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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Befestigungserkennungssensoren für untere Anker und Haltestücke für Kindersysteme.
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Eine Reihe von Sicherheitsmechanismen wurden in Fahrzeuge eingebaut, um Verletzungen im Falle eines Fahrzeugaufpralls zu verhindern oder zu verringern. Sicherheitsgurte helfen beispielsweise bei der Rückhaltung von Insassen. Airbags, die in Kombination mit Sicherheitsgurten verwendet werden, sorgen für die Dämpfung und den Rückhalt der Insassen. Kindersicherheitssitze, einschließlich Kinderrückhaltesitze (CRS) und gurtpositionierende Sitzerhöhungen, positionieren Kinder innerhalb eines Insassensitzes und können in Verbindung mit Sicherheitsgurten, mit Systemen mit unteren Ankern und Haltestücken für Kinder (Lower Anchor and Tether for Children, LATCH), mit lediglich unteren Ankern oder mit einem Sicherheitsgurt und einem oberen Anker, die in Fahrzeuginsassensitze eingebaut sind, zur Rückhaltung von Kindern in einem Insassensitz verwendet werden. Darüber hinaus können verschiedene Warnanzeigen die Insassen warnen, wenn ein Insasse erkannt wird, aber bestimmte Parameter nicht eingehalten werden, wie z.B. ein nicht angeschnallter Sicherheitsgurt.
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Es hat sich jedoch herausgestellt, dass der Einsatz bestimmter Sicherheitssysteme redundant oder unzureichend sein kann. In einem Beispiel erzeugt die Auslösung von Airbags Kräfte, die für Kinder, die in einem Kindersicherheitssitz gesichert sind, oder für Kinder unter einer bestimmten Größe und einem bestimmten Gewicht, die auf einem Insassensitz sitzen, zu hoch sein können. Dementsprechend wurden Systeme entwickelt, um die mit einem bestimmten Sitz verbundenen Airbags manuell und automatisch zu deaktivieren. Beispielsweise kann ein Gewichtserfassungssystem verwendet werden, um einen Airbag automatisch zu deaktivieren, indem das Gewicht eines Insassen auf einem bestimmten Sitz erfasst und gemessen wird. Liegt das Gewicht unter einem Schwellenwert, so wird (werden) der (die) mit diesem Sitz verbundene(n) Airbag(s) deaktiviert. In einigen Situationen kann jedoch die Kombination eines Kindes und eines Kindersicherheitssitzes zu einer Gewichtsmessung führen, die über dem Schwellenwert für die Deaktivierung der mit diesem Sitz verbundenen Airbags liegt, wo eine manuelle Deaktivierung erforderlich ist. Ein anderes Beispiel ist das Versäumnis, einen Kindersicherheitssitz ordnungsgemäß an einem Anker zu befestigen. Ein weiteres Beispiel ist die redundante Verwendung eines Sicherheitsgurtes in Kombination mit der Verwendung der unteren Anker eines LATCH-Systems.
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Während also die derzeitigen Insassenrückhaltesysteme und Sicherheitssysteme ihren Zweck erfüllen, bleibt noch Raum für die Entwicklung einer neuen und verbesserten Erkennungsvorrichtung und eines neuen und verbesserten Verfahrens zur Erfassung eines auf einem Insassensitz gesicherten Kindersicherheitssitzes.
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BESCHREIBUNG
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Gemäß mehreren Aspekten umfasst ein Ankerbefestigungserkennungssensor für ein Fahrzeug einen Anker, der einem Insassensitz zugeordnet ist. Der Anker enthält eine Befestigungsschlaufe. Der Ankerbefestigungserkennungssensor umfasst auch einen Sensor, der an der Befestigungsschlaufe befestigt ist und von dieser vollständig getragen wird. Der Sensor erkennt eine Wechselwirkung, die von einem Kindersicherheitssitzverbinder auf die Befestigungsschlaufe und den Sensor ausgeübt wird.
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In weiteren Aspekten umfasst die auf die Befestigungsschlaufe ausgeübte Wechselwirkung eines der folgenden: eine auf die Befestigungsschlaufe ausgeübte Kraft, eine Dehnung der Befestigungsschlaufe, eine Schwingung der Befestigungsschlaufe, Geräusche in der Nähe der Befestigungsschlaufe und eine Verschiebung der Befestigungsschlaufe.
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In zusätzlichen Aspekten enthält der Sensor mindestens einen Sensor, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Dehnungsmesser, einem Beschleunigungsmesser, einem akustischen Wandler, einem piezoelektrischen Sensor, einer Kraftmesszelle und einem Kontaktschalter.
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In zusätzlichen Aspekten ist der Sensor ein Dehnungsmesser und der Dehnungsmesser misst sowohl die axiale Dehnung als auch die Biegedehnung.
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In weiteren Aspekten ist der Sensor ein Dehnungsmesser.
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In weiteren Aspekten ist der Sensor ein leitfähiger Anstrich.
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In weiteren Aspekten ist der Sensor chemisch oder mechanisch mit der Befestigungsschlaufe verbunden.
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In weiteren Aspekten ist der Sensor mit einem Polymermaterial an die Befestigungsschlaufe geklebt.
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In weiteren Aspekten ist der Sensor mit der Befestigungsschlaufe verschweißt.
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In weiteren Aspekten ist der Sensor mechanisch an der Befestigungsschlaufe befestigt.
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In weiteren Aspekten ist der Sensor mit einem Clip an der Befestigungsschlaufe befestigt.
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In weiteren Aspekten umfasst der Sensor eines von einem Kontaktsensor oder einem Lastsensor.
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In weiteren Aspekten ist der Sensor ein Kontaktsensor, der einen Kontaktschalter enthält.
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In weiteren Aspekten definiert der Clip einen Umfang und der Sensor befindet sich innerhalb dieses Umfangs.
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In weiteren Aspekten umfasst die Befestigungsschlaufe mindestens zwei Seitenarme und der Clip wird an den mindestens zwei Seitenarmen befestigt.
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In weiteren Aspekten enthält der Sensor einen Kontaktsensor. Der Kontaktsensor umfasst ein mit dem Clip verbundenes Sensorgehäuse, eine innerhalb des Sensorgehäuses angeordnete Grundplatte, eine mit der Grundplatte verbundene Feder, eine sich zwischen den mindestens zwei Seitenarmen erstreckende Eingriffsplatte, wobei die Eingriffsplatte mit der Feder verbunden ist, und einen ersten an der Grundplatte montierten Sensorkontakt.
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In weiteren Aspekten ist der erste Sensorkontakt ein Reedschalter und die Eingriffsplatte enthält einen zweiten Kontakt, wobei der zweite Kontakt einen Magneten enthält.
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In weiteren Aspekten ist der erste Sensorkontakt ein piezoelektrischer Sensor.
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In weiteren Aspekten ist der erste Sensorkontakt ein erster elektrischer Leiter und die Eingriffsplatte enthält einen zweiten Kontakt, wobei der zweite Kontakt ein zweiter elektrischer Leiter ist.
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Gemäß mehreren Aspekten ist umfasst ein Verfahren zum Erkennen der Befestigung eines Kindersicherheitssitzverbinders an einem Anker in einem Kraftfahrzeug das Erkennen einer Wechselwirkung des Kindersicherheitssitzverbinders mit einer Befestigungsschlaufe eines Ankers unter Verwendung eines von der Befestigungsschlaufe getragenen Sensors. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen mit einem mit dem Sensor gekoppelten Mikroprozessorsteuerungssystem, ob ein Kindersicherheitssitzverbinder mit dem Anker gekoppelt wurde, basierend auf der vom Sensor erfassten Wechselwirkung.
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Weitere Anwendungsbereiche werden sich aus der hier gegebenen Beschreibung ergeben. Es ist zu verstehen, dass die Beschreibung und die spezifischen Beispiele lediglich der Veranschaulichung dienen und nicht den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränken sollen.
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Figurenliste
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich zur Veranschaulichung und sind nicht dazu gedacht, den Umfang der vorliegenden Offenbarung in irgendeiner Weise einzuschränken.
- 1A zeigt einen Kindersicherheitssitz, der auf einem Insassensitz in einem Kraftfahrzeug gesichert ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 1B zeigt starre Arme, die zum Anschnallen eines Kindersicherheitssitzes verwendet werden, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 2A zeigt Kindersicherheitssitzverbinder gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 2B zeigt Kindersicherheitssitzverbinder gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 2C zeigt Kindersicherheitssitzverbinder gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 3 zeigt einen Kindersicherheitssitzverbinder, der an eine Befestigungsschlaufe eines Ankers gekoppelt ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 4 zeigt einen Fahrzeuginnenraum einschließlich der Insassensitze gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 5 zeigt einen Anker, der an einem Querelement in einem Fahrzeug befestigt ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 6 veranschaulicht einen weiteren Aspekt eines Befestigungserkennungssensors gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 7A veranschaulicht eine Befestigungsschlaufe mit einem Ankerbefestigungserkennungssensor, der einem Anker zugeordnet ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 7B ist ein Querschnitt von 7A, in dem die Zinken des Clips dargestellt sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 7C ist ein Querschnitt von 7A, in dem die Zinken des Clips dargestellt sind, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform;
- 7D zeigt eine Nahansicht des Ankerbefestigungserkennungssensors von 7A, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform; und
- 8 veranschaulicht ein Verfahren zum Erkennen einer Ankerbefestigung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die folgende Beschreibung hat lediglich beispielhaften Charakter und soll die vorliegende Offenbarung, Anwendung oder Verwendungen nicht einschränken.
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Systeme mit unteren Ankern und Haltestücken für Kinder (LATCH) werden in Fahrzeugen als Alternative oder als zusätzlicher Mechanismus zu Sicherheitsgurten verwendet, um Kindersicherheitssitze, einschließlich Kinderrückhaltesitze und gurtpositionierende Sitzerhöhungen, in Fahrzeugpassagiersitzen zu sichern. LATCH-Systeme umfassen im Allgemeinen untere Anker und einen oberen Anker, die an einem Fahrzeug befestigt und einem bestimmten Insassensitz zugeordnet sind. Unter Bezugnahme auf 1A sind ein Kindersicherheitssitz 10 und ein LATCH-System 11 abgebildet. In dieser Abbildung ist der Kindersicherheitssitz 10 ein in Vorwärtsrichtung befestigter Säuglings- oder umbaubarer Kindersicherheitssitz 10. Es ist jedoch zu verstehen, dass der Kindersicherheitssitz 10 in rückwärts gerichteter Richtung befestigt werden kann oder stattdessen eine gurtpositionierende Sitzerhöhung ist. In der nach vorn gerichteten Position liegt der Kindersicherheitssitz 10 auf dem Sitzkissen 13 und der Rückenlehne 15 des Insassensitzes 12.
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Das LATCH-System 11 umfasst zwei untere Anker 16 (nur einer ist abgebildet), die sich zwischen dem Sitzkissen 13 und der Rückenlehne 15 des Insassensitzes 12 erstrecken, sowie einen oberen Anker 18, der sich hinter dem Insassensitz 12 befindet. Ein oder mehrere Gurte 20 sind vorgesehen, um den Kindersicherheitssitz 10 mit den unteren Ankern 16 zu koppeln. Wie dargestellt, ist ein Gurt 20 mit jeder Seite 22 des Kindersicherheitssitzes 10 verbunden. Alternativ kann ein einzelner Gurt 20 durch einen im Kindersicherheitssitz 10 vorgesehenen Gurtführungsweg 24 geführt werden, ein Aspekt davon ist in 1A dargestellt, oder der Gurt 20 wird anderweitig am Kindersicherheitssitz 10 befestigt. Bei weiteren alternativen Aspekten wird (werden) der (die) Gurt(e) 20 durch starre Arme 20a, 20b geführt, wie in 1B dargestellt, die von der Basis 29 des Kindersicherheitssitzes 10 ausgehen. Die Kindersicherheitssitze 10, einschließlich der in 1A und 1B dargestellten, enthalten auch ein Haltestück 26. Das Haltestück 26 verbindet den oberen Teil des Kindersicherheitssitzes 10 mit dem oberen Anker 18. Es ist zu berücksichtigen, dass der (die) Gurt(e) 20 und das Haltestück 26 aus einem flexiblen Material gebildet sind, auf das Spannung ausgeübt wird, indem z.B. der (die) Gurt(e) 20 oder das Haltestück 26 durch einen Verschluss (nicht abgebildet) geführt wird (werden) oder der (die) Gurt(e) 20 oder das Haltestück 26 auf andere Weise an sich selbst befestigt wird (werden). Die Spannung kann auch z. B. mit Hilfe eines elastischen Elements, z. B. einer Feder, aufgebracht werden. Alternativ sind, wie oben erwähnt, der (die) Gurt(e) 20 oder das Haltestück 26 aus einem starren Werkstoff gebildet.
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In Aspekten, bei denen der Kindersicherheitssitz 10 in der nach hinten gerichteten Position positioniert ist (nicht abgebildet), werden die unteren Anker 16 verwendet, um den Kindersitz 10 auf dem Insassensitz 12 zu befestigen. Das Haltestück 26 und der obere Anker 18 können auch in der nach hinten gerichteten Position verwendet werden. Alternativ kann der Kindersicherheitssitz 10 auf dem Insassensitz 12 mit dem zum Insassensitz gehörenden Sicherheitsgurt 28 (siehe 4) allein oder in Kombination mit entweder dem Gurt (den Gurten) 20, dem Haltestück 26 oder sowohl dem Gurt (den Gurten) 20 als auch dem Haltestück 26 des LATCH-Systems 11 befestigt werden.
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Die unteren Anker 16 sind in gewisser Hinsicht starr und bewegen sich nicht und verändern ihre Form nicht. Alternativ sind die unteren Verankerungen 16 flexibel. In ähnlicher Weise ist der obere Anker 18 in Aspekten starr und bewegt sich nicht und verändert seine Form nicht. Alternativ dazu ist der obere Anker 18 flexibel. Es sollte verstanden werden, dass alle starren, alle flexiblen oder Kombinationen aus allen starren und allen flexiblen unteren Ankern 16 und oberen Ankern 18 verwendet werden können. Zum Beispiel können starre untere Anker 16 in Kombination mit einem flexiblen oberen Anker 18 oder flexible untere Anker 16 in Kombination mit einem starren oberen Anker 18 verwendet werden.
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Die Gurte 20 und das Haltestück 26 eines Kindersicherheitssitzes 10 werden mit den unteren Ankern 16 und den oberen Ankern 18 mit Hilfe von Kindersicherheitssitzverbinders 34 verbunden, die an dem/den Gurt(en) 20 und dem Haltestück 26 befestigt werden. 2A, 2B und 2C veranschaulichen verschiedene Aspekte der Kindersicherheitssitzverbinder 34. Jeder Kindersicherheitssitzverbinder 34 enthält einen Haken 36 und einen vorgespannten Verschluss 38, der den Kindersicherheitssitzverbinder 34 um die unteren Anker 16 oder den oberen Anker 18 schließt, um den/die Gurt(e) 20 bzw. das Haltestück 26 zu befestigen. Darüber hinaus definiert ein Kindersicherheitssitzverbinder 34 eine Öffnung 40, in der die Befestigungsschlaufenstange 60 entweder des unteren Ankers 16 oder des oberen Ankers 18 aufgenommen wird, wie in 3 dargestellt und weiter unten beschrieben.
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Erneut Bezug nehmend auf 1A sind Ankerbefestigungserkennungssensoren 30a, 30b (kollektiv als Ankerbefestigungserkennungssensoren 30 bezeichnet) für mindestens einen Anker 16, 18 vorgesehen, der einem bestimmten Insassensitz 12 zugeordnet ist. 1A zeigt einen Befestigungserkennungssensor für den unteren Anker 30a, der jedem unteren Anker 16 zugeordnet ist, und einen Befestigungserkennungssensor für den oberen Anker30b, der dem oberen Anker 18 zugeordnet ist. Wenn der (die) Gurt(e) 20 mit den unteren Ankern 16a, 16b verbunden ist (sind), sendet jeder Befestigungserkennungssensor für den unteren Anker 30a ein Steuersignal an ein Mikroprozessorsteuerungssystem (MCS) 32, das anzeigt, dass der (die) Gurt(e) 20 mit jedem der unteren Anker 16a, 16b verbunden ist (sind). Wenn das Haltestück 26 mit dem oberen Anker 18 verbunden ist, sendet der Befestigungserkennungssensor für den oberen Anker 30b ein Steuersignal an das Mikroprozessorsteuerungssystem 32, das anzeigt, dass das Haltestück 26 mit dem oberen Anker 18 verbunden ist.
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Jeder Ankerbefestigungserkennungssensor 30 erkennt eine Wechselwirkung mit dem entsprechenden unteren Anker 16 oder oberen Anker 18, wobei die Wechselwirkung die Verbindung eines Kindersicherheitssitzverbinders 34 mit dem unteren Anker 16 oder oberen Anker 18 anzeigt. Wechselwirkungen werden durch die Erkennung mindestens eines der folgenden mittels eines Ankerbefestigungssensors erfasst: eine auf einen Anker ausgeübte Kraft, eine Dehnung eines Ankers, eine Schwingung eines Ankers, Geräusche in der Nähe eines Ankers oder eine Verschiebung eines Ankers. Der Ankerbefestigungserkennungssensor 30 umfasst mindestens einen Dehnungsmesser, einen Beschleunigungsmesser, einen akustischen Wandler, einen Piezosensor, eine Kraftmesszelle und einen Kontaktschalter. Unter besonderer Berücksichtigung von Dehnungsmessern werden Dehnungsmesser z.B. aus mindestens einem von einem elektrischen Widerstand und einem Piezo-Widerstand ausgewählt. Darüber hinaus können Dehnungsmesser so konfiguriert werden, dass sie sowohl axiale Dehnung als auch Biegedehnung messen. Dehnungsmesser beruhen in Aspekten auf mindestens einem elektrischen Widerstand, der ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus einer Feder, einem Draht, einem Schwingungsdraht, einer Folie mit einer metallischen Spur, einem Film mit einer metallischen Spur und einem leitfähigen Anstrich.
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Als zusätzliche Aspekte messen die Ankerbefestigungserkennungssensoren 30 optional die Spannung, die auf den unteren Anker 16 und den oberen Anker 18 durch den/die Gurt(e) 20 bzw. das Haltestück 26 aufgebracht wird. In diesem Aspekt zeigt das Steuersignal ferner die Spannung an den unteren Ankern 16 und dem oberen Anker 18 an. Das Mikroprozessorsteuerungssystem 32 enthält einen Steueralgorithmus, der die Steuersignale von den Ankerbefestigungserkennungssensoren 30 empfängt und bestimmt, ob der (die) Gurt(e) 20, das (die) Haltestück(e) 26 oder sowohl der (die) Gurt(e) 20 als auch das (die) Haltestück(e) 26 mit den unteren Ankern 16 und dem oberen Anker 18 verbunden sind. Das Mikroprozessorsteuerungssystem 32 umfasst in gewisser Hinsicht einen oder mehrere Prozessoren und Speichermodule zur Speicherung und Implementierung des Steueralgorithmus.
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Die Höhe der auf die unteren Anker 16 und oberen Anker 18 ausgeübten Spannung kann auch durch Messung der auf die unteren Anker 16 und oberen Anker 18 ausgeübten Dehnung oder Kraft bestimmt werden. Bei solchen Aspekten übertragen die Ankerbefestigungserkennungssensoren für den unteren Anker 30a und die Ankerbefestigungserkennungssensoren für den oberen Anker 30b ein Steuersignal an das Mikroprozessorsteuerungssystem 32, um die auf die unteren Anker 16 und die oberen Anker 18 ausgeübte Dehnung oder Kraft anzuzeigen. Das Mikroprozessorsteuerungssystem 32 verwendet dann das Steuersignal, um die Höhe der auf die unteren Anker 16 und oberen Anker 18 ausgeübten Spannung zu bestimmen.
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Das Mikroprozessorsteuerungssystem 32 enthält zusätzlich optional einen Steueralgorithmus, der die Steuersignale von den Ankerbefestigungserkennungssensoren 30 der unteren Anker 16 empfängt und durch Messung einer verstrichenen Zeitspanne zwischen einer Wechselwirkung eines Gurtes 20 mit einem ersten unteren Anker 16 und der Wechselwirkung des Gurtes 20 (oder eines zweiten Gurtes 20) mit einem zweiten unteren Anker 16 bestimmt, ob die Gurte 20 starr oder flexibel sind. Treten die von den Ankerbefestigungserkennungssensoren für den unteren Anker 30 erfassten Wechselwirkungen gleichzeitig oder innerhalb von weniger als einigen Sekunden auf, z.B. weniger als 10 Sekunden oder weniger als 5 Sekunden oder weniger als 2 Sekunden, so bestimmt das Mikroprozessorsteuerungssystem 32, dass es sich bei den Gurten 20 um starre Gurte handelt. Wenn zwischen den Wechselwirkungen mit dem ersten unteren Anker 16 und dem zweiten unteren Anker 16 mehr als einige Sekunden, beispielsweise mehr als 10 Sekunden, vergehen, bestimmt das Mikroprozessorsteuerungssystem 32, dass die Gurte 20 flexibel sind.
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Nochmals Bezug nehmend auf 1A, während ein nach vorne gerichteter Säuglings- oder umwandelbarer Kindersicherheitssitz 10 dargestellt ist, kann der Kindersicherheitssitz 10 nach vorne, nach hinten oder sowohl nach vorne als auch nach hinten gerichtet sein. Solche Sitze verfügen auch über einen eigenen Sicherheitsgurt, um das Kind im Kindersicherheitssitz 10 zu halten, der oft als Kinderrückhaltesitz bezeichnet wird. Darüber hinaus kann der Kindersicherheitssitz 10 alternativ eine gurtpositionierende Sitzerhöhung oder eine Variante davon sein, je nach Alter, Gewicht oder Größe des Kindes. Es sollte daher verstanden werden, dass je nach Konfiguration des Kindersicherheitssitzes 10 und Präferenz des Benutzers eine oder mehrere der unteren Anker 16, der obere Anker 18 und der Sitzgurt 28 (siehe 4) verwendet werden können, um den Kindersicherheitssitz 10 auf dem Insassensitz 12 zu befestigen.
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4 veranschaulicht die Positionierung der unteren Anker 16a, 16b und der oberen Anker 18 in einem Fahrzeuginnenraum 14. Die Insassensitze 12a, 12b, 12c, 12d, 12e umfassen einen Fahrersitz 12a und einen Insassensitz 12b sowie drei hintere Insassensitze 12c, 12d, 12e. Mit jedem Insassensitz 12 ist ein Sitzgurt 28 verbunden. Im dargestellten Aspekt ist ein Satz unterer Anker 16a, 16b mit den Insassensitzen 12c, 12d, 12e verbunden. Ein Satz unterer Anker 16a, 16b kann auch mit dem Insassensitz 12b, wie abgebildet, und, in weiteren, nicht abgebildeten Aspekten, mit dem Insassensitz 12a verbunden sein. Die unteren Anker 16a, 16b sind mit einem Querelement 44 verbunden, z.B. einem Querelement 44a, der einen Teil des Fahrzeugrahmens bildet, oder einem Querelement 44b, der in einen Insassensitz 12b integriert ist. Darüber hinaus ist ein oberer Anker 18 mit jedem hinteren Insassensitz 12c, 12d, 12e verbunden und befindet sich auf der hinteren Ablage 46. Ein oberer Anker 18 kann auch mit dem Insassensitz 12b verbunden sein und entweder im hinteren Bereich 48 (siehe 1A) des Insassensitzes 12 platziert oder in das Fahrzeugdach oder den Fahrzeugboden integriert werden. Wenn die hinteren Insassensitze 12c, 12d, 12e Fahrerstühle sind oder wenn die hintere Ablage 46 nicht vorhanden ist, kann der obere Anker 18 ebenfalls entweder im hinteren Bereich 48 der Insassensitze 12c, 12d, 12e angebracht werden, die in das Dach oder den Boden (nicht abgebildet) integriert sind. Es sollte weiter verstanden werden, dass, während 4 die unteren Anker 16 und den oberen Anker 18 im Insassensitz 12a nicht enthält, die unteren Anker 16 und einen oberen Anker 18 im Passagiersitz 12a enthalten sein können. In ähnlicher Weise, während die unteren Anker 16 und die oberen Anker 18 in den Insassensitzen 12b, 12c, 12d, 12e enthalten sind, können die unteren Anker 16 und die oberen Anker 18 in jedem der Insassensitze 12b, 12c, 12d, 12e weggelassen werden.
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Um nun zu 5 zu kommen, wird ein Aspekt eines unteren Ankers 16 illustriert. Der untere Anker 16 umfasst zwei Beine 50a, 50b (zusammenfassend als Beine 50 bezeichnet), die Haken 52a, 52b (zusammenfassend als Haken 52 bezeichnet) bilden, die von beiden Seiten des unteren Ankers 16 ausgehen. Die Haken 52a, 52b werden in die Öffnungen 54 (nur eine Öffnung ist abgebildet) im Querelement 44 eingesetzt. In dem abgebildeten Aspekt ist gegenüber den Haken 52a, 52b eine Befestigungsschlaufe 56 zu sehen, die für Insassen zugänglich ist und an die der Kindersicherheitssitz 10 angekoppelt wird. Die Befestigungsschlaufe 56 umfasst zwei Befestigungsschlaufen-Seitenarme 58a, 58b (zusammen 58) und eine Befestigungsschlaufenstange 60, die sich zwischen den Befestigungsschlaufen-Seitenarmen 58a, 58b erstreckt. Die Befestigungsschlaufenstange 60 wird in der Öffnung 40 aufgenommen, die durch den Kindersicherheitssitzverbinder 34 definiert ist, wie in 3 gezeigt. In anderen Aspekten nimmt die Befestigungsschlaufe 56 andere Konfigurationen an, wie z.B. einen Kreis oder ein Rechteck.
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Im abgebildeten Aspekt erstrecken sich die Beine 50a, 50b von der Befestigungsschlaufe 56 und sind zwischen den „j“-Haken 52a, 52b verschweißt oder anderweitig miteinander verbunden. Außerdem enthält die Befestigungsschlaufe 56 eine Brücke 62 zwischen den Beinen 50a, 50b. Zusätzlich ist der untere Anker 16 an das Querelement 44 geschweißt oder anderweitig durch ein mechanisches Befestigungsmittel 64 befestigt. Die unteren Anker 16 sind stationär und schwenken oder drehen sich nicht relativ zum Querelement 44.
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Es ist zu verstehen, dass der obere Anker 18 auch eine Befestigungsschlaufe 56 enthält, die in der Öffnung 40 eines Kindersicherheitssitzverbinders 34 aufgenommen wird. In Aspekten weist der obere Anker 18 die gleichen Merkmale wie die unteren Anker 16 auf. Alternativ kann die Befestigungsschlaufe 56 des oberen Ankers 18 nur aus der Befestigungsschlaufenstange 60 bestehen oder nur die Befestigungsschlaufenstange 60 und die Befestigungsschlaufen-Seitenarme 58 umfassen. Wie der untere Anker 16 wird der obere Anker 18 direkt an einem Strukturelement (nicht abgebildet) auf der hinteren Ablage 46, im Boden, in der Decke oder im hinteren Teil eines Insassensitzes 12 oder an einer anderen Stelle vor oder hinter dem Insassensitz 12, mit dem er verbunden ist, befestigt.
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6 illustriert einen Aspekt einer Befestigungsschlaufe 56 mit drei Ankerbefestigungserkennungssensoren 30', 30'', 30''' (kollektiv als Ankerbefestigungserkennungssensoren 30 bezeichnet), die von der Befestigungsschlaufe 56 getragen werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die hier vorliegende Beschreibung sowohl für die Befestigungserkennungssensoren für den untern Anker 30a als auch für die Befestigungserkennungssensoren für den oberen Anker 30b gilt. Der erste Ankerbefestigungserkennungssensor 30' befindet sich an der Befestigungsschlaufenstange 60, der zweite Ankerbefestigungserkennungssensor 30" befindet sich an einem ersten Seitenarm der Befestigungsschlaufe 58a und der dritte Ankerbefestigungserkennungssensor 30''' befindet sich an einem zweiten Seitenarm der Befestigungsschlaufe 58b. Während drei Ankerbefestigungserkennungssensoren 30 dargestellt sind, können weniger als drei, z.B. ein oder zwei, oder mehr als drei, z.B. vier, fünf oder sechs, vorhanden sein.
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Um noch einmal auf den in 6 dargestellten Aspekt zurückzukommen umfasst ein Ankerbefestigungserkennungssensor 30' mindestens einen Dehnungsmesser, einen Beschleunigungsmesser, einen akustischen Wandler, einen piezoelektrischen Sensor, eine Kraftmesszelle und einen Kontaktschalter, und die Ankerbefestigungserkennungssensoren 30'', 30''' umfassen mindestens einen Dehnungsmesser, einen Beschleunigungsmesser, einen akustischen Wandler, einen piezoelektrischen Sensor, eine Kraftmesszelle oder einen Kontaktschalter. Die Sensoren werden z.B. mit chemischen oder mechanischen Mitteln direkt an der Befestigungsschlaufe 56 befestigt. So werden die Sensoren z.B. mit einem Polymermaterial wie Vergusskleber, duroplastischem Klebstoff oder thermoplastischem Klebstoff auf die Befestigungsschlaufe 56 geklebt, oder die Dehnungsmesser werden auf die Befestigungsschlaufe 56 geschweißt. Bei anderen Aspekten werden die Sensoren direkt oder indirekt mechanisch an der Befestigungsschlaufe 56 befestigt, wobei Klemmen oder andere mechanische Befestigungen verwendet werden, wie sie von Fachleuten verstanden werden.
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Wenn der Kindersicherheitssitzverbinder 34 mit der Befestigungsschlaufe 56 gekoppelt wird, übt der Kindersicherheitssitzverbinder 34 eine Kraft F auf die Befestigungsschlaufe 56 und die Ankerbefestigungserkennungssensoren 30', 30'', 30''' aus. Die Ankerbefestigungserkennungssensoren 30', 30'', 30''' erkennen das Vorhandensein des Kindersicherheitssitzverbinders 34 und senden ein Steuersignal an das Mikroprozessorsteuerungssystem 32, das anzeigt, dass ein Kindersicherheitssitzverbinder 34 mit der Befestigungsschlaufe 56 verbunden wurde. In weiteren Aspekten übertragen die Ankerbefestigungserkennungssensoren 30', 30'', 30''', 30''' ein Steuersignal an das Mikroprozessorsteuerungssystem 32, das anzeigt, dass ein Kindersicherheitssitzverbinder 34 mit der Befestigungsschlaufe 56 verbunden wurde, wenn eine Spannung mit einem definierten Wert oder höher auf den Kindersicherheitssitzverbinder 34 ausgeübt wird. Die Spannung wird auf den Kindersicherheitssitzverbinder 34 aufgebracht, indem z.B. entweder der (die) Gurt(e) 20 oder das Haltestück 26 verstellt wird (werden), je nachdem, ob es sich bei der Befestigungsschlaufe 56 um einen unteren Anker 16 oder einen oberen Anker 18 handelt.
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7A bis 7D illustrieren einen weiteren Aspekt eines Ankerbefestigungserkennungssensors 30'''' (wiederum zusammenfassend als Ankerbefestigungserkennungssensor 30 bezeichnet) einschließlich eines Clips 68 zur Befestigung des Ankerbefestigungssensors 30'''' an der Befestigungsschlaufe 56. Wie in 7A dargestellt, umfasst der Clip 68 eine primäre Halterung 70, auf der der Ankerbefestigungserkennungssensor 30'''' getragen wird, und zwei sekundäre Halterungen 72a, 72b (hier zusammenfassend als sekundäre Halterungen 72 bezeichnet), die von der primären Halterung 70 ausgehen. Der Ankerbefestigungserkennungssensor 30'''' enthält einen der oben in Bezug auf 6 erwähnten Sensoren.
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Die sekundären Halterungen 72 umfassen jeweils die in 7B dargestellten Zinken 74a, 74b, 74c, 74d (hier zusammenfassend als Zinken 74 bezeichnet), die sich um mindestens einen Teil der Befestigungsschlaufe 56 erstrecken und einen Kanal 76a, 76b (hier zusammenfassend als Kanäle 76 bezeichnet) für die Aufnahme der Befestigungsschlaufe 56 definieren. In 7B erstrecken sich die Zinken 74a, 74b, 74c und 74d paarweise um die Befestigungsschlaufe 56; sie erstrecken sich von den sekundären Halterungen 72a, 72b aus um die gegenüberliegende Seite der Befestigungsschlaufe 56, wobei ein Kanal 76a, 76b durch jedes Zinkenpaar 74 definiert wird. Es sollte jedoch berücksichtigt werden, dass die Zinken 74a, 74b, 74c, 74d alternativ um die Befestigungsschlaufe 56 herum verlaufen können, so dass die Kanäle 76a, 76b durch die Zinken und die sekundären Halterungen 72a, 72b definiert werden, wie in 7C dargestellt. Die Befestigungsschlaufe 56 definiert einen inneren Umfang 78, an den sich der Clip 68 im Allgemeinen anpasst. Darüber hinaus weist der Clip 68 auch einen inneren Umfang 80 auf. Im dargestellten Aspekt ist der Ankerbefestigungserkennungssensor 30'''' an der primären Halterung 70 innerhalb des durch den Clip 68 definierten inneren Umfangs 80 befestigt.
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In dem in 7A und 7D dargestellten Aspekt enthält der Ankerbefestigungserkennungssensor 30'''' einen Kontaktsensor, z.B. einen Kontaktschalter. Der Ankerbefestigungserkennungssensor 30'''' umfasst auch ein Sensorgehäuse 84, das an der primären Halterung 70 befestigt ist. Eine Feder 86 ist mit dem Sensorgehäuse 84 verbunden und steht der Befestigungsschlaufe 56 relativ zum Clip 68 gegenüber. Eine Eingriffsplatte 88 umfasst einen Träger 90, der wiederum an der Feder 86 befestigt ist und innerhalb des Sensorgehäuses 84 getragen wird. Die Eingriffsplatte 88 und der Träger 90 sind in Teilen aus einem Stück gefertigt. Wie dargestellt, ist die Eingriffsplatte 88 am Träger 90 durch einen Abstandshalter 92 befestigt, der in einem Kragen 94 verläuft, der durch das Sensorgehäuse 84 definiert oder an diesem befestigt ist.
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Innerhalb des Sensorgehäuses 84 befinden sich zwei Kontakte 98a, 98b (hier zusammen als Kontakte 98 bezeichnet), die sich auf einer Grundplatte 100 befinden und durch den Träger 90 in Eingriff gebracht werden, wenn eine Kraft F auf die Eingriffsplatte 88 mit dem Kindersicherheitssitzverbinder 34 ausgeübt wird, wodurch die Feder 86 vorgespannt wird. Wenn durch den Kindersicherheitssitzverbinder 34 eine ausreichende Kraft F aufgebracht wird, z.B. durch Erhöhung der Spannung auf den Gurt (die Gurte) 20 oder das Haltestück 26, verformt sich die Feder 86, so dass der Träger 90 mit den Kontakten 98a, 98b zusammenwirkt. Während zwei Kontakte 98a, 98b auf der Grundplatte 100 montiert sind, kann nur ein einziger Kontakt vorhanden sein oder es können mehr als zwei Kontakte vorhanden sein. In gewisser Hinsicht sind die Kontakte 98 Piezo-Sensoren.
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In weiteren Aspekten, einschließlich des abgebildeten Aspekts, ist ein zweiter Satz Kontakte 102a, 102b (zusammen als zweite Kontakte 102 bezeichnet) auf dem Träger 90 vorgesehen, die mit dem ersten Satz Kontakte 102a, 102b auf der Grundplatte 100 ausgerichtet sind. In einem solchen Aspekt umfasst der erste Satz von Kontakten 98 Reedschalter und der zweite Satz von Kontakten 102 Magnete. Alternativ dazu sind der erste Satz von Kontakten 98 und der zweite Satz von Kontakten 102 elektrische Leiter, die aus elektrisch leitenden Materialien wie Kupfer, Gold oder Silber gebildet sind. Wenn der erste Satz von Kontakten 98 mit dem zweiten Satz von Kontakten 102 in Eingriff kommt, wird ein leitender Schaltkreis geschlossen. Es sollte verstanden werden, dass jeder der hier angegebenen Sensoren als Ankerbefestigungserkennungssensor 30'''' verwendet werden kann, einschließlich eines Lastsensors oder Dehnungsmessers, der am primären Träger 70 befestigt ist.
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Wie aus den obigen Ausführungen hervorgeht, werden die hier besprochenen Ankerbefestigungserkennungssensoren 30 vollständig von der Befestigungsschlaufe getragen. Das heißt, es ist nicht notwendig, den Ankerbefestigungserkennungssensor 30 an anderen dem Insassensitz 12 zugeordneten Strukturen zu befestigen, mit Ausnahme der Drähte 104 (siehe 6), die Signale an das Mikroprozessorsteuerungssystem 32 übertragen, und in Aspekten wird der Ankerbefestigungserkennungssensor 30 nicht von anderen Strukturen getragen, die dem Insassensitz 12 zugeordnet sind.
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Ein Aspekt eines Verfahrens 200 zur Erkennung der Befestigung eines Kindersicherheitssitzverbinders 34 an einem von einem unteren Anker 16 oder oberen Anker 18 in einem Kraftfahrzeug ist in 8 dargestellt. Das Verfahren 200 beginnt in Block 202 mit der Erfassung einer Wechselwirkung, die auf eine Befestigungsschlaufe 56 eines Ankers 16, 18 ausgeübt wird, mit einem Ankerbefestigungserkennungssensor 30, der von der Befestigungsschlaufe 56 getragen wird, und in Block 204 mit der Bestimmung mit einem Mikroprozessorsteuerungssystem 32, das mit dem Ankerbefestigungserkennungssensor 30 gekoppelt ist, ob ein Kindersicherheitssitzverbinder 34 mit der Befestigungsschlaufe 56 gekoppelt wurde. Diese Bestimmung erfolgt auf der Grundlage eines Steuersignals, das vom Ankerbefestigungserkennungssensor 30 übertragen wird. Das Steuersignal zeigt in Aspekten die Befestigung des Kindersicherheitssitzverbinders 34 und in weiteren Aspekten auch die auf die Befestigungsschlaufe 56 und die Ankerbefestigungserkennungssensor 30 ausgeübte Kraft an.
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In Bezug auf Aspekte wird das Verfahren 200 der Blöcke 202 und 204 für jeden unteren Anker 16 und oberen Anker 18 durchlaufen, die einem gegebenen Insassensitz 12 zugeordnet sind. Im Block 206 beinhaltet das Verfahren 200 die Bereitstellung einer Warnung oder das Ergreifen einer Fahrmaßnahme, wenn das Mikroprozessorsteuerungssystem 32 feststellt, dass ein Kindersicherheitssitz 10 auf dem Insassensitz 12 vorhanden ist, indem mindestens ein Kindersicherheitsrückhalteverbinder 34 an mindestens einem dem Insassensitz 12 zugeordneten Anker 16, 18 befestigt wird. Beispielsweise kann eine Warnung in Block 206 auf die Verwendung eines Kindersicherheitssitzes 10 hinweisen, wenn das Mikroprozessorsteuerungssystem 32 feststellt, dass ein Kindersicherheitssitzverbinder 34 mit allen Ankern 16, 18 verbunden ist. In einem anderen Beispiel kann eine Warnung in Block 206 auf einen oder mehrere falsch angebrachte Kindersicherheitssitzverbinder 34 hinweisen. Eine durchgeführte Fahrmaßnahme kann mindestens eines der folgenden umfassen: Deaktivieren des Airbags 112, Verhindern einer Fahrt und Beenden einer laufenden Fahrt. Dieses Verfahren 200 wird nach einem bestimmten Zeitintervall, nach dem Start eines Fahrzeugs oder nach der Feststellung der Befestigung eines Kindersicherheitssitzverbinders 34 an einem unteren Anker 16 oder oberen Anker 18 wiederholt.
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Ein Ankerbefestigungserkennungssensor der vorliegenden Offenbarung bietet mehrere Vorteile. Dazu gehört die Fähigkeit, die Verbindung eines Kindersicherheitssitzverbinders mit einer Befestigungsschlaufe eines LATCH-Ankers zu erkennen. Die Ankerbefestigungserkennungssensoren haben auch ein relativ niedriges Profil im Vergleich zu Ankerbefestigungserkennungssensoren, die relativ zum Anker an anderen Stellen angebracht sind. Darüber hinaus können die Ankerbefestigungserkennungssensoren leicht ausgetauscht werden, indem der Anker selbst entfernt oder der Clip auf den Sensoren ersetzt werden, ohne dass andere Komponenten im Insassensitz ersetzt werden müssen.
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Die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung ist lediglich beispielhafter Natur, und Variationen, die nicht vom Kern der vorliegenden Offenbarung abweichen, sollen in den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen. Solche Variationen sind nicht als Abweichung vom Kern und Umfang der vorliegenden Offenbarung zu betrachten.
