DE3412858C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Gurt­ lose eines Sicherheitsgurtes gemäß dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 und eine Aufrollvorrichtung zur Durchführung die­ ses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

Ein herkömmliches Verfahren und eine entsprechende Aufroll­ vorrichtung dieser Art werden in der DE-OS 31 08 612 be­ schrieben. Bei der bekannten Vorrichtung ist die Gurt-Auf­ rollwelle über ein Planetengetriebe mit einer Aufrollsperre verbunden, die im betätigten Zustand ein Ausziehen des Sicherheitsgurtes entgegen der Kraft einer Rückholfeder gestattet, jedoch eine Drehung der Aufrollwelle über eine bestimmte Stellung hinaus in Aufrollrichtung verhindert, so daß eine bestimmte Gurtlose eingestellt und der Benutzer von der als unangenehm empfundenen Zugspannung des Sicher­ heitsgurtes entlastet wird. Die Aufrollsperre wird nach dem Anlegen des Sicherheitsgurtes elektromagnetisch be­ tätigt und ist so konstruiert, daß eine Bezugsposition für die Einstellung der Gurtlose erst dann fixiert wird, wenn die Aufrollwelle erstmals in Auszugsrichtung gedreht wird.

Das Funktionsprinzip dieser Vorrichtung beruht auf der Überlegung, daß der Benutzer beim Anlegen des Sicherheits­ gurtes zunächst eine vorgebeugte Stellung einnimmt und sich dann im Sitz zurücklehnt, so daß der Gurt zunächst bis in eine der normalen Sitzhaltung entsprechende Minimal­ position eingezogen wird. Diese momentane Minimalposition bildet dann die Bezugsposition für die Einstellung der Gurtlose. Wenn der Gurt anschließend um den Betrag der Gurtlose wieder ausgezogen wird, so wird er aufgrund der Wirkung der Aufrollsperre in einer der gewünschten Gurtlose entsprechenden Stellung gehalten. Ist der Gurtauszug aber geringer als die Gurtlose, so sind anschließende Auf- und Abwickelbewegungen solange möglich, bis der Abwickelweg die Gurtlose über­ schreitet.

Die herkömmliche Vorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die Bezugsposition nur dem Minimum entspricht, das dem Gurt-Ausgzug um die Gurtlose vorausgeht. Wenn sich der Benutzer nach dem Anlegen des Sicherheitsgurtes bereits wieder nach vorn beugt, bevor er die endgültige Sitzhaltung eingenommen hat, wird daher die Bezugsposition auf eine zu große Gurt­ länge eingestellt, so daß sich eine im Hinblick auf die Sicherheit des Benutzers zu große Gurtlose ergibt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ver­ fahren und eine Vorrichtung anzugeben, die eine Einstel­ lung der Gurtlose ermöglicht, die der endgültigen Sitzstellung des Benutzers bei eng anliegendem Gurt entspricht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Ver­ fahren mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver­ fahrens ist in Patentanspruch 2 angegeben.

Zum Stand der Technik ist noch auf die Druckschriften DE-OS 28 44 553 und US-PS 37 71 742 hinzuweisen. Gemäß der DE-OS 28 44 553 wird die Aufrollsperre mit Hilfe eines Zeitgliedes erst ein gewisses Zeitintervall nach dem Anlegen des Sicherheitsgurtes betätigt. Aus der US-PS 37 71 742 ist es bekannt, die Gurtlose nach der Betätigung der Aufrollsperre mit Hilfe eines Elektromotors einzustellen. Selbst bei einer Kombination dieser bekannten Maßnahmen wäre jedoch nicht unter allen Bedingungen gewährleistet, daß die Bezugsposition für die Einstellung der Gurtlose dem absoluten Minimum der Gurt-Auszugslänge im gewählten Zeitintervall entspricht.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Aufroll­ vorrichtung für Sicherheitsgurte in einem Schnitt längs einer Linie C-C in Fig. 2;

Fig. 2 ist eine Seitenansicht der Aufrollvor­ richtung, die teilweise längs einer Linie A-A und teilweise löngs einer Linie B-B in Fig. 1 aufgeschnitten ist;

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer Steuereinheit für die Aufrollvorrichtung;

Fig. 4(A) und 4(B) sind Flußdiagramme zur Erläuterung der Arbeits­ weise der Steuereinheit;

Fig. 5 bis 8 sind Schnitte längs der Linie A-A in Fig. 1 und veranschaulichen unterschiedliche Betriebs­ zustände der Aufrollvorrichtung;

Fig. 9 und 10 sind Darstellungen zur Veranschaulichung der Arbeitsweise eines hoch empfindlichen Beschleu­ nigungssensors.

Gemäß Fig. 1 und 2 umfaßt eine Aufrollvorrichtung für einen Sicherheitsgurt 5 ein Ge­ häuse 1 mit zwei parallelen Seitenwänden 1 a, 1 b. Eine Gurt- Aufrollwelle 2 erstreckt sich zwischen den Seitenwänden 1 a und 1 b und ist drehbar in Öffnungen 1 c und 1 d der Seiten­ wände gelagert. Die Aufrollwelle 2 wird durch eine Rück­ holfeder 4 ständig in Aufroll- oder Rückzugsrichtung, d. h., im Uhrzeigersinn in Fig. 2 vorgespannt. Die Rückholfeder 4 ist als Spiralfeder ausgebildet, die mit ihrem äußeren Ende an einer fest an der Seitenwand 1 a montierten Feder-Ab­ deckung 7 und mit ihrem inneren Ende an der Aufrollwelle 2 verankert ist. Die Aufrollvorrichtung umfaßt ferner ein einstückig mit der Aufrollwelle 2 ausgebildetes Klinken­ rad 6 b, einen Hebel 6 a mit einer mit dem Klinkenrad 6 b verrastbaren Klinke 6 c und einen Massekörper 27. Diese Bau­ teile bilden zusammen einen bekannten Notarretierungsmecha­ nismus. Die Konstruktion dieses Notarretierungsmechanismus entspricht dem Stand der Technik und soll daher nicht näher beschrieben werden.

Die Aufrollwelle 2 weist einen Endabschnitt mit verringer­ tem Durchmesser auf, auf dem ein mit einer Außenzahnung 8 b versehenes Klinkenrad 8 drehbar montiert ist. Das Klinken­ rad 8 weist einen hülsenförmigen Abschnitt 8 d auf, der mit einem nach innen ragenden Vorsprung 8 a versehen ist, wie am besten in Fig. 2 zu erkennen ist. Innerhalb des hülsen­ förmigen Abschnitts ist ein Speicherrad 10 angeordnet. Das Speicherrad 10 ist drehbar auf der Aufrollwelle 2 montiert und in axialer Richtung durch einen Sprengring 12 festgelegt. Gemäß Fig. 2 ist das Speicherrad 10 mit einem nach außen ragenden Vorsprung 10 b vesehen, der an dem Vorsprung 8 a des Klinkenrades 8 anschlägt. Das Speicherrad 10 wird durch eine zwischen dem Speicherrad 10 und dem Klinkenrad 8 wirkende Spiralfeder 9 ständig im Uhrzeigersinn in Fig. 2 vorgespannt, so daß der Vorsprung 10 b gegen den Vorsprung 8 a gespannt wird.

Gemäß Fig. 2 ist ein Arretierungshebel 17 mit einem Ende gelenkig an einem Zapfen 19 befestigt. Der Arretierungs­ hebel 17 ist mit Zähnen 17 a versehen, die in die Außen­ zahnung 8 b des Klinkenrades 8 eingreifen. Der Arretierungs­ hebel 17 wird durch eine Feder 18 in eine Frei-Stellugng vorgespannt, in der er das Klinkenrad 8 freigibt. Das dem Zapfen 19 entgegengesetzte Ende des Arretierungshebels 17 wird durch eine Spule 20 eines Elektromagneten angezogen und entgegen der Kraft der Feder 18 in die Eingriffsstellung überführt, in der die Zähne 17 a in die Außenzahnung 8 a des Klinkenrades 8 eingreifen und das Klinken­ rad 8 verriegeln, wenn die Spule 20 erregt wird.

Das Speicherrad 10 dient als Planetenträger eines Planeten­ getriebes, das ein drehfest auf der Aufrollwelle 2 mon­ tiertes Sonnenrad 13, ein drehbar auf einer an dem Speicher­ rad 10 befestigten Achse 10 a angeordnetes Planetenrad 14 und ein Hohlrad 26 mit Innenzahnung 26 b umfaßt. Das Hohlrad 26 ist drehbar auf einem Nabenabschnitt 15 a einer am Umfang geschlitzten Scheibe 15 montiert. Die Scheibe 15 ist ihrerseits drehfest auf der Aufrollwelle 2 befestigt. Das Hohlrad 26 ist zusätzlich mit einer Außenzahnung 26 a versehen und bildet ein Schnecken­ rad, das mit einer Schnecke 21 kämmt. Die Schnecke 21 wird durch einen Elektromotor 25 angetrieben, mit dem sie gemäß Fig. 2 über eine auf der Ausgangswelle des Motors befestigte Schnecke 23 und ein mit der Schnecke 21 drehbares Schnecken­ rad 22 in Verbindung steht. Zur Abtastung des Drehwinkels sowie der Drehrichtung der Aufrollwelle 2 ist eine Abtasteinrichtung 16 vorgesehen, die durch die Schlitz-Scheibe 15 und einen an der Seitenwand 1 b befestigten optischen Positionsgeber 16′ gebildet wird. Der Postionsgeber 16′ umfaßt zwei Lichtschranken 16 a und 16 b (Fig. 2), die in bekannter Weise in vorgegebenem Winkelabstand in bezug auf die Drehung der Schlitzscheibe 15 angeordnet sind. Jede der Lichtschranken 16 a und 16 b erzeugt entsprechend den Durchgängen der Schlitze der Schlitz­ scheibe 15 ein binäres Ausgangssignal, das zur Ermittlung des Winkels und der Richtung der Drehung der Aufrollwelle 2 leicht weiterverarbeitet werden kann.

Der Elektro-Motor 25 und die Spule 20 werden durch eine in Fig. 3 im Blockdiagramm dargestellte Steuereinheit 30 betätigt. Die Steuereinheit 30 umfaßt in üblicher Weise eine Zentraleinheit, eine Ein- und Ausgabeschaltung, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen Nur-Lese- Speicher (ROM) und einen Zeitgeber (A). Ein in dem Nur- Lese-Speicher gespeichertes Programm wird durch das in Fig. 4(A) und 4(B) gezeigtes Flußdiagramm veranschau­ licht.

In Fig. 3 ist mit 31 eine Batterie zur Spannungsversorgung der Steuereinheit 30 bezeichnet. Die Steuereinheit nimmt Eingangssignale von den Lichtschranken 16 a, 16 b, einem Schloß-Schalter 32, einem Sitz-Schalter 33, einem Fahrzeug­ geschwindigkeits-Sensor 34 und einem Trägheitssensor 35 auf.

Der Schloß-Schalter 32 weist eine bekannte Konstruktion auf. Der Sitz-Schalter spricht auf eine Längsverschiebung des Sitzes in bezug auf Fahrzeugboden sowie auf eine Winkelverstellung der Rückenlehne des Sitzes an.

Der Schloß-Schalter 32 ist normalerweise geöffnet und wird geschlossen, wenn die Schloßzunge des Sicherheitsgurtes 5 in dem Schloß der Gurtverankerung verrastet wird. Der Sitz-Schalter 33 ist normalerweise geschlossen und wird geöffnet, wenn der Einstellmechanismus des Sitzes oder der Rückenlehne betätigt wird.

Der Fahrzeuggeschwindigkeits-Sensor 34 setzt die Drehung der Tachowelle in eine Impulsfolge um.

Der Trägheitssensor 35 umfaßt gemäß Fig. 1, 9 und 10 einen fest an der Seitenwand 1 a montierten Halter 40, einen stehend angeordneten Trägheitskörper 42, einen Hebel 44 und einen mit einem Betätigungsglied 48 versehenen Mikro­ schalter 46. Wenn die auf die Aufrollvorrichtung wirkende Beschleunigung oder Verzögerung einen vorgegebenen Schwellen­ wert überschreitet, der kleiner ist als der Schwellenwert, bei dem die Notarretierungsvorrichtung die Aufrollwelle 2 verriegelt, so führt der Trägheitskörper 42 eine Kippbe­ wegung aus und hebt den Hebel 44 an, wie in Fig. 10 gezeigt ist. Der Hebel 44 beaufschlagt das Betätigungsglied 48 und schließt auf diese Weise den Mikroschalter 46. Solange die Beschleunigung oder Verzögerung dem Betrage nach klei­ ner als der niedrige Schwellenwert ist, so verbleibt der Trägheitskörper 42 in der in Fig. 9 gezeigten Stellung.

Nunmehr soll anhand des Flußdiagramms in Fig. 4(A) und 4(B) die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Aufrollvor­ richtung erläutert werden.

• 1. Wenn die Schloßzunge noch nicht in dem Gurtschloß verrastet ist, so wird der Sicherheitsgurt 5 unter der Wirkung der Rückholfeder 4 auf die Aufrollwelle 2 aufgerollt:
• Das Programm der Steuereinheit führt die Programmschritte 90, 91, 92 aus. Es werden Ausgangssignale des Sitz-Schal­ ters 33 und des Trägheitssensors 35 bzw. des Schloß-Sen­ sors 32 gelesen, bevor der Programmschritt 101 aus­ geführt wird, in Schritt 101 wird abgefragt, ob der Sitz-Schalter 33 geschlossen ist oder nicht. Da der Sitz-Schalter 33 geöffnet ist, wenn der Benutzer durch Betätigung des Gleitmechanismus oder des Kippmechanismus der Rückenlehne die gewünschte Sitz­ position einstellt, springt das Programm in diesem Fall zu einem Schritt 140, und die Stromversorgung der Spule 20 wird unterbrochen, bevor das Programm zum START zurück­ kehrt. Somit ist in diesem Fall die Spule 20 entregt, und der Arretierungshebel 17 gibt unter der Wirkung der Feder 18 das Klinkenrad 8 frei.
• Wenn nach dem Enstellen der gewünschten Sitzposition der Sitz-Schalter 33 geschlossen wird, läuft das Programm im Anschluß an den Schritt 101 zu einem Schritt 102 weiter, und es wird anhand des Ausgangssignals des Träg­ heitssensors 35 entschieden, ob die Beschleunigung oder Verzögerung des Fahrzeugs größer oder kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ist. Da das Fahrzeug steht, geht das Programm vom Schritt 102 zu dem Schritt 103 über, wo eine Entscheidung getroffen wird, ob der Schloß-Schalter 32 geschlossen ost oder nicht. Da der Schloß-Schalter 32 vor dem Anlegen des Sicherheitsgurtes 5 geöffnet ist, springt das Programm von dem Schritt 103 zu dem Schritt 140 und kehrt anschließend zum START zurück. Somit bleibt der Arretierungshebel 17 in der Frei-Stellung. Da unter dieser Bedingung der Arretierungshebel 17 nicht mit dem Klinkenrad 8 in Eingriff steht, kann die Aufrollwelle 2 in beide Richtungen, also sowohl in Aufrollrichtung unter der Wirkung der Rückholfeder 4 als auch entgegen der Wirkung der Rückholfeder in Auszugsrichtung gedreht werden; denn obgleich das mit der Schnecke 21 in Eingriff stehende Hohl­ rad 26 festgehalten wird, sind das Klinkenrad 8 und das Speicherrad 10 in beide Richtungen drehbar, da das Planetenrad 14 in beide Richtungen um das Sonnenrad umlaufen kann. Somit kann der Sicherheitsgurt 5 aus der Aufrollvorrichtung herausgezogen werden. Beim Ab­ rollen des Sicherheitsgurts 5 dreht sich die Aufroll­ welle 2 im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 5, d. h., in Auszugsrichtung, und das Planetenrad 14 dreht sich im Uhrzeigersinn um die Achse 10 a und läuft im Gegenuhr­ zeigersinn um die Achse des Sonnenrads 13 um, so daß das Speicherrad 10 im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird. Das Klinkenrad 8 wird im Gegenuhrzeigersinn mitgedreht, da das Klinkenrad über die Feder 9 mit dem Speicherrad verbunden ist. Die Drehung der Aufrollwelle 2 trotz der Arretierung des Hohlrades 26 wird dadurch ermöglicht, daß das Planetenrad 14 um das Sonnenrad umläuft.
• 2. Nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne nach dem Verrasten des Sicherheitsgurtes in dem Gurtschloß wird die Gurtlose eingestellt und in Form einer bestimmten Winkelstellung des Speicherrades 10 gespeichert:
• Beim Einrasten des Gurtschlosses wird der Schloß-Schalter 32 geschlossen. In diesem Fall läuft das Programm von dem Schritt 103 zu dem Schritt 104, und der Zeitgeber A wird ausgelöst. In dem Zeitgeber A ist eine vorgegebene Zeit­ spanne To von beispielsweise 10 Sekunden eingestellt. Die Dauer dieses Zeitintervalls wird empirisch ermittelt und richtet sich danach, wie lange der Benutzer nach dem An­ legen des Sicherheitsgurtes normalerweise benötigt, um seine endgültige Sitzstellung einzunehmen. Im Anschluß an den Programmschritt 104 läuft das Programm weiter zu einem Schritt 124. Dort wird ein bestimmter Sollbetrag M für die Gurtlose - entsprechend einem be­ stimmten Drehwinkel - auf den Wert 1000 eingestellt.
• Anschließend wird in Schritt 125 der die tatsächliche Gurtlose L auf den Wert 0 eingestellt. Nach dem Setzen der Werte M und L läuft das Programm zu einem Schritt 105, wo entschieden wird, ob das Ausgangssignal T _A des Zeit­ gebers kleiner als To ist. In Schritt 105 wird somit die Zeit T _A überwacht, die seit dem Verrasten des Sicher­ heitsgurtes in dem Schloß vergangen ist. Wenn der Wert T _A kleiner als To ist, läuft das Programm von dem Schritt 105 zu einem Schritt 106, wo entschieden wird, ob Dreh­ winkel-Impulse von dem Positionsgeber 16 abgegeben worden sind. Wenn keine derartigen Impulse aufgetreten sind, kehrt das Programm zu dem Schritt 105 zurück. Wenn jedoch in Schritt 106 festgestellt wird, daß Drehwinkel-Impulse aufgetreten sind, so wird in einem Schritt 107 anhand der Impulse des Positionsgebers 16 entschieden, ob die Auf­ rollwelle 2 in Aufrollrichtung, d. h., im Uhrzeigersinn in Fig. 6 gedreht wurde. Bei Drehung in Aufrollrichtung wird in einem Programmschritt 108 der Wert L um 1 gesenkt, während anderenfalls in einem Programmschritt 109 der Wert L um 1 erhöht wird. Nach Ausführung des Schrittes 108 oder 109 wird in einem weiteren Programmschritt 110 entschieden, ob der neue Wert L kleiner ist als M. Falls L kleiner ist als M, so wird dem Regster M in Schritt 111 der Wert L zugewiesen, und das Programm kehrt zu Schritt 105 zurück. Die Aufrollwelle 2 kann sich unter der Wirkung der Rück­ holfeder 4 in Aufrollrichtung, d. h., im Uhrzeigersinn in Fig. 6 drehen und den Sicherheitsgurt 5 so weit aufrollen, daß eine gegebenenfalls vorhandene Überlänge beseitigt wird. Da das Hohlrad 26 festgelegt ist, führt die gemeinsame Drehung der Aufrollwelle 2 und des Sonnenrades 13 im Uhrzeigersinn zu einer Drehung des Speicherrades 10 des Klinkenrades 8 im gleichen Drehsinn.
• Die Winkelstellung, die dem span­ nungslosen Zustand entspricht, wird dadurch gespeichert, daß eine weitere Drehung des Speicherrades 10 in der der Aufrollrichtung der Aufrollwelle 2 entsprechenden Rich­ tung verhindert wird.
• Wenn das Zeitsignal T _A des Zeitgebers das vorgegebene Zeitintervall To überschritten hat, in dem anzunehmen ist, daß der Benutzer einmal die endgültige Sitzposition einge­ nommen hat, so springt das Programm von dem Schritt 105 zu einem Schritt 130, und die Spule 20 wird durch Zufurh eines elektrischen Stromes erregt. Durch die Erregung der Spule 20 wird der Arretierungshebel 17 entgegen der Kraft der Feder 18 in die Verriegelungsstellung gezogen, in der er das Klinkenrad 8 verriegelt. Da der Vorsprung 10 b des Speicherrads 10 an dem Vorsprung 8 a des Klinkenrades 8 anliegt, wird eine Weiterdrehung des Speicherrades 10 in der der Aufrollrichtung der Aufrollwelle entsprechenden Richtung verhindert. Somit wird die Winkelstellung der Auf­ rollwelle 2 in dem Augenblick, in dem der Sicherheitsgurt eng an dem Körper des Benutzers anliegt, dadurch gespeichert, daß das Planetenrad 14 gehindert wird, in Aufrollrichtung der Aufrollwelle 2 um das Sonnenrad 13 umzulaufen. In diesem Augenblick ist der spannungslose Zustand erreicht, in dem eine Weiterdrehung der Aufrollwelle 2 in Aufrollrichtung verhindert wird. Die Aufrollwelle 2 kann sich jedoch in Auszugsrichtung drehen, da das Planetenrad 14 entgegen der Kraft der Feder 9 in Auszugsrichtung umlaufen kann.
• 3. Automatisches Einstellen der angemessenen Gurtlose nach Erreichen des span­ nungslosen Zustands:
• Nach der Ausführung des Schritts 130 in dem Flußdia­ gramm in Fig. 4(A) und 4(B) wird in einem Schritt 112 einem Register Ls der Drehwinkel L im Zeitpunkt der Er­ regung der Spule 20 gespeichert. Anschließend wird in Schritt 113 die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 34 angezeigte Fahrzeuggeschwindigkeit V abgelesen und in einem Schritt 114 eine angemessene Gurtlose δ als Funktion δ gleich f (v) berechnet. Das heißt, die Gurtlose δ ist variabel in Abhängigkeit von der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Sodann wird in Schritt 115 zu der berechneten Gurtlose δ der Bezugswert M addiert. In Programmschritt 116 wird die Differenz DL zwischen den Werten Lo und Ls berechnet.
• Anschließend wird in Schritt 117 eine Entscheidung ge­ troffen, ob die berechnete Differenz L größer als ein kleiner Wert ε ist. Der Wert ε ist so gewählt, daß ein Schwingen des Nachführ-Systems vermieden wird. Wenn DL größer ist als ε, so wird in Schritt 118 ein Befehls­ signal zum Drehen des Elektromotors 25 in Gurt-Auszugs­ richtung erzeugt, und das Programm läuft weiter zu einem Schritt 95, wo der durch den Positionsgeber 16 angegebene Drehwinkel L gelesen wird. Anschließend wird in Schritt 119 die Differenz Lo-L mit dem kleinen Wert ε verglichen. Wenn die Differenz Lo-L größer als ε ist, kehrt das Pro­ gramm zu Schritt 118 zurück, und der Elektromotor 25 läuft weiter in Auszugsrichtung bis die Differenz Lo-L gleich dem oder kleiner als Wert ε wird. Sobald die Differenz den Wert ε unterschreitet, springt das Programm zu einem Schritt 123, und die Drehung des Elektromotors 25 wird beendet. An­ schließend kehrt das Programm zum START zurück.
• Wenn der Vergleich in Schritt 117 ergibt, daß die Differenz DL kleiner oder gleich ε ist, springt das Programm zu einem Schritt 120, und es wird entschieden, ob die Differenz L kleiner als -ε ist. Ist dies nicht der Fall, so kehrt das Programm zum START zurück. Der Elektromotor 25 wird nicht betätigt, da die Differenz DL innerhalb der vorgegebenen Toleranz liegt. Wenn sich in Schritt 120 er­ gibt, daß DL kleiner als -ε ist, so wird in Schritt 121 ein Befehlssignal zum Antrieb des Elektromotors 25 in Aufrollrichtung erzeugt. In einem Schritt 96 wird der von dem Positionsgeber 16 gemessene Drehwinkel L gelesen. In einem Schritt 122 wird entschieden, ob die Differenz L-Lo größer als der kleine Wert ε ist. Ist dies der Fall, so kehrt das Programm zu Schritt 121 zurück. Ist in Schritt 122 die Differenz L-Lo kleiner oder gleich ε, so läuft das Programm weiter zu einem Schritt 123, die Drehung des Elektromotors 25 wird beendet und das Programm kehrt zum START zurück.
• Da die Ausführung der Programmschleifen 118, 95, 119 bzw. 121, 96, 122 verhältnismäßig lang dauert, wird in jeder der Rücksprung-Routinen ein Unterprogramm ähnlich den Schritten 101, 102, 103 und 140 ausgeführt. Hierdurch wird gewähr­ leistet, daß die Gurtlose aufgehoben wird, falls das Fahrzeug verzögert wird oder falls der Sicherheitsgurt wärend dieser Zeit aus dem Gurtschloß gelöst wird.
• Nunmehr soll unter Bezugnahme auf Fig. 7 erläutert werden, wie die Aufrollwelle 2 gedreht wird, wenn der Elektromotor 25 zur Gurtloseeinstellung in Programmschritt 118 in Auszugsrichtung läuft.
• Die Drehung des Elektromotors 25 führt zu einer Drehung des Hohlrades 26 im Uhrzeigersinn in Fig. 7. Dies führt dazu, daß sich das Planetenrad 14 ebenfalls im Uhrzeiger­ sinn um die Achse 10 a dreht und die Tendenz hat, im Uhr­ zeigersinn um das Sonnenrad umzulaufen. Die Umlaufbe­ wegung des Planetenrades 14 im Uhrzeigersinn wird jedoch dadurch verhindert, daß das Speicherrad 10 mit dem ver­ riegelten Klinkenrad 8 in Eingriff steht. Daher führt die Drehung des Planetenrades 14 im Uhrzeigersinn zu einer Drehung des Sonnenrades 13 und damit der Aufrollwelle 2 im Gegenuhrzeigersinn, d. h., in Gurt-Auszugsrichtung. Auf diese Weise wird der Sicherheitsgurt 5 nachgelassen. Der Elektro­ motor 25 dreht die Aufrollwelle 2 solange in Auszugsrich­ tung, bis der gewünschten Gurtlose Lo eingestellt ist (das Programm durchläuft die Schleife 118, 95, 119 und 123).
• Anschließend soll beschrieben werden, wie die Aufrollwelle 2 zur Gurtloseeinstellung in Aufrollrichtung gedreht wird, wenn der Elektromotor 25 in Programmschritt 121 in Aufrollrichtung läuft.
• Die Drehung des Elektromotors 25 in Aufrollrichtung führt zu einer Drehung des Hohlrades 26 im Gegenuhrzeigersinn in Fig. 7. Diese Drehung des Hohlrades 26 bewirkt, daß sich das Planetenrad 14 im Gegenuhrzeigersinn um seine Achse dreht und zugleich im Gegenuhrzeigersinn umläuft.
• Der Elektromotor 25 läuft solange in Aufrollrichtung, bis die gewünschte Gurtlose Lo ein­ gestellt ist (das Programm durchläuft die Schleife 121, 96, 122 und 123).
• 4. Anhand von Fig. 8 soll nunmehr beschrieben werden, wie die Aufrollvorrichtung den Sicherheitsgurt 5 nachläßt, wenn der Benutzer seine Sitzstellung ändert, beispiels­ weise um einen Gegenstand aus dem Handschuhfach zu ent­ nehmen.
• Da das Planetenrad 14 entgegen der Kraft der Feder 9 in einem begrenzten Winkelbereich im Gegenuhrzeigersinn um das Sonnenrad 13 umlaufen kann, können sich das Sonnenrad 13 und die Aufrollwelle 2 im Gegenuhrzeigersinn drehen, ob­ gleich das Hohlrad 26 durch den Eingriff mit der Schnecke 21 festgelegt ist. Auf diese Weise kann der Sicherheitsgurt weiter aus der Aufrollvorrichtung ausgezogen werden und sich der veränderten Körperhaltung des Benutzers anpassen. Die Drehung des Sonnenrades 13 im Gegenuhrzeigersinn führt zu einer Drehung des Planetenrades 14 im Uhrzeigersinn und damit zu einer Drehung des Speicherrades 10 im Gegenuhrzeigersinn ent­ gegen der Kraft der Feder 9. Der Winkelbereich der Drehung des Speicherrades 10 im Gegenuhrzeigersinn wird unter diesen Umständen durch die Feder 9 begrenzt. Wenn das Speicherrad 10 eine einzige vollständige Umdrehung ausführt, führt jedoch das Sonnenrad 13 eine größere Anzahl R von Umdrehungen aus. R kann geschrieben werden als
  • R = 1 + (Anzahl der Zähne 26 b des Hohlrades 26)/(An­ zahl der Zähne des Sonnenrades 13).
• Somit kann durch geeignete Wahl der Anzahl der Zähne die maximale Auszugslänge des Sicherheitsgurtes 5 bei Änderungen der Körperhaltung des Benutzers den praktischen Bedürf­ nissen angepaßt werden. Wenn der Benutzer wieder seine ursprüngliche Sitzhaltung einnimmt, so werden die Auf­ rollwelle 2 und das Sonnenrad 13 durch die Wirkung der Rückholfeder 4 im Uhrzeigersinn in Fig. 8 gedreht. Das Planetenrad 14 dreht sich daraufhin im Uhrzeigersinn um seine Achse und läuft im Gegenuhrzeigersinn um, bis das Speicherrad 10 die Stellung erreicht, in der der Vor­ sprung 10 b an dem Vorsprung 8 a des Klinkenrades 8 an­ schlägt. In diesem Augenblick ist wieder der spannungs­ freie Zustand eingestellt, wenn der Benutzer seine ur­ sprüngliche Sitzposition einnimmt.
• 5. Der spannungslose Zustand wird aufgehoben und der Sicherheitsgurt 5 legt sich eng um den Benutzer, wenn das Fahrzeug stark abgebremst wird, eine scharfe Kurve durch­ führt oder Fahrbahnunebenheiten überwindet.
• Bei derartigen Änderungen des Bewegungszustands des Fahr­ zeugs erzeugt der Trägheitssensor 35 ein Signal. Das in Fig. 4(A) und 4(B) daregstellte Programm springt darauf­ hin von Schritt 102 zu Schritt 140. Der Arretierungshebel 17 gibt daraufhin durch die Wirkung der Feder 18 das Klin­ kenrad 8 frei (Fig. 6). Das Speicherrad 10 kann sich daher in der gleichen Richtung wie die Aufrollwelle 2 weiter­ drehen. Da nunmehr eine Drehung des Planetenrades 14 mög­ lich ist, wird die Aufrollwelle 2 durch die Wirkung der Rückholfeder 4 in Aufrollrichtung gedreht, und der Sicher­ heitsgurt 5 wird eingezogen, d. h., der spannungsfreie Zu­ stand wird aufgehoben. Gibt der Trägheitssensor 25 kein Signal mehr so wird die Gurtlose von neuem eingestellt.
• 6. Wenn die Öse des Sicherheitsgurtes aus dem Gurtschloß gelöst wird, so wird der Sicherheitsgurt 5 zurückgezogen.
• Wenn der Benutzer vor dem Verlassen des Fahrzeugs den Sicherheitsgurt löst, so wird der Schloß-Schalter 32 geöffnet. In diesem Fall springt das Programm in Schritt 103 zu Schritt 140, und die Spule 20 wird durch Unter­ brechung der Stromzufuhr entregt. Auch in diesem Fall kann sich daher die Aufrollwelle 2 unter der Wirkung der Rückholfeder 4 in Aufrollrichtung drehen. Der Sicherheits­ gurt 5 wird aufgerollt und vollständig in das Gehäuse 1 der Aufrollvorrichtung zurückgezogen.
• Die oben beschriebene Aufrollvorrichtung gewährleistet so­ mit jederzeit einen dem Bewegungszustand des Fahrzeugs, insbesondere der Fahrzeuggeschwindigkeit angemessenen Gurt­ zuschlag. Hierdurch wird die Sicherheit des Benutzers er­ höht. Auch im spannungsfreien Zustand kann der Sicherheits­ gurt ausgerollt werden und sich Bewegungen des Benutzers anpassen. Somit wird der Benutzer durch den Sicherheits­ gurt nicht in seiner Bewegungsfreiheit beeinträchtigt.
• Bei der erfindungsgemäßen Aufrollvorrichtung erfolgt das Aufrollen des Sicherheitsgurtes durch die Wirkung der Rück­ holfeder 4. Im Fall des Ausfalls oder einer Fehlfunktion der Steuereinheit wird die Gurtlose abgeschaltet und so der Sicherheitsgurt durch die Wir­ kung der Rückholfeder 4 zurückgezogen, bis er eng am Körper des Benutzers anliegt. In diesem Fall arbeitet die Aufroll­ vorrichtung wie die Aufrollvorrichtung eines herkömmlichen Automatikgurtes.

Claims (2)

1. Verfahren zur Einstellung der Gurtlose eines Sicher­ heitsgurtes mit Hilfe einer Aufrollvorrichtung, die eine drehbar in einem Gehäuse angeordnete Aufrollwelle zum Aufrollen des Sicherheitsgurtes, eine elastische Einrich­ tung zum Vorspannen der Aufrollwelle in Aufrollrichtung, eine Aufrollsperre zur selektiven Sicherung der Aufroll­ welle gegen eine Drehung in Aufrollrichtung und einen Einstellmechanismus zum Einstellen der gewünschten Gurt­ lose aufweist, bei dem man nach dem Anlegen des Sicher­ heitsgurtes eine Drehung der Aufrollwelle in Aufroll­ richtung zuläßt und die Aufrollsperre erst dann aktiviert, wenn die Aufrollwelle nach einer Bewegungsumkehr die Ein­ stellposition mit Gurtlose erreicht hat, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man während eines vorgege­ benen Zeitintervalls nach dem Anlegen des Sicherheits­ gurtes die Drehung der Aufrollwelle in Aufrollrichtung abtastet und jeweils die am weitesten in Aufrollrichtung gelegene Stellung der Aufrollwelle als Bezugsposition speichert und daß man die Aufrollwelle nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls antreibt, bis sie eine ent­ sprechend der Gurtlose gegenüber der Bezugsposition ver­ drehte Stellung erreicht.

2. Aufrollvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem an der Aufrollwelle (2) an­ geordneten Getriebe (13, 14, 26), das mit der Aufrollsperre (8, 17, 20) und einem Zugentlastungsmechanismus (21, 22, 23, 25) zusammenwirkt, einem Schloßschalter (32), der das Anlegen des Sicherheitsgurtes (5) anzeigt, und einer Steuereinheit (30) zur Einstellung der Gurtlose und der Aufrollsperre des Zugentlastungsmechanismus, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugentlastungsmechanismus einen Motor (25) zur Einstellung der Gurtlose und eine Abtast­ einrichtung (16) für die Drehbewegung der Aufrollwelle (2) auf­ weist und daß die Steuereinheit (30) eine Speichereinrichtung enthält, die im vorgegebenen Zeitintervall eines Zeitgebers (A) nach dem Anlegen des Sicherheitsgurtes die jeweils am weitesten in Aufrollrichtung gelegene Stellung der Aufroll­ welle (2) als Bezugsposition speichert, und daß die Steuer­ einheit (30) den Motor (25) nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalls derart steuert, daß die Aufrollwelle (2) in eine entsprechend der Gurtlose gegenüber der gespeicherten Bezugsposition verdrehte Stellung gebracht wird.