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Die Erfindung betrifft einen Sensor für ein Sicherheitsgurtsystem eines Fahrzeugsitzes. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Sicherheitsgurtsystem für einen Fahrzeugsitz mit einem solchen Sensor.
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Sensoren für Sicherheitsgurtsysteme von Fahrzeugsitzen sowie korrespondierende Sicherheitsgurtsysteme sind in zahlreichen Variationen bekannt. So werden die bekannten Sensoren beispielsweise eingesetzt, um in einer kritischen Fahrsituation eine Verriegelungsvorrichtung zu aktivieren, welche im aktivierten Zustand ein Gurtband des korrespondierenden Sicherheitsgurtsystems gegen eine weiter Bewegung in Auszugsrichtung verriegelt.
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Aus der
EP 0 326 841 A2 ist beispielsweise ein Kipp- und Beschleunigungssensor bekannt, welcher aus einem Träger mit einer Lichtschranke, einem am Träger beweglich gehaltenen, auf Änderungen der Lage und/oder des Bewegungszustandes des Trägers ansprechenden und darauf mit einer Lageänderung relativ zum Träger antwortenden Körper und einer elektrischen Schaltung besteht. Der bewegliche Körper ist so angeordnet, dass seine Bewegungsbahn den Lichtstrahlweg der Lichtschranke kreuzt. Die elektrische Schaltung treibt durch die Lichtschranke gesteuert elektromagnetisch betätigbare Stellglieder an. Zudem steuert die elektrische Schaltung den Strom im Lastschaltkreis pulsbreitenmoduliert an und verlängert zur Erhöhung des Anzugstromes den ersten nach dem Öffnen der Lichtschranke auftretenden Impuls des Pulsbreitenmodulators.
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Als nachteilig kann bei den bekannten Sensoren für Sicherheitsgurtsysteme von Fahrzeugsitzen der komplexe und aufwändige Aufbau angesehen werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Sensor für ein Sicherheitsgurtsystem eines Fahrzeugsitzes sowie ein Sicherheitsgurtsystem für einen Fahrzeugsitz mit einem solchen Sensor bereitzustellen, welcher einfach aufgebaut ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Sensor für ein Sicherheitsgurtsystem eines Fahrzeugsitzes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Sicherheitsgurtsystem für einen Fahrzeugsitz mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Um einen Sensor für ein Sicherheitsgurtsystem eines Fahrzeugsitzes bereitzustellen, welcher einfach aufgebaut ist, umfasst der Sensor eine Messvorrichtung, welche eine Lichtquelle, einen Lichtsensor und ein auf einer gekrümmten Bahn beweglich geführtes Messelement umfasst. Hierbei unterbricht das Messelement in einer Normallage auf der gekrümmten Bahn eine optische Verbindung zwischen der Lichtquelle und dem Lichtsensor. Das Messelement ist in einer kritischen Fahrsituation aus der Normallage auslenkbar und gibt die optische Verbindung zwischen der Lichtquelle und dem Lichtsensor zumindest teilweise frei, wobei der Lichtsensor in der kritischen Fahrsituation eine Schaltvorrichtung betätigt, welche ein Aktivierungssignal ausgibt.
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Zudem wird ein Sicherheitsgurtsystem für einen Fahrzeugsitz vorgeschlagen, welcher ein Gurtband und eine Verriegelungsvorrichtung sowie einen solchen Sensor umfasst. Die Schaltvorrichtung des Sensors gibt das Aktivierungssignal an die Verriegelungsvorrichtung aus, welche im aktivierten Zustand das Gurtband gegen eine weiter Bewegung in Auszugsrichtung verriegelt. Der Sensor kann beispielsweise im Fahrzeugsitz oder in einer Fahrzeugsäule angeordnet werden.
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Unter einem Sicherheitsgurtsystem für einen Fahrzeugsitz, wird nachfolgend ein System mit einem Gurtband und einer Verriegelungsvorrichtung verstanden, welche aktiviert wird, um das Gurtband gegen eine weiter Bewegung in Auszugsrichtung zu verriegeln und den korrespondierenden Insassen in einer kritischen Fahrsituation sicher im Fahrzeugsitz zu halten. Das Sicherheitsgurtsystem für einen Fahrzeugsitz ist normalerweise am Fahrzeugsitz oder einer den Fahrzeugsitz umgebenden Fahrzeugstruktur befestigt, um den angeschnallten Insassen im Fahrzeugsitz zu halten. Daher können die Fixierungspunkte für mindestens ein Gurtband beispielsweise am Fahrzeugsitz und/oder an einer Fahrzeugkarosserie angeordnet werden. An den Fixierungspunkten kann das mindestens eine Gurtband über einen Gurtaufroller oder einen Endbeschlag oder ein Gurtschloss und korrespondierende Befestigungsmittel am Fahrzeugsitz oder an der Fahrzeugkarosserie fixiert bzw. befestigt werden. In der Regel weist das Sicherheitsgurtsystem eine Dreipunktkonfiguration auf, bei welcher mindestens ein Gurtband an drei Fixierungspunkten fixiert ist. Selbstverständlich kann das Sicherheitsgurtsystem auch eine Vierpunktkonfiguration aufweisen, bei welcher mindestens ein Gurtband an vier Fixierungspunkten fixiert ist.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des Sensors kann der Lichtsensor einen einstellbaren Schwellwert aufweisen. Dadurch kann die Empfindlichkeit des Sensors eingestellt werden. Zudem kann die Auslenkung des Messelements in der kritischen Fahrsituation durch Form und Abmessungen des Messelements und/oder durch Form und Abmessungen der gekrümmten Bahn vorgegeben werden. So können beispielsweise in Abhängigkeit von der gewünschten Auslösefunktionalität einer durch das Aktivierungssignal aktivierbaren Baugruppe die Form und Abmessungen des Messelements und/oder der gekrümmten Bahn entsprechend ausgewählt und eingebaut werden. Durch den einfachen Aufbau kann der Sensor durch Auswahl des Messelements und/oder der gekrümmten Bahn einfach und schnell an verschiedene Einbausituationen angepasst werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Sensors kann die gekrümmte Bahn eine Vertiefung aufweisen, welche das Messelement in der Normallage zumindest teilweise aufnimmt. Hierbei kann die Lichtquelle oder der Lichtsensor am Boden der Vertiefung angeordnet werden. Durch die Ausführung der Vertiefung kann für die Auslenkung des Messelements eine zu überwindende Schwelle vorgegeben.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Sensors kann eine erste kritische Fahrsituation durch eine Auslenkung des Messelements erkannt werden, wenn eine Fahrzeugneigung um die Fahrzeuglängsachse größer als ein erster Schwellwert ist. Der erste Schwellwert kann beispielsweise einer Fahrzeugneigung um die Fahrzeuglängsachse von 15° entsprechen. Durch den ersten Schwellwert ist es möglich, die Verriegelungsvorrichtung rechtzeitig zu aktivieren, damit der korrespondierende Insasse bei einem möglichen Überschlag sicher im Fahrzeugsitz gehalten wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Sensors kann eine zweite kritische Fahrsituation durch eine Auslenkung des Messelements erkannt werden, wenn der Betrag einer wirksamen Fahrzeugbeschleunigung größer als ein zweiter Schwellwert ist. Der zweite Schwellwert kann beispielsweise einer wirksamen Fahrzeugbeschleunigung von 15 m/s2 entsprechen. Durch den zweiten Schwellwert ist es möglich, die Verriegelungsvorrichtung rechtzeitig zu aktivieren, damit der korrespondierende Insasse bei einem möglichen Aufprall sicher im Fahrzeugsitz gehalten wird.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Sensors kann die gekrümmte Bahn beispielsweise als Kugelkalotte ausgeführt werden. Das Messelement kann beispielsweise als Kugel ausgeführt werden. Dies ermöglicht einen besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau des Sensors.
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Die für den erfindungsgemäßen Sensor beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Sicherheitsgurtsystem für einen Fahrzeugsitz.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigen:
- 1 ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Sicherheitsgurtsystem für einen Fahrzeugsitz mit einem erfindungsgemäßen Sensor; und
- 2 eine schematische Schnittdarstellung des erfindungsgemäßen Sensors aus 1.
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Wie aus 1 und 2 ersichtlich ist, weist das Sicherheitsgurtsystem 1 für einen Fahrzeugsitz 3 im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Gurtband 5 und eine Verriegelungsvorrichtung 7 auf, welche von einem erfindungsgemäßen Sensor 10 aktiviert werden kann und im aktivierten Zustand das Gurtband 5 gegen eine weiter Bewegung in Auszugsrichtung verriegelt.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, umfasst der erfindungsgemäße Sensor 10 für ein Sicherheitsgurtsystem 1 eines Fahrzeugsitzes 3 eine Messvorrichtung 12, welche eine Lichtquelle 18, einen Lichtsensor 19 und ein auf einer gekrümmten Bahn 16 beweglich geführtes Messelement 14 umfasst. Hierbei unterbricht das Messelement 14 in einer Normallage auf der gekrümmten Bahn 16 eine optische Verbindung zwischen der Lichtquelle 18 und dem Lichtsensor 19, wobei das Messelement 14 in einer kritischen Fahrsituation aus der Normallage auslenkbar ist und die optische Verbindung zwischen der Lichtquelle 18 und dem Lichtsensor 19 zumindest teilweise freigibt. Der Lichtsensor 19 betätigt in der kritischen Fahrsituation eine Schaltvorrichtung 20, welche ein Aktivierungssignal AS ausgibt.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Lichtsensor 19 einen einstellbaren Schwellwert auf, über welchen die Empfindlichkeit des Sensors 1 eingestellt werden kann. Der Lichtsensor 19 betätigt die Schaltvorrichtung 20, wenn die empfangene Lichtstärke den eingestellten Schwellwert überschreitet.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Sensor 10 im Fahrzeugsitz 3 angeordnet, wobei die Schaltvorrichtung 20 des Sensors 1 das Aktivierungssignal AS an die Verriegelungsvorrichtung 7 ausgibt. Alternativ kann der Sensor 10 auch an einer anderen geeigneten Einbauposition wie beispielsweise in einer Fahrzeugsäule angeordnet werden.
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Wie aus 1 und 2 weiter ersichtlich ist, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die gekrümmte Bahn 16 als Kugelkalotte 16A und das Messelement 14 als Kugel 14A ausgeführt ist. Zudem weist die gekrümmte Bahn 16 in der Mitte eine Vertiefung 16.1 auf, welche das Messelement 14 in der Normallage zumindest teilweise aufnimmt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Lichtquelle 18 als Leuchtdiode ausgeführt und am Boden der Vertiefung 16.1 angeordnet. Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Lichtsensor 19 anstatt der Lichtquelle 18 am Boden der Vertiefung 16.1 angeordnet.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, ist das als Kugel 14A ausgeführt Messelement 14 in der dargestellten Normallage in der Vertiefung 16.1 der als Kugelkalotte 16A ausgeführten gekrümmten Bahn 16 angeordnet. Das bedeutet, dass die am Boden der Vertiefung 16.1 angeordnete Lichtquelle 18 vollständig durch die Kugel 14A abgedeckt ist. Dadurch empfängt der Lichtsensor 19 in der Normallage des Messelements 14 kein von der Lichtquelle 18 abgestrahltes Licht.
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Die Auslenkung des Messelements 14 in einer kritischen Fahrsituation kann durch Form und Abmessungen des Messelements 14 und/oder durch Form und Abmessungen der gekrümmten Bahn 16 vorgegeben werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Auslenkbarkeit des als Kugel 14A ausgeführten Messelements 14 durch den gewählten ersten Durchmesser der Kugel 14A und den gewählten zweiten Durchmesser der als Kugelkalotte 16A ausgeführten gekrümmten Bahn 16 sowie durch die Vertiefung 16.1 beeinflusst.
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Der erfindungsgemäße Sensor 10 erkennt im dargestellten Ausführungsbeispiel eine kritische Fahrsituation, wenn eine Fahrzeugneigung um die Fahrzeuglängsachse größer als ein erster Schwellwert ist und/oder der Betrag einer wirksamen Fahrzeugbeschleunigung a größer als ein zweiter Schwellwert ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht der erste Schwellwert einer Fahrzeugneigung um die Fahrzeuglängsachse von 15°. Der zweite Schwellwert entspricht im dargestellten Ausführungsbeispiel einer wirksamen Fahrzeugbeschleunigung a von 15 m/s2.
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Wie aus 2 weiter ersichtlich ist, wird das als Kugel 14A ausgeführte Messelement 14 in der dargestellten kritischen Fahrsituation durch die wirksame Beschleunigung a des Fahrzeugs, welcher größer als der zweite Schwellwert ist, in eine in 2 gestrichelt dargestellte Position ausgelenkt. Dadurch gibt das als Kugel 14A ausgeführte Messelement 14 die Lichtquelle 18 zumindest teilweise frei und der Lichtsensor 19 empfängt eine Lichtstärke, welche den eingestellten Schwellwert übersteigt. Daher betätigt der Lichtsensor 19 die Schaltvorrichtung 20, welche das Aktivierungssignal AS an die Verriegelungsvorrichtung 7 ausgibt und diese aktiviert. Die aktivierte Verriegelungsvorrichtung 7 verriegelt dann das Gurtband 5 gegen eine weiter Bewegung in Auszugsrichtung.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Sicherheitsgurtsystem für einen Fahrzeugsitz
- 3
- Fahrzeugsitz
- 5
- Gurtband
- 7
- Verriegelungsvorrichtung
- 10
- Sensor
- 12
- Messvorrichtung
- 14
- Messelement
- 14A
- Kugel
- 16
- gekrümmte Bewegungsbahn
- 16A
- Kugelkalotte
- 16.1
- Vertiefung
- 18
- Lichtquelle
- 19
- Lichtsensor
- 20
- Schaltvorrichtung
- a
- wirksame Beschleunigungsrichtung
- AS
- Aktivierungssignal
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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