DE19882578B4

DE19882578B4 - Sicherheitsvorrichtung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19882578B4
Application number: DE19882578T
Authority: DE
Inventors: Denis Bourcart; Jean-Luc Morantin
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 1997-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2008-07-24
Anticipated expiration: 2018-08-05
Also published as: GB2327914A8; GB2327914B; GB2327914A; US6400259B1; DE19882578T1; WO1999006244A1; GB9716479D0

Abstract

Sicherheitsvorrichtung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, wobei die Sicherheitsvorrichtung wenigstens eine am Boden des Fahrzeugs bereitgestellte Schiene und einen Fahrzeugsitz umfaßt, der auf der Schiene beweglich angebracht ist, wobei die Schiene an Positionen, die entlang der Länge der Schiene mit Abstand voneinander angeordnet sind, mit einer Vielzahl von primären Spulen verbunden ist, wobei die primären Spulen als Sendeantennen wirken, und der Sitz mit einer oder mehreren Empfangsantennen verbunden ist, wobei die oder jede Empfangsantenne die Form wenigstens einer sekundären elektromagnetischen Spule hat, wobei die Vorrichtung weiterhin Mittel zum Liefern eines Signals an wenigstens eine Sendeantenne umfaßt, um Leistung an wenigstens eine Empfangsantenne zu übertragen, wobei in oder am Sitz eine Sicherheitseinrichtung angebracht ist, wobei eine Betätigungseinrichtung bereitgestellt ist, um die an die Empfangsantenne übertragene Leistung zur Betätigung der Sicherheitseinrichtung zu verwenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Wählmittel beinhaltet, die dafür ausgelegt sind, die primäre Spule oder Spulen (9) auszuwählen, die...

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, wobei die Sicherheitsvorrichtung wenigstens eine am Boden des Fahrzeugs bereitgestellte Schiene und einen Fahrzeugsitz umfaßt, der auf der Schiene beweglich angebracht ist, wobei die Schiene an Positionen, die entlang der Länge der Schiene mit Abstand voneinander angeordnet sind, mit einer Vielzahl von primären Spulen verbunden ist, wobei die primären Spulen als Sendeantennen wirken, und der Sitz mit einer oder mehreren Empfangsantennen verbunden ist, wobei die oder jede Empfangsantenne die Form wenigstens einer sekundären elektromagnetischen Spule hat, wobei die Vorrichtung weiterhin Mittel zum Liefern eines Signals an wenigstens eine Sendeantenne umfaßt, um Leistung an wenigstens eine Empfangsantenne zu übertragen, wobei in oder am Sitz eine Sicherheitseinrichtung angebracht ist, wobei eine Betätigungseinrichtung bereitgestellt ist, um die an die Empfangsantenne übertragene Leistung zur Betätigung der Sicherheitseinrichtung zu verwenden. Eine Sicherheitsvorrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ist aus der DE 195 45 220 A1 bekannt.
Es wurde früher vorgeschlagen, in einem Kraftfahrzeug Sicherheitsvorrichtungen bereitzustellen, die dafür ausgelegt sind, im Falle des Eintretens eines Unfalls aktiviert zu werden, wobei die Sicherheitsvorrichtungen am Sitz des Kraftfahrzeugs angebrachte Einrichtungen beinhalten.
Es wurde beispielsweise vorgeschlagen, einen aufblasbaren Airbag bereitzustellen, der anfangs in der Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes untergebracht ist, wobei der Airbag dafür ausgelegt ist, im Falle des Eintretens eines Unfalls eine Position zwischen dem Hauptteil des Rumpfes des Insassen auf dem Sitz und der Seite des Fahrzeugs einzunehmen. Es wurde auch vorgeschlagen ein Vorspannelement bereitzustellen, das am Sitz eines Kraftfahrzeugs direkt angebracht ist, wobei das Vorspannelement dafür ausgelegt ist, im Falle des Eintretens eines Unfalls auf einen Sicherheitsgurt eine Spannung auszuüben, um die Person, die den Sicherheitsgurt trägt, fest in ihrer Position im Sitz zurückzuhalten.
Es ist bekannt, daß Sitze in einem Kraftfahrzeug in der Position einstellbar angebracht sein können, wobei sich die Sitze entlang am Bodenblech des Kraftfahrzeugs angebrachter Schienen nach vorn und nach hinten schieben lassen. Ein Sitz kann somit in eine Position eingestellt werden, die für den Insassen auf dem Sitz bequem ist. In einer solchen Situation wurde vorgeschlagen, eine elektrische Verbindung zu einer im Sitz angebrachten Sicherheitseinrichtung in Form eines Drahtes oder Kabels bereitzustellen, der bzw. das sich vom Sitz zum Hauptkabelbaum des Fahrzeugs erstreckt. Dieser Draht oder das Kabel befinden sich im allgemeinen unter dem Sitz. Das Kabel kann verschleißen oder beschädigt werden, wenn die Position des Sitzes viele Male eingestellt wird, und der Draht oder das Kabel kann auch abgeschliffen (snagged) oder beschädigt werden, wenn Gegenstände unter den Sitz gelegt werden.
Es gibt einen wachsenden Bedarf für Fahrzeuge, in denen Sitze vollständig aus dem Fahrzeug herausgenommen werden können, um den zum Transport von Gegenständen im Fahrzeug verfügbaren Raum zu vergrößern. Es hat sich früher als unbrauchbar erwiesen, eine Sicherheitseinrichtung in einem solchen Sitz bereitzustellen, die elektrische Leistung oder andere Signale vom Hauptkabelbaum des Fahrzeugs erfordert. Es wäre nicht geeignet einen Draht bereitzustellen, der eingesteckt werden müßte, wenn ein Sitz wieder in ein Fahrzeug eingesetzt wird, da viele Besitzer von Fahrzeugen solche Stecker beim Einbauen von Sitzen in Fahrzeugen nicht anschließen können.
Zur Einrichtung einer verschleißfreien und störungsfreien Signalübertragung ist aus der gattungsgemäßen DE 195 45 220 A1 eine Anordnung zum kontaktlosen Übertragen von Signalen zwischen gegeneinander linear bewegbaren Fahrzeugteilen bekannt, die aus mindestens einem Übertrager bestehen, dessen Primär- und Sekundärwicklung in getrennten Schalenkernen liegen, von denen der eine am feststehenden Fahrzeugteil (Karosserie) und der andere am bewegbaren Fahrzeugteil (Fahrzeugsitz) fixiert ist. Beide Schalenkerne sind als aneinander entlang gleitende Schienen ausgebildet, welche solche Profile besitzen, daß sie zusammen einen geschlossenen Kreis für den magnetischen Fluss zwischen der Primär- und der Sekundärwicklung bilden.
Weiterhin ist aus der DE 41 20 650 A1 eine Vorrichtung zur Übertragung von Daten zwischen der Fahrzeugseite und der Lenkradseite eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei der ein Transformator verwendet wird, der aus einer fahrzeugseitig stationären Primärspule und einer lenkradseitig drehfest mit der Lenkwelle verbundenen Sekundärspule besteht. Zur Übertragung von Daten wird ein Kondensator benutzt, der aus fahrzeugseitig stationären, die Lenksäule umgebenden Leiterbahnen und lenkradseitig gegenüberstehenden, die Lenkwelle umgebenden, drehfest mit dieser verbundenen Leiterbahnen aufgebaut ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, bei welcher elektrische Leistung und/oder Steuersignale zur Aktivierung einer Sicherheitseinrichtung zuverlässig an einen Sitz gegeben werden können, der in einem Kraftfahrzeug beweglich angebracht ist oder der völlig aus dem Fahrzeug herausgenommen werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Anspruch 1; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung sieht im einzelnen bei einer gattungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung vor, daß die Vorrichtung Wählmittel beinhaltet, die dafür ausgelegt sind, die primäre Spule oder Spulen auszuwählen, die die an die sekundären) Spule oder Spulen zu übertragende Leistung empfangen, wobei es einen Sitzpositionssensor gibt, der dafür ausgelegt ist, die Position des oder jedes an der Schiene angebrachten Sitzes wahrzunehmen und die Wählmittel in Abhängigkeit von der wahrgenommenen Position des oder jedes Sitzes zu steuern, um die Leistung einer oder mehreren dem oder jedem Sitz benachbarten primären Spulen zuzuführen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die Sendeantennen, die mit der Schiene verbunden sind, der Schiene direkt benachbart oder sind bei einer bevorzugtesten Ausführungsform in oder an der Schiene angebracht. Es ist auch bevorzugt, daß die eine oder mehreren Empfangsantennen, die mit dem Sitz verbunden sind, an einem der Schiene direkt benachbarten Teil des Sitzes angebracht sind, wobei die Antenne oder Antennen vorzugsweise an einem Teil des Sitzes angebracht sind, der in die Schiene eingreift.
Die primären und sekundären Spulen können jeweils um eine vertikale Achse gewickelt sein.
Geeigneterweise hat das der primären Spule oder Spulen gelieferte Signal eine Frequenz vom im wesentlichen 20 kHz.
Vorzugsweise hat die oder jede primäre Spule eine längliche Form, wobei die Längsachse der Spule mit der Achse der Schiene ausgerichtet ist.
Vorzugsweise ist die oder jede sekundäre Spule über Gleichrichtermittel an die Betätigungseinrichtung angeschlossen.
Vorteilhafterweise ist eine Vielzahl von sekundären Spulen bereitgestellt, wobei jede der sekundären Spulen an ein jeweiliges Gleichrichtermittel angeschlossen ist, wobei der Ausgang der Gleichrichtermittel an die Betätigungseinrichtung parallel angeschlossen ist.
Geeigneterweise sind drei sekundäre Spulen bereitgestellt und zwei sekundäre Spulen einander benachbart angeordnet, wobei die dritte sekundäre Spule die beiden benachbarten sekundären Spulen überlappt.
Vorzugsweise beträgt die Länge jeder der drei Spulen ungefähr die Hälfte der Länge des Sitzes.
Vorteilhafterweise ist jede Spule mit einem Ferritkern versehen.
Geeigneterweise ist im Sitz ein Kondensator bereitgestellt, wobei Leistung von der oder jeder Empfangsantenne dazu verwendet wird, den Kondensator zu laden, wobei Mittel bereitgestellt sind, um eine Entladung des Kondensators zu bewirken, um die Sicherheitseinrichtung in Antwort auf einen erfaßten Unfall zu betätigen.
Vorzugsweise umfassen die Mittel zum Bewirken der Entladung des Kondensators einen Aufprallsensor und Mittel zum Übertragen eines vorbestimmten Signals in Antwort auf die Erfassung eines Aufpralls, wobei der Sitz mit Mitteln zum Empfangen des Signals und Mitteln zum Antworten auf das empfangene Signal versehen ist, um den Kondensator zur Betätigung der Sicherheitseinrichtung zu entladen.
Geeigneterweise sind die Sende- und Empfangsmittel so ausgelegt, daß das Signal über die Sende- und Empfangsantennen übertragen wird.
Bei einer alternativen Ausführungsform ist ein Aufprallsensor bereitgestellt, der dafür ausgelegt ist, die das Signal liefernden Mittel in Antwort auf die Erfassung eines Aufpralls zu aktivieren.
Vorzugsweise ist der Fahrzeugsitz, der an der Schiene beweglich angebracht ist, für eine axiale Bewegung entlang der Schiene angebracht.
Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrzeugsitz, der an der Schiene beweglich angebracht ist, so angebracht sein, daß er von der Schiene abnehmbar ist.
Vorzugsweise sind Mittel zum Wahrnehmen des Zustandes des Sitzes und zum Verhindern einer Betätigung der Sicherheitseinrichtung, wenn sich der Sitz in einem vorbestimmten Zustand befindet, bereitgestellt.
Vorteilhafterweise sind die Mittel zum Wahrnehmen des Zustandes des Sitzes dafür ausgelegt, ein vorbestimmtes Signal zu erzeugen, wenn sich der Sitz in einem umgelegten Zustand befindet, der einem Tisch ähnelt, um die Betätigung der Sicherheitseinrichtung zu verhindern, während sich der Sitz in diesem Zustand befindet.
Geeigneterweise beinhaltet der Sitz eine Sicherheitseinrichtung, die eine pyrotechnische Ladung umfaßt, und die Betätigungseinrichtung umfaßt eine Zündpille, um die pyrotechnische Ladung zu zünden, wobei die Zündpille dafür ausgelegt ist, Leistung von der Empfangsantenne zu empfangen.
Die Sicherheitseinrichtung kann ein pyrotechnisches Vorspannelement oder einen Airbag umfassen.
Damit die Erfindung leichter verstanden wird und damit ihre weiteren Merkmale erkannt werden können, wird die Erfindung nun als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen:
1 ein Teil-Blockdiagramm und eine schematische Teildarstellung eines an einer Schiene in seiner Position angebrachten Fahrzeugsitzes ist, der einen Teil einer Ausführungsform der Erfindung bildet,
2 eine bruchstückhafte Schnittansicht der Vorrichtung von 1 ist, die einen Teil des Fahrzeugsitzes und einen Teil der Schiene zeigt,
3 eine Perspektivansicht, teilweise in gestrichelten Linien, ist, die die Schiene und einen Teil des Sitzes darstellt,
4 eine schematische Ansicht ist, die die relative Position von an der Schiene angebrachten primären Spulen und am Sitz angebrachten sekundären Spulen in verschiedenen Einstellpositionen des Sitzes darstellt,
5 ein Verdrahtungsschema ist, das einen Teil der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung darstellt, und
6 ein Blockdiagramm der Ausführungsform der Erfindung von 1 bis 5 ist.
Bezug nehmend auf 1 der beigefügten Zeichnungen ist ein Fahrzeugsitz 1 dargestellt, der einen Sitz 2 und eine Lehne 3 umfaßt. Am Sitz 1 ist ein Vorspannelement 4 angebracht, das eine pyrotechnische Anordnung beinhaltet, die im Falle des Eintretens eines Unfalls betätigt werden kann. Der Sitz und das Vorspannelement haben eine herkömmliche Form.
Der Sitz ist auf einem Schlitten 5 angebracht. Der Schlitten 5 weist herabhängende Elemente 6 auf, die mit den am Boden 8 eines Kraftfahrzeugs angebrachten Schienen 7 zusammenarbeiten, so daß sich der Sitz entlang der Schienen axial nach hinten und nach vorn schieben lassen kann. In einer der Schienen 7 ist eine Vielzahl von mit Abstand voneinander angeordneten Sendeantennen angebracht, die von primären elektromagnetischen Spulen 9 gebildet werden, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird, und am den Sitz tragenden Schlitten 5 ist wenigstens eine Empfangsantenne angebracht, die von einer oder mehreren sekundären elektromagnetischen Spulen gebildet wird, die eine sekundäre Spulenanordnung 10 bilden. Die sekundäre Spulenanordnung 10 ist ungeachtet der Position des Sitzes 1 auf den Schienen 7 einer primären Spule 9 benachbart und direkt über ihr angebracht.
Es ist bevorzugt, daß die Sendeantennen einer der Schienen direkt benachbart oder in einer der Schienen angebracht sind, wie oben beschrieben, wobei die Empfangsantenne an einem Teil des Sitzes angebracht ist, der der Schiene direkt benachbart ist, wie dem Schlitten 5, der den Sitz trägt, und der auch in die Schiene eingreift, wie oben beschrieben, da auf diese Weise die Sendekeule der Sendeantenne und die Empfangskeule der Empfangsantenne leicht zur Überschneidung gebracht werden, was eine ausgezeichnete Kopplung zwischen der Sendeantenne und der Empfangsantenne liefert.
Die sekundäre Spulenanordnung 10 ist mittels einer Leitung 11 an eine Zündpille angeschlossen, die dafür ausgelegt ist, die pyrotechnische Anordnung im Vorspannelement 4 zu aktivieren, wodurch das Vorspannelement veranlaßt wird, zu arbeiten.
Die primären Spulen 9 werden mit einem Wechselsignal mit relativ niedriger Frequenz gespeist, das von einem Signalgenerator 12 in Antwort auf einen vom Aufprallsensor 13 erfaßten Unfall erzeugt wird.
An die Spulen 9 ist auch eine Diagnoseschaltung 14 angeschlossen.
Es folglich zu erkennen, daß der Signalgenerator 12 in Antwort auf einen vom Sensor wahrgenommenen Unfall ein Wechselstromsignal mit einer Frequenz von beispielsweise 20 kHz erzeugt. Das Signal wird den primären Spulen 9 zugeführt, und ungeachtet der Position des Sitzes 1 wird in der im Sitz bereitgestellten sekundären Spulenanordnung 10 ein Strom erzeugt. Somit wird Leistung von der Sendeantenne zur Empfangsantenne übertragen. Der Strom von der sekundären Spulenanordnung 10 wird zur Zündpille geleitet, die einen Teil der pyrotechnischen Einrichtung bildet, wodurch bewirkt wird, daß das Vorspannelement betätigt wird.
Bezug nehmend auf 3 der beigefügten Zeichnungen ist das vom Schlitten 5 des Sitzes herabhängende Element 6 zusammen mit der zugehörigen sekundären Spulenanordnung 10 gemeinsam mit der Schiene 7 und den primären Spulen 9 ausführlicher dargestellt. Es zu erkennen, daß die Schiene 7 und das herabhängende Element 6 vom Schlitten des Sitzes nur schematisch dargestellt sind und zusammenarbeitende Elemente darstellen, die es ermöglichen, daß sich der Schlitten 5 entlang der Schiene axial schieben läßt. Fachleuten auf dem Gebiet sind viele verschiedene Gestaltungen wohlbekannt, und folglich ist die vorliegende Darstellung hauptsächlich schematisch.
Drei getrennte primäre Spulen 9 befindet sich an mit Abstand voneinander angeordneten Positionen entlang der Schiene 7. Jede primäre Spule ist eine im wesentlichen flache horizon tale rechteckige Spule 15, die wenigstens einen Teil eines Ferritblocks 16 umgibt.
Die primären Spulen 9 sind vorzugsweise in der Schiene 7 angebracht, können aber alternativ der Schiene direkt benachbart angebracht sein.
Die primären Spulen 9 würden bei einer praktischen Ausführungsform der Erfindung mit etwas Abstand voneinander angeordnet. Jede Spule hat eine längliche Form mit einer Längsachse, die mit der Längsachse der Schiene ausgerichtet ist. Die Länge jeder Spule beträgt etwa die Hälfte der Länge des Sitzes. Der Abstand zwischen den benachbarten primären Spulen beträgt ein Viertel der Länge des Sitzes.
Wie zu sehen ist, befindet sich die sekundäre Spulenanordnung 10 über den primären Spulen 9. Die sekundäre Spulenanordnung umfaßt tatsächlich drei sekundäre Spulen 16, 17, 18. Die sekundären Spulen 16 und 18 sind in einer gemeinsamen Ebene einander benachbart angeordnet, und die sekundäre Spule 17 überlappt die Spulen 16 und 18, wobei der Mittelpunkt der Spule 17 im wesentlichen mit dem Punkt ausgerichtet ist, an dem die Spulen 16 und 18 einander direkt benachbart sind. Jede der Spulen 16, 17, 18 hat eine längliche (longitudinal) rechteckige Form mit einer Längsachse, die sich im wesentlichen parallel zur Schiene 7 erstreckt. Jede Spule 16, 17, 18 hat eine Länge, die im wesentlichen gleich der Hälfte der Länge des Sitzes ist. Jede Spule 16, 17, 18 umfaßt eine äußere Spule, die auf einem Ferritkern ausgebildet ist, und liegt in einer horizontalen Ebene.
Die sekundäre Spulenanordnung 10 ist vorzugsweise an einem Teil des Sitzes angebracht, der in die Schiene eingreift, wie an den herabhängenden Elementen 6, die mit dem den Fahrzeugsitz 1 tragenden Schlitten 5 verbunden sind. Eine Anordnung dieses Typs optimiert die Kopplung zwischen den primären Spulen 9 und der sekundären Spulenanordnung 10.
Der Luftspalt zwischen den primären Spulen und der sekundären Spulenanordnung ist minimal.
Bezug nehmend auf 4 der beigefügten Zeichnungen sind drei primäre Spulen P1, P2 und P3 an mit Abstand voneinander angeordneten Positionen dargestellt. Wie durch das Bezugszeichen 20 angegeben, ist eine Kombination von drei sekundären Spulen, die als sekundäre Spulen S1, S2 und S3 ausgewiesen sind, in einer vorbestimmten Position relativ zu den primären Spulen angebracht gezeigt. Es ist zu sehen, daß die primäre Spule P1 mit der sekundären Spule S1 ausgerichtet ist, was bedeutet, daß die Kopplungsfunktion r zwischen den primären Spulen und den sekundären Spulen 100% beträgt.
Wenn der Sitz, der die sekundären Spulen trägt, entlang der Schiene zu einer zweiten Position geschoben wird, wie in 4 bei 21 dargestellt, ist zu sehen, daß die primäre Spule P1 mit einem Teil der sekundären Spule S1 ausgerichtet ist und die primäre Spule P2 mit einem Teil der sekundären Spule S3 ausgerichtet ist. Obwohl die Spulen nicht vollständig ausgerichtet sind, gibt es noch eine ausreichende Kopplung zwischen den Spulen, und die Gesamtkopplungsfunktion in dieser Position beträgt 75%.
Wenn der Sitz weiterbewegt wird, um die durch das Bezugszeichen 22 angegebene Position zu haben, ist die sekundäre Spule S3 mit der primären Spule P2 ausgerichtet, was eine Kopplungsfunktion von 100% ergibt.
Es ist zu sehen, daß, wenn der Sitz weitere Positionen einnimmt, wie durch die Bezugszeichen 23, 24, 25, 26, 27 und 28 angegeben, in jeder Position eine sekundäre Spule mit einer primären Spule ausgerichtet ist oder zwei sekundäre Spulen teilweise mit zwei primären Spulen ausgerichtet sind, was bedeutet, daß die Kopplungsfunktion immer 75% oder mehr beträgt.
Durch Bereitstellung einer Anzahl von primären Spulen, die entlang der Schiene mit Abstand voneinander angeordnet sind, und durch Bereitstellung der drei sekundären Spulen, von denen zwei in bezug aufeinander versetzt sind und die dritte einen Teil der zwei versetzten Spulen effektiv überlappt, kann folglich ungeachtet der Position des Sitzes eine ausreichende Kopplungsfunktion erreicht werden. Die Länge des Sitzes ist in 4 gezeigt.
Bezug nehmend auf 5 der beigefügten Zeichnungen sind die drei an einer Seite des Sitzes bereitgestellten sekundären Spulen 16, 17, 18 dargestellt, wobei diese Spulen an eine primäre Spule 9 gekoppelt sind. Die Figur zeigt auch drei weitere Spulen, die auf der gegenüberliegenden Seite des Sitzes bereitgestellt sind. Diese Spulen würden in der gleichen Weise wie die Spulen 16, 17, 18 arbeiten, wenn der Sitz umgedreht würde, so daß er im Kraftfahrzeug in die entgegengesetzte Richtung zeigt. Hier ist es selbstverständlich, daß die Erfindung Sitze betrifft, die an der Schiene wiederanbringbar angebracht sind, und Sitze einschließt, die von der Schiene abgenommen, in ihrer Position umgedreht und dann wieder an der Schiene angebracht werden können. Wenn sie an der Schiene angebracht sind, können solche Sitze entlang der Schiene verschiebbar sein oder können daran gehindert werden, sich entlang der Schiene schieben zu lassen.
Es ist zu sehen, daß jede Spule 16, 17, 18 an eine jeweilige Gleichrichterdiodenbrücke 30, 31, 32 angeschlossen ist, wobei die Ausgänge der Diodenbrücken parallel angeschlossen sind. Ein Ausgang der Diodenbrücken ist an ein Filter 33 angeschlossen, das Störsignale herausfiltert, wobei der Ausgang des Filters an eine Zündpille 34 angeschlossen ist. Die anderen Ausgänge der Diodenbrücken sind mittels einer Schiene 35 an die Zündpille 34 angeschlossen.
Es ist folglich zu erkennen, daß, wenn ein geeignetes Wechselstromsignal durch die primäre Spule 9 geleitet wird, das Signal an die sekundären Spulen 16, 17, 18 gekoppelt wird und eine Spannung über die sekundären Spulen erzeugt. Die über die sekundären Spulen erzeugte Spannung wird von den Diodenbrücken 30, 31, 32 gleichgerichtet, und die gleichgerichtete Spannung wird an die Zündpille 34 angelegt. Nur die sekundäre Spule, über die die höchste Spannung besteht, treibt einen Strom durch die Zündpille. Die Zündpille 34 löst die pyrotechnische Ladung aus, die wiederum die im Sitz bereitgestellte Sicherheitseinrichtung betätigt, die im gegebenen Beispiel ein Vorspannelement ist.
Bei der unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsform wird der Wechselstromgenerator 12 in Antwort auf das Eintreten eines Unfalls aktiviert. Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung arbeitet der Wechselstromgenerator jedoch kontinuierlich, und es wird elektrische Leistung über die zusammenarbeitenden primären und sekundären Spulen an einen Kondensator im Sitz gekoppelt, der elektrische Ladung speichert. Wenn ein Unfall eintritt, wird ein Steuersignal zu einer geeigneten Steueranordnung im Sitz geleitet, die später beschrieben wird, die bewirkt, daß sich der Kondensator über die Zündpille entlädt, wodurch die Sicherheitseinrichtung betätigt wird. Das Steuersignal kann ein codiertes Signal sein, das von einem geeigneten Sender gesendet wird. Das Steuersignal kann über die oben beschriebenen zusammenarbeitenden primären und sekundären Spulen gesendet werden, aber es können separate Mittel bereitgestellt sein, um das Steuersignal zur Steueranordnung zu leiten.
Bezug nehmend auf 6, welche ein Blockdiagramm der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung ist, ist ein 20 kHz-Signalgenerator 41 dargestellt, dessen Ausgang mittels eines Hauptschalters 52 an eine Sammelschiene 53 angeschlossen ist. Die Sammelschiene 53 ist mittels separater Schalter 54, 55, 56, 57 an separate primäre elektromagnetische Sende spulen 58, 59, 60, 61 angeschlossen. Die primären Spulen sind jeweils an eine Impedanzmeßschaltung 62 angeschlossen, deren Funktion später beschrieben wird. Eine Zentraleinheit 63, beispielsweise in der Form eines Mikroprozessors, ist bereitgestellt, die an den Hauptschalter und auch an die Impedanzmeßschaltung 62 angeschlossen ist. Es ist ein Aufprallsensor 64 bereitgestellt, der an die Zentraleinheit 63 angeschlossen ist.
Die primären Spulen 58 bis 61 sind an mit Abstand voneinander angeordneten Positionen entlang der Länge der Schiene angebracht, an welcher ein Sitz verschiebbar angebracht ist.
An dem Sitz ist eine Vielzahl von sekundären Spulen 65, 66, 67 angebracht. Die sekundären Spulen sind jeweils an eine Zündpille 68 angeschlossen, die dafür ausgelegt ist, eine am Sitz bereitgestellte pyrotechnisch ausgelöste Sicherheitseinrichtung zu aktivieren.
Die primären Spulen 58 bis 61 sind vorzugsweise in einer der Schiene direkt benachbarten Position oder, am bevorzugtesten, an oder in der Schiene angebracht. Die sekundären Spulen 65 bis 67 sind vorzugsweise an einem der Schiene direkt benachbarten Teil des Sitzes angebracht, wobei die bevorzugteste Stelle der Teil des Schlittens ist, auf welchem der Sitz getragen wird, der tatsächlich in die Schienen eingreift.
Bei der gewöhnlichen Verwendung der in 6 gezeigten Anordnung mißt die Impedanzmeßschaltung 62 nacheinander die Impedanz jeder der primären Spulen 58, 59, 60 und 62, und aus den gemessenen Werten werden Berechnungen durchgeführt, die den Ort des Sitzes betreffen. Es ist selbstverständlich, daß die Impedanz einer primären Spule, wie sie durch die Impedanzmeßschaltung 62 gemessen wird, davon abhängt, ob sich die sekundäre Spulenanordnung 65, 66, 67 der Spule benachbart, in der Nähe der Spule oder fern der Spule befindet. Es ist auch möglich, aus den durch die Impedanzmeßschaltung erhaltenen Signalen eine Diagnose bezüglich des Zustandes der Zündpille auszuführen, um zu bestätigen, daß die Zündpille zufriedenstellend funktioniert. Die Impedanz der primären Spule hängt natürlich in gewissem Maße von der Impedanz ab, die über die Anschlüsse einer benachbarten sekundären Spule vorhanden ist. Folglich ist es möglich, durch Durchführung geeigneter Messungen zu bestätigen, daß die Zündpille funktioniert.
Die Impedanzmeßschaltung ist an jeden der Schalter 54, 55, 56 und 67 angeschlossen, und die Impedanzmeßschaltung 62 wirkt so, daß sie die Schalter der primären Spulen schließt, die sich der vom Sitz getragenen sekundären Spulenanordnung am nächsten befinden. Wenn die Spulen die relative Position wie in 7 gezeigt innehaben, wird die Impedanzmeßschaltung den Schalter 55 leitend machen, so daß die primäre Spule 59 an die Sammelschiene 53 angeschlossen wird.
In dem Fall, in dem ein Unfall eintritt und von einem Aufprallsensor 64 wahrgenommen wird, wird ein geeignetes Signal bei der Zentraleinheit 63 weitergegeben, die den Hauptschalter 52 schließt, wodurch bewirkt wird, daß ein Signal mit 20 kHz auf die Sammelschiene 53 gegeben wird. Das Signal geht durch den geschlossenen Schalter 55 zur primären Spule 59 und überträgt folglich Leistung auf die sekundäre Spule 66, die (in der in 7 dargestellten Position) mit der primären Spule 59 im wesentlichen ausgerichtet ist. Somit wird die Zündpille aktiviert.
Es ist selbstverständlich, daß, wenn der Sitz auf einer sehr langen Schiene angebracht ist und wenn die Schiene eine solche Länge hat, daß zwei Sitze untergebracht werden können, es eine relativ große Anzahl einander benachbarter primärer Spulen geben kann und ein erster Sitz einigen dieser primären Spulen benachbart sein kann, wobei der zweite Sitz anderen der primären Spulen benachbart ist. Bei einer solchen Ausführungsform würde die Impedanzmeßschaltung einen oder mehrere Schalter schließen, die mit den in der Nähe jedes Sitzes befindlichen primären Spulen verbunden sind, so daß das vom Signalgenerator 51 zur Sammelschiene 53 geleitete Signal in dem Falle, daß vom Aufprallsensor 64 ein Aufprall wahrgenommen wird, an zwei oder mehr mit Abstand voneinander angeordnete primäre Spulen gegeben und somit an die sekundären Spulenanordnungen übertragen wird, die an beiden auf der Schiene vorhandenen Sitzen bereitgestellt sind.
Es ist zu erkennen, daß es bei der beschriebenen Ausführungsform der Erfindung keine direkte elektrische Verbindung zwischen dem Sitz und der Schiene gibt, auf welcher der Sitz angebracht ist. Somit kann der Sitz vollständig von der Schiene abgenommen werden und kann später wieder auf die Schiene gesetzt werden, ohne daß die Person, die diesen Vorgang ausführt, irgendwelche elektrischen Verbindungen vervollständigen muß. Außerdem kann natürlich der Sitz entlang der Schiene in jede geeignete Position bewegt werden, während die elektrische Leistung von den primären Spulen an die sekundären Spulen gegeben wird, wodurch die Sicherheitseinrichtung im Sitz wirksam gemacht wird, ohne daß es irgendwelche Drähte gibt, die abgeschliffen oder beschädigt werden können.
Wenn die Ausführungsform benutzt wird, bei der der Kondensator im Sitz aufgeladen wird, ist es nicht erforderlich, daß es einen besonders hohen Kopplungsfaktor zwischen der Sendeantenne und der sekundären Antenne gibt, vorausgesetzt, daß die Anordnung so ist, daß der Kondensator ausreichend geladen wird, um die Sicherheitseinrichtung innerhalb einer kurzen Zeitdauer zu betätigen, nachdem das Kraftfahrzeug angelassen wurde.

Claims

Sicherheitsvorrichtung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug, wobei die Sicherheitsvorrichtung wenigstens eine am Boden des Fahrzeugs bereitgestellte Schiene und einen Fahrzeugsitz umfaßt, der auf der Schiene beweglich angebracht ist, wobei die Schiene an Positionen, die entlang der Länge der Schiene mit Abstand voneinander angeordnet sind, mit einer Vielzahl von primären Spulen verbunden ist, wobei die primären Spulen als Sendeantennen wirken, und der Sitz mit einer oder mehreren Empfangsantennen verbunden ist, wobei die oder jede Empfangsantenne die Form wenigstens einer sekundären elektromagnetischen Spule hat, wobei die Vorrichtung weiterhin Mittel zum Liefern eines Signals an wenigstens eine Sendeantenne umfaßt, um Leistung an wenigstens eine Empfangsantenne zu übertragen, wobei in oder am Sitz eine Sicherheitseinrichtung angebracht ist, wobei eine Betätigungseinrichtung bereitgestellt ist, um die an die Empfangsantenne übertragene Leistung zur Betätigung der Sicherheitseinrichtung zu verwenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung Wählmittel beinhaltet, die dafür ausgelegt sind, die primäre Spule oder Spulen (9) auszuwählen, die die an die sekundäre(n) Spule oder Spulen (10, 20) zu übertragende Leistung empfangen, wobei es einen Sitzpositionssensor gibt, der dafür ausgelegt ist, die Position des oder jedes an der Schiene (7) angebrachten Sitzes (1, 40) wahrzunehmen und die Wählmittel in Abhängigkeit von der wahrgenommenen Position des oder jedes Sitzes (1, 40) zu steuern, um die Leistung einer oder mehreren dem oder jedem Sitz (1, 40) benachbarten primären Spulen (9) zuzuführen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die primären (9) und sekundären Spulen (10, 20) jeweils um eine vertikale Achse gewickelt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der das der primären Spule oder Spulen (9) gelieferte Signal eine Frequenz vom im wesentlichen 20 kHz hat.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die oder jede primäre Spule (9) eine längliche Form hat, wobei die Längsachse der Spule (9) mit der Achse der Schiene (7) ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die oder jede sekundäre Spule (16, 17, 18) über Gleichrichtermittel (30, 31, 32) an die Betätigungseinrichtung angeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der eine Vielzahl von sekundären Spulen (16, 17, 18) bereitgestellt ist, wobei jede der sekundären Spulen (16, 17, 18) an ein jeweiliges Gleichrichtermittel (30, 31, 32) angeschlossen ist, wobei der Ausgang der Gleichrichtermittel (30, 31, 32) an die Betätigungseinrichtung parallel angeschlossen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der drei sekundäre Spulen (16, 17, 18) bereitgestellt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der zwei sekundäre Spulen (16, 18) einander benachbart angeordnet sind, wobei die dritte sekundäre Spule (17) die beiden benachbarten sekundären Spulen (16, 18) überlappt.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, bei der die Länge jeder der drei Spulen (16, 17, 18) ungefähr die Hälfte der Länge des Sitzes (1) beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der jede Spule (9, 16, 17, 18) mit einem Ferritkern (16) versehen ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der im Sitz ein Kondensator (78) bereitgestellt ist, wobei Leistung von der oder jeder Empfangsantenne (76) dazu verwendet wird, den Kondensator (78) zu laden, wobei Mittel bereitgestellt sind, um eine Entladung des Kondensators (78) zu bewirken, um die Sicherheitseinrichtung in Antwort auf einen erfaßten Unfall zu betätigen.
Vorrichtung nach Anspruch 11, bei der die Mittel zum Bewirken der Entladung des Kondensators (78) einen Aufprallsensor (75) und Mittel (72) zum Übertragen eines vorbestimmten Signals in Antwort auf die Erfassung eines Aufpralls umfassen, wobei der Sitz mit Mitteln (76) zum Empfangen des Signals und Mitteln (81, 82) zum Antworten auf das empfangene Signal versehen ist, um den Kondensator (78) zur Betätigung der Sicherheitseinrichtung zu entladen.
Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Sende- und Empfangsmittel so ausgelegt sind, daß das Signal über die Sende- und Empfangsantennen (72, 76) übertragen wird.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein Aufprallsensor (75) bereitgestellt ist, der dafür ausgelegt ist, die das Signal liefernden Mittel (72) in Antwort auf die Erfassung eines Aufpralls zu aktivieren.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der an der Schiene (7) bewegliche Fahrzeugsitz (1, 40) für eine axiale Bewegung entlang der Schiene (7) angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der an der Schiene (7) bewegliche Fahrzeugsitz (1, 40) von der Schiene (7) abnehmbar angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der Mittel (83) zum Wahrnehmen des Zustandes des Sitzes und zum Verhindern einer Betätigung der Sicherheitseinrichtung, wenn sich der Sitz in einem vorbestimmten Zustand befindet, bereitgestellt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Mittel (83) zum Wahrnehmen des Zustandes des Sitzes dafür ausgelegt sind, ein vorbestimmtes Signal zu erzeugen, wenn sich der Sitz in einem umgelegten, einem Tisch ähnlichen Zustand befindet, um die Betätigung der Sicherheitseinrichtung zu verhindern, während sich der Sitz in diesem Zustand befindet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Sitz eine Sicherheitseinrichtung beinhaltet, die eine pyrotechnische Ladung umfaßt, und die Betätigungseinrichtung eine Zündpille (80) umfaßt, um die pyrotechnische Ladung zu zünden, wobei die Zündpille (80) dafür ausgelegt ist, Leistung von der Empfangsantenne (76) zu empfangen.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die Sicherheitseinrichtung ein pyrotechnisches Vorspannelement umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 19, bei der die, Sicherheitseinrichtung einen Airbag umfaßt.