-Montageanordnung befestigt ist. 13 stellt eine modifizierte Version der zweiten Halterung 180 von 10 dar. Die Halterung 224 beinhaltet ein erstes Ende 226, ein zweites Ende 228 und einen Versatzabschnitt 229 mit vier Biegungen 230 zwischen dem ersten Ende 226 und dem zweiten Ende 228. Das Brückenband 220 stellt ein empfindliches Kraftlagerelement dar und erstreckt sich über den Versatzabschnitt 229 und wird am ersten Ende 226 und am zweiten Ende 228 beispielsweise über Verbindungselemente 232 (z. B. Nieten, Gewindebefestigungen, Schnappverschlüsse usw.) befestigt. Einer oder mehrere Führungserkennungssensoren 222 sind am Brückenband 220 über den Versatzabschnitt 229 der Halterung 224 befestigt. In einer Ausführungsform ist das Brückenband 220 an das erste und zweite Ende 226, 228 angeschweißt oder mit diesem verklebt. Führungserkennungssensoren können auf mehreren Seiten des Brückenbandes 220 befestigt werden. Der Riemen 220 kann aus Stahl oder einem anderen geeigneten kraftschlüssigen und möglicherweise biegbaren Material gebildet sein. Der Riemen 220 kann aus einem flexiblen und biegsamen Material gebildet werden, das je nach Sicherheitsgurtverlauf unterschiedliche Biegewerte aufweist.
14 stellt ein Brückenband 240 für einen Führungserkennungssensor 242 dar, der auf klappbaren Halterungen einer Gurtschloss-Montageanordnung befestigt ist. 14 stellt eine modifizierte Version der zweiten Halterung 180 von 10 dar. Die klappbaren Halterungen beinhalten (i) eine erste Halterung 246 mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das einen ersten Gelenkabschnitt 248 aufweist, (ii) eine zweite Halterung 250 mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende, das einen zweiten Gelenkabschnitt 252 aufweist, (iii) das Brückenband 240 und (iv) einen oder mehrere Führungserkennungssensoren 242 und einen Gelenkbolzen 251. Der erste Gelenkabschnitt 248 und der zweite Gelenkabschnitt 252 bilden einen Drehpunkt 253 und drehen sich um eine Schwenkachse 255. Die Halterungen 246, 250 werden zweimal gebogen, um jeweils eine Hälfte eines Versatzes vorzusehen, ähnlich dem Versatz von 13. Die Gelenkabschnitte 248, 252, die miteinander verbunden sind, bilden einen Drehpunkt. Die hierin offenbarten Gelenke können einen Gelenkbolzen 251 beinhalten, um den sich die entsprechenden Halterungen, Elemente und/oder Komponenten drehen. Der Drehpunkt ist in der Mitte eines Versatzbereichs 254 angeordnet. Das Brückenband 240 stellt eine kraftschlüssige und potentiell biegsame Verbindung dar und erstreckt sich über den Versatzbereich 254 und das Gelenk und wird am ersten Ende der ersten Halterung 246 und am zweiten Ende der zweiten Halterung 250 beispielsweise über Verbindungselemente 260 (z. B. Nieten, Gewindebefestigungen, Schnappbefestigungen usw.) befestigt. Der eine oder die mehreren Führungserkennungssensoren 242 sind am Brückenband 240 über den Versatzbereich 254 befestigt. In einer Ausführungsform ist das Brückenband 240 mit dem ersten Ende der ersten Halterung 246 und dem zweiten Ende der zweiten Halterung 250 verschweißt oder verklebt. Führungserkennungssensoren können auf mehreren Seiten des Brückenbandes 240 befestigt werden. Der Riemen 240 kann aus Stahl oder anderen geeigneten biegbaren Materialien gebildet sein. Der Riemen 240 kann aus einem flexiblen und biegsamen Material gebildet werden, das je nach Sicherheitsgurtverlauf unterschiedliche Biegewerte aufweist.
15 stellt einen Abschnitt 280 einer Gurtschloss-Montageanordnung dar und kann einen Abschnitt der Gurtschloss-Montageanordnung 172 aus 10 ersetzen. Der Abschnitt 280 beinhaltet eine erste Halterung 282, eine zweite Halterung 284, ein Kabel 286, eine erste Halterung 288, eine zweite Halterung 290 und zwei oder mehr Führungserkennungssensoren 292, 294. Jede der Halterungen 282, 284 ist „L“-förmig, wobei ein Schenkel jeder der Halterungen 282, 284 in einem Winkel von 90° gebogen ist. Jede der Halterungen 282, 284 wird an einem ersten Ende an das Kabel 286 gecrimpt. Das Kabel 286 verfügt über ein Kardangelenk. Obwohl das Kardangelenk zwischen den beiden Halterungen dargestellt ist, kann das Kardangelenk näher an und/oder in einem Gehäuse eines Gurtschlosses (z. B. dem Gurtschloss 182 von 10) angeordnet sein. Jedes der Bänder 288, 290 ist mit den Halterungen 282, 284 verbunden. Das Kabel 286 kann auch durch ein Kardangelenk mit einem Kugelgelenk ersetzt werden. Der erste Riemen 288 ist so verbunden, dass er in einem Winkel von 90° zum zweiten Riemen 290 liegt. Der erste Riemen 288 wird an 90° abgewinkelten Verlängerungselementen 296, 298 der Halterungen 282, 284 befestigt. Der zweite Riemen 294 ist mit einem ersten Ende der ersten Halterung 282 in der Nähe des gecrimpten Endes verbunden, das mit dem Kabel 286 verbunden ist. Der zweite Riemen 290 ist mit der zweiten Halterung 284 in der Nähe des gecrimpten Endes verbunden, das einem Ende gegenüberliegt, das an einem Boden, einem Sitz oder einem Rahmen eines Fahrzeugs befestigt werden kann.
Die Riemen 288, 290 werden an den Halterungen 282, 284 befestigt, beispielsweise über die Halterungen 299 (z. B. Nieten, Gewindehalterungen, Schnapphalterungen, usw.). Die einen oder mehreren Führungserkennungssensoren 292, 294 werden an den Riemen 288, 290 zwischen den Verbindungselementen 299 befestigt. In einer Ausführungsform sind die Riemen 288, 290 an die Halterungen 282, 284 verschweißt oder an diesen angeklebt. Die Führungserkennungssensoren 292, 294 können auf mehreren Seiten der Gurte 288, 290 befestigt werden.
Die erste Halterung 282, die zweite Halterung 284, das Kabel 286, die erste Halterung 288 und die zweite Halterung 290 können aus verschiedenen Materialien gebildet sein. In einer Ausführungsform sind die erste Halterung 282, die zweite Halterung 284, das Kabel 286, die erste Halterung 288 und die zweite Halterung 290 aus Stahl und/oder anderen geeigneten Materialien gebildet. Das Kabel 286 kann aus einem flexiblen und biegsamen Material gebildet werden, das je nach Sicherheitsgurtverlauf unterschiedliche Biegewerte aufweist.
16 stellt einen Abschnitt 300 eines federbelasteten und klappbaren einachsigen Sicherheitsgurtführungserfassungssystems dar, der das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem 170 aus 10 ersetzen kann. Der Abschnitt 300 beinhaltet eine erste Halterung 302, eine zweite Halterung 304, einen Riemen 306 mit einem Federabschnitt 308 und einem verlängerten Abschnitt 310, einen Sensorhalteblock (oder -element) 312, einen Montageblock (oder -element) 314 und ein Gurtschloss 316. Die erste Halterung 302 und die zweite Halterung 304 sind ähnlich wie die Halterungen 246, 250 von 14 konfiguriert und weisen gebogene Abschnitte und Gelenkabschnitte auf, die sich so verbinden, dass sie einen Drehpunkt 317 mit einer Drehachse 319 bilden. Ein erstes Ende 318 der ersten Halterung 302 kann an einem Boden, einem Sitz oder einem Rahmen befestigt werden. Ein zweites Ende 320 der ersten Halterung 302 ist mit einem ersten Ende 322 der zweiten Halterung 304 verbunden. Ein zweites Ende 324 der zweiten Halterung 304 ist mit dem Gurtschloss 316 verbunden.
Der Sensorhalteblock 312 ist an der ersten Halterung 302 befestigt und kann einen Magnetsensor 326 (z. B. einen Halleffekt-Sensor) beinhalten, der in einer Aussparung 328 des Sensorhalteblocks 312 angeordnet und gegenüber einem Magneten 328 angeordnet ist. Abhängig von der Verpackung und den Kostenanforderungen können auch andere Arten von Magnetfeldsensoren verwendet werden, wie beispielsweise eine Magnetdiode, einen Magnettransistor, AMR ein Magnetometer, GMR ein Magnetometer, eine magnetische Tunnelverbindung ein Magnetometer, magneto-optischer Sensor, Lorentzkraft basierend auf einem MEMS Sensor, ein elektronentunnelbasierter MEMS-Sensor, MEMS Kompass, ein nuklearer Präzessionsmagnetfeldsensor, ein optisch gepumpter Magnetfeldsensor, ein Fluxgate-Magnetometer, eine Suchspule ein Magnetfeldsensor und ein SQUID-Magnetometer. Der Magnet 328 wird am Riemen 306 befestigt. Das Biegen (oder Bewegen) des Riemens 306 bewegt den Magneten 328 in Bezug auf den Magnetsensor 326. Wenn beispielsweise das Gurtschloss 316 um die Drehachse 319 des Gelenks gedreht wird, bewegt sich der Magnet 328 in Bezug auf den Magnetsensor 326 und beeinflusst die Ausgabe des Magnetsensors 326. Der Magnet 328 und der Magnetsensor 326 können durch einen DMS oder einen anderen Sensor ersetzt werden. Ein Metallsensor basierend auf den Prinzipien der elektromagnetischen Induktion könnte ebenfalls verwendet werden. In diesem Fall kann ein Metallgegenstand oder eine Bohrung durch den Magneten 328 ersetzt werden, sodass der Sensor zum Erkennen des Vorhandenseins von mehr Metall oder der Abwesenheit von Metall in Bezug auf die diesem Merkmal angrenzende Umgebungsstruktur konfiguriert ist.
Der Riemen 306 sieht eine biegsame Verbindung vor. Ein erstes Ende des ersten Riemens 306 ist am ersten Ende 318 der ersten Halterung 302 am ersten Anschlagpunkt 330 befestigt. Der Federabschnitt 308 weist eine Wellenform mit mehreren Biegungen auf und ist zwischen dem ersten Anschlagpunkt 330 und dem Sensorhalteblock 312 angeordnet. Der Sensorhalteblock 312 beinhaltet zwei Laschen 332, die einen Mittelabschnitt des Riemens 306 überlappen und halten, wodurch verhindert wird, dass sich der Riemen 306 in Bezug auf die erste Halterung 302 seitlich bewegt. Ein zweites Ende des Riemens 306 ist am starren Befestigungsblock 314 an einem zweiten Anschlagpunkt 334 befestigt, der an der zweiten Halterung 304 zwischen dem Gelenk und dem Gurtschloss 316 befestigt ist. Die zweite Halterung 304 kann anders ausgebildet sein als dargestellt, sodass der Befestigungsblock 314 nicht erforderlich ist. In einer Ausführungsform beinhaltet der Riemen 306 mehrere getrennte Elemente, wobei der Federabschnitt 308 eines der Elemente ist.
Die erste Halterung 302, die zweite Halterung 304, die Lasche 306, der Sensorhalteblock 312 und der Befestigungsblock 314 können aus verschiedenen Materialien gebildet sein. In einer Ausführungsform sind die erste Halterung 302, die zweite Halterung 304 und der Riemen 306 aus Stahl gebildet und der Sensorhalteblock 312 und der Befestigungsblock 314 sind aus Kunststoff gebildet, wobei jedoch andere Materialien verwendet werden können. Als ein Beispiel kann der Befestigungsblock 314 aus Metall gebildet sein. In einer Ausführungsform sind sowohl der Schutz 352 (wie in 17 dargestellt) als auch der Greifer 354 (wie in 17 dargestellt) aus Kunststoff und/oder anderen geeigneten Materialien gebildet. Der Riemen 306 kann aus einem flexiblen und biegsamen Material gebildet werden, das je nach Sicherheitsgurtverlauf unterschiedliche Biegewerte aufweist. Der Riemen 306 weist einen Federabschnitt 308 und einen verlängerten Abschnitt 310 auf, wobei der Sensorhalteblock 312 und der Befestigungsblock 314 unterschiedlich ausgerichtet sein können. So können beispielsweise (i) der Befestigungsblock 312 und der verlängerte Abschnitt 310 an der ersten Halterung 302 befestigt werden, und (ii) der Federabschnitt 308 und der Sensorhalteblock 312 können an der zweiten Halterung 304 befestigt werden.
17 stellt einen Abschnitt 350 des federbelasteten und klappbaren einachsigen Sicherheitsgurtführungserfassungssystems von 16 dar, der einen Schutz 352 und einen inneren Greifer 354 beinhaltet. Der innere Greifer 354 kann ähnlich konfiguriert sein wie der Greifer 150 aus den 9A und 9B, kann jedoch die mittleren Elemente 164, 166 nicht beinhalten. Der innere Greifer 354 deckt Abschnitte oder alle Halterungen 302, 304, den Riemen 306, den Sensorhalteblock 312, den Magneten 328, den Befestigungsblock 314 und das Gelenk der Halterungen 302, 304 ab. Der innere Greifer 354 kann aus flexiblem Material hergestellt werden und dient als Begrenzung, um zu verhindern, dass Fremdkörper oder Flüssigkeiten das entsprechende Sicherheitsgurtführungserfassungssystem verunreinigen. Der Schutz 352 deckt einen Abschnitt der ersten Halterung 302 ab, der nicht durch den Schutz 352 abgedeckt ist, den inneren Greifer 354 und einen Abschnitt des Gurtschlosses 316. Der Schutz 352 kann für einen ähnlichen Zweck verwendet werden wie der Schutz 352 aus den 8A und 8B und kann an der ersten Halterung 302 befestigt werden.
18 stellt einen Abschnitt 400 eines federbelasteten und klappbaren zweiachsigen Sicherheitsgurtführungserfassungssystems dar, das eine erste Halterung (oder eine „U“-förmige Halterung) 402, eine zweite Halterung (oder eine „U“-förmige Halterung) 404, eine Gelenkdrehhalterung 406, einen ersten Riemen 408 mit einem Federabschnitt 410 und einem verlängerten Abschnitt 412, einen zweiten Riemen 414 mit einem Federabschnitt 416 und einem verlängerten Abschnitt 418 aufweist. Die erste Halterung 402 ist über ein Befestigungselement 420 (z. B. einen Niet oder ein Befestigungselement mit einem Schaft) an der Gelenkdrehhalterung 406 mit einem Drehpunkt befestigt, sodass sich die erste Halterung 402 in einer ersten Winkelrichtung gegenüber der Gelenkdrehhalterung 406 drehen kann, wobei die erste Winkelrichtung einer ersten Ebene zugeordnet ist. Die erste Halterung 402 wird über die Gelenkdrehhalterung 406 an der zweiten Halterung 404 befestigt. Die Gelenkdrehhalterung 406 beinhaltet einen ersten Abschnitt 407 eines Gelenks, der an einem zweiten Abschnitt 409 des Gelenks befestigt ist. Die Abschnitte 407, 409 bilden einen Drehpunkt 411 und drehen sich um eine Drehachse 413. Der zweite Abschnitt 409 des Gelenks ist ein integrierter Teil der zweiten Halterung 404 und ermöglicht es, dass sich die erste Halterung 402 und die Gelenkdrehhalterung 406 in einer zweiten Winkelrichtung in Bezug auf die zweite Halterung 404 drehen, wobei die zweite Winkelrichtung auf einer zweiten Ebene liegt. Die zweite Ebene verläuft senkrecht zur ersten Ebene.
Der innere Verriegelungsmechanismus eines Gurtschlosses (z. B. des Gurtschlosses 182 von 10) kann direkt oder indirekt an einem geschlitzten Ende 422 der ersten Halterung 402 außerhalb des Gelenks angebracht sein. In einer Ausführungsform ist ein Abschnitt des Gurtschlosses in den Schlitzen 424 angeordnet. In einer weiteren Ausführungsform verbindet eine Zwischenhalterung oder ein Verbinder einen Abschnitt des Gurtschlosses mit der ersten Halterung 402.
Der Abschnitt 400 beinhaltet zwei Abtastsysteme 430, 432, die dem einachsigen Abtastsystem von 16 ähnlich sind. Das erste Abtastsystem 430 ist an den ersten Seiten der Halterungen 402, 404 angebracht und dient zum Erfassen von Biegemoment, Kraft, Winkelposition, Winkelbewegung und/oder anderem Gurtführungsstatus, der den Parameter für eine erste Winkelrichtung in Verbindung mit einer ersten Ebene anzeigt. Das zweite Abtastsystem 432 ist an den zweiten Seiten der Halterungen 402, 404 angebracht und dient zum Erfassen von Biegemoment, Kraft, Winkelposition, Winkelbewegung und/oder anderem Gurtführungsstatus, der den Parameter für eine zweite Winkelrichtung in Verbindung mit einer zweiten Ebene anzeigt. Die erste Ebene kann senkrecht zur zweiten Ebene sein oder nicht.
Die Sicherheitsgurtführungserfassungssysteme 430, 432 beinhalten die Riemen 408, 414, die Sensorhalteblöcke 434, 436, die Magnetsensoren 438, 440 (z.B. Halleffekt-Sensoren, andere hierin offenbarte Sensoren am Beispiel von 16 oder andere geeignete Sensoren), sowie die Magnete 442, 444 und können Befestigungsblöcke (z. B. den Befestigungsblock 314 aus 16) beinhalten. Die Riemen 408, 414 sieht biegsame Verbindungen vor. Die Federabschnitte 410, 416 sind an der zweiten Halterung 404 befestigt. Die verlängerten Abschnitte 412, 418 sind an der ersten Halterung 402 befestigt. Die Sensorhalteblöcke 434, 436 sind an der zweiten Halterung 404 befestigt und halten die Magnetsensoren 438, 440 und die Mittelabschnitte der Riemen 408, 414. Die Magnete 442, 444 und Magnetsensoren 438, 440 können durch Dehnungsmessstreifen oder andere Sensoren ersetzt werden.
Eine Gurtschlossabdeckung oder ein Schutz 450 kann an einem Abschnitt oder dem gesamten federbelasteten und klappbaren zweiachsigen Sicherheitsgurtführungserfassungssystem befestigt werden und diesen abdecken. Der Schutz 450 beinhaltet zwei Hälften 452, 454. Die erste Hälfte 452 beinhaltet Befestigungselemente (nicht dargestellt), die sich nach innen erstrecken, und die zweite Hälfte 454 beinhaltet Laschen 456, die sich von der zweiten Hälfte 454 erstrecken und in die Befestigungselemente eingeführt werden. Der Schutz 450 beinhaltet im geschlossenen Zustand zwei große Öffnungen an jedem Ende, sodass die Enden der zweiten Halterung 404 und ein Gurtschloss aus dem Schutz 450 herausragen und sich innerhalb und in Bezug auf diesen bewegen können. Der Schutz 450 kann an einem ersten Ende 460 einen Querträger 458 und an einem zweiten Ende 462 keinen Querträger aufweisen. Dadurch wird eine größere Öffnung am zweiten Ende 462 für den Gurtschlossmechanismus und eine kleinere Öffnung am ersten Ende 460 für die zweite Halterung 404 bereitgestellt. Der Schutz 450 kann das Gurtschloss teilweise abdecken.
Die Komponenten des Abschnitts 400 können aus ähnlichen Materialien gebildet sein wie die Komponenten des Abschnitts 300 von 16. Ebenso ist der Schutz 450 aus Kunststoff und/oder einem anderen geeigneten Material gebildet. Die Riemen 408, 414 kann aus einem flexiblen und biegsamen Material gebildet werden, das je nach Sicherheitsgurtverlauf unterschiedliche Biegewerte aufweist.
Die Riemen 408, 414 weisen Federabschnitte 410, 416 und einen verlängerten Abschnitte 412, 418 auf, wobei die Sensorhalteblöcke 434, 436 und die Befestigungsblöcke 434, 436 unterschiedlich ausgerichtet sein können als dargestellt. So können beispielsweise die Befestigungsblöcke 434, 436 und die verlängerten Abschnitte 412, 418 an der zweiten Halterung 404 und die Federabschnitte 410, 416 und die Sensorhalteblöcke 434, 436 an der ersten Halterung 402 befestigt werden. Zusätzliche Gurte, Sensorhalteblöcke, Sensoren und Befestigungsblöcke können verwendet werden, die entlang der entsprechenden Ebenen liegen und gegenüber den in 18 dargestellten Gurten, Sensorhalteblöcken, Sensoren und Befestigungsblöcken positioniert werden können.
19 stellt ein Fahrzeugsystem 470 eines Fahrzeugs 471 dar, das Insassensensoren 472, Sicherheitsgurtanordnungen 474, Sicherheitsgurtsensorschaltungen 476 mit Sicherheitsgurtsensoren 478, ein Sicherheitsgurtmodul 480, andere Fahrzeugsteuermodule 482, einen Speicher 484 und ein Antriebssystem 486 beinhaltet. Die Insassensensoren 472 und die Sicherheitsgurtanordnungen 474 können an den Sitzen 488 des Fahrzeugs 471 befestigt oder in Bezug auf diese angeordnet werden und beinhalten Dehnungsmessstreifen, Gewichtssensoren, Kontaktsensoren, Kameras, Positionssensoren usw. zum Erkennen von beispielsweise Vorhandensein, Gewicht, Standort, Höhe, Größe und/oder Sitzposition von Fahrzeuginsassen. Die Sitzpositionssensoren 489 können an den Sitzen 488 des Fahrzeugs 471 befestigt oder in Bezug auf diese positioniert werden und beinhalten verschiedene Positionssensoren, die Folgendes überwachen: Positionen der Sitze 488 auf Sitzschienen; Höhen der Sitze 488 in Bezug auf die Sitzschienen; Rückenlehnenwinkel in Bezug auf die Unterseite der Sitze 488 und Sitzbodenwinkel. Die Sitzpositionssensoren 489 außerhalb der Sitze 488 können wie Kameras verwendet werden. Die Sicherheitsgurtanordnungen 474 können Sicherheitsgurtbänder, Sicherheitsgurtaufroller, Führungsschlaufen, Gurtstraffer, Energieabsorptionsmechanismen, Gurtschlossbefestigungsanordnungen, usw. beinhalten.
In einer Ausführungsform werden Größen oder Gewichte von Fahrzeuginsassen bestimmt, die vom Sicherheitsgurtmodul 480 verwendet werden, um die richtige Führung der Sicherheitsgurte und/oder Schwellenwerte zum Bestimmen, ob die Sicherheitsgurte korrekt angelegt sind, zu bestimmen. Dies kann beispielsweise das Bestimmen und/oder Anpassen von Schwellenwerten basierend auf den erfassten Gewichten, optional erfassten Sitzpositionen und das anschließende Bestimmen, ob die Sicherheitsgurte ordnungsgemäß angelegt sind, beinhalten. Wie hierin beschrieben, können die Ausgaben der Führungserkennungssensoren und/oder der Sicherheitsgurtsensorschaltungen mit Schwellenwerten verglichen werden, um zu bestimmen, ob die Sicherheitsgurte ordnungsgemäß angelegt sind. In einer weiteren Ausführungsform werden Massen- und Schwingungsmuster und/oder Oberwellen überwacht. Dies kann das Bestimmen und Überwachen von Massen- und Schwingungsmustern und/oder Oberwellen basierend auf den Ausgaben der Insassensensoren 472 und/oder der Führungserkennungssensoren 492 beinhalten, um zu bestimmen, ob ein Sicherheitsgurt angeschnallt und/oder ordnungsgemäß angelegt ist. Die Insassensensoren 472 und/oder die Führungserkennungssensoren 492 können unterschiedliche Massen- und Schwingungsmuster und/oder Oberwellen aufweisen, wenn der Sicherheitsgurt gelöst wird, im Gegensatz zu denen, wenn der Sicherheitsgurt angeschnallt und ordnungsgemäß angelegt wird. So kann beispielsweise ein Gurtschloss die zusätzliche Masse der Verriegelungsplatte 70 von 4 aufweisen, wenn die Verriegelungsplatte 70 im Gurtschloss eingerastet ist. Die bestimmten Massen- und Schwingungsmuster und/oder Oberwellen können mit vorgegebenen und gespeicherten Massen- und Schwingungsmustern und/oder Oberwellen verglichen werden, um den aktuellen Status des Sicherheitsgurts zu bestimmen. Diese Informationen können auch in Kombination mit den Kraft-, Momenten- und Winkelmessungen der Führungserkennungssensoren verwendet werden, um den aktuellen Status des Sicherheitsgurts zu bestimmen. Auf diese Weise kann sowohl der Verlauf als auch das Anlegen des Sicherheitsgurts erkannt werden. Wenn das Sicherheitsgurtmodul 480 anhand des Vergleichs bestimmen kann, ob der Sicherheitsgurt eingerastet ist, können die Verriegelungsplattensensoren 490 entfallen.
Die Sicherheitsgurtsensorik 476 kann Wheatstone-Brückenschaltungen und/oder andere Schaltungen und die Sicherheitsgurtsensoren 478 beinhalten. In einer Ausführungsform stellt die Sicherheitsgurtsensorik 476 dem Sicherheitsgurtmodul 480 Ausgangssignale bereit, die auf den Verlaufszustand der Sicherheitsgurte hinweisen. In einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die Sicherheitsgurtsensorik 476 eine Logik zum Bestimmen, ob die Sicherheitsgurte ordnungsgemäß angelegt sind, und zum Anzeigen an das Sicherheitsgurtmodul 480, ob die Sicherheitsgurte ordnungsgemäß angelegt sind. Dies kann die direkte oder indirekte Überwachung der Ausgaben der Insassensensoren 472, der Verriegelungsplattensensoren 490, der Sitzpositionssensoren 489 und/oder der Führungserkennungssensoren 492 beinhalten. In einer Ausführungsform werden die Führungserkennungssensoren 492 verwendet, um zu bestimmen, ob die Sicherheitsgurte über Verriegelungsplatten anstelle der Verriegelungsplattensensoren 490 angeschnallt sind. Somit sind die Verriegelungsplattensensoren möglicherweise nicht inbegriffen. In einer weiteren Ausführungsform befinden sich die Verriegelungsplattensensoren innerhalb der jeweiligen Gurtschlösser und werden zum Bestimmen dessen verwendet, ob die Sicherheitsgurte angeschnallt sind.
Die Sicherheitsgurtsensoren 478 können die Sicherheitsgurtverriegelungsplattensensoren 490 und die Führungserkennungssensoren 492 beinhalten. Beispiele für die Führungserkennungssensoren 492 sind vorstehend mit Bezug auf die 1-3 und 8-18 beschrieben. Das Sicherheitsgurtmodul 480 führt Vorgänge basierend auf den Ausgaben der Insassensensoren 472, der Sicherheitsgurtsensoren 478, der Sitzpositionssensoren 489 und der Sicherheitsgurtsensorik 476 aus. Das Antriebssystem 486 kann einen Motor 500, ein Getriebe 502 und einen oder mehrere Elektromotoren 504 beinhalten. Der Motor 500 kann ein Drosselklappensystem 506, ein Zündsystem 508 und ein Kraftstoffsystem 510 beinhalten. Der/die Motor(en) 504 können an ein Batteriesystem 505 angeschlossen werden.
Das Sicherheitsgurtmodul 480 kann aufgrund der Ausgaben der Sensoren 472, 478, 489 an die anderen Fahrzeugsteuermodule 482 ein Signal senden, um bestimmte Fahrzeugfunktionen zu verhindern oder einzuschränken. Die anderen Fahrzeugsteuermodule 482 können beispielsweise ein Motorsteuermodul, ein Getriebesteuermodul, ein Elektromotor-(oder Hybrid)-Steuermodul und/oder andere Module beinhalten, die den Betrieb von Fahrzeugkomponenten und/oder - vorrichtungen steuern. Wenn beispielsweise ein Fahrzeuginsasse einen Sicherheitsgurt nicht ordnungsgemäß angelegt hat, kann das Sicherheitsgurtmodul 480 den Insassen über das Insassenwarnmodul 535 warnen, wobei, wenn die Warnung vom Insassen nicht beachtet wird, das Fahrzeug 471 daran gehindert wird, sich zu bewegen, das Fahrzeug 471 an einen nahegelegenen sicheren Ort zu bewegen und dann zu verhindern, dass sich das Fahrzeug 471 bewegt, bis der Sicherheitsgurt ordnungsgemäß angelegt ist, und/oder bestimmte Betriebsvorgänge einzuschränken. So kann beispielsweise das Sicherheitsgurtmodul 480 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 471 auf unter eine vorgegebene Geschwindigkeit begrenzen oder einschränken, um zu bestimmen, wie weit ein Fahrzeug 471 von einem aktuellen Standort aus fahren kann. Als ein weiteres Beispiel kann das Sicherheitsgurtmodul 480 verhindern, dass das Fahrzeug 471 in bestimmte Richtungen fährt.
Das Sicherheitsgurtmodul 480 kann an die anderen Fahrzeugsteuermodule 482 ein Signal senden, um zu verhindern, dass das Fahrzeug 471, der Motor 500 und/oder die Motoren 504 eingeschaltet, gestartet und/oder betrieben werden. Das Einschalten und/oder Starten des Fahrzeugs 471 kann das Einschalten von elektronischen Komponenten und/oder das Starten eines Antriebssystems 486 beinhalten. Das Starten des Antriebssystems 486 kann das Starten eines Motors 500 und/oder eines oder mehrerer Elektromotoren 504 beinhalten. Dies kann das Aktivieren des Betriebs des Getriebes 502, des Drosselklappensystems 506, des Zündsystems 508 und/oder des Kraftstoffsystems 510 beinhalten.
Das Fahrzeugsystem 470 beinhaltet weiterhin ein Insassenwarnmodul 535, das eines der Fahrzeugsteuermodule 482 sein kann. Das Insassenwarnmodul 535 steuert eine oder mehrere Anzeigen und Lautsprecher; eine einzelne Anzeige 512 und ein einzelner Lautsprecher 514 sind dargestellt. Jede der Anzeigen kann beispielsweise eine In-Dash-Anzeige; eine Heads-Up-Anzeige; eine Anzeige, die in einem Dachhimmel, einer Kopfstütze oder einer Rückenlehne montiert ist; oder eine andere Fahrzeuganzeige sein. Die Anzeigen, Lautsprecher und/oder andere visuelle, haptische und/oder Audiovorrichtungen werden verwendet, um Warnungen und/oder andere Alarmmeldungen an die Fahrzeuginsassen bereitzustellen. Diese Warnungen werden möglicherweise vor anderen Fahrzeugmaßnahmen und wenn der Insasse die Warnungen nicht beachtet, ausgegeben.
Das Sitzgurtmodul 480 kann ein Insassenüberwachungsmodul 520, ein Gurtschlossmodul 522, ein Sicherheitsgurtführungsmodul 524 und ein Sitzpositionsüberwachungsmodul 525 beinhalten. Der Betrieb dieser Module wird im Folgenden in Bezug auf das Verfahren von 20 beschrieben. Der Speicher 484 kann Schwellenwerte 528, Graphen 532 und/oder Nachschlagetabellen 534 speichern, die zum Bestimmen verwendet werden können, ob beispielsweise die Vorgänge des Verfahrens von 20 ausgeführt werden sollen. Beispiele für die Graphen 532 sind in den 21-24 dargestellt.
Das Fahrzeugsystem 470 kann einen Sender-Empfänger 536 zum drahtlosen Übertragen von Führungszuständen von Insassen, Sitzplätzen, Sicherheitsgurten, Bildern von Kameras im Fahrzeug 471 (z. B. Insassen-Sensorkameras zum Überwachen von Fahrzeuginsassen), Zeiten und/oder Dauer von Sicherheitsgurten, die unsachgemäß abgenutzt sind, und/oder andere zugehörige Informationen an eine zentrale Stelle beinhalten (nicht dargestellt). Das Sicherheitsgurtmodul 480 kann diese Informationen verfolgen, die Informationen im Speicher 484 speichern und an eine zentrale Stelle melden. Die zentrale Stelle kann die Informationen einsehen und Befehle und/oder Warninformationen an das Sicherheitsgurtmodul 480 oder die Fahrzeuginsassen weiterleiten. Die Befehle können Vorgänge beinhalten, die vom Fahrzeugsystem 470 auszuführen sind. Die Warnsignale können optisch, haptisch oder akustisch über die Anzeige 512, den Lautsprecher 514 und/oder andere Vorrichtungen des Fahrzeugsystems 470 angezeigt werden.
Die hierin offenbarten Fahrzeugsysteme können unter Verwendung zahlreicher Verfahren betrieben werden, von denen ein Beispiel in 20 veranschaulicht ist. In 20 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugsystems basierend auf der Gurtführung dargestellt. Obwohl die folgenden Vorgänge vorwiegend in Bezug auf die Implementierungen der 8A-19 beschrieben sind, können die Aufgaben leicht modifiziert werden, um bei anderen Implementierungen der vorliegenden Erfindung anwendbar zu sein. Die Vorgänge können iterativ durchgeführt werden.
Das Verfahren kann bei 600 beginnen. Bei 602 empfangen die Module 480, 520, 522 und/oder 524 Signale von und überwachen die Ausgaben der Sensoren 472, 478, 489, 490, 492 und/oder der Sicherheitsgurtsensorik 476. Dies kann das Zuführen von Eingangssignalen zu einer oder mehreren Wheatstone-Brückenschaltungen und das Überwachen der Ausgaben der einen oder mehreren Wheatstone-Brückenschaltungen beinhalten.
Bei 604 bestimmt das Insassenüberwachungsmodul 520, ob ein oder mehrere Fahrzeuginsassen im entsprechenden Fahrzeug vorhanden sind. Das Fahrzeug kann ein persönliches Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, ein Hybridfahrzeug, ein Elektrofahrzeug, ein autonomes Fahrzeug usw. sein. Dies kann das Bestimmen der Sitze beinhalten, auf denen ein oder mehrere Fahrzeuginsassen sitzen. Als optionale Erweiterung kann die Insassengröße Teil der Entscheidung sein, wenn (i) ein größerer Insasse wie ein in einem Sitz vorhandener Insasse behandelt wird und (ii) ein Kind in einer Kinderrückhaltevorrichtung, die mit Verriegelungssitzbefestigungen am Fahrzeug befestigt werden kann, wie ein nicht im Sitz vorhandener Insasse behandelt wird. Wenn sich keine Fahrzeuginsassen im Fahrzeug befinden, kann der Vorgang 606 ausgeführt werden, andernfalls kann der Vorgang 608 ausgeführt werden.
Bei 606 ermöglicht das Sicherheitsgurtmodul 480 dem Fahrzeug, sich zu einem bestimmten Ziel (z. B. einem von einem Fahrzeuginsassen ausgewählten Ziel) zu bewegen. Dies kann das Sicherheitsgurtmodul 480 beinhalten, das einem oder mehreren der anderen Fahrzeugsteuermodule 482 signalisiert, den Betrieb und/oder das Einschalten eines Motors, eines Getriebes, eines Motors usw. oder eines Teils derselben zu ermöglichen.
Bei 608 kann das Schlossmodul 522 bestimmen, ob Sicherheitsgurte der Fahrzeuginsassen angelegt wurden, basierend beispielsweise auf den Ausgaben der Verriegelungsplattensensoren 490, den Ausgaben der Führungserkennungssensoren 492 oder einem dieser Sensortypen. Wenn einer oder mehrere der Sicherheitsgurte nicht angelegt sind, wird der Vorgang 610 ausgeführt, andernfalls wird der Vorgang 612 ausgeführt. Das Bestimmen, ob ein Sicherheitsgurt angelegt ist, kann basierend auf einer oder mehreren von Masse, Kapazität, Schwingungsmuster und Oberwellen erfolgen, basierend auf den Ausgaben der Insassensensoren 472, der Verriegelungsplattensensoren 490 und/oder der Führungserkennungssensoren 492. Die Masse, Kapazität, das Schwingungsmuster und die Oberwellen können mit den im Speicher 484 gespeicherten Massen- und Schwingungsmustern und/oder Oberwellen verglichen werden.
Bei 610 kann das Schnallenmodul 522: ein visuelles, haptisches und/oder akustisches Warnsignal über die Anzeige 512, den Lautsprecher 514 und/oder eine andere Warnvorrichtung des Fahrzeugsystems 470 erzeugen, das anzeigt, dass ein oder mehrere Sicherheitsgurte nicht angelegt sind, und die Bewegung des Fahrzeugs verhindern; ein visuelles, haptisches und/oder akustisches Warnsignal über die Anzeige 512, den Lautsprecher 514 und/oder eine andere Warnvorrichtung des Fahrzeugsystems 470 erzeugen, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug bewegt; und/oder an die übrigen Fahrzeugsteuermodule 482 melden, das Fahrzeug an einen nahegelegenen Ort zu bewegen, der ein geringes Unfallrisiko darstellt. Der Standort mit geringem Risiko ist möglicherweise nicht der beabsichtigte Bestimmungsort. Als ein Beispiel kann das Fahrzeug an einen Straßenrand fahren, auf einen Parkplatz fahren, in eine Einfahrt fahren oder an einen anderen sicheren Ort fahren. Dies kann das Einschränken bestimmter Fahrzeugfunktionen beinhalten, wie beispielsweise das Begrenzen der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrtrichtung usw. Der Vorgang 602 kann nach dem Vorgang 610 durchgeführt werden.
Bei 612 bestimmt das Sicherheitsgurtführungsmodul 524, ob die Sicherheitsgurte der Fahrzeuginsassen ordnungsgemäß angelegt sind. Dies kann kontinuierlich bestimmt werden, wenn das Fahrzeug angehalten wird, während sich das Fahrzeug bewegt, zu regelmäßigen oder zufälligen Zeitpunkten usw. Dies kann das Vergleichen von Ausgabewerten einer oder mehrerer der Sicherheitsgurtsensorik 476, der Sitzpositionssensoren 489 und der Führungserkennungssensoren 492 mit vorgegebenen Bereichen und/oder das Vergleichen der Ausgabewerte mit den Schwellenwerten 528, Werten der Diagramme 532 und/oder Werten in den Nachschlagetabellen 534 beinhalten. Die Schwellenwerte 528 können Biegemomentschwellenwerte, Kraftschwellenwerte, Winkelpositionsschwellenwerte und/oder Bewegungsschwellenwerte und/oder andere Schwellenwerte beinhalten, die einem oder mehreren Parametern entsprechen, die von den Ausgaben der Führungserkennungssensoren 492 erfasst oder basierend auf diesen bestimmt werden. Die Schwellenwerte 528 können basierend auf der Eingabe des Sitzpositionssensors 489 und der Eingabe des Insassensensors 472 als unterschiedliche Positionen der Sitze 488 geändert werden, und verschiedene Größen der Insassen können verwendet werden, um die Schwellenwerte anzupassen, um die Sitz- und Insassenbedingungen besser anzupassen. In einer Ausführungsform basiert das Bestimmen, ob ein Sicherheitsgurt ordnungsgemäß angelegt wird, auf einem bestimmten Massen- und Schwingungsmuster und/oder Oberwellen, die über die Führungserkennungssensoren 492 und/oder die Sicherheitsgurtsensorik 476 erfasst werden und die mit vorbestimmten Massen- und Schwingungsmustern und/oder Oberwellen verglichen werden können, die im Speicher 484 gespeichert und den entsprechenden Sicherheitsgurtführungszuständen zugeordnet sind.
Als erstes Beispiel können die Ausgaben des Führungserkennungssensors und/oder der Sicherheitsgurtsensorik mit den Werten aus der Grafik 750 von 21 verglichen werden, um zu bestimmen, ob die Sicherheitsgurte ordnungsgemäß angelegt sind. Die Grafik 750 beinhaltet einen ersten Sicherheitsgurt, der nicht ordnungsgemäß angelegt wurde oder nicht in einem Bereich 752, einen Sicherheitsgurt in einem ordnungsgemäßen Bereich 754 und einen zweiten Sicherheitsgurt in einem ordnungsgemäßen oder nicht ordnungsgemäß angelegten Bereich 756. Die Bereiche 752, 754, 756 können durch Schwellenwerte getrennt werden, die durch die Punkte 753, 755 dargestellt werden. Jeder der Bereiche 752, 754, 756 und jeder der Schwellenwerte 753, 755 kann entsprechende Biegemomentbereiche und -schwellen, Kraftbereiche und - schwellen, Winkelpositionsbereiche und -schwellen, Winkelbewegungsbereiche und -schwellen und/oder andere Parameterbereiche und -schwellen aufweisen. In einer Ausführungsform beinhaltet die Grafik 750 mögliche Werte für die Ausgabe eines einzelnen Führungserkennungssensors eines einachsigen Sicherheitsgurtführungserkennungssystems.
Der erste Sicherheitsgurt, der unsachgemäß oder nicht im Bereich 752 angelegt ist, kann beispielsweise mit ersten unsachgemäß geführten Sicherheitsgurtzuständen assoziiert werden, die Folgendes beinhalten: einen Sicherheitsgurt, der hinter einem durch das Feld 758 bezeichneten Sitz geschnallt und geführt wird; einen Sicherheitsgurt, der zwischen dem Sitz und dem Fahrzeuginsassen (z. B. der auf dem Beckengurt sitzende Insasse und der hinter dem Rücken des Insassen geführte Schultergurt), der durch das Feld 760 bezeichnet wird, angeschnallt und geführt wird; einen Sicherheitsgurt, der angeschnallt ist, und einen Beckengurt, der zwischen dem Sicherheitsgurt und dem Fahrzeuginsassen mit dem Schultergurt über der Brust (z. B. dem Insassen, der auf dem Beckengurt sitzt) geführt wird, der durch das Feld 762 bezeichnet ist; und einen Sicherheitsgurt, der angeschnallt ist, und einen Schultergurt, der zwischen dem Sicherheitsgurt und dem Fahrzeuginsassen (z. B. dem Insassen, der den Beckengurt korrekt angelegt hat, aber der hinter dem Rücken des Insassen geführt ist), durch das Feld 764 bezeichnet ist. Der erste Sicherheitsgurt, der nicht ordnungsgemäß im Bereich 752 angelegt wurde, kann entsprechende Biegemomentwerte, Kraftwerte, Winkelpositionswerte, Winkelbewegungswerte usw. beinhalten, die einem nicht ordnungsgemäß angelegten Sicherheitsgurt zugeordnet sind. Jeder der Sicherheitsgurte, die in Verbindung mit den Feldern 758, 760, 762, 764 unsachgemäß angelegt wurden, kann entsprechende Führungserkennungssensorausgaben und/oder Ausgaben der Sicherheitsgurtsensorik im ersten Sicherheitsgurt aufweisen, der unsachgemäß oder nicht im Bereich 752 angelegt wurde.
Der Sicherheitsgurtbereich 754 bezieht sich auf Parameterwerte, die diesen zugeordnet sind, wenn ein Sicherheitsgurt mit dem Schultergurt und dem Beckengurt über dem Insassen ordnungsgemäß angelegt ist. 21 stellt einen Fahrzeuginsassen 765 dar, die einen exemplarischen Sensorerkennungsempfindlichkeitsbereich 767 für einen einzelnen Führungserkennungssensor veranschaulicht. Der Sicherheitsgurtanlegebereich 754 kann entsprechende Biegemomentwerte, Kraftwerte, Winkelpositionswerte, Winkelbewegungswerte und/oder andere Parameterbereiche und Schwellenwerte beinhalten, die einem ordnungsgemäß angelegten Sicherheitsgurt zugeordnet sind. Jeder der dem Feld 766 zugeordneten ordnungsgemäßen Sicherheitsgurtzustand kann entsprechende Führungssensorausgaben und/oder Sicherheitsgurtsensorikausgaben im ordnungsgemäßen Sicherheitsgurtbereich 752 aufweisen.
Der zweite Sicherheitsgurt, der nicht ordnungsgemäß oder nicht im Bereich 756 angelegt ist, kann beispielsweise dem zweiten, nicht ordnungsgemäß angelegten Sicherheitsgurtzustand zugeordnet werden, der einen oder mehrere der ersten, nicht ordnungsgemäß angelegten Sicherheitsgurtzustände der Felder 758, 760, 762, 764 beinhalten kann. Der zweite nicht ordnungsgemäß angelegte Sicherheitsgurtzustand kann Folgendes beinhalten: eine unechte Verriegelungsplatte, die in ein Gurtschloss eingesteckt ist, anstelle einer Verriegelungsplatte, die für das Gurtschloss bestimmt ist, das durch das Feld 768 dargestellt ist; eine Gurtschlossverriegelungsplatte, die in einem durch das Feld 770 dargestellten unechten Gurtschloss eingerastet ist; einen Sicherheitsgurt, der durch das Feld 772 dargestellt ist; einen Sicherheitsgurt, der hinter einem durch das Feld 774 dargestellten Sitz eingerastet und geführt ist. Die Verriegelungsplattensensoren 490 können entfallen, wenn der Zustand des nicht angeschnallten Sicherheitsgurts 772 basierend auf anderen Sensordaten erkannt wird. Der zweite, nicht in einem ordnungsgemäßen Anlegebereich 756 angelegte Sicherheitsgurt, kann entsprechende Biegemomentwerte, Kraftwerte, Winkelpositionswerte, Winkelbewegungswerte usw. beinhalten, die einem angelegten oder nicht ordnungsgemäß angelegten Sicherheitsgurt zugeordnet sind. Jeder der Sicherheitsgurte, die in Verbindung mit den Feldern 768, 770, 772, 774 unsachgemäß angelegt wurden, kann entsprechende Führungserkennungssensorausgaben und/oder Ausgaben der Sicherheitsgurtsensorik im zweiten Sicherheitsgurt aufweisen, der unsachgemäß oder nicht im Bereich 756 angelegt wurde. Alternativ könnte eine einfachere Version dieses Systems den Schwellenwert 753 und die Bereiche 752, 754 ohne Schwellenwert 755 und den Bereich 756 aufweisen.
Als noch ein weiteres Beispiel können die Ausgaben des Führungserkennungssensors und/oder der Sicherheitsgurtsensorik mit den Werten aus der Grafik 800 von 22 verglichen werden, um zu bestimmen, ob die Sicherheitsgurte ordnungsgemäß angelegt sind. Die Grafik 800 beinhaltet mehrere exemplarische Bereichssätze, die veranschaulichen, dass die Begrenzungen (oder Schwellenwertkurven) zwischen den Bereichen unterschiedliche Formen annehmen können. Die Schwellenwertkurven weisen entsprechende Schwellenwerte auf. Die Bereiche weisen entsprechende Parameterwerte auf, die den Bereichen von 21 ähnlich sind. Der erste Satz wird durch die Linien A1, A2 bereitgestellt. Der zweite Satz wird durch die Linien B1, B2 bereitgestellt. Der dritte Satz wird durch Linien C1, C2 bereitgestellt. Der vierte Satz wird durch die Linien D1, D2 bereitgestellt. Für jedes der Sätze sind zwei Bereiche für Werte vorgesehen, die mit falsch oder nicht angelegten Sicherheitsgurten verbunden sind, und ein einzelner mittlerer Bereich für Werte, die mit ordnungsgemäß angelegten Sicherheitsgurten verbunden sind. In einer Ausführungsform beinhaltet jede Achse der Grafik 800 mögliche Werte für eine Ausgabe eines jeweiligen von zwei Führungserkennungssensoren eines zweiachsigen Sicherheitsgurtführungserkennungssystems. 22 stellt auch einen Fahrzeuginsassen 790 dar, der einen exemplarischen Erkennungsempfindlichkeitsbereich 792 mit zwei Führungserkennungssensoren veranschaulicht. Alternativ könnte eine einfachere Version dieses Systems die Schwellenwerte A2, B2, C2 und D2 ohne die Schwellenwerte A1, B1, C1, D1 aufweisen.
Als noch ein weiteres Beispiel können die Ausgaben des Führungserkennungssensors und/oder der Sicherheitsgurtsensorik mit den Werten aus der Grafik 900 von 23 verglichen werden, um zu bestimmen, ob die Sicherheitsgurte ordnungsgemäß angelegt sind. Die Grafik 900 beinhaltet einen exemplarischen Bereichssatz. Zwei falsch oder nicht angelegte Sicherheitsbereiche und ein einzelner mittlerer Sicherheitsgurtbereich werden durch Schwellenwertgrenzen getrennt dargestellt, die durch rechteckige Prismen X, Y dargestellt werden. Die Schwellenwertgrenzen können unterschiedliche Formen annehmen. In einer Ausführungsform beinhaltet jede Achse der Grafik 900 mögliche Werte für eine Ausgabe eines jeweiligen von drei Führungserkennungssensoren eines dreiachsigen Sicherheitsgurtführungserkennungssystems. Der nicht ordnungsgemäß oder nicht angelegte Sicherheitsgurtbereich kann dem gleichen Sicherheitsgurt zugeordnet werden, die zuvor mit Bezug auf die 21, 22 als nicht ordnungsgemäß angelegte Zustände bezeichnet wurde. Ebenso kann der Sicherheitsgurtbereich für den ordnungsgemäß angelegten Bereich dem gleichen Sicherheitsgurtzustand zugeordnet werden, der vorstehend mit Bezug auf die 21, 22 beschrieben ist. Alternativ könnte eine einfachere Version dieses Systems den durch Prisma y dargestellten Schwellenwert ohne den durch Prisma X dargestellten Schwellenwert aufweisen.
Obwohl in den 21-23 eine bestimmte Anzahl von Bereichen dargestellt ist, kann eine beliebige Anzahl von nicht Sicherheitsgurtbereichen für nicht ordnungsgemäß angelegte und ordnungsgemäß angelegte Sicherheitsgurtbereiche vorgegeben und verwendet werden. Ebenso können die Bereiche und die Empfindlichkeitsbereiche basierend auf der Sensorausrichtung verschoben werden. Bei den 22-23 können Unterschiede in den Abtastrichtungen 90° oder ein anderer Grad sein, abhängig von der Ausrichtung und Betätigung des Sensors. Mehrere Führungserkennungssensoren ähnlicher oder unterschiedlicher Sensoriktypen können für denselben Empfindlichkeitsbereich verwendet und/oder in einer gleichen Ausrichtung angebracht werden. Darüber hinaus kann, obwohl bestimmte Sicherheitsgurtzustände einem gleichen Bereich zugeordnet sind, jeder Sicherheitsgurtzustand einen oder mehrere Bereiche aufweisen (z. B. basierend auf dem Sensoriktyp) und basierend auf diesen Bereichen, das Sicherheitsgurtmodul 480 von 19 Sicherheitsgurte/Sicherheitsgurtschlösser in diesen Zuständen identifizieren und diese Zustände den Fahrzeuginsassen anzeigen und/oder diese Zustände im Speicher 484 speichern.
Obwohl bestimmte Zustände der Gurtführung vorstehend mit Bezug auf die 21-23 beschrieben sind, können auch andere Gurtführungszustände gleichermaßen erkannt werden. So kann beispielsweise ein Sicherheitsgurt, der unter einer Schulter und um einen Bauchbereich (oder Rumpf) eines Fahrzeuginsassen herum geführt wird, als falsch angelegter Sicherheitsgurt erkannt werden. Als weiteres Beispiel kann ein Schultergurt, der nicht über eine Schulter geführt wird oder auf einer falschen Seite des Kopfes eines Fahrzeuginsassen geführt wird, auch als falsch angelegter Sicherheitsgurt erkannt werden.
Die Schwellenwerte und Bereiche aus den 21-23 können aufgrund der Eingabe von Insassengröße und Sitzplatzposition geändert werden. Messungen mit den Insassensensoren 472 und den Sitzpositionssensoren 489 können verwendet werden, um Korrekturfaktoren für die Schwellenwerte und Bereiche bereitzustellen, da unterschiedliche Größen und Sitzpositionen unterschiedliche Kräfte, Winkel und Momente am Gurtschloss erzeugen können.
Die Grafik 902 im linken Abschnitt von 24 stellt die Zuordnung für eine Sitzposition dar, wobei die horizontale Sitzposition 901 und die vertikale Sitzposition 903 gemessen werden. Die einzelnen Messungen ergeben einen Punkt 904 auf dieser Grafik, der verwendet werden kann, um eine zusammengefasste Sitzposition 906 zu erzeugen, die beispielsweise als allgemeine Sitzpositionssensoreingabe für die Grafik 918 im rechten Abschnitt von 24 verwendet werden kann. Die Anzahl der Achsen im linken Abschnitt von 24 ist um eins größer als die Anzahl der verfügbaren Sitzpositionsmessungen. Wenn beispielsweise zwei Messungen verfügbar sind, werden im linken Abschnitt von 24 drei Achsen dargestellt, wobei zwei der Achsen für die Messungen und eine Achse für die sich daraus ergebende zusammengesetzte Sitzposition 906 stehen. Als noch ein weiteres Beispiel können Sitzlehnenwinkel und Sitzbodenwinkel zusammen mit der horizontalen Sitzposition und der vertikalen Sitzposition berücksichtigt werden. Dies würde zu einem 5-Achsen-Raum führen, wobei die fünfte Achse für die sich daraus ergebende zusammengesetzte Sitzposition 906 steht.
Eine ähnliche Grafik 908 im oberen Abschnitt von 24 stellt die Abbildung der Insassengröße dar, wobei die Insassenbreite 910 und die Insassenhöhe 910 gemessen werden. Die einzelnen Messungen ergeben einen Punkt 914 auf dieser Grafik, der zum Erzeugen einer zusammengefassten Insassengröße 916 verwendet werden kann, die beispielsweise als allgemeine Eingabe der Insassengröße in die Grafik 918 im rechten Abschnitt von 24 verwendet werden kann. Die Anzahl der Achsen im linken Abschnitt von 24 ist um eins größer als die Anzahl der verfügbaren Sitzpositionsmessungen. Wie bei der Grafik 902 kann die Anzahl der Messungen und der entsprechenden Achsen in der Grafik 918 je nach Anzahl der verfügbaren Messungen unterschiedlich sein.
Der rechte Abschnitt von 24 stellt ein Beispiel dar, wie sich die Eingabe des Sitzpositionssensors 920 und der Insassengröße 922 auf den daraus resultierenden Korrekturfaktor 924 für den Schwellenwert des Sicherheitsgurtführungssensors auswirken kann. Die Sitzpositionssensoreingabe 920 kann die zusammengesetzte Sitzposition 906 oder eine spezifische Eingabe von einem bestimmten Sitzpositionssensor sein. Die Insassengrößeneingabe 922 kann die zusammengefasste Insassengröße 916 oder eine bestimmte Eingabe von einem bestimmten Insassensensor sein. Die Grafik 918 stellt dar, wie sich die Schwellenwertkorrekturfaktoren für die Sicherheitsgurtführung, die durch rechteckige Prismen Z repräsentiert werden, basierend auf der Sitzpositionssensoreingabe 920 und der Insassengrößeneingabe 922 ändern können. Diese Eingaben ergeben die Punkte 925, 926 auf den Prismen Z. Die entsprechenden resultierenden Korrekturfaktoren für die Sicherheitsgurtführung 924 können dann basierend auf der Abbildung der Punkte 925, 926 auf die Führungssensorkorrekturfaktorachse 927 bestimmt werden. Die durch die Prismen Z repräsentierten Oberflächen können unterschiedliche Formen aufweisen. Die daraus resultierenden Korrekturfaktoren 924 des Sicherheitsgurtführungssensors können verwendet werden, um die in den 21-23 dargestellten und beschriebenen Schwellenwerte und Bereiche anzupassen, wie beispielsweise die Größe der Schwellenwerte und der zugehörigen Bereiche zu ändern, indem die Basisschwellenwerte mit den Korrekturfaktoren multipliziert werden. Wenn nur die Eingabe des Sitzpositionssensors oder der Insassengröße verwendet wird, würde sich daraus ein zweidimensionaler Raum für die Grafik 918 ergeben.
Bei 614 kann das Führungsmodul 524 Folgendes: ein visuelles, haptisches und/oder akustisches Warnsignal über die Anzeige 512, den Lautsprecher 514 und/oder eine andere Warnvorrichtung des Fahrzeugsystems 470 erzeugen, das anzeigt, dass ein oder mehrere Sicherheitsgurte ordnungsgemäß angelegt sind, und die Bewegung des Fahrzeugs verhindern; ein visuelles, haptisches und/oder akustisches Warnsignal über die Anzeige 512, den Lautsprecher 514 und/oder eine andere Warnvorrichtung des Fahrzeugsystems 470 erzeugen, das anzeigt, dass sich das Fahrzeug bewegt; und/oder an die übrigen Fahrzeugsteuermodule 482 melden, das Fahrzeug an einen nahegelegenen Ort zu bewegen, der ein geringes Unfallrisiko darstellt. Dies kann das Einschränken bestimmter Fahrzeugfunktionen beinhalten, wie beispielsweise das Begrenzen der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrtrichtung usw. Der Vorgang 602 kann nach dem Vorgang 614 durchgeführt werden.
Bei 616 kann das Führungsmodul 524 Folgendes: ein visuelles, haptisches und/oder akustisches Signal über die Anzeige 512, den Lautsprecher 514 und/oder eine andere Warnvorrichtung des Fahrzeugsystems 470 erzeugen, das anzeigt, dass die Sicherheitsgurte ordnungsgemäß angelegt sind und dem Fahrzeug die Bewegung zum vorgesehenen Ziel ermöglichen. Dies kann auch die Aufhebung der Einschränkung der Fahrzeugfunktionen, wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrtrichtungen usw., beinhalten. Bei 616 wird kein Warnsignal erzeugt. Der Vorgang 602 kann nach dem Vorgang 616 durchgeführt werden.
Die vorstehend beschriebenen Vorgänge sind als veranschaulichende Beispiele zu verstehen. Die Vorgänge können je nach Anwendung sequenziell, synchron, simultan, kontinuierlich, im Laufe von Überlappungsperioden oder in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden. Die Durchführung eines beliebigen Vorgangs kann weggelassen oder übersprungen werden, in Abhängigkeit von der Anwendung und/oder der Folge von Ereignissen.
25 stellt eine exemplarische Wheatstone-Brücke 930 mit vier Widerständen R1-R4 dar. Einer oder mehrere der Widerstände können durch einen oder mehrere hierin offenbarte Führungserkennungssensoren ersetzt werden. Die Klemmen 932 können eine Eingangsspannung U_A empfangen und die Klemmen 934 können eine Ausgangsspannung U_B bereitstellen, die vom Sicherheitsgurtmodul 480 von 19 erkannt werden kann. Eine Wheatstone-Brücke kann für die Führungserkennungssensoren verwendet werden, die jedem Gurtschloss eines Fahrzeugs zugeordnet sind.
Die vorstehend beschriebenen Beispiele bieten die Möglichkeit, den Missbrauch von Sicherheitsgurten zu erkennen und die korrekte Verwendung von Sicherheitsgurten in Fahrzeugen zu verbessern. Dies kann die Verwendung und/oder den Bedarf an Airbags verringern und die Machbarkeit verschiedener Arten von Transportfahrzeugen erhöhen. Die Beispiele können eine verbesserte Fähigkeit zum Erkennen, ob Sicherheitsgurte ordnungsgemäß angelegt sind, wenn sie über eine visionsbasierte Abtastung und über einen auf dem Gurtband basierenden Ansatz bereitstellen. Die Beispiele ermöglichen diese Erkennung an Sitzen, die in der Position verstellbar sind. Die beschriebenen Beispiele können für herkömmliche Fahrzeugsitzpositionen und auch für zukünftige autonome Fahrzeuge verwendet werden, die nicht traditionelle Sitzpositionen wie nach hinten gerichtete, seitliche oder drehbare Sitzpositionen aufweisen können.
Räumliche und funktionale Beziehungen zwischen Elementen (z. B. zwischen Modulen, Schaltkreiselementen, Halbleiterschichten usw.) werden unter Verwendung von verschiedenen Begriffen beschrieben, einschließlich „verbunden“, „eingerastet“, „gekoppelt“, „benachbart“, „neben“, „oben auf“, „über“, „unter“ und „angeordnet“. Sofern nicht ausdrücklich als „direkt“ beschrieben, kann eine Beziehung eine direkte Beziehung sein, wenn eine Beziehung zwischen einem ersten und zweiten Element in der oben genannten Offenbarung beschrieben wird, wenn keine anderen intervenierenden Elemente zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden sind, kann jedoch auch eine indirekte Beziehung sein, wenn ein oder mehrere intervenierende(s) Element(e) (entweder räumlich oder funktional) zwischen dem ersten und zweiten Element vorhanden ist/sind. Wie hierin verwendet, sollte der Satz „zumindest eines von A, B und C“ so zu verstehen sein, dass damit eine Logik gemeint ist (A ODER B ODER C), unter Verwendung eines nicht ausschließlichen logischen ODER, und sollte nicht dahingehend zu verstehen sein, dass gemeint ist „zumindest eines von A, zumindest eines von B und zumindest eines von C.“
In den Figuren bezeichnen die Pfeilrichtungen, wie angezeigt, durch die Pfeilspitze im Allgemeinen den Fluss von Informationen (wie Daten oder Befehlen), die im Kontext der Darstellung relevant sind. Wenn beispielsweise Element A und Element B eine Vielzahl von Informationen austauschen, aber die Informationen, die von Element A nach Element B übertragen werden, für die Darstellung relevant sind, kann der Pfeil von Element A nach Element B zeigen.
Diese unidirektionalen Pfeile implizieren nicht, dass keine anderen Informationen von Element B nach Element A übertragen werden. Zudem kann Element B im Zusammenhang mit Informationen, die von Element A nach Element B gesendet werden, Anforderungen oder Bestätigungen dieser Informationen zu Element A senden.
Obwohl die Begriffe erste, zweite, dritte usw. hierin verwendet werden können, um verschiedene Halterungen, Gurte, Sensoren, Signale, Elemente und/oder Komponenten zu beschreiben, sollten diese Elemente nicht durch diese Begriffe eingeschränkt werden. Diese Begriffe können nur verwendet werden, um einen Gegenstand von einem anderen Gegenstand zu unterscheiden. Begriffe, wie „erste“, „zweite“ und andere Zahlenbegriffe, wenn hier verwendet, implizieren nicht notwendigerweise eine Sequenz oder Reihenfolge, es sei denn, dies wird eindeutig durch den Kontext angegeben. Somit könnte ein erster hierin behandelter Gegenstand als zweiter Gegenstand und ein zweiter Gegenstand als erster Gegenstand bezeichnet werden, ohne von den Lehren der exemplarischen Implementierungen abzuweichen.
In dieser Anwendung, einschließlich der folgenden Definitionen, kann der Begriff „Modul“ oder der Begriff „Steuerung“ ggf. durch den Begriff „Schaltung“ ersetzt werden. Der Begriff „Modul“ kann auf Folgendes verweisen bzw. Teil von Folgendem sein oder Folgendes beinhalten: eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analog/digitale integrierte Schaltung; eine kombinatorische Logikschaltung; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der Code ausführt; einen Speicher (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe), der einen von einem Prozessor ausgeführten Code speichert; andere geeignete Hardware-Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination von einigen oder allen der oben genannten, wie zum Beispiel in einem System-on-Chip.
Das Modul kann eine oder mehrere Schnittstellenschaltungen beinhalten. In einigen Beispielen können die Schnittstellen-Schaltkreise kabelgebundene oder - lose Schnittstellen beinhalten, die mit einem lokalen Netzwerk (LAN), dem Internet, einem Weitverkehrsnetz (WAN) oder Kombinationen hieraus verbunden sind. Die Funktionalität der in dieser Offenbarung genannten Module kann auf mehrere Module verteilt werden, die mit Schnittstellen-Schaltkreisen verbunden sind. So können zum Beispiel mehrere Module einen Lastenausgleich zulassen. In einem anderen Beispiel können von einem Servermodul (z. B. Remote-Server oder Cloud) bestimmte Funktionen eines Client-Moduls übernommen werden.
Der Begriff Code, wie oben verwendet, kann Software, Firmware und/oder Mikrocode beinhalten, und auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen, Datenstrukturen und/oder Objekte verweisen. Der Begriff „gemeinsame Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Prozessorschaltung, die ermittelten oder vollständigen Code von mehreren Modulen ausführt. Der Begriff „gruppierte Prozessorschaltung“ bezieht sich auf eine Prozessorschaltung, die in Kombination mit zusätzlichen Prozessorschaltungen ermittelten oder vollständigen Code von ggf. mehreren Modulen ausführt. Verweise auf mehrere Prozessorschaltungen umfassen mehrere Prozessorschaltungen auf diskreten Matrizen, mehrere Prozessorschaltungen auf einer einzelnen Scheibe, mehrere Kerne auf einer einzelnen Prozessorschaltung, mehrere Threads einer einzelnen Prozessorschaltung oder eine Kombination der oben genannten. Der Begriff „gemeinsame Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine einzelne Memory-Schaltung, die ermittelten oder vollständigen Code von mehreren Modulen speichert. Der Ausdruck „gruppierte Memory-Schaltung“ bezieht sich auf eine Memory-Schaltung, die in Kombination mit zusätzlichem Speicher ermittelte oder vollständige Codes von ggf. mehreren Modulen speichert.
Der Begriff Memory-Schaltung ist dem Begriff computerlesbares Medium untergeordnet. Der Begriff „computerlesbares Medium“, wie er hier verwendet wird, bezieht sich nicht auf flüchtige elektrische oder elektromagnetische Signale, die sich in einem Medium ausbreiten (z. B. im Falle einer Trägerwelle); der Ausdruck „computerlesbares Medium“ ist daher als konkret und nichtflüchtig zu verstehen. Nicht einschränkende Beispiele eines nichtflüchtigen konkreten computerlesbaren Mediums sind nichtflüchtige Memory-Schaltungen (z. B. Flash-Memory-Schaltungen, löschbare programmierbare ROM-Schaltungen oder Masken-ROM-Schaltungen), flüchtige Memory-Schaltungen (z. B. statische oder dynamische RAM-Schaltungen), magnetische Speichermedien (z. B. analoge oder digitale Magnetbänder oder ein Festplattenlaufwerk) und optische Speichermedien (z. B. CD, DVD oder Blu-Ray).
Die im Rahmen dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig mit einem speziellen Computer, der für die Ausführung ermittelter Computerprogrammfunktionen konfiguriert ist, implementiert werden. Die Funktionsblöcke, Flussdiagramm-Komponenten und weiter oben beschriebenen Elemente dienen als Softwarespezifikationen, die von entsprechend geschulten Technikern oder Programmierern in Computerprogramme umgesetzt werden können.
Die Computerprogramme beinhalten prozessorausführbare Anweisungen, die auf zumindest einem nicht-flüchtigen, konkreten, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können ebenfalls gespeicherte Daten enthalten oder auf gespeicherten Daten basieren. Die Computerprogramme können ein Basic-Input-Output-System (BIOS) umfassen, das mit der Hardware des speziellen Computers zusammenwirkt, Vorrichtungstreiber, die mit ermittelten Vorrichtungen des speziellen Computers, einem oder mehreren Betriebssystemen, Benutzeranwendungen, Hintergrunddiensten, im Hintergrund laufenden Anwendungen usw. zusammenwirken.
Die Computerprogramme können Folgendes beinhalten: (i) beschreibenden Text, der gegliedert wird, wie z. B. HTML (Hypertext Markup Language), XML (Extensible Markup Language) oder JSON (JavaScript Object Notation), (ii) Assembler Code, (iii) Objektcode, der von einem Quellcode durch einen Compiler erzeugt wurde, (iv) Quellcode zur Ausführung durch einen Interpreter, (v) Quellcode zur Kompilierung und zur Ausführung durch einen Just-in-Time-Compiler usw. Nur exemplarisch kann der Quellcode mittels der Syntax der Sprachen, einschließlich C, C++, C#, Objective-C, Swift, Haskell, Go, SQL, R, Lisp, Java®, Fortran, Perl, Pascal, Curl, OCaml, Javascript®, HTML5 (Hypertext Markup Language 5. Version), Ada, ASP (Active Server Pages), PHP (PHP: Hypertext Preprocessor), Scala, Eiffel, Smalltalk, Erlang, Ruby, Flash®, Visual Basic®, Lua, AMTLAB, SIMULINK und Python®, geschrieben werden.

Claims

Sicherheitsgurtführungserfassungssystem für einen Sicherheitsgurt eines Fahrzeugs, wobei der Sicherheitsgurt eine Verriegelungsplatte beinhaltet, wobei das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem Folgendes umfasst: eine Gurtschloss-Montageanordnung, die eine erste Halterung oder einen ersten Riemen umfasst, wobei die erste Halterung oder der erste Riemen zum Verbinden mit einem Gurtschloss konfiguriert ist; und einen Sensor, der direkt oder indirekt an einer der ersten Halterungen, dem ersten Riemen und dem Gurtschloss befestigt und konfiguriert ist, um Änderungen in einem Parameter zu erkennen, wobei die Änderungen bezeichnend sind für (i) ein Biegemoment, eine Kraft, eine Winkelposition oder einer Winkelbewegung der ersten Halterung, des ersten Riemens oder des Gurtschlosses; dadurch gekennzeichnet , dass die Änderungen ferner bezeichnend für (ii) das Führen des Sicherheitsgurts sind; wobei die erste Halterung zusammen mit einer zweiten Halterung zumindest einen Abschnitt eines Gelenks bildet, das einen Versatzabschnitt aufweist, über den sich der erste Riemen hinweg erstreckt; wobei ein erstes Ende des ersten Riemens an der ersten Halterung und ein zweites Ende des ersten Riemens an der zweiten Halterung befestigt ist; und wobei der Sensor an dem Riemen befestigt ist.
Sicherheitsgurtführungserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei der Sensor konfiguriert ist, um ein Signal auszugeben, das ein Massen- und Schwingungsmuster oder Oberwellen anzeigt, die von der ersten Halterung, dem ersten Riemen und dem Gurtschloss wahrgenommen werden.
Sicherheitsgurtführungserfassungssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Sensorschaltung mit einer Wheatstone-Brücke, wobei: der Sensor an der ersten Halterung befestigt ist; und die Wheatstone-Brücke beinhaltet den Sensor.
Sicherheitsgurtführungserfassungssystem nach Anspruch 1, wobei: die Gurtschloss-Montageanordnung ferner mindestens eine Verbindung umfasst; und die mindestens eine Verbindung ist kardanisch gelagert oder biegsam.
Fahrzeugsystem, Folgendes umfassend: das Sicherheitsgurtführungserfassungssystem nach Anspruch 1; ein Sicherheitsgurtmodul, das konfiguriert ist, um ein Ausgabesignal basierend auf einer Ausgabe des Sensors zu erzeugen; und mindestens eines von einem Insassenwarnmodul, das konfiguriert ist, um basierend auf dem Ausgabesignal eine Warnung für den Insassen zu erzeugen, oder ein Fahrzeugsteuermodul, das konfiguriert ist, um basierend auf dem Ausgabesignal ein Steuersignal zu erzeugen, um den Betrieb eines Antriebssystems des Fahrzeugs zu verhindern oder einzuschränken.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 5, wobei das Sicherheitsgurtmodul konfiguriert ist, um: den Parameter mit Schwellenwerten zu vergleichen, um zu bestimmen, ob der Parameter innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wobei der vorbestimmte Bereich dem richtigen Anlegen des Sicherheitsgurtes entspricht; wenn der Parameter innerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, zu bestimmen, dass der Sicherheitsgurt ordnungsgemäß angelegt ist und bestimmte Fahrzeugvorgänge ermöglicht; und wenn der Parameter außerhalb des vorbestimmten Bereichs liegt, zu bestimmen, dass der Sicherheitsgurt nicht ordnungsgemäß angelegt ist, und mindestens eines von (i) einem Warnsignal oder (ii) das Verhindern oder Einschränken der bestimmten Fahrzeugvorgänge zu erzeugen.