DE2306577A1

DE2306577A1 - Sicherheitsgurtsystem

Info

Publication number: DE2306577A1
Application number: DE2306577A
Authority: DE
Inventors: Bruce P Cambern
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1972-02-14
Filing date: 1973-02-10
Publication date: 1973-08-30
Also published as: US4136328A; AU450433B2; IT976861B; FR2172695A5; GB1357087A; JPS4893026A; AU5092573A; CA1008144A

Description

Patentanwälte
Dipl.-Ing. W. Beyer Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Jochem _

23u5 /7

6 Frankfurt/Main Freiherr-vom-Stein-Str.

FOBD-Werke Köln

Sicherheitsgurtsystem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitsgurtsystem für ein Kraftfahrzeug, das mindestens einen Sitzplatz aufweist, der mit einem einziehbaren Sicherheitsgurt zum Schutz einer diesen Platz einnehmenden Person ausgerüstet ist und welches gegen einen unbefugten Eingriff gesichert ist. _v

Es ist statistisch bewiesen, daß die richtige Benutzung von Sicherheitsgurten das Risiko einer Verletzung der Kraftfahrzeuginsassen erheblich verringert. Trotzdem verwenden Kraftfahrer nur ungern Sicherheitsgurte. Um die Verwendung der Sicherheitsgurte zu fördern, werden die in den Vereinigten Staaten gebauten Kraftfahrzeuge mit Warnsummern und Warnlampen ausgerüstet, um die Fahrzeuginsassen daran zu erinnern, ihre Sicherheitsgurte anzulegen. In Zukunft werden Kraftfahrzeuge nicht nur mit Warnsummer und Warnlampen

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ORlQlNAL INSPECTED

ausgerüstet, sondern auch mit Zündspeprsystemenc, die ein Anlassen des Motors verhindern, wenn die Sicherheitsgurte nicht angelegt .sind»

Bei bereits bekannten Zündsperrsystemen für Sicherheitsgurte werden für jeden Sitzplatz eine Schalteinrichtung zur Messung, ob der Sicherheitsgurt sich in einer ein- oder ausgezogenen Stellung befindet und eine weitere Schalteinrichtung verwendet, welche als Belastungsmesseinrichtung ausgebildet und in den Sitz eingebaut ist, um messen zu können, ob der Sitz besetzt ist» Ein elektrisches Relais oder dergleichen, welches in dem Zünd-Anlasser kreis des Kraftfahrzeuges einen Schaltkontakt aufweist,, ist dabei mit "den "beiden Schalteinrichtungen verbunden. Ein fehlerhaftes Ausziehen oder Anlegen ■" des Sitzgurtes entsprechend einer vorgegebenen Sitzposition lässt das Beiais. ansprechen, und'ver-"" Mndert ein Anlassen -des Kraftfahrzeugiao tors o' Es kann auch, ein Summer und/oder eine Warnlampe gleichzeitig eingeschaltet xferdea_o Bei diesem be- "''"' kannten System ist nichts TOrgesehen, um .eine Um- . gehung des Zündsperrsystems durch" den Kraftfahrer zu verhindern^ isflem dieser beispielsweise den Sicherheitsgurt hinter sich s&sammenschnäll-t oder in anderer Weise in den'elektrischen Schaltkreis" unbefugt, eingreift j indem er die Zuführungsdrähte der Warneinrichtungeiis der Messfühler und des Relaiskontaktes des Zündkreises entfernt_s kurs-" - schließt oder durchschneidet _o - -

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die*Aufgabe zugrunde, ein unbefugtea Eingreifen" des Kraft-»" ■ fahrers in ein Zündsperrsystem und/oder Marnein- ' .. richtung, die als Teil eines" Sieherheitsgurf;systems vorgesehen ist, zu verhindern_o

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DRIG(NALtNSPEGTED

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen gegen unbefugten Eingriff gesicherten elektrischen Schaltkreis vorzuschlagen, der mit Schalteinrichtungen verbunden ist, die feststellen, ob ein Sicherheitsgurt sich in einer ein- oder ausgezogenen Stellung befindet und ob derjenige Sitz, welcher dem Sicherheitsgurt zugeordnet ist, besetzt ist. Eine noch andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gegen unbefugten Eingriff gesicherte Schaltung vorzuschlagen, welche diese Messeinrichtungen mit ein oder mehreren Sicherheitsgurtwarneinrichtungen und mit einer Zündsperreinrichtung verbindet.

Die Lösung dieser Aufgaben besteht darin, daß bei einem Sicherheitsgurtsystem der eingangs aufgeführten Art ein elektrischer Schaltkreis vorgesehen ist, der folgende Einrichtungen aufweist:

a) eine Schalteinrichtung zur Feststellung, ob der Sicherheitsgurt sich in einer ein- oder ausgezogenen Stellung befindet;

b) eine Schalteinrichtung zur Messung, ob der Sitz besetzt ist;

c) Schaltkreiseinrichtungen zur Feststellung eines Zustandes, bei dem die erste Schalteinrichtung anzeigt, daß sich der Sicherheitsgurt in einer ausgezogenen Stellung befindet, während die zweite Schalteinrichtung anzeigt, daß der Sitz unbesetzt ist; und

d) Schaltkreiseinrichtungen zur Unwirksammachung mindestens eines Teiles der elektrischen Kreise im Kraftfahrzeug entsprechend den von den unter c) genannten Schaltkreiseinrichtungen ermittelten Zuständen.

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Nach der Erfindung weist das Kraftfahrzeug eine Treibstoffanzeigevorrichtung auf, die in einer elektrischen Schaltung mit den untex d) genannten Schaltkreiseinrichtungen verbunden ist, wobei diese Schaltkreiseinrichtungen die (Ereibstoffanzeigevorrichtung entsprechend den ermittelten Zuständen abschalten. Ferner weist das Kraftfahrzeug eine Schaltung auf, mit deren Hilfe es angelassen werden kann, wobei die unter d) genannten Schaltkreis einrichtungen mit dem Anlasserkreis verbunden sind und diesen bei Vorliegen eines ermittelten Zustandes abschalten. Nach der Erfindung sind ferner Schaltkreiseinrichtungen vorhanden, die mit den unter a) und b) genannten Schalteinrichtungen zur Feststellung ihrer Betriebsbereit schaft verbunden sind. In Weiterbildung der Erfindung umfassen die Schaltkreiseinrichtungen eine Warneinrichtung, wobei die Schaltkreiseinrichtungen zur Feststellung der Betriebsbereitschaft der unter a) und b) genannten Schalteinrichtungen Schaltmittel zur Betätigung der Warneinrichtung aufweisen, wenn beide Schalteinrichtungen nicht betriebsbereit sind·

Die· Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele dargestellt sind, näher erläutert.

Hierbei zeigen:

Figur 1 eine Schaltung eines gegen unbefugten Eingriff gesicherten Sicherheitsgurtsystems für ein Kraftfahrzeug und

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Figur 2 ein Schaltbild eines anderen Ausführungsbeispiels eines ebenfalls gegen unbefugten Eingriff gesicherten Systems gemäß der Erfindung.

In den beiden Figuren der Zeichnung sind gleiche Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet.

In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist mit 10 eine elektrische Batterie bezeichnet, wie sie in Kraftfahrzeugen üblich ist, wobei deren negative Klemme geerdet ist, während ihre positive Klemme über eine Leitung 12 an einem Zündschalter 14 liegt. Der Zündschalter 14 ist vorzugsweise als ein in Kraftfahrzeugen üblicher Schalter ausgebildet, d.h. er weist eine "Aus", "An" und eine "Anlass"-Stellung auf. Wenn sich der Zündschalter in der ""An"-Stellung, wie in Figur 1 dargestellt, befindet, führt die Batterie 10 einem gegen unbefugten Eingriff gesicherten elektrischen Schaltkreis, der allgemein mit 16 bezeichnet ist, über eine Leitung 18 elektrische Energie zu. Wenn der Zündschalter 14 mit dem als "Anlassen" bezeichneten Pol in Berührungskontakt steht, berührt ein Brückenkontakt auf dem Schaltarm ebenfalls den mit "An" bezeichneten Pol, so daß dem elektrischen Schaltkreis 16 über die Leitung 18 elektrische Energie zugeführt wird, wenn sich der Schalter 14 in der "An" oder "Anlassen"-Stellung befindet.

Wenn die elektrische Energiequelle 10 mit dem Pol des Zöndschalters verbunden ist, der mit "Anlassen" bezeichnet ist, kann über eine Leitung 20 einem Anlasserrelais 22 elektrische Energie zugeführt werden, welches im erregten Zustand einem gewöhnlichen Anlassermotor der Maschine des Kraftfahrzeuges Energie zuführt. Zwischen dem Zündschalter 14

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und dem Anlasserspulenrelais 22 kann ein Getriebeschalter 24 vorgesehen sein, der eine Parkklemme P und eine neutrale Klemme N aufweist, um sicherzustellen, daß während des Anlassvorganges der Maschine der Gang nicht eingelegt ist. Ferner liegt ein Öffnerkontakt 26 des Relais in Reihe zur Anlasserspule 22 des Relais. Der Relaiskontakt 24 bildet eine Zündsperre und wird durch eine Relaisspule 28 betätigt, welche sich im elektrischen Schaltkreis 16 befindet.

Eine Leitung 30 verbindet direkt die Leitung 12 und die elektrische Batterie 10 mit einem Teil des gegen unbefugten Eingriff gesicherten elektrischen Schaltkreises 16, so daß der Zündschalter 14, bezogen auf diesen Schaltkreisteil, überbrückt ist.

Der gegen unbefugten Eingriff gesicherte elektrische Schaltkreis 16 nach Figur 1 dient zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug mit Linkssteuerung, welches mit einem einziehbaren Sicherheitsgurt ausgerüstet ist und welches einen rechten Beifahrersitz aufweist, der ebenfalls mit einem einziehbaren Sicherheitsgurt ausgerüstet ist.^Für den linken Fahrersitz ist ein linker Gurteinrollschalter S^ vorgesehen, desgleichen ein Sitzmeßschalter So. Der Schalter S_x, befindet sich in geschlossener Stellung, wenn der linke Sicherheitsgurt eingezogen ist und in offener Stellung, wenn der linke Sicherheitsgurt ausgerollt ist. Der" linke Sitzmeßschalter S2 ist geschlossen, wenn der linke Sitz besetzt ist und im anderen Fall offen. Für den rechten Sitz ist ein Gurteinrollschalter S, und ein Sitzmeßschalter S₁. vorgesehen. Der rechte Gurteinrollschalter S, ist geschlossen, wenn der rechte Sicherheitsgurt ©ingerollt ist und offen, wenn er ausgerollt ist» Der rechte

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Sitzmeßschalter S₂, ist geschlossen, wenn der "are elite Sitz besetzt ist und im anderen Fall offen. Die Einrollschalter S_x. und S, können in an sich bekannter Weise in den Sicherheitsgurt-Einrollmechanismus eingebaut sein und die Sitzmeßschalter Sp und S^, können in Form eines Lastmeß schalters ausgebildet sein, die in den Sitzen des Kraftfahrzeuges eingebaut sind.

Der elektrische Schaltkreis 16 weist einen Spannungsteiler auf, der aus drei Widerständen R_x,, Rp und R, besteht. Die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen R,, und R^ ist mit A bezeichnet und die Verbindungsstelle zwischen den Widerständen Ro und R, mit dem Buchstaben B. Der aus den Widerständen R^, R£ und R-2 gebildete Spannungsteiler liegt zwischen der Spannungsversorgungsleitung 18 und Erde.

Ein Anschluss des Widerstandes R_x- ist mit der Versorgungsleitung 18 verbunden, während der andere Anschluss mit einem Knotenpunkt verbunden ist, der mit dem Buchstaben C bezeichnet ist, welcher mit der Anode einer DJ.ode D,, in Verbindung steht. Die Katode der Diode D_x, ist mit einem Pol des linken Gurteinrollschalters S_x. verbunden, während der andere Pol geerdet ist. Mit dem Knotenpunkt C ist ferner der rechte Sitzmeß schalter S₁, verbunden, zu dem ein Widerstand R^ parallel liegt, während zum Schalter S^ der rechte Sitzmeßschalter S^ in Reihe liegt, zu dem ein Widerstand R₁- parallel geschaltet ist.

Über eine Leitung 32 ist die Basis eines PNP-Transistors Q^ mit dem Knotenpunkt C verbunden. Der Emitter des Transistors Q* steht über eine Leitung 34- mit dem

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*y *5 η c* ι? fj ψψ

Knotenpunkt B in Verbindung, während sein Kollektor über eine Leitung 36 mit einem Anschluss eines Widerstandes R^verbunden ist, dessen andere Klemme geerdet ist. Der Emitter eines anderen PNP-Transistors ist über eine Leitung 38 mit dem Knotenpunkt C verbunden, während seine Basis über eine Leitung 40 mit dem Knotenpunkt A in Verbindung steht. Der Kollektor des ^ Transistors Q₂ ist über eine Leitung 42 mit der Anode einer Sperrdiode Dq verbunden, während die Katode dieser Diode über eine Leitung 44 zur Leitung 46 geführt ist. Ein Widerstand Ron ^-^st ^m^ ^e^-^nem Anschluss geerdet und mit dem anderen über die Leitung .46 zur Basis eines PNP-Transistors Q₆ geführt.

Der Emitter des Transistors &- ist mit einem Knotenpunkt 48 verbunden, der sich zwischen einem Widerstand R^r₇ und einem Widerstand R^₈ befindet. Die Widerstände R^r₇ und R.g bilden einen Spannungsteiler, de-r zwischen der Versorgungsleitung 18 und der Erde angeordnet ist. Der Kollektor des Transistors Q₆ ist über eine Leitung 50 mit der Basis eines NPN-Transistors Qr₇ verbunden. Der Transistor Qg führt daher der Basis des Transistors Qr; Steuerstrom zu. Der Transistor Qr₇ wird dazu verwendet, einen Teil der elektrischen Schaltung des Kraftfahrzeuges abzuschalten.

Nach Figur 1 wird der Ausgang des Transistors'Qr₇ dazu verwendet, den Treibstoffanzeigekreis des Kraftfahrzeuges abzuschalten. Es lassen sich jedoch auch andere geeignete Schaltkreise, des Kraftfahrzeuges auswählen, die sich zum Abschalten durch den Transistor Q₇ eignen. Der Treibstoffanzeigekreis kann einen thermisch betätigten Spannungsregler 52 aufweisen, der über einen Strombegrenzungswiderstand R^q' mit der Leitung 18 verbunden ist.

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Der Spannungsregler 52 liegt in Reihe zu einem Bimetalltreibstoffmesser 54-, welcher seinerseits mit dem Kollektor des Transistors Qr, verbunden ist. Der Emitter des Transistors Qr₇ ist ein als veränderbarer Widerstand ausgebildeter Brennstoffgeber 56.

Die Basis eines NPN-Transistors Q, ist über eine Leitung 58 mit einem Anschluss des Widerstandes R^o verbunden, während sein Emitter geerdet ist. Der Kollektor des Transistors Q, ist mit einem Anschluss eines Widerstandes R^q verbunden, während der andere Anschluss desselben geerdet ist.

Der Transistor Q, wird dazu verwendet, die Spule 28 eines Zündsperr-Relais, einen Warnsummer 60 und eine Warnlampe 62 zu erregen. Die Elemente 28, 60 und 62 liegen parallel zueinander und ^jedes ist mit der Versorgungsleitung 18 verbunden. Der andere Anschluss der Warnlampe 62 steht mit der Anode einer Diode D2 in Verbindung und der andere Anschluss des Warnsummers 60 ist mit der Anode einer Diode D₂ verbunden. Die Katoden der Dioden D- und D, sind miteinander und mit dem anderen Anschluss der Spule 28 des Zündsperr-Relais verbunden, die ihrerseits mit der Anode einer Diode D₂, verbunden ist. Die Katode der Diode D^ ist mit dem Kollektor des Transistors Q, verbunden.

Die Basis eines NPN-Transistors CL ist über einen Widerstand R^., und einer Leitung 64- mit dem Knotenpunkt verbunden, der zwischen dem Warnsummer 60 und der Diode D, liegt. In ähnlicher Weise ist ein anderer NPN-Transistor Q,- mit seiner Basis über einen Widerstand R_x^ und einer Leitung 66 mit dem Knotenpunkt verbunden, der zwischen der Warnlampe 62 und der Diode Dg liegt. Die Emitter der Transistoren und Qc sind geerdet. Der Kollektor des Transistors

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ist mit der Anode einer Diode Dr₇ verbunden und der Kollektor des Transistors Q_c mit der Anode einer Diode D_c. Die Katoden der Dioden D_c und B_n stehen mit der Leitung 46 in Verbindung. Die Kollektoren der Transistoren Q₁^ und Qi- sind ebenfalls über einen Widerstand R^c bzw, R^g und einer Leitung 68 mit der Spannungsversorgungsleitung 18 verbunden.

Es bleibt noch der Schaltkreisteil zu beschreiben übrig, der mit dem linken Sitzmeßschalter Sp verbunden ist. Der Schalter S^ ist mit einem Pol über die Leitung 70 geerdet, während der andere Pol mit einem Knotenpunkt 72 verbunden ist, der zwischen einem Widerstand Rq und dem Gatteranschluss 7^ einer Speichereinrichtung liegt, die in Form eines steuerbaren Gleichrichters 76 ausgebildet ist. Der andere Anschluss des Widerstandes Eq ist geerdet. Die Anodenspannung für den steuerbaren Gleichrichter wird von der Leitung 30 geliefert, welche den Zündschalter 14 über einen Widerstand Rr₇ überbrückt. Eine Leitung 80 verbindet ebenfalls die Anode des gesteuerten Gleichrichters 76.mit der Katode der Diode D^. Die Katode des gesteuerten Gleichrichters ist mit einem Anschluss eines Widerstandes R.*,. verbunden, dessen anderer Anschluss geerdet ist und die Katode des gesteuerten Gleichrichters 76 ist ferner mit der Anode einer Diode Dc verbunden. Die Katode der Diode Dj- führt zur Leitung 44.

Ein Pol eines Schalters Sj- steht mit der Leitung in Verbindung, während sein anderer Pol mit einem Anschluss eines Widerstandes R_Q verbunden ist,

indessen anderer Anschluss mit dem Gatter 7^· des gesteuerten Gleichrichters 76 in Verbindung ist.

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Der Schalter Sc- ist ein Schalter für die Innenraumbeleuchtung, der durch das öffnen der linken Fahrertür des Kraftfahrzeuges betätigt wird. In einem solchen !"all wird der Schalter S,- geschlossen, wenn die Tür geöffnet wird, so daß einer Lampe 78 im Kraftfahrzeuginnenraum elektrische Energie zugeführt wird.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Schaltung nach Figur 1 beschrieben. In diesem Zusammenhang wird angenommen, daß die elektrische Batterie 10 den Leitungen 18 und 30 eine Spannung von 12 Volt zuführt. Diese Spannung kann jedoch innerhalb gewisser Grenzen verändert werden, ohne daß die Wirkungsweise des Schaltkreises 16 beeinflusst wird. Ferner wird vorausgesetzt, daß die verschiedenen Widerstände in der Schaltung jene Werte aufweisen, die in der Zeichnung angegeben sind.

Setzt man voraus, daß der Fahrer des Kraftfahrzeuges seine normale Sitzposition einnimmt und seinen Sicherheitsgurt angelegt hat, so ist der linke Gurteinrollschalter S^ geöffnet, da der Sicherheitsgurt ausgerollt ist. Ferner ist der linke Sitzmeßschalter S^ geschlossen. Wenn der Zündschalter 14 in seine "An"-Stellung gebracht wird, fließt durch den Spannungsteiler, welcher von den Widerständen IL, Rp und E, gebildet wird, Strom. Die Spannung am Punkt A beträgt 7»8 Volt und die Spannung am Punkt B 3»6 Volt. Es fließt ferner ein Strom durch den Widerstand IL- und, da angenommen wird, daß der rechte Sitz nicht besetzt ist, durch den Widerstand B^ und den rechten Gurteinrollschalter S₂ zur Erde. Der Widerstand IL und der Widerstand IL bilden daher

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einen Spannungsteiler, so daß die Spannung am Punkt C 7,6 Volt beträgt. Da der Punkt A auf 7,8 V liegt und der Emitter-Basis-Übergang des Transistors Q₂ zwischen den Punkten C und A liegt, so wird dieser Übergang in Sperrichtung betrieben und der Transistor Qp ist nicht leitend. In ähnlicher Weise ist auch der Transistor Q^ nicht leitend, dessen Basis-Emitter-Übergang zwischen den Punkten C und B liegt.

Nimmt man nun an, daß dei/rechte Sitz genauso wie der linke Sitz besetzt ist, so ist der rechte Sitzmeßschalter S^ geschlossen, wodurch der Widerstand R^ kurzge^cilo^sen^is^V^Wenir^edocli der rechte Sicherheitsgurt ausgerollt worden ist, so hat sich der Schalter S^ geöffnet und es fließt über einen Spannungsteiler, welcher von dem Widerstand Rg, dem Schalter S^ und dem Widerstand R,- gebildet wird, Strom zur Erde. In diesem Fall liegt der Punkt C wiederum auf 7,6 Volt und die Transistoren und Q~ sind nicht leitend.

Im folgenden wird angenommen, daß der linke Sitz besetzt und der cechte Sitz frei ist. Ferner wird vorausgesetzt, daß der linke Sicherheitsgurt sich in einem eingerollten Zustand befindet, so daß der Schalter S_x, geschlossen ist. Unter diesen Bedingungen bewirkt eine Drehung des Zündschalters in seine - An-Stellung, daß ein Strom über den Widerstand R- und über die Diode D^ und den Schalter S. zur Erde fließt. Wird ferner angenommen, daß der Spannungsabfall an der Diode Dy. 0,7 Volt beträgt, so befindet sich der Punkt C bezüglich Erde auf 0,7 Volt. Mit dieser Spannung

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des Punktes G ist der Transistor Qg nicht , da sein Emitter-Basis-Übergang in Sperrichtung betrieben wird.

Es werden jedoch 0,7 Volt der Basis des Transistors CL über die Leitung 32 zugeführt und es fließt ein Strom vom Punkt B zum Emitter-Basis-Übergang des Transistors CL· , welcher diesen leitend hält. Es fließt daher vom Emitter des Transistors Q,. zu seinem Kollektor und über die Leitung 36 zum Knotenpunkt, welcher zwischen der Basis des Transistors Q, und dem Widerstand R^₂ liegt^ ein Strom.

Dadurch bleibt der Transistor Q, leitend und der Strom fließt, von der Versorgungsleitung 18 über die Spule 28 des Zündsperr-Relais, wodurch ihr Kontakt 26 geöffnet wird, über den Warnsummer 60 und über die Warnlampe 62. Wenn der Relaiskontakt 26 offen ist, ist der Kraftfahrzeugfahrer nicht in der Lage, den Motor anzulassen und er wird mit Hilfe des Warnsummers 60 und der Warnlampe 62 informiert, seinen Sicherheitsgurt anzulegen.

Im folgenden wird angenommen, daß der rechte Sitz besetzt ist, daß^edoch der Sicherheitsgurt nicht ausgerollt worden ist. In einem solchen Falle sind sowohl der rechte Gurteinrollschalter S₂ und

der rechte Sitzmeß schalter Sj, geschlossen. Dadurch wird der Punkt C direkt geerdet und an der Basis des Transistors CL liegen ο Volt, so daß er leitend bleibt. Es fließt sodann ein Strom durch die Spule 28 des Zündsperr-Relais und durch die Warneinrichtungen 60 und 62.

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Es können verschiedene Versuche gemacht werden, den Zweck der Sicherheitsgurtsperre und des Sicherheitsgurtwarnsystems zu umgehen. Im folgenden. wird daher die Art und V/eise beschrieben, in der der gegen einen unbefugten Eingriff gesicherte elektrische Schaltkreis 16 bei den verschiedenen Umgehungsversuchen funktioniert.

Es wird zunächst angenommen, daß der Fahrer des Kraftfahrzeuges mindestens zeitweise das Sicherheitsgurt system umgeht, indem er seinen Sicherheitsgurt in anderer Weise als um seinen Körper ausrollt, z.B. indem er den Sicherheitsgurt hinter sich zuschnallt oder in ein Sitzkissen verstaut. Bei Vorliegen eines solchen Zustandes ist der linke Sitzmeßschalter S2 geschlossen, wodurch das Gatter. 74 des gesteuerten Gleichrichters 76 geerdet wird und der linke Gurteinrollschalter S^ ist offen, wodurch ermöglicht wird, daß der Motor angelassen werden kann. Der Punkt C liegt auf 7»6 Volt und die Transistoren Q^ und Q₂ sind nicht leitend, so daß eine Warnanzeige verhindert wird. Wenn der Fahrer Jedoch das Kraftfahrzeug anhält und vielleicht den Zündschalter in seine "Aus"-Stellung bringt und die Fahrzeugtür öffüet, so wird der Schalter S₁- der Innenbeleuchtung geschlossen. Dadurch fließt von der Leitung 30 über den Schalter Sr- und den Widerstand H_Q zum Gatter 74· des gesteuerten Gleichrichters Strom und von dort zur Erde über den linken Sitzmeßschalter S₂- Wenn der Fahrer aus dem Fahrzeug . aussteigt, so öffnet der linke Sitzmeßschalter S₂· Der Strom über den Schalter S_c und den Widerstand E_Q muss sodann über den Widerstand R₀ fließen.

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Dies lässt die Spannung am Gatteranschluss 74 des gesteuerten Gleichrichters 76 auf über 4 Volt ansteigen. Dies macht den gesteuerten Gleichrichter 76 von seiner Anode zu seiner Katode leitend und es fließt von der Leitung 30 über den Widerstand fin, den gesteuerten Gleichrichter 76 und den Widerstand IL^ ein Strom. Die Spannung an der Katode des gesteuerten Gleichrichters 76 beträgt etwa 5 Volt und diese Spannung wird über die Diode Dc-, bei der ein geringer Spannungsabfall auftritt, zur Leitung 44 geführt. Die Basis des Transistors Q₆ befindet sich ebenfalls auf dieser geringfügig reduzierten Spannung, und zwar auf Grund ihrer Verbindung mit der Leitung 4-4-"über die Leitung 46-r

Der Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen E_xJr₇ und R^jQ, hält die Spannung am Emitter des Transistors Q₆, dem Knotenpunkt 48, auf 4 Volt. Bei Abwesenheit einer Spannung auf der Leitung 46 ist daher der Transistor Q^- leitend und liefert dem Transistor Q₁-, einen Basis-Emitter-Strom, welcher diesen ebenso leitend macht. Wenn der Transistor Qo leitend ist, so kann von dem Treibstoffmesser 54 eine Anzeige erzielt werden. Das Auftreten des 5-Vplt-Signals auf der Leitung 46 und der Basis des Transistors Qg jedoch, welches von dem Leitzustand des gesteuerten Gleichrichters 76 resultiert, bewirkt, daß der Basis-Emitter-Übergang des Transistors Q^ in Sperrichtung geschaltet und damit nicht leitend wird. Dadurch wird der steuernde Basisstrom für den Transistor Qr₇ entfernt und dieser hört auf zu leiten. Dadurch stellt sich ein offener Schaltkreis der Treibstoffmeßschaltung ein und auf dem Anzeigegerät 54 kann keine Brennstoffanzeige

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entnommen werden, bis der gesteuerte Gleichrichter durch Beseitigung des unbefugten Eingriffes nicht leitend gemacht wird. Der gesteuerte Gleichrichter 76 kann nicht-leitend gemacht werden, wenn der linke Sicherheitsgurt eingerollt wird, so daß der Gurteinrollschalter S,, geschlossen wird. Dadurch wird die Anode des gesteuerten Gleichrichters 76 über die Leitung 80 und den Schalter S₇, geerdet. *

Faßt man die Betriebsweise in dem Zustand zusammen, . bei dem der Fahrzeugführer durch Zuschnallen oder Verstauen seines Sicherheitsgurtes hinter sich in einer ausgezogenen Stellung des Sicherheitsgurtes versucht, das System'zu umgehen, so lässt sich aus den obigen Ausführungen entnehmen, daß der Zustand festgestellt wird, wenn der Kraftfahrer die linke Tür des Fahrzeugs öffnet und aus diesem aussteigt. Die Tatsache, daß der Sicherheitsgurt im ausgerollten Zustand zurückgelassen wird, wird durch eine Speichereinrichtung gemessen, nämlich durch den gesteuerten Gleichrichter 76, und bei Wiederbetreten des Fahrzeuges muss der Kraftfahrer den Sicherheitsgurt abschnallen oder in anderer . Weise dafür sorgen, daß der Sicherheitsgurt seinen eingerollten Zustand wieder einnimmt, wenn eine Brennstoffablesung erzielt werden soll.

Im folgenden wird angenommen, daß der rechte Sicherheitsgurt sich in einer ausgerollten Lage befindet,- und zwar weil der Beifahrer den Sicherheitsgurt hinter sich zusammengeschnallt oder in einem Kissen verstaut hat. In diesem Fall ist der rechte Gurteinrollschalter S-, offen. Wenn der Beifahrer das Kraftfahrzeug verlässt, öffnet sich der rechte Sitzmeßschalter S^. Wenn der Zündschalter sich in der "An"-Stellung befindet, fließt ein Strom

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durch die Widerstände IL-, R^ und R₁-. Dies bewirkt, daß die Spannung am Punkt G etwa 9,3 Volt beträgt. Diese Spannung am Punkt C schaltet den Emitter-Basis-Übergang des Transistors Qo in Durchlassrichtung und macht ihn leitend. Der Strom fließt sodann durch die Leitung 42, die Diode Dg und die Leitung 44 zum oberen Anschluss des Widerstandes und die Leitung 46, welche mit der Basis'des Transistors Qg verbunden ist. An der Basis des Transistors Q₆ liegt eine Spannung von etwa 8,5 Volt an, welche ausreichend ist, um ihn nicht-leitend zu machen. Dadurch verschiebt sich der Basissteuerstrom für den Transistor Q^ und dieser wird ebenfalls nichtleitend. Hierdurch wird der Treibstoffmesser abgeschaltet. Zusammenfassend kann somit festgestellt werden, daß, wenn der Sicherheitsgurt des Beifahrers in einer ausgezogenen Lage festgemacht wird, bleibt dieser in dieser Stellung, wenn der Beifahrer das Kraftfahrzeug verlässt. Der Treibstoffmesser bleibt unwirksam, bis der Sicherheitsgurt des Beifahrers in seine eingerollte Stellung zurückgebracht wird.

Es könnten nun die verschiedensten Versuche unternommen werden, um, den Zweck der elektrischen Schaltung des· Sicherheitsgurtes zu umgehen, indem beispielsweise die Schaltung dadurch unbrauchbar gemacht wird, daß die Meßschalter oder Warneinrichtungen entfernt werden. Die elektrische Schaltung 16 des Sicherheitsgurtsystems weist Mittel auf, um die BetriebsDereitschaft dieser Einrichtungen in der elektrischen Schaltung festzustellen, die bereits vor solchen Maßnahmen abschreckend wirken.

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Wenn die Zuleitungen des linken Gurteinrollschalters S_x, getrennt werden oder wenn der Schalter aus der elektrischen Schaltung entfernt wird, wird der Treibstoffmesser außer Betrieb gesetzt, wenn der Türschalter Sc für die Innenraumbeleuchtung betätigt wird. Der Treibstoff messer bleibt außer Betrieb, bis der Schalter S_x. wieder in dem Kreis eingebaut ist. Dies kommt daher, weil der Schalter S_x, dazu verwendet wird, die Anodenspannung zum gesteuerten Gleichrichter 76 abzuführen. Wenn der linke Sitzmeßschalter S~ offen ist und der Türschalter .Sc der Innenraumbeleuchtung geschlossen, so empfängt der gesteuerte Gleichrichter 76 an seinem Gatter 7^ ein Eingangssignal und wird leitend und die Transistoren Q₆ und Q₇ werden in der zuvor beschriebenen Weise nicht-leitend gemacht.

Wenn der Sitzmeßschalter Sq getrennt wird oder wenn seine Zuleitungen durchgeschnitten werden oder wenn der Schalter aus dem elektrischen Schaltkreis 16 herausgenommen wird, so wird der Treibstoffmesser unbrauchbar, sobald der linke Gurt einrollschal ter S,. öffnet, wodurch der gesteuerte Gleichrichter 76 in seinen Leitzustand geht. Wenn der Schalter S,. nicht geöffnet wird, so fällt die Spannung am Punkt C auf etwa 0,7 Volt und die Transistoren Q,, und Q-, werden leitend, wodurch die Wameinriclitungen 60 und 62 erregt werden. ■ .

Wenn die.. Schalter S, und/oder S^ getrennt oder ihre Drähte zerschnitten oder in anderer Weise aus dem Schaltkreis entfernt werden, so steigt die Spannung am Punkt C auf etwa 9,3 Volt, wodurch der Transistor Q2 erregt wird, welcher seinerseits die Transistoren Qg und Qr₇ nicht-leitend macht, so daß der Treibstoffmesser 54 abgeschaltet wird.

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Der Transistor Q₂, wird dazu verwendet, die Entfernung des Summers 60 anzuzeigen und der Transistor Q_n-, um die Entfernung der Warnlampe 62 zu melden. Bei der vorliegenden Verdrahtung des Warnsummers innerhalb des in Figur 1 dargestellten Schaltkreises ist der Transistor Q₂, mit seinem Basis Emitter-Übergang in Vorwärtsrichtung geschaltet und befindet sich in einem leitenden Zustand. Dies gilt auch, wenn der Transistor Q^, welcher den Summer 60 erregt, sich in einem leitenden Zustand befindet, da die Spannung an der Anode der Diode D dann etwa 1,4 Volt

3 gegenüber Erde beträgt.

Der Strom wird somit über den Widerstand R^, der Basis des Transistors Q^ zugeführt. In ähnlicher Weise befindet sich der Transistor Q₁- in einem leitenden Zustand solange die Warnlampe 62 sich in dem Schaltkreis befindet. Wenn der Transistor Q, leitend ist und die Warnlampe 62 erregt, beträgt die Spannung an der Anode der Diode D^ etwa gegenüber Erde 1,4 Volt und der Strom wird über den Widerstand R^₂, der Basis des Transistors Q,- zugeführt.

Wenn die Transistoren Q₂, und Q,- vollständig leitend sind, liegen ihre Kollektoren auf etwa 0,2 Volt gegenüber Erde. Diese Spannungen werden den Anoden der Dioden Dr₇ und entsprechend· D,- zugeführt. In diesem Fall sind die Dioden Dr₇ und Dg in Sperrrichtung "geschaltet, da ihre Katoden an der Leitung 46 liegen, welche eine Spannung von etwa 5»3 Volt aufweist, wenn der Transistor Qg leitend ist.

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Wenn die Zuleitungen der Warnlampe 60 durchgeschnitten sind oder diese aus dem Schaltkreis entfernt ist, wird der Transistor Q^ wegen Fehlens eines Basiseingangssignals nicht-leitend gemacht. In ähnlicher Weise wird durch die Entfernung der Warnlampe 62 der Transistor Qt- nicht-leitend. Γ· Wenn der Transistor GL nicht-leitend gemacht wird, erreicht der Knotenpunkt zwischen dem Widerstand IL,- und der Diode Or₇ etwa angenähert 12 Volt, wodurch die Diode Dr₇ durchgeschaltet wird und der Basis des Transistors Q₆ über die Leitung 46 etwa 11 Volt zugeführt werden. Dadurch werden die Transistoren Qg und Qr₇ nicht-leitend und schalten den Treibstoffmesser· 54 ab. Ein ähnliches Ergebnis ergibt sich, wenn der Transistor Qt- nicht-leitend gemacht wird.

In der in Figur 1 dargestellten Schaltung wird der Treibstoffmesser 54 stets dann abgeschaltet, wenn der Transistor Qo oder der gesteuerte Gleichrichter beaufschlagt werden oder wenn die Transistoren Q₁^ und Qt-- nicht-leitend gemacht werden.· Damit wird beabsichtigt, dem Kraftfahrer das Fahren zu erschweren, wenn er oder eine Begleitperson einen unbefugten Eingriff in den elektrischen Schaltkreis 16 des Sicherheitsgurtsystems vorgenommen hat. Genauso gut wie der Treifstoffmesser durch Verwendung dieser Einrichtung abgeschaltet werden kann, ist es auch möglich, die verschiedenen Ausgangssignale dazu zu verwenden, andere elektrische Schaltkreise in dem Kraftfahrzeug abzuschalten oder andererseits eine Warneinrichtung wie ein Summer oder eine Hupe zu erregen oder ein Zündsperrsystem zu beaufschlagen, um ein Anlassen des Motors zu verhindern.

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In Figur 2 ist eine gegen unbefugten Eingriff gesicherte elektrische Schaltung dargestellt, die allgemein mit 82 bezeichnet ist und welche an Stelle einer Abschaltung des Treibstoffmessers eine Relaisspule einer Zündsperre beaufschlagt, um zu verhindern, daß der Motor des Kraftfahrzeuges angelassen werden kann.

In der Schaltung nach Figur 2 wird eine Relaisspule 84 einer Zündsperre verwendet, um einen Umschaltrelaiskontakt 86 zu steuern. Wenn die Relaisspule nicht erregt ist, befindet sich der Relaiskontakt in der in der Zeichnung dargestellten geschlossenen Stellung. Wird die Relaisspule 84 erregt, so Öffnet der Relaiskontakt 86 den Kreis zwischen der Leitung 20 und der Leitung 88, so daß ein Stromfluss durch den Getriebeschalter 24 zum Magnetanlasserrelais 22 verhindert wird. Stattdessen verbindet der. Relaiskontakt 86 die Leitung 20 mit einer Leitung 90, die zu einem Anschluss eines Widerstandes Rpxt führt. Der andere Anschluss des Widerstandes Ro* ist mit einer Diode D,.,, verbunden, deren Katode über eine Leitung 92 zu einem Knotenpunkt führt, der zwischen der Basis des Transistors Q, und dem Widerstand R^p liegt. In diesem Fall wird die Spannung auf der Leitung 20 über den Widerstand R₂Zj und der Diode D^^ der Basis des Transistors Q, zugeleitet, welche diesen leitend macht, wodurch der Warnsummer 60 und die Warnlampe 62 eingeschaltet werden.

Aus den obigen Ausführungen folgt, daß die Relaisspule 84 der Zündsperre ein Anlassen des Motors erlaubt, wenn diese nicht erregt ist. Wenn jedoch die Spule 84 der Zündsperre erregt ist, kann die

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Maschine des Kraftfahrzeuges nicht angelassen . werden und der Varnsummer GO und die Varnlampe 62 v/erden stets dann erregt, wenn der Zündschalter sich entweder in der "An"-oder "Anlass"-Stellung befindet.

Im folgenden werden die verschiedenen Möglichkeiten beschrieben, mit denen die Relais spule:: 84 der Zündsperre erregt werden kann.

Der Kollektor eines Transistors Qg ist mit einem Anschluss der Relaisspule 84 der Zündsperre. verbunden, während sein Emitter geerdet ist. Der andere Anschluss der Spule 84 ist über eine Leitung 94 und Leitung 68 mit der Versorgungsleitung-18 verbunden. Die Basis des Transistors Qq steht mit einer Leitung 96 in Verbindung. Der Kollektor des Transistors Q₁ ist durch die Leitung 36 und eine Sperrdiode Dq mit der Leitung 96 und daher mit der Basis des Transistors Q₀ verbunden.

In ähnlicher Weise ist der Kollektor des Transistors Q₂ durch die Leitung 42 und eine Sperrdiode D mit der Leitung 9i> verbunden. Die Katode des gesteuerten Gleichrichters 76 ist über die Diode D,- und die Diode D_x, _Q ebenfalls mit der Leitung 96 verbunden. Die Kollektoren der Transistoren Q^, und Qc sind über die Dioden D₁-, und entsprechend Dg mit der Leitung 96 verbunden.

Die Wirkungsweise der Transistoren Q,., Q₂, Q,, und Qc ist ebenso wie die Wirkungsweise des gesteuerten Gleichrichters 76 bereits in Verbindung mit der Schaltung nach Figur 1 beschrieben.

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Wenn z.B. der Transistor (L· leitend ist, steigt die Spannung auf der Leitung 36 an und der Transistor Q, wird erregt und gestattet, einen Stromfluss durch die Warneinrichtungen 60 und 62 und, wenn der Transistor Q₂ erregt wird, steigt die Spannung auf der Leitung 42 an. Normalerweise befinden sich die Spannungen auf den Leitungen 36 und 42 auf oder in der Nähe des Erdpotentials und der Transistor Q₀ ist nicht-leitend. Wenn jedoch entweder der Transistor^ oder C^ leitend wird, steigt die Spannung auf der Leitung 36 oder entsprechend 42 an und wird über die Dioden Dq oder D„jQ der Basis des Transistors Qg über die Leitung 96 zugeführt. Dadurch wird der Transistor Q₈ leitend und erregt die Relaisspule 84 der Zündsperre.

Wenn der gesteuerte Gleichrichter 76 in der zuvor beschriebenen Weise beaufschlagt wird, wird die Spannung an der Katode des gesteuerten Gleichrichters 76" über die Dioden D₁- und D^q und die Leitung 96 zur Basis des Transistors Qq geführt, so daß dieser leitend wird. Dadurch wird wiederum die Heiaisspule 84 der Zündsperr» erregt.

Wenn die Transistoren Q^ oder Qt- nicht-leitend gemacht werden, indem der Warnsummer 60 oder die Warnlampe 62 entfernt werden, so steigen ihre Kollektorspannungen, wie zuvorbeschrieben, an und diese Spannungen werden über die Dioden Dr₇ bzw. D^ der Basis des Transistors Qg zugeführt, so daß dieser leitend wird. Dadurch wird natürlich die Relaisspule 84 der Zündsperre erregt, um ein Anlassen des Kraftfahrzeugmotors zu verhindern.

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Die in den Schaltungen nach den Figuren 1 und 2 verwendeten Transistoren können von folgender Art sein:

Transistoren ' Typ

Q₁ · PNP 2 N 5447

Q₂ PNP 2 N 5447

Q₅. NPN Fa.Texas Instru-

⁵ . . ments, Inc. TIP3*

% NPN 2 N 5449

Q₅ ' NPN 2 N 5449

Q₆ PNP 2 N 5447

Q₇ NPN Fa.Texas Instru-

' ments, Inc.TIP

Q₈ · NPN " "

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Claims

Patentansprüche

1. Sicherheitsgurtsystem für ein Kraftfahrzeug, das mindestens einen Sitzplatz aufweist, der mit einem einziehbaren Sicherheitsgurt zum Schutz einer diesen Platz einnehmenden Person ausgerüstet ist und welches gegen einen unbefugten Eingriff gesichert ist, dadurch gekennz eichnet, daß ein elektrischer Schaltkreis des Systems folgende Einrichtungen aufweist:

b) eine Schalteinrichtung zur Messung, ob der Sitz besetzt ist;

c) Schaltkreiseinrichtungen zur Feststellung eines Zustandes, bei dem die erste Schalteinrichtung anzeigt, daß sich der Sicherheitsgurt in einer ausgezogenen Stellung befindet, während die zweite Schalteinrichtung anzeigt, daß der Sitz unbesetzt ist und

2. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug eine Treibstoffanzeigevorrichtung (54)

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aufweist, die in einer elektrischen Schaltung mit den unter d) genannten Schaltkreiseinrichtungen verbunden ist, wobei diese Schaltkreiseinrichtungen die Treibstoffanzeigevorrichtung (54) entsprechend den ermittelten Zuständen abschalten. ~ .

3. Sicherheitsgurt system nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug eine Schaltung aufweist, mit deren Hilfe es angelassen werden kann, wobei die unter d) genannten Schaltkreiseinrichtungen mit dem Anlasserkreis verbunden sind und diesen bei Vorliegen eines ermittelten Zustandes abschalten.

4-, Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 1,2 oder 5j dadurch gekennzeichnet, daß Schaltkreiseinrichtungen vorhanden sind, die mit den unter a) und b) genannten Schalteinrichtungen zur Feststellung ihrer Betriebsbereitschaft verbunden sind.

5. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreiseinrichtungen eine Warneinrichtung umfassen, wobei die Schaltkreiseinrichtungen zur Feststellung der Betriebsbereitschaft der unter a) und b) genannten Schalteinrichtungen Schaltmittel zur Betätigung der Warneinrichtung aufweisen, wenn beide Schalteinrichtungen nicht betriebsbereit sind,

6. Sicherheitsgurt system nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkreiseinrichtungen zur Feststellung der Betriebsbereitschaft der unter a) und b) genannten Schalteinrichtungen Schaltmittel aufweisen, um

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IT

mindestens einen Teil der elektrischen Schaltkreise des Kraftfahrzeuges abzuschalten, wenn eine der beiden Schalteinrichtungen nicht einsatzbereit ist·

7. Sicherheitsgurt system nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekenn ze ichnet, daß eine Schalteinrichtung vorhanden ist, die durch öffnen einer Kraftfahrzeugtür betätigbar ist und das Schaltmittel mit den unter a) und b) genannten mit diesen verbunden sind, um mindestens einen Teil der Schaltkreise des Kraftfahrzeuges abzuschalten, wobei die Schaltmittel zur Abschaltung der Schaltkreise des Kraftfahrzeugmotors betätigt werden, wenn durch die Schalteinrichtung festgestellt worden ist, daß der Sicherheitsgurt ausgerolt ist, während die unter b) genannte Schalteinrichtung feststellt, daß der Sitz frei ist·

8. Sicherheitsgurt sys tem nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzei chnet, daß der Anlasserschaltkreis des Kraftfahrzeugmotors mit den Schaltkreiseinri-chtungen verbunden ist, derart, daß der Anlasserschaltkreis abgeschaltet wird, wenn der Schaltkreis betätigt wird.

9. Sicherheitsgurt system nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Halbleiterschalt einrichtung mit dem Zündkreis des Kraftfahrzeugmotors verbunden ist, wobei der Halbleiterschalter von einem Leitzustand in einen anderen Leitustand änderbar ist, wobei mit der Halbleiterschalteinrichtung Schaltmittel verbunden sind, um den Leitzustand zu ändern, wenn die unter a) genannten Schalteinrichtungen messen, daß der Sicherheitsgurt sich in einer ausgerollten Lage

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befindet.zu einem Zeitpunkt, bei dem die unter b) genannte Schalteinrichtung feststellt, daß der Sitz frei ist.

10. Sicherheitsgurt sys tem nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennz ei c h η e t, daß die elektrische Schaltung ferner Schaltkreismittel aufweist, die mit der Halbleiterschalteinrichtung verbunden sind, um die Entfernung der unter a) genannten Schalteinrichtung aus dem elektrischen Schaltkreis festzustellen und um den Leitzustand der Halbleiterschalteinrichtung zu ändern.

11. Sicherheitsgurtsystem nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennz eichnet, daß die elektrische Schaltung ferner Schalteinrichtungen aufweist, die mit der Halbleiterschalteinrichtung zur Änderung ihres Leitzustandes verbunden sind, wenn die unter b) genannten Schalteinrichtungen aus der elektrischen Schaltung elektrisch entfernt worden sind.

12. Sicherheitsgurt syst em nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, d a d ure h g e k e η η ζ e i ohne t, daß in dem elektrischen Schaltkreis eine Warneinrichtung und eine zweite HalbleiterschalteinrxGhtung Vorhanden ist, welche mit der Warneinrichtung elektrisch verbunden ist und daß die erste Halbleiterschalteinrichtung und die zweite Halbleiterschalteinrichtung mit der Warneinrichtung elektrisch verknüpft.'ist, um die erste Halbleiterschalteinrichtung von einem Leitzustand in. den anderen zu bringen wenn die Warneinrichtung aus dem elektrischen' Schaltkreis entfernt iilrd.

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