DE102019103460B4

DE102019103460B4 - Seat belt device with an electronic device

Info

Publication number: DE102019103460B4
Application number: DE102019103460.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Pawlowski; Arndt Söhnchen; Martin Rahf
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2039-02-13
Also published as: DE102019103460A1

Abstract

Sicherheitsgurtvorrichtung für Kraftfahrzeuge, umfassend- ein Gurtband (1), das einen sich in Längsrichtung des Gurtbandes (1) erstreckenden Schlauchabschnitt (2) aufweist, und- eine elektronische Vorrichtung, die in dem Schlauchabschnitt (2) des Gurtbandes (1) angeordnet ist, wobei die Sicherheitsgurtvorrichtung eine außerhalb des Gurtbandes (1) angeordnete Sendeeinheit (3) zur induktiven Energieübertragung aufweist und dass das Gurtband (1) eine induktive Empfangseinheit (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die induktive Sendeeinheit (3) mindestens drei versetzt zueinander angeordnete Spulen umfasst und/oder die induktive Empfangseinheit (4) mehrere in Längsrichtung des Gurtbandes (1) hintereinander angeordnete Spulen (5) umfasst.Seat belt device for motor vehicles, comprising- a webbing (1) which has a tubular section (2) extending in the longitudinal direction of the webbing (1), and- an electronic device which is arranged in the tubular section (2) of the webbing (1), wherein the seat belt device has a transmitting unit (3) arranged outside the belt webbing (1) for inductive energy transmission and in that the belt webbing (1) has an inductive receiving unit (4), characterized in that the inductive transmitting unit (3) has at least three coils arranged offset to one another and/or the inductive receiving unit (4) comprises a plurality of coils (5) arranged one behind the other in the longitudinal direction of the webbing (1).

Description

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.The present invention relates to a seat belt device for motor vehicles, comprising a webbing which has a tube section extending in the longitudinal direction of the webbing, and an electronic device which is at least partially arranged in the tube section of the webbing and which is at least partially arranged in the tube section of the webbing. The invention also relates to a motor vehicle with such a seat belt device.

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. Eine Energieübertragung per Induktion ist hingegen aus DE 10 2014 211 501 A1 bekannt. Eine weitere Sicherheitsgurtvorrichtung ist aus DE 103 27 753 A1 bekannt.A seat belt device with the aforementioned features is, for example DE 10 2017 110 590 A1 known. The electronic device, which is at least partially arranged in the hose section of the seat belt, includes, for example, sensors or microphones with which signals generated by the occupant can be detected. Alternatively, a seat belt heater or signal transmitters, such as LEDs or motors, can also be provided as consumers, with which haptic or optical signals can be transmitted to an occupant. Since the consumers have to be supplied with electrical energy, is off DE 10 2017 110 590 A1 the power supply of the electronic device is known by means of a cable in the area of an end stop of the seat belt. In some applications, however, it is desirable that a retractor for winding the seat belt is provided at both ends of the seat belt, in which case power supply via a cable at the end of the webbing is not possible. Energy transfer by induction, on the other hand, is off DE 10 2014 211 501 A1 known. Another seat belt device is off DE 103 27 753 A1 known.

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.It is therefore the object of the present invention to eliminate the disadvantages described in relation to the prior art and in particular to specify a seat belt device which provides an energy supply for the electronic device with the most varied configurations of the seat belt device.

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.The problem is solved by a safety belt device with the features of the independent claim. Advantageous developments of the safety belt device are specified in the dependent claims and in the description, with individual features of the advantageous developments being able to be combined with one another in a technically meaningful manner.

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.The object is achieved in particular by a seat belt device with the features mentioned above, in which the seat belt device has a transmitter unit arranged outside the belt strap for inductive energy transmission and the belt strap has an inductive receiver unit matched to it.

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.In its basic idea, the invention therefore provides that the electronic device is not supplied with electrical energy by means of a cable, but that the energy supply takes place by means of electromagnetic induction, for which purpose the transmitter unit is attached outside the belt strap to a component of the safety belt device or to the motor vehicle. while the receiving unit is integrated into the webbing. Thus, no cable has to be routed from the motor vehicle into the webbing of the seat belt device.

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.For example, the safety belt device can have at least one retractor, preferably two retractors, each at one end of the belt webbing, and a deflector, with the inductive transmission unit being arranged on the retractor and/or on the deflector. In particular, the inductive transmission unit can be injected into a plastic cover of the deflector, so that the transmission unit is not visible from the outside. Alternatively, the transmission unit could be a component of the retractor, so that energy is transmitted in the area of the retractor, in particular in the area of the belt webbing wound up in the retractor.

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.If the transmitter unit is not integrated in a further component of the seat belt device, it can preferably also be provided that the transmitter unit is attached to the motor vehicle adjacent to the belt webbing in the assembled state. It is particularly advantageous here if the transmission unit is arranged in an area covered by an interior lining of the motor vehicle, for example in the area of the B or C pillar. In particular, the transmission unit is arranged adjacent to a belt strap section, which extends behind the interior trim from a retractor to a deflector located outside the interior trim.

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.As a rule, both the inductive transmission unit and the inductive reception unit comprise at least one coil acting as a transmission or reception antenna. If both the inductive transmitter unit and the inductive receiver unit have only one coil, they must be brought into a predetermined position relative to one another for energy transmission, in which there is a small distance between the transmitter unit and the receiver unit.

Da das Gurtband während der Benutzung aber in unterschiedliche Positionen gebracht wird, ist erfindungsgemäß vorgesehen, 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.However, since the webbing is brought into different positions during use, it is provided according to the invention that the inductive transmitter unit and/or the inductive receiver unit comprise a plurality of, preferably at least three, coils which are offset from one another. The coils are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the webbing. This ensures that inductive energy transmission is also possible in different positions of the webbing. In this case, it can be provided in particular that the transmitting unit has precisely one coil and the receiving unit has a plurality of coils or vice versa.

Bevorzugt weist die Empfangseinheit sogar mehr als fünf entlang des Gurtbandes hintereinander angeordnete Spulen auf.The receiving unit preferably even has more than five coils arranged one behind the other along the belt webbing.

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.For example, the at least one coil of the receiving unit can be introduced into the fabric of the belt webbing. However, the at least one coil is preferably arranged in the hose section of the webbing. In this context, it is particularly preferred that the electronic device comprises a flexible carrier element which extends in the tube section along the tube section, with at least the at least one coil of the inductive receiving unit being arranged on the flexible carrier element. In this case, the flexible carrier element is in particular formed like a film in the sense of a flexible printed circuit board (“Printed Circuit Board”—PCB), and the conductor tracks functioning as antennas are arranged in the carrier element in the manner of coils. However, at least one consumer and/or at least one conductor track leading to a consumer can also be arranged on or in the flexible carrier element.

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.The electromagnetic inductive energy transmission can be based on the qi standard, for example. It is also possible to transmit information (data) to the electronic device or vice versa via the transmission unit and the reception unit. Alternatively, information can be transmitted wirelessly using other transmission frequencies, for example using an infrared link or radio.

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.The electronic device, which is preferably arranged completely in the hose section, also includes a control unit, which in particular includes a circuit that provides a constant supply voltage, for example, in the amount of 5 V [volts] from the energy received inductively by the receiving unit.

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.In particular, processors, switching elements and/or other signal-processing electronic components are arranged on the control unit of the electronic device, while electrical consumers and their electrical connection to the control unit are arranged in particular on, in or on the flexible carrier element.

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.In particular, the control unit can be arranged on a rigid carrier element. The rigid carrier element is, in particular, a rigid printed circuit board to which the electronic components of the control unit are attached.

Die elektronische Vorrichtung umfasst insbesondere einen mit elektrischer Energie zu versorgenden elektrischen Verbraucher, wie Mikrofon, Gurtbandheizung, LED, Sensor oder Motor.The electronic device comprises, in particular, an electrical consumer to be supplied with electrical energy, such as a microphone, seat belt heater, LED, sensor or motor.

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.The hose section can extend over the entire webbing, but can also only cover part of the webbing. The hose section is formed in particular by a two-layer design of the webbing at least in the area of the hose section.

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.

The invention and the technical environment are explained below by way of example with reference to the figures. It show schematic

1 : a top view of a webbing,
2 : a side view of the webbing in a state mounted in the motor vehicle,
3 : the seat belt device mounted in a motor vehicle, comprising the webbing and
4 : a sectional view through the seat belt device in the assembled state.

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. 3 shows a seat belt device in a vehicle-installed state. The seat belt device comprises a webbing 1 and a retractor 6 at both ends of the webbing 1 3 buckled state shown, the webbing 1 is fastened to a belt buckle, not shown, by means of a tongue 10, the tongue 10 dividing the webbing 1 into a lap belt section and a chest belt section. The webbing 1 is deflected from the chest strap section by means of a deflector 7 into a vertically oriented section which is arranged at least partially behind an interior paneling of the motor vehicle.

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.As well as from 2 As can be seen, a transmission unit 3 for inductive energy transmission is arranged on both sides of the belt webbing 1 . In the webbing 1, however, an inductive receiving unit 4 is arranged, which with respect to the 1 and 4 is explained in more detail.

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.Thus, the webbing 1 has a hose section 2 which extends in the direction of its longitudinal extension and in which a flexible carrier element 8 is arranged. A conductor track is formed in the film-like flexible carrier element 8 and is arranged in sections as a coil 5 . In this way, several coils 5 are arranged one behind the other in the longitudinal direction of the webbing 1 .

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.It is thus possible to wirelessly transmit energy from the transmitter unit 3 to the receiver unit 4 by electromagnetic induction. Since the coils 5 are arranged one behind the other along the webbing 1 , the energy can be transmitted independently of a position of the webbing 1 relative to the transmission unit 3 .

Wie aus 4 zu erkennen ist, kann die Sendeeinheit 3 in einem Führungselement 9 für das Gurtband 1 angeordnet sein.How out 4 can be seen, the transmitter unit 3 can be arranged in a guide element 9 for the belt strap 1 .

BezugszeichenlisteReference List

11: Gurtbandwebbing
22: Schlauchabschnitthose section
33: Sendeeinheittransmitter unit
44: Empfangseinheitreceiving unit
55: SpuleKitchen sink
66: Retraktorretractor
77: Umlenkerdeflector
88th: flexibles Trägerelementflexible carrier element
99: Führungselementguide element
1010: Schlosszungelock tongue

Claims

Seat belt device for motor vehicles, comprising - a webbing (1) which has a tubular section (2) extending in the longitudinal direction of the webbing (1), and - an electronic device which is arranged in the tubular section (2) of the webbing (1), wherein the seat belt device has a transmitting unit (3) arranged outside the belt webbing (1) for inductive energy transmission and in that the belt webbing (1) has an inductive receiving unit (4), characterized in that the inductive transmitting unit (3) has at least three coils arranged offset to one another and/or the inductive receiving unit (4) comprises a plurality of coils (5) arranged one behind the other in the longitudinal direction of the belt webbing (1).

seat belt device claim 1 wherein the safety belt device has at least one retractor (6) and a deflector (7), the inductive transmission unit (3) being arranged on the retractor (6) and/or on the deflector (7).

Safety belt device according to one of the preceding claims, wherein the electronic device comprises a flexible carrier element (8) which extends along the hose section (2), the inductive receiving unit (4) being arranged on the flexible carrier element (8).

seat belt device claim 3 , wherein the flexible carrier element (8) is formed like a film and in the carrier element (8) conductor tracks are arranged like a coil.

Seat belt device according to one of the preceding claims, wherein the electronic device comprises a circuit which provides a constant supply voltage from the signal received inductively by the receiving unit (4).

Seat belt device according to one of the preceding claims, wherein the electronic device comprises electrical loads such as a microphone, belt heater, LED, sensor or motor.

Safety belt device according to one of the preceding claims, wherein a respective retractor (6) is arranged at both ends of the belt webbing (1).

Motor vehicle with a safety belt device according to one of the preceding claims, wherein the inductive transmission unit (3) is arranged adjacent to the belt strap (1) behind an interior paneling of the motor vehicle.