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Sicherheitsgurtwarngerät
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Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsgurtwarngerat für Fahrzeuge
das durch Warnsignale nicht angegurtew te Insassen darauf aufmerksam macht, den
Sicherheitsgurt anzulegen.
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Bei einem solchen Warngerät kann z.B. durch einen Kontakt im Gurtschloss
festgestellt werden, ob der Gurt angelegt ist oder nicht. In Gurtschlösser, bei
denen keine Kontakte für ein Warngerät vorgesehen sind, lassen sich solche Kontakte
nachträglich nur schwer einbauen.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Sicherheitsw gurtwarngerät
anzugeben, das nachträglich ohne großen Aufwand in jedes Fahrzeug eingebaut werden
kann.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den im Hauptanspruch 1 oder den
im ebenanspruch 2 angegebenen kennzeichnenden Merkmalen.
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Bevor anhand bevorzugter Ausführungsoeispiele die Erfindung näher
erläutert wird, soll ihre Wirkungsweise kurz im Prinzip erklärt werden.
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Wenn sich z.B. der Fahrer nach einer Fahrt entgùrtet, wird beim Aufwickeln
des Gurtes die Markierung in der Aufwickelrichtung durch den Markierungslnser gezogen.
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Die Richtung, in welcher die Markierung durch den Markierungsleser
gezogen wurde, in diesem Fall die Aufwickelrichtung,
wird im Markierungsleser
unabhängig davon, ob das Zündschloß ffi betätigt ist oder nicht, gespeichert. Steigt
der Fahrer wieder in sein Fahrzeug und schaltet das Zündschloß ein, so wird der
Speicherinhalt des Markierungslasers abgefragt. Hat der Fahrer den Gurt nicht angelegt,
dann ist im Markierungsleser noch die Aufwickelrichtung vom letzen Entgurten gespeichert0
Es wird deshalb ein Warnsig nal abgegeben.
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Legt der Fahrer nun den Gurt an, so wird die Markierung in der Abwickelrichtung
durch den Markierungsleser gezogen, der alte Speicherinhalt "Aufwickelrichtung"
gelöscht und als neuer Speicherinhalt "Abuiokelrichtung" eingeschrieben.
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Hat sich der Fahrer bereits vor dem betätigen - des Zündschlosses
angegurtet, dann wurde die Markierung in der Abwickalrichtung durch den Markierungsleser
gezogen, wodurch die Aufwickelrichtung gelöscht und die Abwickelrichtung neu abgespeichert
wurde. In diesem Fall wird kein Warnsignal beim Einschalten des Ztindschlosses abgegeben,
denn im Markierungsleser ist beim Einschalten des Zündschlosses die Abwickelrichtung
schon gespeichert. Dadurch unterbleibt die Abgabe von Warnsignalen.
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Sollte der Fahrer während der Fahrt den Gurt lösen, wird die Markierung
in der Aufwickelrichtung durch den Markierungsleser gezogen und infolge dessen wird
die Aufwickelrichtung gespeichert, sodaß wiederum Warnsignale abgegeben werden.
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Anstatt den eingeschalteten Zustand des Zündschlusses als Kriterium
für das Abfragen des Speicherinhaltes
vorzusehen, können auch, wie
im Nehenanspruch 2 angegeben, die Motorgeräusche als Abfragekriterium benutzt werden.
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Bei lauFendem Motcr nimmt ein Kärperschallmikrofon die Motorgeräusche
auF, die in einer Auswerteeinrichtung erkannt werden. Solange die Auswerteeinrichtung
feststellt, daß der Motor läuft, wird ebensn wie bei eingeschaltetem Zündschloß
der Speicherinhalt des Markierungslesers abgefragt und im Fall, daß die Aufwikkelrichtung
gespeichert ist, ein Warnsignal abgegeben.
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Ausserdem wird das Warngerät nach dem Nebenanspruch 2 von einer eigenen
Batterie versorgt, sodaß an der Fahrzeugelektrik und insbesondere am ZündschloSkeine
Änderungen beim Einbau nätig sind. Deshalb ist dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung
besonders gut zum nachträglichen Einbau in ein Fahrzeug geeignet.
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Im Anspruch 3 ist'ein Ausführungsbeispiel angegeben, bei dem die Dauer
der Warnsignale auf eine bestimmte Zeit z.
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B. 30 s begrenzt ist. Dies erscheint sinnvoll, denn sonst würden die
Warnsignale während jeder Fahrt dauernd abgegeben werden, wenn beispielsweise der
Beifahrer sich nicht angurten will oder der Beifahrersitz überhaupt nicht besetzt
ist.
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In den Unteransprüchen 4, 5 und 6 sind die Markierung auf dem Gurt
und die Leseeinrichtung des Markierungslesers beschrieben.
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Figur 1 und Figur 2 zcigen,wie der Gurt G durch eine Führung F geführt
ist, die vorteilhafterweise nach dem Aufwickler oder nach einer Umlenkrolle angebracht
sein kann. In der Führung F sind ein erster und ein zweiter
Reed-Kontakt
K: und K2 hinterei.nander und senkrecht zur Ziehrichtung des Gurtes angebracht.
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Ein Magnetstreifen M7 ist mit seiner Unterseite so.
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auf den Gurt geklebt, daß er beim Durchziehen des Gurtes G durch die
Führung F über die eine Kontaktfeder der beiden Reed-Kontakte K1 und K2 geführt
wird.
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Unterseite und Oberseite bilden die Pole des Magnetstreifen M. Dadurch,
daß der Magnetstreifen M1 je nach der Bewegungsrichtung des Gurtes G erst über die
eine Kontaktfeder des ersten Reed-Kontaktes K1 oder über die eine Kontaktfeder des
zweiten Reed-Kontaktes K2 geführt wird, wird zuerst der erste oder der zweite Reed-Kontakt
kurz geschlossen.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Anspruch 4 ist ein Magnetstreifen
M2 so auf den Gurt G geklebt, daß er beim Bewegen des Gurtes G jeweils über beide
Kontaktfedern der beiden Reed-Kontakte K1 und K2 geführt wird. Ober-und Unterseite
hilden wieder die Pole des Magnetstrei fens MZ, jedoch ist die eine Hälfte, die
über die einen Kontaktfedern der Reed-Kontakte K1 und K2 geführt wird, entgegengesetzt
magnetisiert wie die andere Hälfte des Magnetstreifens M2, die über die anderen
Kontaktfedern der beiden Reed-l',ontakte K1 und K2 geführt wird.
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Es genügt deshalb eine geringere Magnetisierung für den Magnetstreifen
M2, um die Kontaktfedern eines Reed-Kontaktes zu schließen, als sie für den Magnetstreifen
MI nötig ist. Aus diesem Grund kann der Magnetstreifen M2 dünner ausgeführt werden
als der Mognetstr2ifen'M1.
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Um Toleranzen der Führung F und der Reed-Kontakte K1 und K2 auszugleichen,
ist es sinnvoll, zwischen den beiden entgegengesetzt magnetisierten Hälften eine
schmale
magnetisch neutrale Z;one im Magnetstreifen M2 zu belassefla
Bei dem im Anspruch 7 angegebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung llegt in an/sich
bekannter Weise der Minuspol der Autobatterie 8 an Masse, während ebenfalls in a#ich
bekannter Weise der Pluspol der Autobatterie 8 mit dem einen Anschluß des Zündachlosses
9 verbunden ist« Der pluspol der Autobatterie 8 ist ausserdem.
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über eine Reihenschaltung aus einem ersten Widerstand R1, einer ersten
Diode D1 und einer ersten Kapazität C1 mit Masse verbunden. Der gemeinsame Anschluß
der ersten Diode D1 und der ersten Kapazität C1 bildet den positiven Versorgungsspannungsausgang
+ U8 .
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Der erste und der: zweite Reed-Kontakt Kl und K?, die in der bereits
beschriebenen Führung angeordnet sind, liegen mit dem einen Anschluß auf Masse.
Der andere An schluß des ersten Reed-Kontaktes K1 ist mit dem S-Eingang eines RS-Flipflops
FF verbunden, während der andere Anschluß des zueiten Reed-Kontaktes K2 mit dem
R-Eingang des RS-Flipflops FF verbunden ist. Ausserdem sind sowohl der S-als auch
der R-Eingang des RS-Flipflops FF über je eine Parallelschaltung aus einem zweiten
Widerstand R2 und einer zweiten Kapazität C2 bzw.
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aus einem dritten Widerstand R3 und einer dritten Kapazität C3 mit
dem positiven Versorgungsspannungsausgang + U8 verbunden.
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Reed-Kontakte, zweiter und dritter Widerstand, zweite und dritte Kapazität
sowie das Flipflop bilden den Markierungsleser.
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Der Q-Ausgang des RS-Flipflops FF ist mit dem Emitter
eines
Transistors T verbunden Seine Basis ist einerseits über eine Reihenschaltung aus
einer Zener-Diode Z und einem vierten Widerstand R4 mit dem anderen nicht am Pluspol
der Autobatterie 8 liegenden Anschluß des Zündschlosses ZS und andererseits über
eine Parallelschaltuiig aus einem fünften Widerstand R5 und einer vierten Kapazität
C4 mit Masse verbunden. Der Kollektor des Transistors T ist über einen sechsten
Widerstand R6 mit dem positiven \Jersorgungsspannungausgang + U8 verbunden.
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Es ist ferner ein Oszillator OS vorgesehen, dessen Ausgang mit dem
Eingang eines mehrstufigen Teilers ZN verbunden ist. Der Rücksetzeingang des Teilers
ZN ist mit dem Kollektor des Transistors T verbunden. Der Ausgang einer Zwischenstufe
des Teilers ZN ist mit dem Takteingang einer getakteten Schwingschaltung SW, die
zusätzlich einen Piezo-Summer enthält, verbunden. Der Ausgang der Endstufe des Teilers
ZN ist über eine zweite Diode D2 mit dem Sperreingang des Oszillators OS verbunden.
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Oszillator OS und mehrstufiger Teiler ZN können beispielsweise mit
dem integrierten Baustein CD 4060 gebildet werden.
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Wenn der Gurt angelegt wird, so wird der Magnetstreifen in der Abwickelrichtung
zuerst am zweiten und zuletzt am ersten Reed-Kontakt vorbeigeführt, sodaß beim Schließen
des ersten Reed-Kontaktes K1 der Ausgang des Flipflops FF auf "1" gesetzt wird.
Wird dagegen der Gurt abgelegt, so wird der Magnetstreifen in der anderen Richtung
zuerst am ersten und zuletzt am zweiten Reed-Kontakt K2 vorbeigeführt, sodaß beim
Schließen des zweiten Reed-
Kontaktes K2 der Ausgang des Flipflops
FF auf logisch 11011 zurück gesetzt wird. Diese Vorgänge laufen unabhängig davon2
ob das Zündschloß. ZS geschlossen ist oder nicht, immer gleich ab.
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Bei nicht geschlossenem Zündschloß ZS ist der Tran.-sistor T gesperrt,
sodaß der Rücksetzeingang des mehrstufigen Teilers ZN an logisch "1" liegt. Der
Teiler gibt deshalb an seiner Zwischenstufe, die mit dem Takteingang der Schwingsohaitung
SW verbunden ist keinen Takt ab. Deshalb gibt der Piezo-Summer unabhängig davon,
ob das Flipflop PF gesetzt ist oder nicht, keina getakteten Summtöne ab.
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Bei geschlossenem Zündschloß wird der Transistor T durchgeschaltet.
Es. sind nun zwei Fälle zu unterscheiden, der Fall daß im Flipflop FF die Abwickelrichtung
in Form einer logischen 11111 gespeichert ist und der Fall, daß dia Aufwickelrichtung
in Form einer logischen 11011 gespeichert ist.
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Im Fall der Abwickelrichtung, also bei angelegtem Gurt, wird der Rücksetzeingang
des mehrstufigen Zählers ZN wegen des durchgeschalteten Transistors T an die logische
"1" am Ausgang des Flipflops FF gelegt. Dadurch bleibt der Teiler weiterhin zurückgesetzt.
Es ertönt kein Summton.
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Im Fall der Aufwickelrichtung, also bei abgelegte Gurt, liegt dagegen
der Rücksetzeingang des Teilers ZN an logisch "0" . Der Teiler ZN gibt am Ausgang
seiner Zwischenstufe, die mit der Schwingschaltung SW verbunden ist, einen Takt
ab. Der Piezo-Summer gibt deshalb getaktete Summtöne ab. Sobald der in den einzelnen
Stufen des Teilers
ZN heruntergeteilte Takt an der Endstufe des
Teilers ankommt - nach etwa 30s - wird der Oszillator OS über die zweite Diode D2
gesperrt. Da der Teiler IN vom Oszillator OS keinen Takt mehr erhält, gibt der Piezo-Summer
keine Summtöne mehr ab. Erst durch Rücksetzen des Teilers ZN, sei es durch Uffnen
des Zündschloßes ZS oder durch eine logische i am Q-Ausgang des RS-Flipflops FF,
wird der Oszillator OS wieder freigegeben.
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Beim Anlassen des Motors kann die Spannung an der Autohatterie 8 soweit
absinken, daß ohne zusätzliche Maßnahmen die im Flipflop FF abgespeicherte Bewegungsrichtung
gelöscht werden könnte. Um während des Anlassens die Spannungsversorgung sicherzustellen,
sind die Zener-Diode Z, die erste Diode Dl und die erste Kapazität Cl vorgesehen.
Sinkt die Batteriespannung tatsächlich unter einen kritischen Wert ab, dann sperrt
die Zener-Diode Z. Gleichzeitig wird dadurch der Transistor T gesperrt. Die erste
Kapazität Cl wird wegen der ersten Diode Dl vom Pluspol der Autobatterie B getrennt
und kann solange die Spannungsversorgung übernehmen, bis die Batteriespannung wieder
am Ende des Anlaßvorgangs ansteigt. Da der Teiler ZN infolge des gesperrten Transistors
T zurückgesetzt ist, erhält der größte Stromverbraucher, die Schwingachaltung SW
mit Piezo-Summer, keinen Takt und verbraucht deshalb auch keinen Strom.
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Es steht demnach die gesamte in der ersten Kapazität Cl gespeicherte
Energie dem in C-MOS-Technik ausgeführten Flipflop FF zur Verfügung.
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Bei dem im Anspruch 8 angegebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung
sind der erste Widerstand R1 unmittelbar nach dem Pluspol der Autobatterie B und
der vierte
Widerstand R4 unmittelbar nach dem Zündschloß Z5 angebracht.
Da beide Widerstände der Strombegrenzung dienen, müssen nur die kurzen Leitungen
von der Autobatterie B und vom Zündschloß ZS zu ihnen den für Fahr-2 zeuge vorgesehriehenen
Querschnitt von 0,5 cm aufweisen, die restlichen Leitungen können einen geringeren
Querschnitt haben.
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Weil bei einem Kurzschluß an den Leitungen mit geringerem Querschnitt
der Kurzschlußstrom wegen den Wi.derständen R1 und R4 begrenzt wird, tritt keine
wesentliche Erwärmung der defekten Leitungen auf. Somit besteht nicht die Gefahr
eines durch Kurzschluß verursachten Brandes im Fahrzeug.