DE102019103598A1

DE102019103598A1 - Verfahren zur Bestimmung des absoluten Gurtbandauszugs sowie Sicherheitsgurtsystem

Info

Publication number: DE102019103598A1
Application number: DE102019103598.8A
Authority: DE
Inventors: Frederic Michel
Original assignee: TRW Automotive GmbH
Current assignee: ZF Automotive Germany GmbH
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2020-08-13
Also published as: WO2020165030A1

Abstract

Ein Sicherheitsgurtsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, hat eine Gurtspule (20), ein Gurtband (14), einen der Gurtspule (20) zugeordneten Gurtspulensensor (22), einen dem Gurtband (14) zugeordneten Gurtbandsensor (16) sowie eine Steuereinheit (18). Des Weiteren ist ein Verfahren zur Bestimmung des absoluten Gurtbandauszugs bei einem Sicherheitsgurtsystem (10), mit den Schritten vorgesehen: Ermitteln einer Veränderung einer ersten Messgröße (M₁), die sich mit dem Gurtbandauszug in einer vorbestimmten ersten Weise ändert, Ermitteln einer Veränderung einer zweiten Messgröße (M₂), die sich mit dem Gurtbandauszug in einer vorbestimmten zweiten Weise ändert, und Bestimmen des absoluten Gurtbandauszugs anhand der ermittelten Veränderungen der ersten Messgröße (M₁₎und der zweiten Messgröße (M₂).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des absoluten Gurtbandauszugs bei einem Sicherheitsgurtsystem. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Sicherheitsgurtsystem mit einer Gurtspule und einem Gurtband.
Sicherheitsgurtsysteme mit einem Gurtraufroller sind bekannt. Gurtaufroller mit einer Gurtspule dienen dazu, einem Fahrzeuginsassen eines Kraftfahrzeugs einen Sicherheitsgurt bereitzustellen. Im Normalbetrieb kann der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt entgegen der Wirkung einer Aufwickelfeder frei von der Gurtspule abziehen, und die Gurtspule wickelt den Sicherheitsgurt wieder auf, wenn der Fahrzeuginsasse sich beispielsweise abschnallt.
Ferner ist es bekannt mittels Sensoren, beispielsweise Drehwinkelsensoren, im Gurtaufroller die Rotation der Gurtspule zu erfassen, um über diesen Messwert die ausgezogene Gurtbandlänge zu ermitteln, die für eine Vielzahl von Funktionen moderner Sicherheitssysteme von großer Bedeutung ist.
Die mit diesen Sensoren ermittelten Werte für die ausgezogene Gurtbandlänge sind jedoch sehr ungenau, da die Gurtbanddicke und Steifigkeit des Gurtbands veränderlich sind. Ein weiteres Problem stellen Gurtlose im Gurtwickelspeicher des Gurtaufrollers dar, die Messwerte weiter verfälschen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren sowie ein Sicherheitsgurtsystem bereitzustellen, mittels denen zuverlässig der absolute Gurtbandauszug bei einem Sicherheitsgurtsystem ermittelt werden kann.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren zur Bestimmung des absoluten Gurtbandauszugs bei einem Sicherheitsgurtsystem mit den folgenden Schritten vorgesehen:

- Ermitteln einer Veränderung einer ersten Messgröße, die sich mit dem Gurtbandauszug in einer bekannten definierten ersten Weise ändert,
- Ermitteln einer Veränderung einer zweiten Messgröße, die sich mit dem Gurtbandauszug in einer bekannten definierten zweiten Weise ändert, und
- Bestimmen des absoluten Gurtbandauszugs anhand der ermittelten Veränderungen der ersten und der zweiten Messgröße.

Hierbei ändern sich die erste und die zweite Messgröße bei einem bestimmten relativen Gurtbandauszug in unterschiedlicher Weise, die vom absoluten Gurtbandauszug abhängig ist. Auf diese Weise kann der absolute Gurtbandauszug zuverlässig bestimmt werden.
In einer Ausführungsform weist das Verfahren ferner die folgenden Schritte auf:

- Bestimmen eines Verhältnisses der ermittelten Veränderungen der ersten Messgröße und der zweiten Messgröße, und
- Bestimmen des absoluten Gurtbandauszugs anhand des bestimmten Verhältnisses.

Indem die erste Messgröße und die zweite Messgröße bzw. deren jeweilige Veränderung zueinander in Bezug gesetzt werden und indem jedem dieser Verhältnisse, vorzugsweise eineindeutig, ein Wert für den absoluten Gurtbandauszug zugeordnet ist, ist der absolute Gurtbandauszug mittels des Verhältnisses zuverlässig ermittelbar.
Hierbei kann der absolute Gurtbandauszug aus dem Verhältnis der ersten und der zweiten Messgröße mittels einer Umrechnungsformel berechnet werden.
Zusätzlich oder alternativ kann der absolute Gurtbandauszug anhand einer in einer Steuereinheit hinterlegten Wertetabelle ermittelt werden, in der für verschiedene Verhältnisse ein entsprechender Wert des absoluten Gurtbandauszugs hinterlegt ist.
Es ist von Vorteil, wenn die Veränderung der ersten Messgröße eine Funktion des relativen Gurtbandauszugs ist und die Veränderung der zweiten Messgröße eine Funktion sowohl des relativen Gurtbandauszugs als auch des absoluten Gurtbandauszugs ist. Hierdurch können die beiden Messgrößen bzw. deren jeweilige Veränderung zueinander in Bezug gesetzt werden und der absolute Gurtbandauszug ermittelt werden.
Hierbei kann sich die erste Messgröße proportional mit dem relativen Gurtbandauszug ändern, sodass aus der Veränderung der ersten Messgröße in einfacher Weise die Länge des Gurtbandabschnitts ermittelt werden kann, der in dem entsprechenden Zeitraum ausgezogenen wurde.
Vorzugsweise ändert sich die zweite Messgröße nicht proportional mit dem relativen Gurtbandauszug. Wird die Änderung der ersten Messgröße mit der Änderung der zweiten Messgröße ins Verhältnis gesetzt, so ergibt sich hierdurch eine Steigung, die mit dem absoluten Gurtbandauszug korreliert. Somit kann über die Steigung der absolute Gurtbandauszug ermittelt werden.
Gemäß einer Ausführungsform ist die erste Messgröße ein Drehwinkel eines mit dem Gurtband gekoppelten Messrads. Auf diese Weise kann zuverlässig die tatsächliche relative Gurtbandbewegung beim Ausziehen sowie beim Einziehen des Gurtbands erfasst werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Messgröße eine in einem entsprechenden Zeitraum ausgezogene oder eingezogene Gurtbandlänge, die über einen Inkrementalsensor feststellbar ist. Bei dem Inkrementalsensor kann es sich beispielsweise um einen optischen oder einen induktiven Inkrementalsensor handeln. Zur Messung des relativen Gurtbandauszugs kann das zugehörige Gurtband sofern es sich um einen optischen Inkrementalsensor handelt, eine optische Markierung in regelmäßigen Abständen aufweisen. Sofern es sich um einen induktiven Inkrementalsensor handelt, kann das Gurtband eine in regelmäßigen Abstand auftretende Struktur aufweisen. Auf diese Weise kann zuverlässig die tatsächliche relative Gurtbandlänge beim Ausziehen sowie beim Einziehen des Gurtbands erfasst werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Messgröße ein Drehwinkel einer Gurtspule, wobei das Gurtband an der Gurtspule befestigt ist, d.h. die Gurtspule ist zum Auf- und Abwickeln des Gurtbands vorgesehen. Das Aufwickeln des Gurtbands führt dazu, dass das Gurtband eine archimedische Spirale auf der Gurtspule bildet. Hierdurch ist die Änderung der zweiten Messgröße sowohl vom relativen Gurtbandauszug als auch vom absoluten Gurtbandauszug abhängig und ist daher zur Ermittlung des absoluten Gurtbandauszugs geeignet.
Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Sicherheitsgurtsystem vorgesehen, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Gurtspule, einem Gurtband, einem der Gurtspule zugeordneten Gurtspulensensor, einem dem Gurtband zugeordneten Gurtbandsensor sowie einer Steuereinheit. Insbesondere ist das Sicherheitsgurtsystem dabei dazu eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Das bedeutet, der Gurtspulensensor ist zum Ermitteln der Rotation der Gurtspule und der Gurtbandsensor ist zum Ermitteln des Gurtbandauszugs eingerichtet. Mittels der Messgröße des Gurtspulensensors sowie der Messgröße des Gurtbandsensors kann hierbei die Gurtbandbewegung präzise gemessen und über die unterschiedliche Änderung der beiden Messgrößen der absolute Gurtbandauszug zuverlässig ermittelt werden.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Gurtbandsensor ein Messrad und einen ersten Winkelsensor, wobei das Messrad mit dem Gurtband gekoppelt ist, insbesondere auf dem Gurtband aufliegt, und wobei der erste Winkelsensor dazu ausgebildet ist, den Drehwinkel des Messrads zu bestimmen. Auf diese Weise kann über den Drehwinkel zuverlässig die tatsächliche relative Gurtbandbewegung beim Ausziehen sowie beim Aufwickeln erfasst werden.
Alternativ umfasst der Gurtbandsensor anstelle des Messrads mit einem ersten Winkelsensor einen Inkrementalsensor sowie ein Gurtband mit einer Markierung in regelmäßigen Abständen, über die durch den Inkrementalsensor die tatsächliche relative Gurtbandbewegung beim Ausziehen sowie beim Aufwickeln erfasst werden kann. Der Inkrementalsensor kann insbesondere optisch oder induktiv die tatsächliche relative Gurtbandbewegung beim Ausziehen sowie beim Aufwickeln erfassen. Hierfür kann das Gurtband eine in regelmäßigen Abständen angeordnete optische Markierung (optisch) oder eine in regelmäßigen Abständen angeordnete metallische Struktur (induktiv) aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Gurtspulensensor einen zweiten Winkelsensor auf, der dazu eingerichtet ist, den Drehwinkel der Gurtspule zu bestimmen. Die Änderung des Drehwinkel der Gurtspule ist sowohl vom relativen als auch vom absoluten Gurtbandauszug abhängig, da das Gurtband in Form einer archimedischen Spirale auf der Gurtspule aufgewickelt wird. Somit enthält die Änderung des Drehwinkels bei einem gegebenen relativen Gurtbandauszug auch die Information über den absoluten Gurtbandauszug, der damit aus der Messgröße des zweiten Winkelsensors ermittelt werden kann.
Vorzugweise ist bzw. sind der erste Winkelsensor und/oder der zweite Winkelsensor jeweils ein berührungsloser Winkelsensor, insbesondere auf Basis von Magnetfeldrichtungserkennung. Diese Winkelsensoren haben den Vorteil, dass sie die Spulenorientierung in einem Winkelbereich von 180° oder 360° exakt bestimmen können, beispielsweise mittels eines Dipolmagneten, ohne zusätzlich Reibung an der Gurtspule und am Messrad zu erzeugen.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:

- 1 in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Sicherheitsgurtsystem in einer ersten Stellung,
- 2 in einer schematischen Darstellung das erfindungsgemäße Sicherheitsgurtsystem aus 1 in einer zweiten Stellung,
- 3 in einem Diagramm eine Funktion des Verhältnisses der Änderung der Drehwinkel in Abhängigkeit vom absoluten Gurtbandauszug,
- 4 in einer schematischen Darstellung eine weitere Ausführungsforme eines Sicherheitsgurtsystems, und
- 5 a) und b) Ausführungsformen eines Gurtbands des Sicherheitsgurtsystems nach 4.

In 1 ist ein Sicherheitsgurtsystem 10 mit einem Gurtaufroller 12, einem Gurtband 14, einem Gurtbandsensor 16 und einer Steuereinheit 18 gezeigt.
Das Sicherheitsgurtsystem 10 kann für ein Kraftfahrzeug vorgesehen sein, beispielsweise ein PKW oder LKW.
Der Gurtaufroller 12 hat eine Gurtspule 20, an der das Gurtband 14 auf- und abwickelbar befestigt ist, und ein Gurtspulensensor 22.
Die Gurtspule 20 ist um eine Drehachse 24 drehbar in einem Rahmen (nicht dargestellt) des Gurtaufrollers 12 gelagert.
Der Gurtbandsensor 16 umfasst ein Messrad 26, das um eine Drehachse 28 drehbar in einem Rahmen (nicht dargestellt) des Gurtbandsensors 16 gelagert ist, sowie einen ersten Winkelsensor 30.
Das Gurtband 14 ist in Form einer archimedischen Spirale 34 abschnittsweise auf der Gurtspule 20 aufgewickelt und über eine Umlenkrolle 36 aus dem Gurtaufroller 12 heraus und über das Messrad 26 geführt.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Umlenkrolle 36 entfallen oder durch ein Bauteil mit einer äquivalenten Funktion ersetzt sein, beispielsweise einer Umlenkkante.
Das Messrad 26 liegt am Gurtband 14 an und ist mit diesem kraft- bzw. reibschlüssig derart gekoppelt, sodass ein Gurtbandauszug in Auszugsrichtung A oder ein Einzug des Gurtbands 14 in entgegengesetzter Richtung eine entsprechende Rotation des Messrads 26 um die Drehachse 28 zur Folge hat.
Vorzugsweise ist die Kraft, mit der das Gurtband 14 gegen das Messrad 26 gedrückt wird, bzw. die Reibung zwischen dem Gurtband und dem Messrad 26 hierbei so groß, dass das Messrad 26 im Wesentlichen schlupffrei mit dem Gurtband 14 gekoppelt ist. Hierdurch führt jede Bewegung des Gurtbands 14 in sowie entgegen der Auszugsrichtung A zu einer entsprechenden Drehung des Messrads 26.
In der dargestellten Ausführungsform ist der Gurtbandsensor 16 außerhalb des Gurtaufrollers 12 angeordnet. Grundsätzlich kann der Gurtbandsensor 16 an einer beliebigen Stelle angeordnet sein. Insbesondere kann das Messrad 26 in einer alternativen Ausführungsform innerhalb des Gurtaufrollers 12 angeordnet sein und/oder innerhalb des Gurtaufrollers 12 am Gurtband 14 anliegen.
Der erste Winkelsensor 30 ist dazu eingerichtet, den Drehwinkel α des Messrads 26 zu erfassen. Der erste Winkelsensor 30 erfasst daher Winkeländerungen Δa des Messrads 26, wenn dieses um die Drehachse 28 rotiert.
Der Gurtspulensensor 22 umfasst einen zweiten Winkelsensor 32, der dazu eingerichtet ist, den Drehwinkel β der Gurtspule 20 zu erfassen. Der zweite Winkelsensor 32 erfasst daher Winkeländerungen Δβ der Gurtspule 20, wenn diese um die Drehachse 24 rotiert.
Der erste Winkelsensor 30 und der zweite Winkelsensor 32 sind jeweils berührungslose Winkelsensoren, die über Änderungen eines Magnetfelds, insbesondere der Magnetfeldrichtung, die Orientierung der Gurtspule 20 bzw. des Messrads 26 in einem Winkelbereich von 180° und/oder 360° erfassen können.
In einer alternativen Ausführungsform können die Winkelsensoren 30, 32 jeweils im Wesentlichen beliebig gestaltet sein.
Die Winkelsensoren 30, 32 sind signalübertragend mit der Steuereinheit 18 verbunden. Der erste Winkelsensor 30 stellt hierbei den Drehwinkel α des Messrads 26 in Form einer ersten Messgröße M₁ und der zweite Winkelsensor 32 stellt den Drehwinkel β des Gurtspulensensors 22 in Form einer zweiten Messgröße M₂ bereit.
Die Steuereinheit 18 ist dazu ausgebildet anhand der ersten Messgröße M₁ und der zweiten Messgröße M₂ den absoluten Gurtbandauszug des Sicherheitsgurtsystems 10 in folgender Weise zu ermitteln.
In 1 ist das Sicherheitsgurtsystem 10 in einer ersten Stellung gezeigt, in der die archimedische Spirale 34 zwölf Wicklungen und einen Durchmesser d₁ aufweist.
In 2 ist das Sicherheitsgurtsystem 10 in einer zweiten Stellung gezeigt, in der das Gurtband 14 und die archimedische Spirale 34 sechs Wicklungen sowie einen Durchmesser d₂ aufweist.
In der zweiten Stellung ist das Gurtband 14 weiter ausgezogen als in der ersten Stellung. Somit ist der absolute Gurtbandauszug größer, d.h. der Anteil des Gurtbands 14, der von der Gurtspule 20 abgewickelt ist und nicht die archimedische Spirale 34 bildet.
Folglich ist der Durchmesser d₂ der archimedischen Spirale 34 kleiner als der Durchmesser d₁, da auf der Gurtspule 20 weniger Gurtband 14 aufgewickelt ist und somit die archimedische Spirale 34 weniger Wicklungen aufweist.
Mit zunehmendem absoluten Gurtbandauszug sinkt somit der Durchmesser d der archimedische Spirale 34 und damit der Umfang der äußeren Wicklung 38. Dies hat zur Folge, dass ein relativer Gurtbandauszug Δx mit zunehmendem absoluten Gurtbandauszug zu einer größeren Drehwinkeländerung Δβ der Gurtspule 20 führt.
Die zweite Messgröße M₂, die hier durch den Drehwinkel β der Gurtspule 20 bereitgestellt wird, ändert sich somit in Abhängigkeit des relativen Gurtbandauszugs Δx sowie des absoluten Gurtbandauszugs.
Dagegen ändert sich die erste Messgröße M₁, die hier durch den Drehwinkel α des Messrads 26 bereitgestellt wird, in Abhängigkeit des relativen Gurtbandauszugs Δx und ist unabhängig vom absoluten Gurtbandauszug, da der Umfang des Messrads 26 konstant ist. Somit führt jeder relative Gurtbandauszugs Δx zu einer entsprechenden Drehwinkeländerung Δa des Messrads 26, die unabhängig vom absoluten Gurtbandauszug ist.
Hierdurch ändert sich die erste Messgröße M₁, hier der Drehwinkel α des Messrads 26proportional mit dem relativen Gurtbandauszug Δx, während die zweite Messgröße M₂, hier der Drehwinkel β der Gurtspule 20, sich nicht proportional mit dem relativen Gurtbandauszug Δx ändert.
Ausgehend von einem bestimmten absoluten Gurtbandauszug führt ein zusätzlicher relativer Gurtbandauszug Δx dazu, dass sich die erste Messgröße M₁ sowie die zweite Messgröße M₂ in einer spezifischen Weise ändert, die mit dem absoluten Gurtbandauszug zusammenhängt.
Um den absoluten Gurtbandauszug bei dem Sicherheitsgurtsystem 10 zu bestimmen, wird die Änderung der ersten Messgröße M₁ und die Änderung der zweiten Messgröße M₁ bei einem relativen Gurtbandauszug Δx ermittelt und ihr Verhältnis gebildet. Die Änderung der ersten Messgröße M₁ entspricht in der Ausführungsform der 1 und 2 der Drehwinkeländerung Δa des Messrads 26 und die Änderung der zweiten Messgröße M₂ entspricht der Drehwinkeländerung Δβ der Gurtspule 20.
Das Verhältnis der Änderung der ersten Messgröße M₁, hier die Drehwinkeländerung Δa des Messrads 26, mit dem relativen Gurtbandauszug Δx, d.h. Δα/Δx, und der Änderung der zweiten Messgröße M₂, hier die Drehwinkeländerung Δβ der Gurtspule 20, mit dem relativen Gurtbandauszug Δx, d.h. Δβ/Δx, ist in 3 als Funktion 40 gegenüber dem absoluten Gurtbandauszug x dargestellt.
Das Verhältnis ist hierbei ein Bruch mit der Drehwinkeländerung Δa des Messrads 26 mit dem relativen Gurtbandauszug Δx im Zähler und der der Drehwinkeländerung Δβ der Gurtspule 20 mit dem relativen Gurtbandauszug Δx im Nenner.
Selbstverständlich können die Änderungen der beiden Messgrößen auch auf andere Weise zueinander ins Verhältnis gesetzt werden, insbesondere kann die Drehwinkeländerung Δβ und somit die Änderung der zweiten Messgröße M₂ im Zähler und die Drehwinkeländerung Δα und somit die Änderung der ersten Messgröße M₁ im Nenner stehen.
Dadurch, dass sich die erste Messgröße M₁ und die zweite Messgröße M₂ auf unterschiedliche Weise mit dem relativen Gurtbandauszug Δx bei einem absoluten Gurtbandauszug x ändern, kann mittels des Verhältnisses der absolute Gurtbandauszug bestimmt werden.
Wie in 3 dargestellt, weist die Funktion 40 für jeden absoluten Gurtbandauszug x eine entsprechende Steigung auf, die durch das Verhältnis Δα/Δx zu Δβ/Δx bei kleinen Δx bestimmt ist.
Ferner ist durch den stetig mit dem absoluten Gurtbandauszug x abnehmenden Verlauf der Funktion 40 gewährleistet, dass jedem absoluten Gurtbandauszug x eineindeutig eine spezifische Steigung zugeordnet ist.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Funktion 40 einen anderen Verlauf aufweisen, insbesondere kann die Funktion 40 mit dem absoluten Gurtbandauszug x zunehmen.
Somit kann jede ermittelte Steigung eineindeutig einem absoluten Gurtbandauszug x zugeordnet werden.
Der absolute Gurtbandauszug kann hierbei mittels einer entsprechenden Umrechnungsformel aus der Steigung berechnet werden. Zusätzlich oder alternativ kann in der Steuereinheit 18 eine Werttabelle hinterlegt sein, in der für verschiedene Verhältnisse ein zugehöriger Wert für den absoluten Gurtbandauszug hinterlegt ist.
Auf diese Weise kann der absolute Gurtbandauszug zuverlässig sowie besonders präzise ermittelt werden.
Ferner besteht die Möglichkeit, bei jedem Anschnall- oder Abschaltvorgang das Wickelverhältnis, d.h. die Anzahl der Wicklungen der archimedischen Spirale 34 auf der Gurtspule 20, mit einer Soll-Kurve zu plausibilisieren, insbesondere um nach einem Stromausfall, beispielsweise durch eine Unterbrechung der Stromversorgung, wenn die Autobatterie abgeklemmt wird, das Sicherheitsgurtsystem 10 zu kalibrieren.
Des Weiteren können der Gurtbandsensor 16 und der Gurtspulensensor 22, insbesondere unabhängig voneinander, zum Erfassen der Gurtbandbewegung eingesetzt werden.
Beispielsweise kann der Gurtspulensensor 22 als primärer Sensor dazu vorgesehen sein, hochdynamische Bewegungen der Gurtspule 20 zu erfassen, wie diese für gurtbandsensitive Sperrungen oder Kraftbegrenzungsüberwachungsfunktionen erforderlich sind.
Mit dem zweiten Sensor in Form des Gurtbandsensors 16 kann zusätzlich das Wickelverhältnis des Gurtbands 14 auf der Gurtspule 20 beobachtet werden. Dabei kann mittels des Sicherheitsgurtsystems 10 erfasst werden, ob das Gurtband 14 mit Lose aufgewickelt ist oder ob bei einem letzten Blockiervorgang - zum Beispiel einem Bremsmanöver - Gurtband 14 ausgezogen wurde.
Auf diese Weise kann die Gurtbandbewegung präzise gemessen und gleichzeitig einen Bezug zum absoluten Gurtbandauszug hergestellt werden.
Des Weiteren kann mittels des Sicherheitsgurtsystems 10 die Effizienz einer reversiblen Straffung bewertet werden.
4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystems 10 in der zweiten Stellung, sodass im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Gleiche und funktionsgleiche Bauteile haben dieselben Bezugszeichen und es wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
Der Gurtbandsensor 16 des Sicherheitsgurtsystems 10 nach 4 unterscheidet sich zum Gurtbandsensor 16 der 1 und 2 dadurch, dass der Gurtbandsensor 16 anstelle eines Messrads 26 und eines ersten Winkelsensors 30, ein Inkrementalsensor 42 umfasst.
Zudem umfasst das Sicherheitsgurtsystem 10 ein Gurtband 14, das eine Markierung 48 in regelmäßigen Abständen a umfasst, siehe 5.
5 a) zeigt ein Gurtband 14, bei dem die Markierung 48 durch eine in regelmäßigen Abständen a eingebrachte metallische Struktur 46 gebildet ist. Beispielsweise kann es sich bei der metallischen Struktur 46 um einen metallischen Faden handeln, der in das Gurtband 14 eingewebt ist. Bei einem derartigen Gurtband mit einer in regelmäßigen Abständen a angeordneten metallischen Struktur 46 ist der Inkrementalsensor 42 vorzugsweise als ein induktiver Inkrementalsensor 42 ausgebildet.
5 b) zeigt ein Gurtband 14, bei dem die Markierung 48 durch eine in regelmäßigen Abständen a angeordnete optische Markierung 44 gebildet ist. Bei einem derartigen Gurtband mit in regelmäßigen Abständen a angeordneten optischen Markierungen 44 ist der Inkrementalsensor 42 vorzugsweise als ein optischer Inkrementalsensor 42 ausgebildet. Die optische Markierung 44 kann beispielsweise auf das Gurtband 14 aufgedruckt sein. Weiterhin kann die optische Markierung 44 beispielsweise durch zumindest einen in regelmäßigen Abständen a in das Gurtband 14 eingewebten Faden gebildet werden, wobei der Faden derart ausgebildet ist, dass dieser durch den optischen Inkrementalsensor 42 detektierbar ist.
Die Ermittlung des absoluten Gurtbandauszugs des Sicherheitsgurtsystems 10 erfolgt über das zu den 1 und 2 erläuterte Verfahren, mit dem Unterschied dass die erste Messgröße M₁ direkt durch den tatsächlichen relativen Gurtbandauszug Δx bereitgestellt wird, der von dem Inkrementalsensor 42 gemessen wird.
Um den absoluten Gurtbandauszug bei dem Sicherheitsgurtsystem 10 zu bestimmen, wird auch bei dem Sicherheitsgurtsystem der 4 die Änderung der ersten Messgröße M₁ und die Änderung der zweiten Messgröße M₂ bei einem relativen Gurtbandauszug Δx ermittelt und ihr Verhältnis gebildet. Die Änderung der ersten Messgröße M₁ entspricht dabei direkt dem tatsächlichen relativen Gurtbandauszug Δx und die Änderung der zweiten Messgröße M₂ entspricht der Drehwinkeländerung Δβ der Gurtspule 20.
Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsform beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden.

Claims

Verfahren zur Bestimmung des absoluten Gurtbandauszugs bei einem Sicherheitsgurtsystem (10), mit den Schritten: - Ermitteln einer Veränderung einer ersten Messgröße (M₁), die sich mit dem Gurtbandauszug in einer vorbestimmten ersten Weise ändert, - Ermitteln einer Veränderung einer zweiten Messgröße (M₂), die sich mit dem Gurtbandauszug in einer vorbestimmten zweiten Weise ändert, und - Bestimmen des absoluten Gurtbandauszugs anhand der ermittelten Veränderungen der ersten Messgröße (M₁) und der zweiten Messgröße (M₂).
Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: - Bestimmen eines Verhältnisses der ermittelten Veränderungen der ersten Messgröße (M₁) und der zweiten Messgröße (M₂), und - Bestimmen des absoluten Gurtbandauszugs anhand des bestimmten Verhältnisses.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der absolute Gurtbandauszug aus dem Verhältnis der ersten Messgröße (M₁) und der zweiten Messgröße (M₂) mittels einer Umrechnungsformel berechnet und/oder anhand einer in einer Steuereinheit hinterlegten Wertetabelle ermittelt wird, in der für verschiedene Verhältnisse ein entsprechender Wert des absoluten Gurtbandauszugs hinterlegt ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass die Veränderung der ersten Messgröße (M₁) eine Funktion des relativen Gurtbandauszugs (Δx) ist und die Veränderung der zweiten Messgröße (M₂) eine Funktion des relativen Gurtbandauszugs (Δx) und des absoluten Gurtbandauszugs ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass sich die erste Messgröße (M₁) proportional mit dem relativen Gurtbandauszug (Δx) ändert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass sich die zweite Messgröße (M₂) nicht proportional mit dem relativen Gurtbandauszug (Δx) ändert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messgröße (M₁) ein Drehwinkel (a) eines mit dem Gurtband (14) gekoppelten Messrads (26) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Messgröße (M₁) der relative Gurtbandauszug (Δx) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Messgröße (M₂) ein Drehwinkel (β) einer Gurtspule (20) ist, wobei das Gurtband (14) an der Gurtspule (20) befestigt ist.
Sicherheitsgurtsystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer Gurtspule (20), einem Gurtband (14), einem der Gurtspule (20) zugeordneten Gurtspulensensor (22), einem dem Gurtband (14) zugeordneten Gurtbandsensor (16) sowie einer Steuereinheit (18), insbesondere wobei das Sicherheitsgurtsystem (10) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtbandsensor (16) ein Messrad (26) und einen ersten Winkelsensor (30) umfasst, wobei das Messrad (26) mit dem Gurtband (14) gekoppelt ist, insbesondere auf dem Gurtband (14) aufliegt, und wobei der erste Winkelsensor (30) dazu ausgebildet ist, den Drehwinkel (a) des Messrads (26) zu bestimmen.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtbandsensor (16) einen Inkrementalsensor (42) und das Gurtband (14) eine Markierung (48) in regelmäßigen Abständen (a) umfasst, wobei der Inkrementalsensor (42) insbesondere ein optischer oder induktiver Inkrementalsensor (42) ist und das Gurtband (14) insbesondere eine in regelmäßigen Abständen (a) angeordnete optische Markierung (44) oder eine in regelmäßigen Abständen (a) angeordnete metallische Struktur (46) aufweist.
Sicherheitsgurtsystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gurtspulensensor (22) einen zweiten Winkelsensor (32) aufweist, der dazu eingerichtet ist, den Drehwinkel (β) der Gurtspule (20) zu bestimmen.
Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 11 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Winkelsensor (30) und/oder der zweite Winkelsensor (32) ein berührungsloser Winkelsensor ist, insbesondere auf Basis von Magnetfeldrichtungserkennung.