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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtvorrichtung für Kraftfahrzeuge, umfassend ein Gurtband, das einen sich in Längsrichtung des Gurtbandes erstreckenden Schlauchabschnitt aufweist, und eine zumindest teilweise in dem Schlauchabschnitte des Gurtbandes angeordnete elektronische Vorrichtung, die zumindest teilweise in dem Schlauchabschnitt des Gurtbandes angeordnet ist. Die Erfindung betrifft zudem ein Kraftfahrzeug mit einer solcher Sicherheitsgurtvorrichtung.
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Eine Sicherheitsgurtvorrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ist beispielsweise aus
DE 10 2017 110 590 A1 bekannt. Die zumindest teilweise in dem Schlauchabschnitte des Gurtbandes angeordnete elektronische Vorrichtung umfasst beispielsweise Sensoren oder Mikrofone, mit denen von dem Insassen erzeugte Signale erfasst werden können. Alternativ können als Verbraucher auch eine Gurtbandheizung oder Signalgeber, wie LEDs oder Motoren, vorgesehen sein, mit denen einem Insassen haptische oder optische Signale übermittelt werden können. Da die Verbraucher mit elektrischer Energie versorgt werden müssen, ist aus
DE 10 2017 110 590 A1 die Energieversorgung der elektronischen Vorrichtung mittels eines Kabels im Bereich eines Endanschlages des Sicherheitsgurtes bekannt. In einigen Anwendungsfällen ist es aber wünschenswert, dass an beiden Enden des Sicherheitsgurtes ein Retraktor zum Aufwickeln des Sicherheitsgurtes vorgesehen ist, in welchem Fall eine Stromversorgung über ein Kabel am Ende des Gurtbandes nicht möglich ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die mit Bezug zum Stand der Technik geschilderten Nachteile zu beseitigen und insbesondere eine Sicherheitsgurtvorrichtung anzugeben, die eine Energieversorgung der elektronischen Vorrichtung bei unterschiedlichsten Ausbildungen der Sicherheitsgurtvorrichtung zur Verfügung stellt.
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Gelöst wird die Aufgabe durch eine Sicherheitsgurtvorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen der Sicherheitsgurtvorrichtung sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei einzelne Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technisch sinnvoller Weise miteinander kombinierbar sind.
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Gelöst wird die Aufgabe insbesondere durch eine Sicherheitsgurtvorrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen, bei der die Sicherheitsgurtvorrichtung eine außerhalb des Gurtbandes angeordnete Sendeeinheit zur induktiven Energieübertragung aufweist und das Gurtband eine darauf abgestimmte induktive Empfangseinheit aufweist.
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Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken also vor, dass die elektronische Vorrichtung nicht mittels eines Kabels mit elektrischer Energie versorgt wird, sondern dass die Energieversorgung mittels elektromagnetischer Induktion erfolgt, wozu die Sendeeinheit außerhalb des Gurtbandes an einem Bestandteil der Sicherheitsgurtvorrichtung oder an dem Kraftfahrzeug befestigt ist, während die Empfangseinheit in dem Gurtband integriert ist. Somit muss kein Kabel von dem Kraftfahrzeug in das Gurtband der Sicherheitsgurtvorrichtung geführt werden.
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Beispielsweise kann die Sicherheitsgurtvorrichtung mindestens einen Retraktor, bevorzugt zwei Retraktoren jeweils an einem Ende des Gurtbandes, und einen Umlenker aufweisen, wobei die induktive Sendeeinheit an dem Retraktor und/oder an dem Umlenker angeordnet ist. Insbesondere kann die induktive Sendeeinheit in eine aus Kunststoff bestehende Abdeckung des Umlenkers eingespritzt sein, so dass die Sendeeinheit nicht von außen sichtbar ist. Alternativ könnte die Sendeeinheit ein Bestandteil des Retraktors sein, so dass eine Energieübertragung im Bereich des Retraktors insbesondere im Bereich des im Retraktor aufgewickelten Gurtbandes erfolgt.
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Sofern die Sendeeinheit nicht in einem weiteren Bauteil der Sicherheitsgurtvorrichtung integriert ist, kann bevorzugt auch vorgesehen sein, dass die Sendeeinheit im Montagezustand benachbart zu dem Gurtband an dem Kraftfahrzeug befestigt ist. Hierbei ist besonders vorteilhaft, wenn die Sendeeinheit in einem von einer Innenraumverkleidung des Kraftfahrzeugs abgedeckten Bereich, beispielsweise im Bereich der B- oder C-Säule, angeordnet ist. Insbesondere ist die Sendeeinheit benachbart zu einem Gurtbandabschnitt angeordnet, welcher sich hinter der Innenraumverkleidung von einem Retraktor zu einem außerhalb der Innenraumverkleidung befindlichen Umlenker erstreckt.
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In der Regel umfasst sowohl die induktive Sendeeinheit als auch die induktive Empfangseinheit mindestens eine als Sende- oder Empfangsantenne wirkende Spule. Wenn sowohl die induktive Sendeeinheit als auch induktive Empfangseinheit nur genau eine Spule aufweisen, so müssen diese zur Energieübertragung in eine vorgegebene Position zueinander gebracht werden, in der ein geringer Abstand zwischen der Sendeeinheit und der Empfangseinheit vorliegt.
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Da das Gurtband während der Benutzung aber in unterschiedliche Positionen gebracht wird, kann vorgesehen sein, dass die induktive Sendeeinheit und/oder die induktive Empfangseinheit mehrere, bevorzugt mindestens drei versetzt zueinander angeordnete Spulen umfassen. Die Spulen sind dabei in Längsrichtung des Gurtbandes hintereinander angeordnet. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass auch in unterschiedlichen Stellungen des Gurtbandes eine induktive Energieübertragung möglich ist. Es kann hierbei insbesondere vorgesehen sein, dass die Sendeeinheit genau eine Spule aufweist und die Empfangseinheit mehrere Spulen aufweist oder umgekehrt.
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Bevorzugt weist die Empfangseinheit sogar mehr als fünf entlang des Gurtbandes hintereinander angeordnete Spulen auf.
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Beispielsweise kann die mindestens eine Spule der Empfangseinheit in das Gewebe des Gurtbandes eingebracht sein. Bevorzugt ist die mindestens eine Spule aber in dem Schlauchabschnitt des Gurtbandes angeordnet. In diesem Zusammenhang ist insbesondere bevorzugt, dass die elektronische Vorrichtung ein flexibles Trägerelement umfasst, welches sich im Schlauchabschnitt entlang des Schlauchabschnitts erstreckt, wobei zumindest die mindestens eine Spule der induktiven Empfangseinheit an dem flexiblen Trägerelement angeordnet ist. Das flexible Trägerelement ist hierbei insbesondere folienartig im Sinne einer flexiblen Leiterplatte („Printed Circuit Board“ - PCB) ausgebildet, und die als Antennen fungierenden Leiterbahnen sind in dem Trägerelement spulenartig angeordnet. An oder in dem flexiblen Trägerelement kann aber auch mindestens ein Verbraucher und/oder mindestens eine zu einem Verbraucher führende Leiterbahn angeordnet sein.
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Die elektromagnetische induktive Energieübertragung kann beispielsweise auf Basis des qi-Standards erfolgen. Es ist auch möglich über die Sendeeinheit und die Empfangseinheit Informationen (Daten) zu der elektronischen Vorrichtung zu übertragen oder umgekehrt. Alternativ können Informationen kabellos mittels anderer Übertragungsfrequenzen, beispielsweise mittels Infrarotverbindung oder Funk, übertragen werden.
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Die bevorzugt vollständig in dem Schlauchabschnitt angeordnete elektronische Vorrichtung umfasst zudem eine Steuereinheit, welches insbesondere eine Schaltung umfasst, welche aus der von der Empfangseinheit induktiv empfangenen Energie eine konstante Versorgungsspannung beispielsweise in Höhe von 5V [Volt] bereitstellt.
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Auf der Steuereinheit der elektronischen Vorrichtung sind insbesondere Prozessoren, Schaltelemente und/oder andere signalverarbeitende elektronische Bauteile angeordnet, während auf, in oder an dem flexiblen Trägerelement insbesondere elektrische Verbraucher und deren elektrische Verbindung zu der Steuereinheit angeordnet sind.
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Die Steuereinheit kann insbesondere auf einem starren Trägerelement angeordnet sind. Das starre Trägerelement ist insbesondere eine starre Leiterplatte, an der die elektronischen Bauteile der Steuereinheit befestigt sind.
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Die elektronische Vorrichtung umfasst insbesondere einen mit elektrischer Energie zu versorgenden elektrischen Verbraucher, wie Mikrofon, Gurtbandheizung, LED, Sensor oder Motor.
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Der Schlauchabschnitt kann sich über das gesamte Gurtband erstrecken, kann aber auch nur einen Teil des Gurtbandes überdecken. Der Schlauchabschnitt wird insbesondere durch eine zweilagige Ausbildung des Gurtbandes zumindest im Bereich des Schlauchabschnitts gebildet.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen schematisch
- 1: eine Draufsicht auf ein Gurtband,
- 2: eine Seitenansicht auf das Gurtband in einem im Kraftfahrzeug montierten Zustand,
- 3: die in einem Kraftfahrzeug montierte Sicherheitsgurtvorrichtung mit dem Gurtband und
- 4: eine Schnittdarstellung durch die Sicherheitsgurtvorrichtung im montierten Zustand.
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3 zeigt eine Sicherheitsgurtvorrichtung in einem im Fahrzeug eingebauten Zustand. Die Sicherheitsgurtvorrichtung umfasst ein Gurtband 1 und an beiden Enden des Gurtbandes 1 jeweils einen Retraktor 6. Bei dem in 3 dargestellten angeschnallten Zustand ist das Gurtband 1 mittels einer Schlosszunge 10 an einem nicht dargestellten Gurtschloss befestigt, wobei die Schlosszunge 10 das Gurtband 1 in einen Beckengurtabschnitt und einen Brustgurtabschnitt unterteilt. Von dem Brustgurtabschnitt ist das Gurtband 1 mittels eines Umlenkers 7 in einen vertikal ausgerichteten Abschnitt umgelenkt, welcher zumindest teilweise hinter einer Innenraumverkleidung des Kraftfahrzeuges angeordnet ist.
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Wie auch aus 2 hervorgeht, ist auf beiden Seiten des Gurtbandes 1 jeweils eine Sendeeinheit 3 zur induktiven Energieübertragung angeordnet. In dem Gurtband 1 ist hingegen eine induktive Empfangseinheit 4 angeordnet, welche mit Bezug zu den 1 und 4 näher erläutert wird.
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So weist das Gurtband 1 einen sich entlang seiner Längserstreckungsrichtung erstreckenden Schlauchabschnitt 2 auf, in dem ein flexibles Trägerelement 8 angeordnet ist. In dem folienartigen flexiblen Trägerelement 8 ist eine Leiterbahn ausgebildet, die abschnittsweise als Spule 5 angeordnet ist. Auf diese Weise sind mehrere Spulen 5 in Längsrichtung des Gurtbandes 1 hintereinander angeordnet.
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Somit ist es möglich, durch elektromagnetische Induktion Energie kabellos von der Sendeeinheit 3 auf die Empfangseinheit 4 zu übertragen. Da die Spulen 5 entlang des Gurtbandes 1 hintereinander angeordnet sind, kann die Energieübertragung unabhängig von einer relativen Stellung des Gurtbandes 1 zu der Sendeeinheit 3 erfolgen.
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Wie aus 4 zu erkennen ist, kann die Sendeeinheit 3 in einem Führungselement 9 für das Gurtband 1 angeordnet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gurtband
- 2
- Schlauchabschnitt
- 3
- Sendeeinheit
- 4
- Empfangseinheit
- 5
- Spule
- 6
- Retraktor
- 7
- Umlenker
- 8
- flexibles Trägerelement
- 9
- Führungselement
- 10
- Schlosszunge
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017110590 A1 [0002]
