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Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsgurtanordnung für ein Fahrzeug, aufweisend wenigstens einen Sicherheitsgurt und wenigstens einen an dem Sicherheitsgurt anordbaren oder angeordneten Sensor. Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Überwachen einer funktionsgemäßen Anwendung eines Sicherheitsgurts eines Fahrzeugs.
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Sicherheitsgurte von Fahrzeugen sind üblicherweise nicht-smarte bzw. passive Fahrzeugkomponenten. Insbesondere wird eine Stellung eines Sicherheitsgurts relativ zu einem mit dem Sicherheitsgurt angeschnallten menschlichen Körper oder Objekt herkömmlich nicht erfasst, was unter bestimmten Bedingungen zu einem weniger effektiven Schutz von Insassen führen kann. Unter anderem können beim Angurten eines in einem Kindersitz sitzenden Kindes Fehler gemacht werden, die im Falle einer Extremsituation zu einem höheren Beeinträchtigungsrisiko für das Kind führen können. Beispielsweise kann es vorkommen, dass ein Kind, das eine dickere Jacke trägt, wie sonst auch in dem Kindersitz angeschnallt wird, wodurch ein großer Teil eines zum Anschnallen verwendeten Sicherheitsgurts aufgrund der dicken Jacke locker bleibt und der Sicherheitsgurt nicht fest an der richtigen Position sitzt. Die richtige Position eines Sicherheitsgurtes relativ zum Insassen könnte auch durch die jeweilige Drehstellung eines drehbaren Vordersitzes in einem Wohnmobil oder einem autonomen Fahrzeug beeinflusst sein. Jedoch erkennen herkömmliche Gurtschlosssensoren primär die Gurtzustände „angeschnallt“ und „nicht angeschnallt“.
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Die
DE 103 27 753 A1 offenbart eine Sensoranordnung zur Anbringung an einem Sicherheitsgurt eines Kraftfahrzeugs. Zumindest ein Sensor der Sensoranordnung ist an der dem Körper des Kraftfahrzeuginsassen abgewandten Oberseite des Sicherheitsgurts angebracht, wobei die dem Körper des Kraftfahrzeuginsassen zugewandte Unterseite des Sicherheitsgurts frei und unverändert bleibt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit einfachen Mitteln verbesserte Sicherheitsgurteinrichtung sowie ein Verfahren zum Überwachen einer funktionsgemäßen Anwendung eines Sicherheitsgurts eines Fahrzeugs anzugeben. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Sicherheitsgurtanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, deren Sensor ein Drucksensor zum Messen eines mechanischen Drucks, mit dem der Sicherheitsgurt an einem mit dem Sicherheitsgurt angeschnallten menschlichen Körper oder Objekt anliegt, und/oder ein Abstandssensor zum Messen eines Abstands zwischen dem Sicherheitsgurt und einem mit dem Sicherheitsgurt angeschnallten menschlichen Körper ist.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die in der nachfolgenden Beschreibung einzeln aufgeführten Merkmale sowie Maßnahmen in beliebiger technisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen. Die Beschreibung charakterisiert und spezifiziert die Erfindung insbesondere im Zusammenhang mit den Figuren zusätzlich.
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Erfindungsgemäß können mit dem wenigstens einen Sensor genauere Informationen über die Schnittstelle zwischen dem Sicherheitsgurt einer Rückhalteeinrichtung eines Fahrzeugs und einem mit dem Sicherheitsgurt angeschnallten menschlichen Körper oder Objekt erfasst werden. Hierzu kann mit dem Sensor in Form eines Drucksensors ein mechanischer Druck gemessen werden, mit dem der Sicherheitsgurt an dem mit dem Sicherheitsgurt angeschnallten menschlichen Körper oder Objekt anliegt. Dabei kann der Drucksensor beispielsweise als mechanischer Mikroschalter oder als Piezoschalter ausgebildet sein. Der Drucksensor ist vorzugsweise zwischen dem Sicherheitsgurt und dem damit angeschnallten menschlichen Körper oder Objekt angeordnet. Über den Drucksensor lässt sich erfassen, ob der Sicherheitsgurt zu lose angehängt ist, was ein Hinweis auf eine falsche Anordnung des Sicherheitsgurts ist.
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Alternativ kann der Sensor als Abstandssensor zum Messen eines Abstands zwischen dem Sicherheitsgurt und einem mit dem Sicherheitsgurt angeschnallten menschlichen Körper ausgebildet sein. Der Abstandssensor kann beispielsweise als kapazitiver Sensor ausgebildet sein. Mit dem Abstandssensor kann erfasst werden, ob der Sicherheitsgurt nahe genug an einem menschlichen Körper bzw. Objekt angelegt ist. Hierdurch kann erfasst werden, ob der Sicherheitsgurt beispielsweise in einem zu großen Abstand von dem menschlichen Körper bzw. Objekt locker durchhängt, was ebenfalls ein Hinweis auf eine falsche Anordnung des Sicherheitsgurts ist.
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Alternativ kann die Sicherheitsgurtanordnung wenigstens einen Sensor in Form eines Drucksensors und wenigstens einen Sensor in Form eines Abstandssensors aufweisen. Hierdurch kann beispielsweise eine Datenredundanz herbeigeführt werden, um ein falsches Anlegen eines Sicherheitsgurtes zuverlässig erkennen zu können. Einerseits kann mittels des Drucksensors der Druck zwischen dem Sicherheitsgurt und dem menschlichen Körper erfasst werden, insbesondere ob dieser Druck zu hoch, zu niedrig oder in Ordnung ist, andererseits kann mittels des Abstandssensors der Abstand des Sicherheitsgurts zu dem menschlichen Körper erfasst werden, insbesondere um ermitteln zu können, ob irgendein Objekt zwischen dem Sicherheitsgurt und dem menschlichen Körper eingeklemmt ist.
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Alternativ kann die Sicherheitsgurtanordnung wenigstens einen an dem Sicherheitsgurt angeordneten Dehnungssensor, insbesondere Dehnungsmessstreifen, aufweisen, mit dem eine mechanische Spannung des Sicherheitsgurts bzw. eine Gurtstraffheit, insbesondere im Brustbereich, erfassbar ist. Die Kombination von wenigstens einem Drucksensor, wenigstens einem Abstandssensor und wenigstens einem Dehnungssensor liefert Sensordaten, auf deren Basis eine für den jeweiligen Anwendungszweck optimale Einstellung des Sicherheitsgurts erfolgen kann.
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Der Sensor kann beispielsweise über wenigstens einen Halteclip an dem Sicherheitsgurt befestigt sein, mit dem Sicherheitsgurt vernäht sein oder mit dem Sicherheitsgurt verklebt sein. Insbesondere kann der Sensor verlagerbar an dem Sicherheitsgurt angeordnet sein, so dass der Sensor je nach Größe des mit dem Sicherheitsgurt anzuschnallenden menschlichen Körpers stets optimal positioniert werden kann.
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Die erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung kann in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftwagen, zum Anschnallen von Insassen eingesetzt werden. Ein solches Fahrzeug stellt einen weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung dar.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Sicherheitsgurtanordnung wenigstens eine mit dem Sensor verbundene Auswertungselektronik auf, die eingerichtet ist, ein elektrisches Gurtzustandssignal in Abhängigkeit von Sensorsignalen des Sensors zu erzeugen. Der Sensor kann beispielsweise mit der Auswertungselektronik verkabelt sein, wobei die Verkabelung entlang des Sicherheitsgurts geführt und über einen Kabelbaum des Fahrzeugs bis zu der Auswertungselektronik geführt sein kann. Die Auswertungselektronik kann beispielsweise durch eine Fahrzeugelektronik gebildet sein, so dass keine zusätzlichen Bauteile verbaut werden müssen. Alternativ kann die Auswertungselektronik eine separate Baueinheit sein. Die Auswertungselektronik kann beispielsweise eingerichtet sein, aus den Sensorsignalen des Sensors lediglich Gurtzustandssignale zu den Gurtzuständen „Gurt korrekt angelegt“ und „Gurt nicht korrekt angelegt“ zu erzeugen und auszugeben.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Sicherheitsgurtanordnung wenigstens eine Sensormatrix mit flächig verteilt an dem Sicherheitsgurt angeordneten Sensoren auf. Die Sensormatrix kann beispielsweise in Form einer Sensormatte gegeben sein. Die Sensormatrix kann auf einer einem anzuschnallenden menschlichen Körper oder Objekt zugewandten Rückseite des Sicherheitsgurts angeordnet sein. Die Verwendung der Sensormatrix ermöglicht die Erfassung einer flächigen Druckverteilung, wodurch also detaillierte Informationen erfasst und mittels der Auswertungselektronik ausgewertet werden können, was die Sicherheit der Sicherheitsgurtanordnung weiter erhöht.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Sicherheitsgurtanordnung wenigstens eine verlagerbar an dem Sicherheitsgurt angeordnete Manschette auf, an der der Sensor bzw. die Sensormatrix angeordnet ist. Die Manschette kann überwiegend entsprechend einem herkömmlichen Brustpolster eines Sicherheitsgurts ausgebildet sein. Durch die Verlagerbarkeit der Manschette entlang des Sicherheitsgurts kann die Sicherheitsgurtanordnung auf einfache Weise insbesondere an die Größe eines menschlichen Körpers angepasst werden, um eine optimale Position des Sensors bzw. der Sensormatrix relativ zu dem menschlichen Körper einstellen zu können. Die Manschette kann überwiegend aus einem textilen Material hergestellt sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Sicherheitsgurtanordnung wenigstens eine optische Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Position der Manschette relativ zu dem Sicherheitsgurt auf, wobei die Auswertungselektronik eingerichtet ist, ein elektrisches Informationssignal in Abhängigkeit von Signalen der Erfassungseinrichtung zu erzeugen. Mit der Erfassungseinrichtung, die beispielsweise als Innenkamera ausgebildet sein kann, kann also die Position der Manschette und somit des Sensors bzw. der Sensormatrix relativ zu dem anzuschnallenden menschlichen Körper erfasst werden. Alternativ kann an dem Sicherheitsgurt eine Sensoreinheit zum Erfassen der Position der Manschette und somit des Sensors bzw. der Sensormatrix relativ zu dem anzuschnallenden menschlichen Körper vorhanden sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist die Sicherheitsgurtanordnung wenigstens eine elektrisch ansteuerbare Gurtstraffeinrichtung und/oder wenigstens eine elektrisch ansteuerbare Gurthöheneinstelleinrichtung und/oder wenigstens eine elektrisch ansteuerbare Signaleinheit auf, wobei die Auswertungselektronik eingerichtet ist, die Gurtstraffeinrichtung bzw. Gurthöheneinstelleinrichtung bzw. Signaleinheit in Abhängigkeit von Sensorsignalen des Sensors bzw. der Sensormatrix anzusteuern. Mittels der Signaleinheit kann dem Nutzer beispielsweise ein optisches und/oder akustisches Signal geben werden, was einen Rückschluss darauf gibt, ob der Sicherheitsgurt richtig angelegt worden ist oder nicht. Dieses Signal kann dem Nutzer nach Abschluss eines Anschnallvorgangs oder bereits während des Anschnallvorgangs gegeben werden. Das Signal kann beispielsweise derart sein, dass dem Nutzer das Signal „nicht fahren“ gegeben wird, wenn der Sicherheitsgurt nicht richtig angelegt worden ist. Mit dem Signal kann dem Nutzer also angezeigt werden, ob der Sicherheitsgurt richtig angelegt worden ist, was umfassen kann, ob die oben genannte Manschette sich an der richtigen Position befindet. Im Falle eines akustischen Signals kann der Nutzer beispielsweise über die Widerholfrequenz eines Gonglauts während eines Anschnallvorgangs beim richtigen Anlegen des Sicherheitsgurts unterstützt werden. Die Gurtstraffeinrichtung bzw. die Gurthöheneinstelleinrichtung kann herkömmlich ausgebildet sein und zur optimalen Ausrichtung des Sicherheitsgurts angesteuert werden.
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Die obige Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst, gemäß dem ein mechanischer Druck, mit dem der Sicherheitsgurt an einem mit dem Sicherheitsgurt angeschnallten menschlichen Körper oder Objekt anliegt, mittels wenigstens einem an dem Sicherheitsgurt angeordneten, als Drucksensor ausgebildeten Sensor und/oder ein Abstand zwischen dem Sicherheitsgurt und einem mit dem Sicherheitsgurt angeschnallten menschlichen Körper mittels wenigstens einem an dem Sicherheitsgurt angeordneten, als Abstandssensor ausgebildeten Sensor gemessen wird.
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Mit dem Verfahren sind die oben mit Bezug auf die Sicherheitsgurtanordnung genannten Vorteile entsprechend verbunden. Insbesondere kann die Sicherheitsgurtanordnung gemäß einer der oben genannten Ausgestaltungen oder einer Kombination von wenigstens zwei dieser Ausgestaltungen miteinander zur Durchführung des Verfahrens verwendet werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird ein elektrisches Gurtzustandssignal in Abhängigkeit von Sensorsignalen des Drucksensors bzw. Abstandssensors erzeugt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Position einer verlagerbar an dem Sicherheitsgurt angeordneten Manschette, an der der Sensor bzw. eine flächig verteilt an dem Sicherheitsgurt angeordnete Sensoren aufweisende Sensormatrix angeordnet ist, relativ zu dem Sicherheitsgurt erfasst und ein elektrisches Informationssignal in Abhängigkeit der erfassten Position erzeugt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird wenigstens eine Gurtstraffeinrichtung bzw. Gurthöheneinstelleinrichtung bzw. Signaleinheit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Sensorsignalen des Sensors bzw. der Sensormatrix angesteuert.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung offenbart. Es zeigt:
- 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung; und
- 2 ein Diagramm zu einem Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahren.
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In den unterschiedlichen Figuren sind gleiche Teile stets mit denselben Bezugszeichen versehen, weswegen diese in der Regel auch nur einmal beschrieben werden.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäße Sicherheitsgurtanordnung 1 für ein nicht gezeigtes Fahrzeug.
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Die Sicherheitsgurtanordnung 1 weist einen Sicherheitsgurt 2 auf, der in einer angelegten Stellung gezeigt ist, wobei eine Gurtschnalle 3 des Sicherheitsgurts 2 an einem Gurtschloss 4 festgelegt ist. Der Sicherheitsgurt 2 weist einen Brustabschnitt 5 und einen Beckenabschnitt 6 auf.
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An dem Sicherheitsgurt 2 bzw. an dessen Brustabschnitt 5 ist eine Manschette 7 verlagerbar angeordnet. An der Manschette 7 ist eine Sensormatrix 8 angeordnet, die flächig verteilt angeordnete Sensoren 9 aufweist. Wenigstens einer der Sensoren 9 ist ein Drucksensor zum Messen eines mechanischen Drucks, mit dem der Sicherheitsgurt 2 an einem mit dem Sicherheitsgurt 2 angeschnallten, nicht gezeigten menschlichen Körper oder Objekt anliegt. Wenigstens einer der Sensoren 9 kann ein Abstandssensor zum Messen eines Abstands zwischen dem Sicherheitsgurt 2 und einem mit dem Sicherheitsgurt 2 angeschnallten menschlichen Körper sein. Selbstverständlich können sowohl der Drucksensor als auch der Abstandssensor vorgesehen sein. So kann sowohl der Druck als auch der Abstand detektiert werden.
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Die Sicherheitsgurtanordnung 1 weist zudem eine mit der Sensormatrix 8 verbundene Auswertungselektronik 10 auf, die eingerichtet ist, ein elektrisches Gurtzustandssignal in Abhängigkeit von Sensorsignalen der Sensormatrix 8 zu erzeugen. Die Auswertungselektronik 10 kann kabelgebunden oder kabellos mit der Sensormatrix 8 oder den jeweiligen Sensoren 9 in Verbindung stehen.
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Dabei weist die Sicherheitsgurtanordnung 1 eine optische Erfassungseinrichtung 11 zum Erfassen einer Position der Manschette 7 relativ zu dem Sicherheitsgurt 2 auf, wobei die Auswertungselektronik 10 eingerichtet ist, ein elektrisches Informationssignal in Abhängigkeit von Signalen der Erfassungseinrichtung 11 zu erzeugen.
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Ferner weist die Sicherheitsgurtanordnung 1 wenigstens eine elektrisch ansteuerbare Gurtstraffeinrichtung 12 und/oder wenigstens eine elektrisch ansteuerbare Gurthöheneinstelleinrichtung 13 und/oder wenigstens eine elektrisch ansteuerbare Signaleinheit 14 auf, wobei die Auswertungselektronik 10 eingerichtet ist, die Gurtstraffeinrichtung 12 bzw. Gurthöheneinstelleinrichtung 13 bzw. Signaleinheit 14 in Abhängigkeit von Sensorsignalen der Sensormatrix 8 anzusteuern.
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2 zeigt ein Diagramm zu einem Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Überwachen einer funktionsgemäßen Anwendung eines Sicherheitsgurts eines Fahrzeugs.
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In Verfahrensschritt 100 wird ein mechanischer Druck, mit dem der Sicherheitsgurt an einem mit dem Sicherheitsgurt angeschnallten menschlichen Körper oder Objekt anliegt, mittels wenigstens einem an dem Sicherheitsgurt angeordneten, als Drucksensor ausgebildeten Sensor gemessen. Alternativ oder additiv wird in Verfahrensschritt 100 ein Abstand zwischen dem Sicherheitsgurt und einem mit dem Sicherheitsgurt angeschnallten menschlichen Körper mittels wenigstens einem an dem Sicherheitsgurt angeordneten Abstandssensor gemessen.
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In Verfahrensschritt 101 wird mittels einer Auswertungselektronik ein elektrisches Gurtzustandssignal in Abhängigkeit von Sensorsignalen des Drucksensors und/oder Abstandssensors erzeugt. Hierbei können eine Position einer verlagerbar an dem Sicherheitsgurt angeordneten Manschette, an der der Sensor bzw. eine flächig verteilt an dem Sicherheitsgurt angeordnete Sensoren aufweisende Sensormatrix angeordnet ist, relativ zu dem Sicherheitsgurt erfasst und ein elektrisches Informationssignal in Abhängigkeit der erfassten Position erzeugt werden. Das Informationssignal kann dabei Bestandteil des Gurtzustandssignals sein.
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In Verfahrensschritt 102 wird wenigstens eine Gurtstraffeinrichtung bzw. Gurthöheneinstelleinrichtung bzw. Signaleinheit des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Sensorsignalen des Sensors bzw. der Sensormatrix bzw. mit dem daraus abgeleiteten Gurtzustandssignal angesteuert.
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Bezugszeichenliste:
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- 1
- Sicherheitsgurtanordnung
- 2
- Sicherheitsgurt
- 3
- Gurtschnalle
- 4
- Gurtschloss
- 5
- Brustabschnitt von 2
- 6
- Beckenabschnitt von 2
- 7
- Manschette
- 8
- Sensormatrix
- 9
- Sensor
- 10
- Auswertungselektronik
- 11
- Erfassungseinrichtung
- 12
- Gurtstraffeinrichtung
- 13
- Gurthöheneinstelleinrichtung
- 14
- Signaleinheit
- 100-102
- Verfahrensschritt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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