DE4447975B4

DE4447975B4 - Passagier-Rückhaltegurtsystem zur Verwendung mit einem in einem Fahrzeug angebrachten Sitz

Info

Publication number: DE4447975B4
Application number: DE4447975A
Authority: DE
Inventors: Hideo Yokosuka Omura; Masaaki Yokohama Kobayashi
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2014-03-31

Abstract

Passagier-Rückhaltegurtsystem zur Verwendung mit einem in einem Fahrzeug angebrachten Sitz, mit:
einem Sitzgurt (2) zum Rückhalten eines Passagiers auf dem Sitz (7) in einer ersten Rückhalteposition;
einem ersten Gurtstrammermechanismus (PT1), der auf ein erstes Befehlssignal reagiert, um den Sitzgurt (2) mit einer ersten Geschwindigkeit (vb1) aus der ersten Rückhalteposition in eine zweite Rückhalteposition oder in eine Zwischenposition zwischen der ersten Rückhalteposition und der zweiten Rückhalteposition zurückzuziehen, in welcher ein erstes Ausmaß an Spannung (F1) bzw. eine zur Zwischenposition zugehörige Spannung auf den Sitzgurt (2) ausgeübt wird, um so den Passagier auf dem Sitz zurückzuhalten, während Betätigungsvorgänge des Passagiers möglich sind, um einen Fahrzeugzusammenstoß zu vermeiden;
einem zweiten Gurtstrammermechanismus (PT2), der auf ein zweites Befehlssignal reagiert, um den Sitzgurt (2) aus der zweiten Rückhalteposition in eine dritte Rückhalteposition mit einer zweiten Geschwindigkeit (vbx), die größer als die erste Geschwindigkeit (vb1) ist, zurückzuziehen, in welcher ein zweites, größeres...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Passagier-Rückhaltegurtsystem der im Patentanspruch 1 genannten Art.

Aus der GB 2 243 533 A ist ein Passagier-Rückhaltegurtsystem zur Verwendung mit einem in einem Fahrzeug angebrachten Sitz bekannt, das einen Sitzgurt umfasst, der zum Rückhalten eines Passagiers auf dem Sitz dient. Zwei Gurtstrammermechanismen werden mittels einer Steuereinheit kurz vor oder kurz nach einem Fahrzeugzusammenstoß betätigt, wobei bei der Steuerung der Betätigung der Gurtstrammermechanismen die physischen Gegebenheiten des Passagiers einbezogen wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Passagier-Rückhaltegurtsystem zu schaffen, das gute Rückhalteeigenschaften bei einem Fahrzeugzusammenstoß bietet, ohne die Steuerungsmöglichkeiten des Fahrzeugs durch den Passagier vor dem Fahrzeugzusammenstoß zu beeinträchtigen.

Erfindungsgemäß erzeugt eine Steuereinheit ein erstes Betätigungssignal, wenn ein drohender Fahrzeugzusammenstoß ermittelt wird, das einem ersten Gurtstrammermechanismus zugeführt wird, der einen Strammvorgang mit einer ersten Geschwindigkeit vornimmt, um den Sitzgurt aus einer ersten Rückhalteposition in eine zweite Rückhalteposition zurückzuziehen, in der Steuerungsmöglichkeiten des Fahrzeugs durch den Passagier möglich sind. Wird ein Fahrzeugzusammenstoß detektiert, erzeugt die Steuereinheit ein zweites Betätigungssignal, das einem zweiten Gurtstrammermechanismus zugeführt wird, der den Sitzgurt aus der zweiten Rückhalteposition in eine dritte Rückhalteposition mit einer zweiten Geschwindigkeit, die größer als die erste Geschwindigkeit ist, zurückzieht. Da der Sitzgurt bei einem Fahrzeugzusammenstoß durch den ersten Gurtstrammermechanismus bereits vorgespannt ist, muss der Sitzgurt durch den zweiten Gurtstrammermechanismus nur um einen kleinen Betrag zurückgezogen werden, so dass ein plötzlich auftretender, auf den Rumpf des Passagiers wirkender großer Anpressdruck durch den Sitzgurt vermieden wird und größere Bewegungen des Kopfes, die zu einem Schleudertrauma führen könnten, vermieden werden. Andererseits wird die Lenkfähigkeit des Fahrzeugs durch den Passagier bis zum Fahrzeugzusammenstoß beibehalten. Da der Gurtstrammermechanismus den Sitzgurt von der ersten in die zweite Rückhalteposition mit einer vergleichsweise geringen Geschwindigkeit zurückzieht, werden Irritationen des Passagiers durch den Strammvorgang vermieden.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
1A eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Passagier-Rückhaltegurtsystems;
1B ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des Betriebsablaufs des Passagier-Rückhaltegurtsystems gemäß der Erfindung;
2 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Passagier-Rückhaltegurtsystems von 1A;
3 einen Graphen mit einer Darstellung von Änderungen der Spannung F, die im Verlauf der Zeit auf den Sitzgurt ausgeübt wird;
4 einen Graphen mit einer Darstellung eines Zustandes, in welchem eine große Gefahr für einen Fahrzeugzusammenstoß erwartet wird;
5 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung der Art und Weise, in welcher die Länge festgelegt wird, um welche der zweite Gurtstrammermechanismus den Sitzgurt zurückzieht;
6 einen Graphen mit einer Darstellung der Beziehung zwischen der Länge, um welche der zweite Gurtstrammermechanismus den Sitzgurt zurückzieht, und der auf den Sitzgurt ausgeübten Spannung;
7 ein schematisches Diagramm mit einer Darstellung einer zweiten Ausführungsform des Passagier-Rückhaltegurtsystems gemäß der Erfindung;
8 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Passagier-Rückhaltegurtsystems von 7;
9 einen Graphen, welcher Änderungen der Spannung F zeigt, die im Verlauf der Zeit auf den Sitzgurt ausgeübt wird;
10 ein schematisches Diagramm mit einer Darstellung einer dritten Ausführungsform des Passagier-Rückhaltegurtsystems gemäß der Erfindung;
11 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Pasagier-Rückhaltegurtsystems von 10;
12 einen Graphen mit einer Darstellung von Änderungen der Spannung F, die im Verlauf der Zeit auf den Sitzgurt ausgeübt wird;
13 ein schematisches Diagramm mit einer Darstellung einer vierten Ausführungsform des Passagier-Rück haltegurtsystems gemäß der Erfindung;
14 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Passagier-Rückhaltegurtsystems von 13;
15 einen Graphen mit einer Darstellung von Änderungen der Spannung F, die im Verlauf der Zeit auf den Sitzgurt ausgeübt wird;
16 ein schematisches Diagramm mit einer Darstellung einer fünften Ausführungsform des Passagier-Rückhaltegurtsystems gemäß der Erfindung;
17 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Passagier-Rückhaltegurtsystems von 16;
18 einen Graphen zur Erläuterung des Betriebs des Passagier-Rückhaltegurtsystems von 16;
19 einen Graphen zur Erläuterung des Betriebs einer geänderten Form der fünften Ausführungsform der Erfindung;
20 einen Graphen mit einer Darstellung der Beziehung zwischen dem Strom, die an den Elektromotor geliefert wird, und der Geschwindigkeit, mit welcher der Sitzgurt zurückgezogen wird;
21A, 21B und 21C schematische Diagramme, welche eine geänderte Form des ersten Gurtstrammermechanismus zeigen;
22 ein schematisches Diagramm mit einer Darstellung einer weiteren abgeänderten Form des ersten Gurtstrammermechanismus;
23 einen Graphen mit einer Darstellung von Variationen der Spannung F, die im Verlauf der Zeit auf den Sitzgurt ausgeübt wird;
24 ein schematisches Diagramm mit einer Darstellung einer sechsten Ausführungsform des Passagier-Rückhaltegurtsystems gemäß der Erfindung, und
25 ein Flußdiagramm zur Erläuterung des Betriebs des Passagier-Rückhaltegurtsystems von 24.
In den Zeichnungen, und insbesondere in 1A, ist ein schematisches Diagramm eines Passagier-Rückhaltegurtsystems gezeigt, bei welchem die Erfindung verwirklicht ist. Das Rückhaltegurtsystem weist einen Sitzgurt 2 auf, dessen unteres Ende von einer Notfall-Verriegelungsrückziehvorrichtung (ELR) 1 aufgenommen wird, die auf einem Fahrzeugboden oder dem unteren Abschnitt einer zentralen Säule des Fahrzeugs angeordnet ist. Das andere Ende des Sitzgurtes 2 ist durch eine Öffnung in einem Schulteranker hindurchgeschlungen, der an dem oberen Abschnitt der Fahrzeugzentralsäule angebracht ist, und durch eine Öffnung in einer Zunge 4, und ist dann an einem Anker 5 befestigt, der zusammen mit der Rückhaltevorrichtung 1 an dem Fahrzeugboden oder dem unteren Abschnitt der Fahrzeugzentralsäule befestigt ist. Die Zunge 4 wird in einer Schnalle 6 aufgenommen, um das Rückhaltegurtsystem in einer ersten oder normalen Passagier-Rückhalteposition zu sichern. In dieser ersten Passagier-Rückhalteposition erstreckt sich der Sitzgurt 2 über die Schöße von Benutzern, während er sich diagonal über die Brustkörbe der Benutzer erstreckt und über die Schulter ragt.
Das Rückhaltegurtsystem weist weiterhin erste und zweite Gurtstrammermechanismen PT1 und PT2 auf, welche von einer Steuereinheit G10 gesteuert werden, die erste und zweite Steuerschaltungen 13 und 17 aufweist, die miteinander verbunden sind. Der erste Gurtstrammermechanismus PT1 arbeitet in Reaktion auf ein erstes Befehlssignal, welches ihm von der ersten Steuerschaltung 13 zugeführt wird, um den Sitzgurt 2 aus der ersten Passagier-Rückhalteposition in eine zweite Passagier-Rückhalteposition zu ziehen. In der zweiten Passagier-Rückhalteposition hält der Sitzgurt 2 den Passagier auf dem Sitz 7 zurück, unter einem ersten Ausmaß F1 an Spannung, der auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, während seine oder ihre Betätigungsvorgänge zum vermeiden eines Fahrzeugzusammenstoßes zugelassen werden. Zu diesem Zweck ist der erste Gurtstrammermechanismus PT1 der Schnalle 6 zugeordnet, die so angebracht ist, daß sie eine Gleitbewegung entlang einer Schiene 8 durchführen kann, die auf dem Gestell des Sitzes 7 angebracht ist. Ein Draht 9, der mit der Schnalle 6 verbunden ist, erstreckt sich von der Schiene 8 aus und ist um eine Riemenscheibe 10 herumgewickelt; die von einem Elektromotor 11 angetrieben wird. Bei Vorhandensein des ersten Befehlssignals wird der Elektromotor 11 an eine Stromquelle angeschlossen, und dreht die Riemenscheibe 10 so, daß der Draht 9 in eine Richtung gezogen wird, in welcher die Schnalle 6 entlang der Schiene zurückgezogen wird, um so das erste Ausmaß F1 an Spannung auf den Sitzgurt 2 auszuüben. Wenn die zweite Steuereinheit 13 ein Rückkehrsignal erzeugt, wird die Richtung des Elektromotors 11 umgekehrt, um die Schnalle 6 in ihre Ursprungslage zurückzuführen.
Der zweite Gurtstrammermechanismus PT2 arbeitet in Reaktion auf ein zweites Befehlssignal, welches ihm von der zweiten Steuereinheit 17 zugeführt wird, um den Sitzgurt 2 weiter aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in eine dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzuziehen, in welcher ein zweites, größeres Ausmaß F2 an Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird. Das zweite Ausmaß F2 an Spannung ist so festgelegt, daß es den Passagier auf dem Sitz 7 gegen die Stöße zurückhält, die durch einen Fahrzeugzusammenstoß hervorgerufen werden können. Zu diesem Zweck kann die Rückziehvorrichtung 1 einer pyrotechnischen Treibladung 18 zugeordnet sein, die in Reaktion auf das zweite Befehlssignal arbeitet, welches ihr von der zweiten Steuerschaltung 17 zugeführt wird, um die Rückziehvorrichtung 1 dazu zu veranlassen, eine kleine vorbestimmte Länge des Sitzgurtes 2 zurückzuziehen.
Die zweite Steuerschaltung 13 erzeugt das erste Befehlssignal, wenn ein Fahrzeugzusammenstoß erwartet wird, und das Rückkehrsignal, wenn kein Fahrzeugzusammenstoß auftritt, nachdem das erste Befehlssignal erzeugt wurde. Die erste Steuerschaltung 13 ist mit einem Ultraschallsensor 12 verbunden, einer Kraftmeßzelle 15, und einem Geschwindigkeitssensor, welcher dem Elektromotor 11 zugeordnet ist. Der Ultraschallsensor 12 ist vorne am Fahrzeug angebracht, um eine Ultraschallwelle zu empfangen, die von dem Fahrzeug erzeugt wird und an dem vorausfahrenden Fahrzeug reflektiert wird. Die Kraftmeßzelle 15 reagiert auf die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, und erzeugt ein Sensorsignal, welches die erfaßte Spannung F anzeigt. Der Geschwindigkeits- oder Drehzahlsensor erzeugt ein Signal, welches die Geschwindigkeit vb1 anzeigt, mit welcher sich der Elektromotor 11 dreht. Die erste Steuerschaltung 13 verwendet das Sensorsignal, welches ihr von dem Ultraschallsensor 12 zugeführt wird, um die Entfernung Lc (siehe 1B) zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor zu messen, sowie die Geschwindigkeit Δve des Fahrzeuges M2 in Bezug auf das Fahrzeug M1 davor. Die Relativgeschwindigkeit Δve kann auf der Grundlage von Änderungen der Entfernung Lc im Verlauf der Zeit berechnet werden. Die erste Steuerschaltung 13 berechnet die Zeit Δtc (= Lc/Δvc), welche das Fahrzeug M2 benötigen kann, um mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenzustoßen. Die erste Steuerschaltung 13 erzeugt das erste Befehlssignal auf solche Weise, daß die Zeit tb1, die dafür erforderlich ist, damit der erste Gurtstrammermechanismus PT1 den Sitzgurt 2 zurückzieht, um so das erste Ausmaß F1 an Spannung auf dem Sitzgurt 2 zu erzeugen, geringer ist als die berechnete Zeit Δtc. Das erste Befehlssignal wird weiterhin an einen Gurtklemmmechanismus 14 angelegt, der auf diese Weise die Rückziehvorrichtung 1 so verriegelt, daß verhindert wird, daß der Sitzgurt 2 aus der Rückziehvorrichtung 1 herausgezogen wird. Die erste Steuerschaltung 13 berechnet die Zeit tb1 als tb1 = Lb1/vb1, wobei vb1 die Geschwindigkeit ist, mit welcher der erste Gurtstrammermechanismus PT1 den Sitzgurt 2 zurückzieht, und Lb1 die vollständige Länge oder der vollständige Hub ist, um welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 den Sitzgurt 2 zurückzieht, um das erste Ausmaß F1 an Spannung auf den Sitzgurt 2 zur Verfügung zu stellen. Die berechnete Zeit tb1 wird in der ersten Steuerschaltung 13 gespeichert. Der Gurtrückziehhub Lb1 wird gemessen, während der erste Gurtstrammermechanismus PT1 so betrieben wird, daß er das erste Ausmaß F1 an Spannung auf den Sitzgurt 2 erzeugt, nachdem der Sitzgurt 2 in die erste Passagier-Rückhalteposition gebracht wurde. Der gemessene Gurtrückziehhub Lb1 wird in der ersten Steuerschaltung 13. gespeichert. Nachdem die erste Steuerschaltung 13 den Gurtrückziehhub Lb1 gespeichert hat, erzeugt sie das Rückkehrsignal, um den Sitzgurt 2 in seine Ursprungslage zurückzubringen. Die Gurtrückziehgeschwindigkeit vb1 des ersten Gurtstrammermechanismus PT1 kann in eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Elektromotors 11 umgewandelt werden. Die umgewandelte Motorgeschwindigkeit wird in der ersten Steuerschaltung 13 gespeichert.
Die zweite Steuerschaltung 17 erzeugt das zweite Befehlssignal für den zweiten Gurtstrammermechanismus PT2, wenn ein Fahrzeugzusammenstoß festgestellt wird. Für diese Erfassung ist die zweite Steuerschaltung 17 mit einem G-Sensor 16 verbunden, der auf der Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Die zweite Steuerschaltung 17 erfaßt den Fahrzeugzusammenstoß, wenn das Sensorsignal, welches ihr von dem G-Sensor 16 zugeführt wird, eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigt. Die zweite Steuerschaltung 17 mißt die Länge oder den Hub Lb2, um welche der zweite Gurtstrammermechanismus PT2 den Sitzgurt 2 zurückzieht, während der zweite Gurtstrammermechanismus PT2 so betrieben wird, daß er den Sitzgurt 2 aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition weiter in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzieht, in welcher das zweite Ausmaß F2 an Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird. Der gemessene Gurtrückziehhub Lb2 wird in der zweiten Steuerschaltung 17 gespeichert.
Unter Bezugnahme auf 2 wird der Betrieb des Passagier-Rückhaltegurtsystems gemäß der Erfindung mit weiteren Einzelheiten beschrieben. Im Schritt S1 werden die Entfernung Lc (1B) zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor sowie die Geschwindigkeit Δve des Fahrzeuges M1 in bezug auf das davor fahrende Fahrzeug M1 gemessen. Diese Messungen werden auf der Grundlage des Signals durchgeführt, welches von dem Ultraschallsensor 12 geliefert wird. Die Relativgeschwindigkeit Avc ergibt sich zu Δvc = v2 – v1, wobei v2 die Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs M2 ist, und v1 die Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs M1 davor. Das Fahrzeug M2 kann ein angehaltenes Fahrzeug sein, oder durch ein festes Objekt ersetzt werden. In diesem Fall ist die Geschwindigkeit v1 gleich Null. Im Schritt S2 wird die Zeit Δtc, die benötigt wird, damit das Fahrzeug M2 in einen Zusammenstoß mit dem vorausfahrenden Fahrzeug M1 gelangt, als Δtc = Lc/Δvc berechnet. Im Schritt S3 wird die Zeit tb1max, die dafür erforderlich ist, daß die Schnalle 6 über die Gesamtlänge oder den Gesamthub zurückgezogen wird, auf der Grundlage des vollständigen Hubes Lb1max der Schnalle 6 und der Geschwindigkeit vb1 berechnet, mit welcher sich der Elektromotor 11 dreht, um die Schnalle 6 zurückzuziehen. Im Schritt S4 erfolgt eine Festlegung bezüglich der Tatsache, ob die berechnete Zeit Δtc größer ist als die Zeit tb1max, die für den ersten Gurtstrammermechanismus PT1 erforderlich ist, um die Schnalle 6 über den gesamten Hub zurückzuziehen, und kleiner ist als die Zeit (tb1max + tbα), wobei tbα ein vorbestimmter, kurzer Zeitraum ist. Ist Δtc > tb1max + tbα, so werden die Relativgeschwindigkeit Δve und die Entfernung Lc erneut im Schritt S1 berechnet. Ist tb1max < Δtc < tb1max + tbα, so bedeutet dies, daß ein hoher Gefährdungsgrad dafür vorhanden ist, daß das Fahrzeug M2 mit dem davor befindlichen Fahrzeug M1 zusammenstößt, und im Schritt S5 erzeugt die erste Steuerschaltung 13 ein erstes Befehlssignal, welches den Gurtklemmechanismus 14 dazu veranlaßt, die Rückziehvorrichtung 1 zu verriegeln, um so zu verhindern, daß der Sitzgurt 2 weiter herausgezogen werden kann. Das erste Befehlssignal wird ebenfalls dazu angelegt, um die Stromquelle mit dem Elektromotor 11 zu verbinden, welcher sich daher dreht, um die Schnalle 6 im Schritt S6 zurückzuziehen.
Im Schritt S7 erfolgt eine Festlegung, ob die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, das erste Ausmaß F1 erreicht oder nicht. Die Spannung F des Sitzgurtes 2 wird auf der Grundlage des Sensorsignals gemessen, welches der ersten Steuerschaltung 13 von der Kraftmeßzelle 15 zugeführt wird. Wenn die gemessene Spannung F das erste Ausmaß F1 erreicht, so bedeutet dies, daß der Sitzgurt 1 in die zweite Passagier-Rückhalteposition verbracht wurde, und im Schritt S8 unterbricht die erste Steuerschaltung 13 das erste Befehlssignal, um so das Rückziehen des Sitzgurtes 2 zu beenden. Andernfalls bleibt der Elektromotor 11 mit der Stromquelle verbunden, um die Schnalle 6 im Schritt S6 zurückzuziehen.
Im Schritt S9 erfolgt eine Festlegung, ob ein Fahrzeugzusammenstoß ermittelt wird oder nicht, trotz der Versuche des Fahrers, den Fahrzeugzusammenstoß zu vermeiden. Diese Festlegung erfolgt auf der Grundlage eines Signals, welches eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigt, und welches von dem G-Sensor 16 der zweiten Steuerschaltung 17 zugeführt wird. Ist die Antwort auf diese Abfrage "JA", dann erzeugt die zweite Steuerschaltung 17 das zweite Befehlssignal im Schritt S10, um den zweiten Gurtstrammermechanismus PT2 (die pyrotechnische Treibladung 18) dazu zu veranlassen, den Sitzgurt 2 momentan aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzuziehen, in welcher das zweite Ausmaß F2 an Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird. Wenn kein eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigendes Signal auftritt, nachdem ein ausreichender Zeitraum verstrichen ist, der länger ist als die Zeit Δtc, so bedeutet dies, daß der Fahrzeugzusammenstoß vermieden wurde, und dann erzeugt die erste Steuerschaltung 13 das Rückkehrsignal im Schritt S11, um die Richtung des Elektromotors 11 umzukehren. Dies führt dazu, daß die Schnalle 6 in ihre Ursprungslage zurückgebracht wird, in welcher der Sitzgurt 2 in die erste oder normale Passagier-Rückhalteposition verbracht wird. Im Schritt S12 veranlaßt die erste Steuerschaltung 13 den Gurtklemmechanismus 14 dazu, seinen Rückziehvorrichtungs-Verriegelungszustand zu lösen.
Wenn ein Zusammenstoß des Fahrzeuges M2 mit dem Fahrzeug M1 davor erwartet wird, erzeugt die erste Steuerschaltung 13 das erste Befehlssignal für den Gurtklemmechanismus 14, welcher hierdurch die Rückziehvorrichtung 1 verriegelt, um zu verhindern, daß der Sitzgurt 2 weiter aus der Rückziehvorrichtung 1 herausgezogen wird. Das erste Befehlssignal wird weiterhin dazu angelegt, um den Elektromotor 11 mit der Stromquelle zu verbinden. Dies führt dazu, daß die Schnalle 6 zurückgezogen wird, um das erste Ausmaß F1 an Spannung auf den Sitzgurt 2 auszuüben, welcher den Passagier auf dem Sitz zurückhält, während er dessen oder deren Versuche zuläßt, den Fahrzeugzusammenstoß zu vermeiden. Wenn der Zusammenstoß des Fahrzeuges M2 mit dem Fahrzeug M1 davor festgestellt wird, erzeugt die zweite Steuerschaltung 17 das zweite Befehlssignal, was die pyrotechnische Treibladung 18 dazu veranlaßt, den Sitzgurt 2 weiter aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzuziehen, in welcher das zweite, größere Ausmaß F2 an Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird. Das zweite Ausmaß F2 an Spannung ist dazu geeignet, den Passagier auf dem Sitz gegen die Stöße zurückzuhalten, welche durch den Fahrzeugzusammenstoß hervorgerufen werden können.
Der zweite Gurtstrammermechanismus PT2, also die pyrotechnische Treibladung 18, wird dazu verwendet, den Sitzgurt 2 um die Rückziehvorrichtung 1 aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition zurückzuziehen. Es ist daher möglich, auf sichere Weise das zweite Ausmaß F2 an Spannung in kurzer Zeit auf den Sitzgurt 2 auszuüben. Der zweite Gurtstrammermechanismus PT2 ist so ausgelegt, daß er eine kleine vorbestimmte Länge des Sitzgurtes 2 aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition zurückzieht. Dies dient dazu, den zweiten Gurtstrammermechanismus PT2 zu vereinfachen. Gelangt das Fahrzeug M2 nicht in einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 davor, nachdem der erste Gurtstrammermechanismus PT1 begonnen hat zu arbeiten, so wird die Richtung des Elektromotors 11 umgekehrt, um die Schnalle 6 in ihre Ausgangslage zurückzuführen. Dies führt dazu, daß der Sitzgurt 2 in die erste oder normale Passagier-Rückhalteposition zurückgebracht wird.
Selbst wenn der erste Gurtstrammermechanismus PT1 fehlerhaft so arbeitet, daß er das erste Ausmaß F1 an Spannung auf den Sitzgurt 2 vor einem Fahrzeugzusammenstoß ausübt, kann der Fahrer so arbeiten, daß er das Fahrzeug fährt. Wenn nur der zweite Gurtstrammermechanismus PT2 fehlerhaft arbeitet, so daß er die kleine vorbestimmte Länge des Sitzgurtes 2 aus der ersten oder normalen Passagier-Rückhalteposition zurückzieht, erreicht die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, nicht das zweite Ausmaß F1, so daß der Fahrer so beweglich bleibt, dass er das Fahrzeug steuern kann.
3 zeigt Variationen der Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 im Verlauf der Zeit ausgeübt wird. Eine starke Gefahr für einen Fahrzeugzusammenstoß wird erwartet, wenn die geschätzte Zeit Δtc, die es dauern kann, bis das Fahrzeug in einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug davor gelangt, länger ist als die Zeit tb1max, die dafür erforderlich ist, daß die Schnalle 6 über den gesamten Hub bzw. die gesamte Länge zurückgezogen wird. In diesem Fall erzeugt die erste Steuerschaltung 13 das erste Befehlssignal, welches den ersten Gurtstrammermechanismus PT1 dazu veranlaßt, mit dem Zurückziehen des Sitzgurtes 2 zu beginnen, wie durch die durchgezogene Linie von 3 angedeutet ist. Eine erhebliche Gefahr für einen Fahrzeugzusammenstoß wird erwartet, wenn die geschätzte Zeit Δtc (= Lc/vc) innerhalb eines Bereiches A liegt, der zwischen der Zeit tb1max und einer Zeit (tb1max + tbα) festgelegt wird, welche etwas länger ist als die Zeit tb1max, wie in 4 gezeigt ist. Es ist daher möglich sicherzustellen, daß der erste Gurtstrammermechanismus PT1 das Rückziehen des Sitzgurtes 2 vor dem Fahrzeugzusammenstoß beenden kann.
Wie durch die durchgezogene Linie von 3 angedeutet ist, ist die tatsächliche Zeit tb1, die zum Zurückziehen der Schnalle 6 über den vollen Hub Lb1max erforderlich ist, geringer als die Zeit tb1max (durch die gestrichelte Linie in 3 angedeutet). Daher ist es möglich, daß der erste Gurtstrammermechanismus PT1 den Gurtdurchhang aufnimmt, der unter dem ersten Ausmaß F1 der Spannung aufgenommen werden kann, vor dem Fahrzeugzusammenstoß. Da das erste Ausmaß F1 der Spannung so eingestellt ist, daß der Passagier auf dem Sitz 7 zurückgehalten wird, während zugelassen wird, daß er oder sie das Fahrzeug fährt, ist es dem Fahrer möglich, den Fahrzeugzusammenstoß zu verhindern. Wenn der Fahrzeugzusammenstoß vermieden wird, kehrt der erste Gurtstrammermechanismus PT1 in seinen Ursprungszustand zurück, in welchem er den Empfang des nächsten ersten Befehlssignals von der ersten Steuerschaltung 13 erwartet.
Wenn die zweite Steuerschaltung 17 ein Signal, welches eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigt, von dem G-Sensor 16 empfängt, so stellt sie einen Fahrzeugzusammenstoß fest, und erzeugt das zweite Befehlssignal, welches den zweiten Gurtstrammermechanismus PT2 dazu veranlaßt, den Sitzgurt 2 in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzuziehen, in welcher das zweite Ausmaß F2 der Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird. In dem zweiten Ausmaß F2 der Spannung wird der Fahrer so zurückgehalten, daß Betätigungsvorgänge zum Fahren des Fahrzeugs verhindert werden. Selbstverständlich sind die Betätigungsvorgänge des Fahrers zum Fahren des Fahrzeugs nicht erforderlich, nachdem das Fahrzeug einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug davor erfährt. Der zweite Gurtstrammermechanismus PT2 muß nicht erneut verwendbar sein. Aus diesem Grund ist der zweite Gurtstrammermechanismus PT2 in Form einer pyrotechnischen Treibladung vorgesehen, welcher ein großes Ausmaß an Spannung auf den Sitzgurt 2 ausüben kann.
Annähernd der gesamte Durchhang, der bei dem Sitzgurt 2 infolge der Kleidung des Passagiers vorhanden ist, und infolge von Längenänderungen des Sitzgurtes 2 vorhanden ist, der zu zurückgezogen ist, um einen optimalen Rückhaltezustand zur Verfügung zu stellen, wird absorbiert, wenn der erste Gurtstrammermechanismus PT1 so arbeitet, daß er den Sitzgurt 2 zurückzieht, um so das erste Ausmaß F1 an Spannung für den Sitzgurt 2 zur Verfügung zu stellen. Daher können die Länge Lb2 des Sitzgurtes 2, um welche dieser aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückgezogen werden soll, und das zweite Ausmaß F2 der Spannung, die auf den Sitzgurt 2 in der dritten Passagier-Rückhalteposition ausgeübt werden soll, im wesentlichen auf einen konstanten Wert eingestellt werden.
Unter Bezugnahme auf 5 erfolgt eine Beschreibung der Art und Weise, in welcher die Länge Lb2 festgelegt wird, um welche der zweite Gurtstrammermechanismus PT2 den Sitzgurt 2 aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzieht. Die Welle der Rückziehvorrichtung 1 wird so gedreht, daß sie den Sitzgurt 2 weiter aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzieht, wobei die Schnalle 6 in die Position zurückgezogen wird, in welcher das erste Ausmaß F1 an Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird. Ein Potentiometer 21 wird dazu verwendet, die Länge zu messen, um welche der Sitzgurt 2 weiter aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition zurückgezogen wird. Die Beziehung zwischen der gemessenen Länge und dem Ausmaß an Spannung, welches auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, ist so wie in 6 dargestellt. Diese Beziehung, die für jede Art eines Fahrzeugs bei dessen Entwurf erhalten wird, wird dazu verwendet, die Gurtrückhalteeigenschaften des zweiten Gurtstrammermechanismus PT2 festzulegen.
In 7 ist eine zweite Ausführungsform des Passagier-Rückhaltegurtsystems gemäß der Erfindung gezeigt, wobei entsprechende Elemente durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist die erste Steuerschaltung 13 in einen ersten und einen zweiten Abschnitt 32 und 34 unterteilt. Der erste Abschnitt 32 ist mit der Kraftmesszelle 15 verbunden, mit dem Geschwindigkeitssensor, der dem Elektromotor 11 zugeordnet ist, und einem Schnallenschalter 31. Der Schnallenschalter 31 wird eingeschaltet, wenn die Zunge 4 in die Schnalle eingeführt wird, um den Sitzgurt 2 in die erste Passagier-Rückhalteposition zu bringen. Der zweite Abschnitt 34 ist mit dem Ultraschallsensor 12 verbunden, mit dem Geschwindigkeitssensor, welcher dem Elektromotor 11 zugeordnet ist, und mit einem Potentiometer 33, welches dem Elektromotor 11 zugeordnet ist. Das Potentiometer 33 wird zur Messung der Gesamtlänge oder des vollständigen Hubes Lb1memo der Schnalle 6 verwendet.
Wenn der Schnallenschalter 31 eingeschaltet wird, erzeugt der erste Abschnitt 32 das erste Befehlssignal, welches den Elektromotor 1-1 dazu veranlaßt, die Schnalle 6 zurückzuziehen, um so den Sitzgurt 2 in die zweite Passagier-Rückhalteposition zu bringen. Daraufhin verwendet der zweite Abschnitt 34 das Potentiometer 33, um die volle Länge oder den vollen Hub Lb1memo der Schnalle 6 zu messen. Der gemessene vollständige Hub Lb1memo wird in dem zweiten Abschnitt 34 gespeichert. Der zweite Abschnitt 34 berechnet die Zeit tb1memo, die für den Elektromotor 11 erforderlich ist, um die Schnalle 6 über den vollständigen Hub zurückzuziehen, auf der Grundlage der gemessenen Länge Lb1memo und der Geschwindigkeit vb1, mit welcher sich der Elektromotor 11 dreht, um die Schnalle 6 zurückzuziehen. Der zweite Abschnitt 34 verwendet das Sensorsignal, welches ihm von dem Ultraschallsensor 12 zugeführt wird, um die Entfernung Lc (vgl. 1B) zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor zu messen, sowie die Geschwindigkeit Δve des Fahrzeuges M2 in Bezug auf das Fahrzeug M1 davor. Die Relativgeschwindigkeit Δve kann berechnet werden auf der Grundlage von Änderungen der Entfernung Lc mit der Zeit. Der zweite Abschnitt 34 berechnet die Zeit Δtc (= Lc/Δvc), die es dauern kann, bis das Fahrzeug M2 mit dem vorausfahrenden Fahrzeug M1 zusammenstößt. Der erste Abschnitt 32 erzeugt das erste Befehlssignal, wenn die berechnete Zeit Δtc innerhalb eines Bereiches liegt, der durch die berechnete Zeit Lb1memo und eine Zeit festgelegt wird, die etwas länger ist als die berechnete Zeit Lb1memo. Das erste Befehlssignal wird weiterhin an den Gurtklemmmechanismus 14 angelegt, welcher hierdurch die Rückziehvorrichtung 1 verriegelt, um zu verhindern, daß der Sitzgurt 2 aus der Rückziehvorrichtung 1 herausgezogen wird. Weiterhin wird das erste Befehlssignal angelegt, um den Elektromotor 11 zu aktivieren, um so die Schnalle 6 zurückzuziehen. Wenn die Länge Lb1, um welche der Elektromotor 11 die Schnalle 6 zurückzieht, die gespeicherte Länge Lb1memo erreicht, so unterbricht der erste Abschnitt 32 das erste Befehlssignal, um den Elektromotor 11 anzuhalten. Dies führt dazu, daß der Sitzgurt 2 in der zweiten Passagierrückhalteposition gehalten wird. Wenn ein Fahrzeugzusammenstoß festgestellt wird, so erzeugt der erste Abschnitt 32 das zweite Befehlssignal für den zweiten Gurtstrammermechanismus PT2, der hierdurch die Rückziehvorrichtung 1 dazu veranlaßt, den Sitzgurt 2 aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzuziehen, in welcher das zweite Ausmaß F2 an Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird. Wird kein Fahrzeugzusammenstoß festgestellt, so erzeugt der erste Abschnitt 32 das Rückkehrsignal, um die Richtung des Elektromotors 11 umzukehren, und so die Schnalle 2 in ihre Ursprungslage zurückzubringen. Daraufhin wird der Gurtklemmechanismus 14 freigegeben. Dies führt dazu, daß der Sitzgurt 2 in die erste Passagier-Rückhalteposition zurückgebracht wird.
Unter Bezugnahme auf 8 wird der Betrieb der zweiten Ausführungsform weiter beschrieben. Wenn der Sitzgurt 2 dadurch in die erste oder normale Passagier-Rückhalteposition gebracht wird, daß die Zunge 4 in die Schnalle 6 eingeschoben wird, wird über den Schnallenschalter 31 die Schaltung 32 betätigt, um den Elektromotor 11 dazu zu veranlassen, die Schnalle 6 des ersten Gurtstrammermechanismus PT1 im Schritt S802 zurückzuziehen. Die Schnalle 6 wird solange zurückgezogen, bis die Kraftmeßzelle 15 feststellt, daß die auf den Sitzgurt 2 ausgeübte Spannung F ein erstes Ausmaß F1 erreicht. Im Schritt 803 erfolgt eine Festlegung, ob die erste Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, das erste Ausmaß F1 erreicht oder nicht. Ist die Antwort auf diese Frage "JA", dann bedeutet dies, daß der Sitzgurt 2 in die zweite Passagier-Rückhalteposition zurückgezogen wird, und der Elektromotor 11 wird angehalten, um ein weiteres Rückziehen der Schnalle 6 im Schritt S804 zu beenden. Die Länge Lb1memo, um welche die Schnalle 6 zurückgezogen wird, wird durch das Potentiometer 33 gemessen, welches dem Elektromotor 11 zugeordnet ist, und wird im Schritt S805 in der Steuerschaltung 32 gespeichert. Ist die Spannung F kleiner als das erste Ausmaß F1, dann bleibt die Schnalle 6 im Schritt S802 zurückgezogen. Im Schritt S806 wird die Richtung des Elektromotors 11 umgekehrt, um die Schnalle 6 in ihre Ursprungslage zurückzubringen.
Gelangt das Fahrzeug in einen normalen Fahrzustand, so werden im Schritt S807 die Entfernung Lc zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor sowie die Geschwindigkeit Δve des Fahrzeugs M1 in bezug auf das Fahrzeug M1 davor gemessen. Diese Messungen erfolgen auf der Grundlage des Signals, welches von dem Ultraschallsensor 12 zugeführt wird. Die Relativgeschwindigkeit Δve ist gegeben durch Δve = v2 – v1, wobei v2 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs M2 ist, und v1 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs M1 davor. Das Fahrzeug M2 kann ein angehaltenes Fahrzeug sein, oder durch ein feststehendes Objekt ersetzt werden. In diesem Fall ist die Geschwindigkeit v1 gleich Null. Im Schritt S808 wird die Zeit Δtc, die dazu erforderlich ist, daß das Fahrzeug M2 einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 davor erfährt, berechnet als Δtc = Lc/Δvc. Im Schritt S809 berechnet die Steuerschaltung 34 die Zeit tb1 -memo, die dafür erforderlich ist, daß die Schnalle 6 maximal zurückgezogen wird (vollständiger Hub), auf der Grundlage der gespeicherten Länge Lb1memo, und der Geschwindigkeit vb1, mit welcher sich der Elektromotor 11 dreht, um die Schnalle 6 zurückzuziehen. Im Schritt S810 erfolgt eine Festlegung, ob die berechnete Zeit Δtc größer ist als die Zeit tb1memo und kleiner als die Zeit (tb1memo + tbα). Ist Δtc > tb1memo + tbα, so bedeutet dies, daß keine Gefahr besteht, daß das Fahrzeug M2 einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 davor erfährt, und dann werden die Relativgeschwindigkeit Δvc und die Entfernung Lc im Schritt S807 erneut berechnet. Ist tb1memo < Δtc < tb1-memo + tbα, so bedeutet dies, daß eine große Gefahr dafür besteht, daß das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstößt, und dann arbeitet im Schritt S811 der Gurtklemmechanismus 14 so, daß er die Rückziehvorrichtung 1 verriegelt, um so zu verhindern, daß der Sitzgurt 2 weiter herausgezogen wird. Im Schritt S812 wird der Elektromotor 11 aktiviert, um die Schnalle 6 zurückzuziehen.
Im Schritt S813 erfolgt eine Bestimmung, ob die Länge Lb1, um welche die Schnalle 6 zurückgezogen wird, die gespeicherte Länge Lb1memo erreicht oder nicht. Die Länge Lb1, um welche die Schnalle 6 zurückgezogen ist, wird von dem Potentiometer 33 gemessen. Falls die gemessene Länge Lb1 den gespeicherten Wert Lb1memo erreicht, so bedeutet dies, daß der Sitzgurt 1 in die zweite Passagier-Rückhalteposition gebracht wurde, und dann wird im Schritt S814 der Elektromotor 11 von der Stromquelle abgetrennt, so daß der erste Gurtstrammermechanismus PT1 das Zurückziehen des Sitzgurtes 2 beendet. Andernfalls bleibt der Elektromotor 11 aktiviert, um im Schritt S812 die Schnalle 6 zurückzuziehen.
Im Schritt S815 erfolgt eine Ermittlung, ob ein Fahrzeugzusammenstoß festgestellt wird oder nicht, trotz der Versuche des Fahrers, den Fahrzeugzusammenstoß zu verhindern. Diese Ermittlung erfolgt auf der Grundlage eines Signals, welches eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigt, und welches von dem G-Sensor 16 der zweiten Steuereinheit 17 zugeführt wird. Ist die Antwort auf diese Frage "JA", dann erzeugt die zweite Steuereinheit 17 ein zweites Befehlssignal im Schritt S816, um die pyrotechnische Treibladung 18 dazu zu veranlassen, den Sitzgurt 2 momentan aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzuziehen, um so ein zweites Ausmaß F2 an Spannung auf den Sitzgurt 2 auszuüben. Falls kein Signal auftritt, welches eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigt, nachdem ein ausreichender Zeitraum verstrichen ist, der länger ist als die Zeit Δtc, so bedeutet dies, daß der Fahrzeugzusammenstoß vermieden wurde, und dann wird die Richtung des Elektromotors 11 umgekehrt, um die Schnalle 6 in ihre Ursprungsposition am Punkt 817 zurückzubringen. Im Schritt S818 wird der Verriegelungszustand der Rückziehvorrichtung des Gurtklemmechanismus 14 gelöst.
9 zeigt Änderungen der Spannung F, die im Verlauf der Zeit auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird. Unmittelbar nachdem der Sitzgurt 2 in die erste oder normale Passagier-Rückhalteposition gebracht wurde, beginnt der Elektromotor 11 mit seinem Betrieb, die Schnalle 6 zurückzuziehen, um so das erste Ausmaß F1 an Spannung für den Sitzgurt 2 zu erzeugen. Die Zeit tb1memo, während der Elektromotor 11 arbeitet, um das erste Ausmaß F1 an Spannung auf den Sitzgurt 2 auszuüben, wird gemessen und gespeichert. Die gespeicherte Zeit tb1memo wird dazu verwendet, die Schnalle 6 zurückzuziehen, um so das erste Ausmaß F1 an Spannung für den Sitzgurt 2 zur Verfügung zu stellen, wenn ein Fahrzeugzusammenstoß erwartet wird.
Die Länge Lb1memo, um welche die Schnalle 6 zurückgezogen wird, wird von dem Potentiometer 33 gemessen, welches dem Elektromotor 11 zugeordnet ist, und wird in der Steuerschaltung 32 gespeichert. Da die Länge Lb1memo normalerweise geringer ist als der vollständige Hub Lb1max der Schnalle 6 ist die Zeit tb1memo, die bei der zweiten Ausführungsform erforderlich ist, um die Spannung auf den Sitzgurt 2 auf das erste Ausmaß F1 zu erhöhen, geringer als die Zeit tb1max, die bei der ersten Ausführungsform erforderlich ist, um die Spannung auf den Sitzgurt 2 auf das erste Ausmaß F1 zu erhöhen. Dies ist wirksam zur Verringerung der Frequenz, mit welcher der erste Gurtstrammermechanismus PT1 arbeitet.
In 10 ist eine dritte Ausführungsform des Passagier-Rückhaltegurtsystems gemäß der Erfindung gezeigt, wobei gleiche Elemente durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei dieser Ausführungsform erzeugt die erste Steuerschaltung 41 ein erstes Befehlssignal in Zeitintervallen, um den ersten Gurtstrammermechanismus PT1 so zu betreiben, daß die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, auf das erste Ausmaß F1 erhöht wird, und zwar in mehreren (in diesem Falle vier) Stufen während eines Zeitraums Δtc, der vergeht, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstoßen könnte.
Unter Bezugnahme auf 11 wird der Betrieb der dritten Ausführungsform weiter erläutert. Im Schritt S1101 werden die Entfernung Lc zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor sowie die Geschwindigkeit Δve des Fahrzeuges M1 in bezug auf das Fahrzeug M1 davor gemessen. Diese Messungen erfolgen auf der Grundlage des Signals, welches von dem Ultraschallsensor 12 geliefert wird. Die Relativgeschwindigkeit Δve ist gegeben durch Δve = v2 – v1, wobei v2 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges M2 ist, und v1 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges M1 davor. Das Fahrzeug M1 kann ein angehaltenes Fahrzeug sein, oder durch ein feststehendes Objekt ersetzt werden. In diesem Fall ist die Geschwindigkeit v1 gleich Null. Im Schritt S1102 wird die Zeit Δtc, welche das Fahrzeug M2 benötigen wird, um mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenzustoßen, berechnet als Δtc = Lc/Δvc. Im Schritt S1103 erfolgt eine Ermittlung, ob die berechnete Zeit Δtc die Zeit (1/4)·Tb erreicht, welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 erfordert, um den vollständigen Hub Lb1 der Schnalle 6 zurückzuziehen. Ist Δtc > (1=4)·Tb, dann werden die Relativgeschwindigkeit Δve und die Entfernung Lc erneut im Schritt S1101 berechnet. Ist Δtc = (1/4)·Tb, dann erzeugt im Schritt S1104 die erste Steuerschaltung 41 ein erstes Befehlssignal, welches den Gurtklemmmechanismus 14 dazu veranlaßt, die Rückziehvorrichtung 1 zu verriegeln, um so ein weiteres Herausziehen des Sitzgurtes 2 zu verhindern. Das erste Befehlssignal wird auch dazu angelegt, um die Stromquelle mit dem Elektromotor 11 zu verbinden, der sich daher dreht, um die Schnalle 6 im Schritt S1105 zurückzuziehen.
Im Schritt S1106 erfolgt eine Ermittlung, ob die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, ein Viertel des ersten Ausmaßes F1 erreicht oder nicht. Die Spannung F des Sitzgurtes 2 wird auf der Grundlage des Sensorsignals gemessen, welches der ersten Steuerschaltung 41 von der Kraftmeßzelle 15 zugeführt wird. Ist die gemessene Spannung F geringer als ein Viertel des ersten Ausmaßes F1, dann bleibt der Elektromotor 11 mit der Stromquelle verbunden, um im Schritt S1105 die Schnalle 6 weiter zurückzuziehen. Wenn die gemessene Spannung F ein Viertel des ersten Ausmaßes F1 erreicht, dann unterbricht im Schritt S1107 die erste Steuerschaltung 41 das erste Befehlssignal, um den Elektromotor 11 von der Stromquelle abzutrennen. Dies beendet das Rückziehen des Sitzgurtes 2 und hält den Sitzgurt 2 in einer ersten Halteposition, in welcher ein Viertel des ersten Ausmaßes F1 der Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird.
Nach Beendigung dieser ersten Stufe des Schnallenrückziehvorgangs werden entsprechende Schritte für die zweite Stufe des Rückziehvorgangs für die Schnalle wiederholt. Daher wird im Schritt S1108 die Entfernung Lc zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor sowie die Geschwindigkeit Δve des Fahrzeugs M1 in bezug auf das Fahrzeug M1 davor gemessen. Diese Messungen erfolgen auf der Grundlage des von dem Ultraschallsensor 12 zugeführten Signals. Die Relativgeschwindigkeit Δve ist gegeben durch Δve = v2 – v1, wobei v2 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs M2 ist, und v1 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs M1 davor. Im Schritt S1109 wird die Zeit Δtc berechnet, welche verstreicht, bis das Fahrzeug M2 einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 davor erfährt, und zwar als Δtc = Lc/Δvc. Im Schritt S1110 erfolgt eine Ermittlung, ob die berechnete Zeit Δtc die Zeit (2/4)·Tb erreicht, die dafür erforderlich ist, daß der erste Gurtstrammermechanismus PT1 den verbleibenden Hub der Schnalle 6 aus der ersten Halteposition zurückzieht. Ist Δtc >(2/4)·Tb, dann werden im Schritt S1108 die Relativgeschwindigkeit Δve und die Entfernung Lc erneut berechnet. Ist Δtc = (2/4)·Tb, dann erzeugt im Schritt S1111 die erste Steuerschaltung 41 ein erstes Befehlssignal, welches den Gurtklemmechanismus 14 dazu veranlaßt, die Rückziehvorrichtung 1 zu verriegeln, um so ein weiteres Herausziehen des Sitzgurtes 2 zu verhindern. Das erste Befehlssignal wird ebenfalls dazu angelegt, um die Stromquelle mit dem Elektromotor 11 zu verbinden, der sich daher dreht, um die Schnalle 6 weiter aus der ersten Halteposition zurückzuziehen, im Schritt S1112.
Im Schritt S1113 erfolgt eine Bestimmung, ob die auf den Sitzgurt 2 ausgeübte Spannung F zwei Viertel des ersten Ausmaßes F1 erreicht oder nicht. Die Spannung F des Sitzgurtes 2 wird auf der Grundlage des Sensorsignals gemessen, welches der ersten Steuerschaltung 41 von der Kraftmeßzelle 15 zugeführt wird.
Ist die gemessene Spannung F geringer als zwei Viertel des ersten Ausmaßes F1, dann bleibt der Elektromotor 11 mit der Stromquelle verbunden, um im Schritt S1112 die Schnalle 6 weiter zurückzuziehen. Erreicht die gemessene Spannung F zwei Viertel des ersten Ausmaßes F1, dann unterbricht im Schritt S1114 die erste Steuerschaltung 41 das erste Befehlssignal, um den Elektromotor 11 von der Stromquelle abzutrennen, und so das Zurückziehen des Sitzgurtes 2 zu beenden. Dies führt dazu, daß der Sitzgurt 2 in einer zweiten Halteposition gehalten wird, in welcher zwei Viertel des ersten Ausmaßes F1 der Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird.
Nach Beendigung dieser zweiten Stufe des Rückziehvorgangs für die Schnalle werden entsprechende Schritte für die dritte und vierte Stufe S1115 bzw. S1116 des Schnallenrückziehvorgangs wiederholt. Wenn die vierte Stufe des Schnallenrückziehvorgangs beendet ist, so erreicht die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, das erste Ausmaß F1.
Im Schritt S1117 erfolgt eine Bestimmung, ob ein Fahrzeugzusammenstoß festgestellt wird oder nicht, trotz der Versuche des Fahrers, den Fahrzeugzusammenstoß zu vermeiden. Diese Ermittlung erfolgt auf der Grundlage eines Signals, welches eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigt, und welches von dem G-Sensor 16 der zweiten Steuerschaltung 17 zugeführt wird. Ist die Antwort auf diese Abfrage "JA", dann erzeugt die zweite Steuerschaltung 17 ein zweites Befehlssignal im Schritt S1118, um die pyrotechnische Treibladung 18 dazu zu veranlassen, den Sitzgurt 2 momentan aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzuziehen, um so ein zweites Ausmaß F2 an Spannung auf den Sitzgurt 2 auszuüben. Tritt kein eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigendes Signal auf, nachdem ein ausreichender Zeitraum abgelaufen ist, der länger ist als die Zeit Δtc, so bedeutet dies, daß der Fahrzeugzusammenstoß vermieden wurde, und die erste Steuerschaltung 41 erzeugt ein Rückkehrsignal im Schritt S1119, um die Richtung des Elektromotors 11 umzukehren, um so die Schnalle 6 in ihre Ausgangslage zurückzubringen. Im Schritt S1120 erzeugt die erste Steuerschaltung 41 einen Befehl, um den Rückziehvorrichtungs-Verriegelungszustand des Gurtklemmmechanismus 14 zu lösen.
12 zeigt Variationen der Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, im Verlauf der Zeit. In der ersten Betriebsstufe wird die Zeit Δtc berechnet, welche das Fahrzeug M2 benötigt, um mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenzustoßen. Erreicht die berechnete Zeit Δtc die Zeit (1/4)·Tb, die dafür erforderlich ist, daß der erste Gurtstrammermechanismus PT1 den vollen Hub der Schnalle 6 zurückzieht, so arbeitet der erste Gurtstrammermecha nismus PT1 so, daß er die Schnalle 6 aus ihrer Ausgangslage in die erste Halteposition zurückzieht, um so ein Viertel des ersten Ausmaßes F1 der Spannung auf den Sitzgurt mit einer Zeit (1/4). Tb auszuüben. Die Schnalle 6 wird in der ersten Halteposition nach Beendigung der ersten Betriebsablaufstufe gehalten. In der zweiten Betriebsstufe wird die Zeit Δtc berechnet, welche das Fahrzeug M2 benötigt, um mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenzustoßen. Erreicht die berechnete Zeit Δtc die Zeit (2/4)·Tb, die dafür erforderlich ist, daß der erste Gurtstrammermechanismus PT1 den übrig bleibenden Hub der Schnalle 6 aus der ersten Halteposition zurückzieht, so arbeitet der erste Gurtstrammermechanismus PT1 so, daß er die Schnalle 6 aus der ersten Halteposition in die zweite Halteposition zurückzieht, um so zwei Viertel des ersten Ausmaßes F1 der Spannung auf den Sitzgurt 2 mit einer Zeit (2/4)·Tb auszuüben. Nach Beendigung der zweiten Betriebsstufe wird die Schnalle 6 in der zweiten Halteposition gehalten. Nach Beendigung der zweiten Betriebsstufe werden entsprechende Schritte wiederholt. Wenn die vierte Betriebsstufe beendet ist, so erreicht die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, das erste Ausmaß F1.
Bei dieser Ausführungsform nimmt die Länge des Sitzgurtes 2 und daher die auf den Sitzgurt 2 ausgeübte Spannung zu, wenn die Zeit Δtc abnimmt, die verstreicht, bis das Fahrzeug M2 einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 davor erfährt. Selbst wenn die Schnalle 6 nicht über ihren vollständigen Hub zurückgezogen wird, infolge einer abrupten Erhöhung der Relativgeschwindigkeit Δve, wenn ein Fahrzeugzusammenstoß auftritt, wird ein großes Ausmaß an Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt, um einen ordnungsgemäßen Passagier-Rückhaltezustand zur Verfügung zu stellen. Da das Zurückziehen der Schnalle 6 zu einem Zeitpunkt begonnen wird, der durch neue Information bezüglich der Relativgeschwindigkeit Δve und der Entfernung Lc bestimmt wird, ist es möglich, eine schnelle Reaktion auf eine Änderung der Relativgeschwindigkeit Δve nach der letzten Betriebsstufe zur Verfügung zu stellen.
In 13 ist eine vierte Ausführungsform des Passagier-Rückhaltegurtsystems gemäß der Erfindung gezeigt, wobei gleiche oder entsprechende Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei dieser Ausführungsform berechnet die erste Steuerschaltung 51 die Zeit Δtc, welche verstreicht, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstößt, und zwar in Zeitintervallen. Die erste Steuerschaltung 51 erzeugt ein erstes Befehlssignal in Zeitintervallen, um den ersten Gurtstrammermechanismus PT1 so zu betätigen, daß die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, gegeben ist durch F = (1 – Δtc/Tb) × F1, wobei Tb die Zeit ist, welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 benötigt, um die Schnalle 6 über deren vollen Hub zurückzuziehen.
Unter Bezugnahme auf 14 wird der Betrieb der vierten Ausführungsform weiter beschrieben. Im Schritt S1401 werden die Entfernung Lc zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor sowie die Geschwindigkeit Δvc des Fahrzeugs M1 in Bezug auf das Fahrzeug M1 davor gemessen. Diese Messungen erfolgen auf der Grundlage des Signals, welches von dem Ultraschallsensor 12 geliefert wird. Die Relativgeschwindigkeit Δvc ist gegeben durch Δvc = v2 – v1, wobei v2 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs M2 ist, und v1 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs M1 davor. Das Fahrzeug M2 kann ein angehaltenes Fahrzeug sein, oder durch ein feststehendes Objekt ersetzt werden. In diesem Fall ist die Geschwindigkeit v1 gleich Null. Im Schritt S1402 wird die Zeit Δtc berechnet, welche abläuft, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstoßen könnte, und zwar als Δtc = Lc/Δvc. Im Schritt S1403 erfolgt eine Ermittlung, ob die berechnete Zeit Δtc die Zeit Tb erreicht, welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 benötigt, um den vollständigen Hub Lb1 der Schnalle 6 zurückzuziehen. Ist Δtc > Tb, dann werden im Schritt S1401 die Relativgeschwindigkeit Avc und die Entfernung Lc erneut berechnet. Ist Δtc = Tb, dann erzeugt im Schritt S1404 die erste Steuerschaltung 51 ein erstes Befehlssignal, welches den Gurtklemmechanismus 14 in Betrieb setzt, um die Rückziehvorrichtung 1 zu verriegeln, und so zu verhindern, daß der Sitzgurt 2 weiter herausgezogen wird. Das erste Befehlssignal wird weiterhin dazu angelegt, die Stromquelle mit dem Elektromotor 11 zu verbinden, der sich daher dreht, um die Schnalle 6 zurückzuziehen, im Schritt S1405.
Im Schritt S1406 erfolgt eine Ermittlung, ob die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, F1 × (1 – Δtc/Tb) erreicht oder nicht. Die Spannung F des Sitzgurtes 2 wird auf der Grundlage des Sensorsignals gemessen, welches der ersten Steuerschaltung 51 von der Kraftmeßzelle 15 zugeführt wird. Ist F < F1 × (1 – Δtc/Tb), dann bleibt der Elektromotor 11 mit der Stromquelle verbunden, um die Schnalle 6 weiter im Schritt S1407 zurückzuziehen. Ist F > F1 × (1 – Δtc/Tb), dann wird die Richtung des Elektromotors 11 umgekehrt, um die Länge zu verringern, um welche die Schnalle 6 zurückgezogen wird. Ist F = F1 × (1 – Δtc/Tb), dann unterbricht im Schritt S1409 die erste Steuerschaltung 51 das erste Befehlssignal, um den Elektromotor 11 von der Stromquelle abzutrennen. Dies beendet das Zurückziehen des Sitzgurtes 2 und hält den Sitzgurt 2 in der momentanen Position.
Im Schritt S1410 erfolgt eine Ermittlung, ob die auf den Sitzgurt 2 ausgeübte Spannung F gleich dem ersten Ausmaß F1 ist oder nicht. Ist F < F1, dann werden im Schritt S1401 die Entfernung Lc zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor sowie die Geschwindigkeit Δve des Fahrzeugs M1 in bezug auf das Fahrzeug M1 davor gemessen. Ist F = F1, dann erfolgt im Schritt S1411 eine weitere Ermittlung. Diese Ermittlung bezieht sich darauf, ob ein Fahrzeugzusammenstoß festgestellt wird oder nicht, trotz der Versuche des Fahrers, den Fahrzeugzusamenstoß zu vermeiden. Diese Ermittlung wird durchgeführt auf der Grundlage eines Signals, welches eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigt, und welches von dem G-Sensor 16 der zweiten Steuereinheit 17 zugeführt wird. Ist die Antwort auf diese Abfrage "JA", dann erzeugt im Schritt S1412 die zweite Steuereinheit 17 ein zweites Befehlssignal, um die pyrotechnische Treibladung 18 zu veranlassen, den Sitzgurt 2 momentan aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzuziehen, um so ein zweites Ausmaß F2 der Spannung auf den Sitzgurt 2 auszuüben. Tritt kein eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigendes Signal auf, nachdem eine ausreichende Zeit verstrichen ist, die länger ist als die Zeit Δtc, so bedeutet dies, daß der Fahrzeugzusammenstoß vermieden wurde, und dann erzeugt im Schritt S1413 die erste Steuerschaltung 51 ein Rückkehrsignal, um die Richtung des Elektromotors 11 umzukehren, und so die Schnalle 6 in ihre Ausgangslage zurückzubringen. Im Schritt S1414 erzeugt die erste Steuerschaltung 51 einen Befehl, um den Rückziehvorrichtungs-Verriegelungszustand des Gurtklemmmechanismus 14 zu lösen.
15 zeigt Änderungen der Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, im Verlauf der Zeit. Zum Zeitpunkt Tb beginnt der erste Gurtstrammermechanismus PT1 damit, die Schnalle 6 zurückzuziehen, um so kontinuierlich die Spannung F zu erhöhen, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, entlang einer Kurve, die definiert ist durch F = F1 × (1 – Δtc/Tb), bis die Spannung F das erste Ausmaß F1 erreicht. Die Länge des Sitzgurtes 2 und daher die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, nimmt mit Abnahme der Zeit Δtc zu, die verstreicht, bis das Fahrzeug M2 einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 erfährt. Da die Schnalle 6 zu einem Zeitpunkt gestartet wird, der durch neue Information bezüglich der Relativgeschwindigkeit Δvc und der Entfernung Lc festgelegt wird, ist es möglich, eine schnelle Reaktion auf eine Änderung der Relativgeschwindigkeit Δve nach der letzten Betriebsstufe zur Verfügung zu stellen.
In 16 ist eine fünfte Ausführungsform des Passagier-Rückhaltegurtsystems gemäß der Erfindung gezeigt, wobei gleiche oder entsprechende Elemente durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Ultraschallsensor 12 kann nicht dazu verwendet werden, die Entfernung Lc und die Relativgeschwindigkeit Δve zu messen, wenn die Entfernung Lc einen vorbestimmten Wert Lcx überschreitet. Ist die Relativgeschwindigkeit Δvcx bei der Entfernung Lcx sehr hoch, so ist die Zeit Δtcx (= Lcx/Δvcx), die verstreicht, bis das Fahrzeug M2 einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 davor erfährt, kürzer als die Zeit Tb (= Lbmax/vb1), welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 benötigt, um die Schnalle 6 über deren vollständigen Hub zurückzuziehen. Bei dieser Ausführungsform ist der erste Gurtstrammermechanismus PT1 so angeordnet, daß er die Gurtrückziehgeschwindigkeit von vb1 auf vb1x erhöht, um so den Sitzgurt 2 in die zweite Passagier-Rückhalteposition zu bringen, bevor ein Fahrzeugzusammenstoß auftritt. Die erste Steuerschaltung 61 berechnet die Zeit Δtc, welche abläuft, bis das Fahrzeug M2 einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 davor erfährt, in Zeitintervallen. Die erste Steuerschaltung 61 erzeugt ein Befehlssignal zur Betätigung des ersten Gurtstrammermechanismus PT1, um so den Sitzgurt 2 mit der höheren Geschwindigkeit vb1x zurückzuziehen, wenn die gemessene Relativgeschwindigkeit Δve auf solche Weise zunimmt, daß die berechnete Zeit Δtc kürzer ist als die Zeit tb1, welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 benötigt, um die Schnalle 6 mit der Geschwindigkeit vb1 über ihren vollständigen Hub zurückzuziehen.
Unter Bezug auf 17 wird der Betrieb der fünften Ausführungsform weiter beschrieben. Im Schritt S1701 beginnt dieser Vorgang, wenn die Entfernung Lc zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor kürzer ist als der meßbare Wert Lcx. Im Schritt S1702 werden die Entfernung Lc und die Geschwindigkeit Δvc des Fahrzeuges M1 in Bezug auf das Fahrzeug M1 davor gemessen. Die Relativgeschwindigkeit Δvc ist gegeben durch Δvc = v2 – v1, wobei v2 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs M2 ist, und v1 die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges M1 davor. Das Fahrzeug M2 kann ein angehaltenes Fahrzeug sein, oder durch ein feststehendes Objekt ersetzt werden. In diesem Fall ist die Geschwindigkeit v1 gleich Null. Im Schritt S1703 wird die Zeit Δtc berechnet, welche das Fahrzeug M2 benötigt, bis es einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 davor erfährt, und zwar als Δtc = Lc/Δvc. Im Schritt S1704 wird die Zeit tb1max berechnet, welche die Schnalle 6 benötigt, um über die vollständige Länge oder den vollständigen Hub zurückgezogen zu werden, auf der Grundlage des vollen Hubes Lb1max der Schnalle 6 und der Geschwindigkeit vb1, mit welcher sich der Elektromotor 11 dreht, um die Schnalle 6 zurückzuziehen. Im Schritt S1705 erfolgt eine Bestimmung, ob die berechnete Zeit Δtc größer ist als die Zeit tb1max, welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 benötigt, um die Schnalle 6 über den vollen Hub zurückzuziehen, und kleiner als die Zeit (tb1max + tbα), wobei tbα einen kurzen Zeitraum anzeigt. Ist Δtc > (tb1max + tbα), dann werden im Schritt S1702 die Relativgeschwindigkeit Δvc und die Entfernung Lc erneut berechnet. Ist Δtc < tb1max, dann bedeutet dies, daß die Schnalle 6 nicht über ihren vollen Hub zurückgezogen werden kann, wenn die Motorgeschwindigkeit gleich vb1 ist, und es wird eine höhere Geschwindigkeit vb1x berechnet, im Schritt S1706, um folgende Bedingung zu erfüllen: Lb1max/vb1x < Δtcx. Im Schritt S1707 erzeugt die erste Steuerschaltung 61 ein erstes Befehlssignal, welches den Gurtklemmmechanismus 14 dazu veranlaßt, die Rückziehvorrichtung 1 zu verriegeln, um so ein weiteres Herausziehen des Sitzgurtes 2 zu verhindern. Im Schritt S1708 wird der Strom Ix berechnet, welchen der Elektromotor 11 benötigt, um den Sitzgurt 2 mit der berechneten Geschwindigkeit vb1x zurückzuziehen. Im Schritt S1709 erzeugt die erste Steuerschaltung 61 einen Befehl zum Liefern des Stroms Ix, um den Elektromotor 11 so zu betreiben, daß er den Sitzgurt 2 mit der Geschwindigkeit vb1x zurückzieht. Im Schritt S1710 erfolgt eine Ermittlung, ob die auf den Sitzgurt 2 ausgeübte Spannung das erste Ausmaß F1 erreicht oder nicht. Ist F < F1, dann wird der Elektromotor 11 weiter mit dem Strom Ix versorgt, um den Sitzgurt 2 zurückzuziehen. Ist F = F1, dann wird der Elektromotor 11 im Schritt S1714 angehalten.
Ist tb1max < Δtc < tb1max + tbα, dann erzeugt die erste Steuerschaltung 61 ein erstes Befehlssignal, welches den Gurtklemmmechanismus 14 dazu veranlaßt, die Rückziehvorrichtung 1 zu verriegeln, um so ein weiteres Herausziehen des Sitzgurtes 2 zu verhindern, im Schritt S1711. Im Schritt S1712 wird auch das erste Befehlssignal so angelegt, daß die Stromquelle mit dem Elektromotor 11 verbunden wird, welcher sich daher dreht, um den Sitzgurt 2 mit der Geschwindigkeit vb1 zurückzuziehen. Im Schritt S1713 erfolgt eine Bestimmung, ob die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, das erste Ausmaß F1 erreicht oder nicht. Die Spannung F des Sitzgurtes 2 wird auf der Grundlage des Sensorsignals gemessen, welches der ersten Steuerschaltung 61 von der Kraftmesszelle 15 zugeführt wird. Ist die gemessene Spannung F kleiner als das erste Ausmaß F1, dann bleibt der Elektromotor 11 mit der Stromquelle verbunden, um die Schnalle 6 weiter zurückzuziehen, im Schritt S1712. Erreicht die gemessene Spannung F das erste Ausmaß F1, dann unterbricht im Schritt S1714 die erste Steuerschaltung 61 das erste Befehlssignal, um den Elektromotor 11 von der Stromquelle abzutrennen. Dies beendet das Zurückziehen des Sitzgurtes 2 und hält den Sitzgurt 2 in der zweiten Passagier-Rückhalteposition.
Im Schritt S1715 erfolgt eine Ermittlung, ob ein Fahrzeugzusammenstoß festgestellt oder nicht, trotz der Versuche des Fahrers, den Fahrzeugzusammenstoß zu verhindern. Diese Ermittlung erfolgt auf der Grundlage eines Signals, welches eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigt, und von dem G-Sensor 16 der zweiten Steuerschaltung 17 zugeführt wird. Ist die Antwort auf diese Abfrage "JA", dann erzeugt die zweite Steuerschaltung 17 ein zweites Befehlssignal, im Schritt S1716, um die pyrotechnische Treibladung 18 dazu zu veranlassen, den Sitzgurt 2 momentan aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzuziehen, um so ein zweites Ausmaß F2 an Spannung auf den Sitzgurt 2 auszuüben. Falls kein eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigendes Signal auftritt, nachdem eine ausreichende Zeit verstrichen ist, die länger, ist als die Zeit Δtc, so bedeutet dies, daß der Fahrzeugzusammenstoß vermieden wurde, und dann erzeugt im Schritt S1717 die erste Steuerschaltung 61 ein Rückkehrsignal, um die Richtung des Elektro motors 11 umzukehren, und so die Schnalle 6 in ihre Ausgangslage zurückzubringen. Im Schritt S1718 erzeugt die erste Steuerschaltung 61 einen Befehl zur Freigabe des Rückziehvorrichtungs-Verriegelungszustands des Gurtklemmmechanismus 14.
Nunmehr wird angenommen, wenn die Entfernung Lc zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor in einen meßbaren Bereich unterhalb des Wertes Lcx gelangt, in welchem der Ultraschallsensor 12 für die Messungen der Entfernung Lc und der Geschwindigkeit Δve des Fahrzeugs M2 in bezug auf das Fahrzeug M1 davor eingesetzt werden kann, daß die Relativgeschwindigkeit Δve einen so kleinen Wert aufweist, daß die Zeit Δtc (= Lc/Δvc), welche abläuft, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstoßen kann, länger ist als die Zeit tb1max, welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 benötigt, um die Schnalle 6 über deren vollständigen Hub zurückzuziehen, wie durch den Punkt A angedeutet ist. In diesem Fall kann der erste Gurtstrammermechanismus PT1 das Rückziehen der Schnalle 6 vor dem Fahrzeugzusammenstoß fertigstellen, obwohl der Sitzgurt 2 mit der Geschwindigkeit vb1 zurückgezogen wird. Wenn die Entfernung Lc zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor in den meßbaren Bereich unterhalb des Wertes Lcx gelangt, und die Relativgeschwindigkeit Ave einen so hohen Wert aufweist, daß die Zeit Δtc (= Lc/Δvc), welche abläuft, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstoßen könnte, kürzer ist als die Zeit tb1max, welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 benötigt, um die Schnalle 6 über deren vollständigen Hub zurückzuziehen, wie durch den Punkt B angedeutet ist, so kann der erste Gurtstrammermechanismus PT1 nicht das Zurückziehen der Schnalle 6 fertigstellen, bevor der Fahrzeugzusammenstoß auftritt, wenn der Sitzgurt 2 mit der Geschwindigkeit vb1 zurückgezogen wird. In diesem Fall wird die Sitzgurt-Rückziehgeschwindigkeit von dem Wert vb1 auf den Wert vb1x erhöht.
Unter Bezugnahme auf 19 wird nunmehr eine abgeänderte Form der fünften Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei dieser Abänderung ist die erste Steuerschaltung 61 so ausgebildet, daß sie die Entfernung Lc zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor mißt, sowie die Geschwindigkeit Δve des Fahrzeugs M2 in bezug auf das Fahrzeug M1 davor, und die Zeit Δtc berechnet, welche abläuft, bis das Fahrzeug M2 einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 davor erfahren könnte, als Δtc = Lc/Δvc. Die erste Steuerschaltung 61 mißt darüber hinaus die Geschwindigkeit Avcy des Fahrzeugs M2 in Bezug auf das Fahrzeug M1 davor, wenn die Entfernung Lc in den meßbaren Bereich unterhalb einer Entfernung Lcy gelangt. Die erste Steuerschaltung 61 berechnet die Zeit Δtcy, die abläuft, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstoßen könnte, als Δtcy = Lcy/Δvcy. Die erste Steuerschaltung 61 berechnet einen Strom ly, um eine Sitzgurt-Rückziehgeschwindigkeit vb1y zu erreichen, welche die Bedingung vb1y > Lb1/Δtcy erfüllt, aus einer Beziehung von Lb1/vb1y, wobei Lb1 der vollständige Hub der Schnalle 6 ist. Der an den Elektromotor 11 angelegte Strom wird auf den berechneten Wert ly eingeregelt.
Wenn die Entfernung Lc in den meßbaren Bereich unterhalb des Wertes Lcy gelangt, wie durch den Punkt C angedeutet, so wird die Relativgeschwindigkeit Δvcy gemessen. Die Geschwindigkeit vb1y, mit welcher sich der Elektromotor 11 dreht, um die Schnalle 6 zurückzuziehen, wird aus der Beziehung Lbl/vb1y < Δtcy berechnet, um die Bedingung vb1y > Lb1/Δtcy zu erfüllen, so daß die Schnalle 6 über ihren vollständigen Hub innerhalb der berechneten Zeit Δtcy zurückgezogen werden kann. Der Strom ly, der für den Elektromotor 11 erforderlich ist, daß dieser so arbeitet, daß er den Sitzgurt 2 mit der Geschwindigkeit vb1y zurückzieht, wird aus der Beziehung von 20 berechnet. Der Elektromotor 11 wird so gesteuert, daß er bei der berechneten Geschwindigkeit vb1y arbeitet. Bei dieser Modifikation werden die Entfernung Lc und die Relativgeschwindigkeit Δve nur einmal gemessen, wenn die Entfernung Lc gleich dem vorbestimmten Wert Lcy ist.
In den 21A bis 21C ist eine geänderte Form des ersten Gurtstrammermechanismus PT1 gezeigt. Bei dieser Modifikation weist der erste Gurtstrammermechanismus PT1 einen Draht 74 auf, der mit dem oberen Ende einer Rückziehvorrichtung 71 verbunden ist, deren unteres Ende mit der Fahrzeugkarosserie über eine Zugfeder 72 verbunden ist. Der Draht 74 ist um eine Riemenscheibe herumgeschlungen, die von einem Elektromotor 75 angetrieben wird, der fest auf der Fahrzeugkarosserie angebracht ist. Ein Verriegelungsmechanismus 76 ist vorgesehen, um die Riemenscheibe zu verriegeln.
Wenn ein Fahrzeugzusammenstoß befürchtet wird, erzeugt die Steuereinheit G10 ein Befehlssignal, um den Elektromotor 75 zu betätigen, so daß der Draht 74 zurückgezogen wird. Dies führt dazu, daß die Rückziehvorrichtung 71 sich nach oben bewegt, während sie die Zugfeder 72 auseinanderzieht. Wenn der Zug oder die Spannung, der auf die Zugfeder 72 ausgeübt wird, ein erstes Ausmaß F1 erreicht, hält die Steuereinheit G10 der Elektromotor 75 an, um das Zurückziehen des Drahtes 74 zu beenden, und betätigt den Verriegelungsmechanismus 76, um die Rückziehvorrichtung 71 an dem momentanen Ort zu halten, wie in 21A gezeigt ist. Besteht eine hohe Gefahr für einen Fahrzeugzusammenstoß, so wird der Verriegelungsmechanismus 76 freigegeben. Dies ermöglicht es der Zugfeder 72, den Sitzgurt mit dem ersten Ausmaß F1 an Spannung anzuziehen, wie in 21B gezeigt ist, um so den Durchhang vor dem Fahrzeugzusammenstoß zu absorbieren. Wenn ein Fahrzeugzusammenstoß vermieden wurde, erzeugt die erste Steuereinheit G10 ein Befehlssignal, welches den Elektromotor 75 zur Bewegung der Rückziehvorrichtung 71 veranlaßt, während die Zugfeder 72 ausgezogen wird, wie in 21C gezeigt ist. Der Verriegelungsmechanismus 76 wird so betätigt, daß er die Rückziehvorrichtung 71 an dem momentanen Ort hält.
Bei dieser Modifikation kann der Elektromotor 75 die Rückziehvorrichtung mit niedriger Geschwindigkeit bewegen, bis die nächste Gefahr für einen Fahrzeugzusammenstoß auftritt, nachdem vorher ein Fahrzeugzusammenstoß vermieden wurde. Diese Maßnahme ist in der Hinsicht wirksam, daß sie das Erfordernis eines starken Elektromotors, der mit hoher Geschwindigkeit läuft, vermeidet.
In 22 ist eine weitere modifizierte Form des ersten Gurtstrammermechanismus PT1 gezeigt. Bei dieser Abänderung weist der erste Gurtstrammermechanismus PT1 eine Kolben/Zylinder-Einheit PS auf, die mit einem Zylinder 83 versehen ist, der auf der Fahrzeugkarosserie angebracht ist, und mit einem Kolben 82, der hin- und herbeweglich innerhalb des Zylinders 83 angeordnet ist. Der Kolben 82 unterteilt den Zylinder 83 in eine erste und zweite Kammer 83a bzw. 83b an seinen entgegengesetzten Seiten. Die erste Kammer 83a ist mit einer Druckquelle (Kompressor 84) über eine Leitung 86 verbunden, welche ein Steuer- oder Regelventil 85 aufweist. Die zweite Kammer 84 ist mit der Atmosphäre verbunden. Der Kolben 82 weist eine Kolbenstange 82a auf, die an eine Schnalle 81 zur Aufnahme einer Zunge 4 angeschlossen ist, welche eine Öffnung aufweist, durch welche der Sitzgurt 2 in Form einer Schleife geführt ist.
Die Steuereinheit G10 erzeugt ein Steuersignal zum Öffnen des Steuerventils 85, um so einen Druck von dem Kompressor 84 in die erste Kammer 83a einzulassen, wenn ein Fahrzeugzusammenstoß befürchtet wird. Dies führt dazu, daß sich der Kolben 82 nach unten bewegt, um die Schnalle 81 zurückzuziehen, und so den Durchhang in dem Sitzgurt 2 zu absorbieren.
Die Steuereinheit G10 kann so ausgebildet sein, daß sie ein erstes Befehlssignal in Zeitintervallen erzeugt, um den ersten Gurtstrammermechanismus PT1 zu betätigen, und so die auf den Sitzgurt 2 ausgeübte Spannung F auf das erste Ausmaß F1 in mehreren Stufen während eines Zeitraums Δtc zu erhöhen, der vergeht, bis das Fahrzeug M2 einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 davor erfährt, wie im Zusammenhang mit der dritten Ausführungsform beschrieben wurde.
23 zeigt Änderungen der Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, im Verlauf der Zeit, wenn der erste Gurtstrammermechanismus PT1 so arbeitet, daß er die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, in vier Stufen während des Zeitraums Δtc erhöht. In der ersten Betriebsstufe wird die Zeit Δtc berechnet, welche verstreicht, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstößt. Wenn die berechnete Zeit Δtc die Zeit (1/4)·Tb erreicht, welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 benötigt, um den vollen Hub der Schnalle 81 zurückzuziehen, so öffnet das Steuerventil 84, um die Schnalle 81 aus ihrer Ursprungslage in die erste Halteposition zurückzuziehen, um so ein Viertel des ersten Ausmaßes F1 der Spannung auf den Sitzgurt 2 in einer Zeit (1/4)·Tb auszuüben. Das Steuerventil 84 öffnet daher so, daß ein Druck P1 in die erste Kammer 83a geleitet wird. Der Druck P1 ist gegeben durch P1 = F1/4 × S), wobei S die Fläche des Kolbens 82 ist. Die Schnalle 81 wird in der ersten Halteposition gehalten, in welcher die Spannung F1/4, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, und die auf den Kolben 82 einwirkende Kraft bei Beendigung der ersten Betriebsstufe ausgeglichen sind. Bei der zweiten Betriebsstufe wird die Zeit Δtc erneut berechnet, die vergeht, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstoßen könnte. Erreicht die berechnete Zeit Δtc die Zeit (2/4)·Tb, welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 benötigt, um den verbleibenden Hub der Schnalle 81 aus der ersten Halteposition zurückzuziehen, so arbeitet der erste Gurtstrammermechanismus PT1 so, daß er die Schnalle 81 aus der ersten Halteposition in die zweite Halteposition zurückzieht, um so zwei Viertel des ersten Ausmaßes F1 der Spannung auf den Sitzgurt 2 in einer Zeit (2/4)·tb auszuüben. Das Steuerventil 84 öffnet sich weiterhin so, daß ein Druck P2 in die erste Kammer 83a eingeführt wird. Der Druck P2 ergibt sich aus P2 = 2 × F1/(4 × S), wobei S die Fläche des Kolbens 82 ist. Die Schnalle 81 wird in der ersten Halteposition gehalten, in welcher die Spannung F1 × 2/4, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, und die auf den Kolben 82 einwirkende Kraft bei Beendigung der zweiten Be triebsstufe ausgeglichen sind. Nach Beendigung der zweiten Betriebsstufe wird die Schnalle 81 in der zweiten Halteposition gehalten. Nach Beendigung der zweiten Betriebsstufe werden entsprechende Schritte wiederholt. Ist die vierte Betriebsstufe ausgeführt, so erreicht die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, das erste Ausmaß F1. Die Länge des Sitzgurtes 2 und daher die auf den Sitzgurt 2 ausgeübte Spannung nimmt zu, wenn die Zeit Δtc abnimmt, die vergeht, bis das Fahrzeug M2 einen Zusammenstoß mit dem Fahrzeug M1 davor erfährt. Selbst wenn die Schnalle 81 nicht über ihren vollständigen Hub zurückgezogen wird, infolge eines abrupten Anstiegs der Relativgeschwindigkeit Δve, wenn ein Fahrzeugzusammenstoß auftritt, wird ein großes Ausmaß an Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt, um einen ordnungsgemäßen Passagier-Rückhaltezustand zu erzielen. Da das Zurückziehen der Schnalle 81 zu einem Zeitpunkt begonnen wird, der durch neue Information bezüglich der Relativgeschwindigkeit Δve und der Entfernung Lc festgelegt wird, ist es möglich, eine schnelle Reaktion auf eine Änderung der Relativgeschwindigkeit Δvc nach der letzten Betriebsstufe zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus wird die Schnalle 81 automatisch in einer Position angehalten, in welcher die auf den Sitzgurt 2 ausgeübte Spannung und die auf den Kolben 82 einwirkende Kraft ausgeglichen sind. Dies trägt zur Vereinfachung der Steuereinheit G10 bei.
In 24 ist eine sechste Ausführungsform des Passagier-Rückhaltegurtsystems gemäß der Erfindung gezeigt, wobei die gleichen oder ähnliche Elemente durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei dieser Ausführungsform ist die zweite Steuerschaltung 17 mit dem G-Sensor 16 verbunden, und mißt die Fahrzeugverzögerung Gc, die im Falle des Abbremsens des Fahrzeugs erzeugt wird. Die gemessene Fahrzeugverzögerung Gc wird zusammen mit der gemessenen Entfernung Lc und der Relativgeschwindigkeit Δvc dazu verwendet, die Zeit Δtcb zu berechnen, die verstreicht, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstoßen könnte.
Unter Bezugnahme auf 25 wird der Betriebsablauf der sechsten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Im Schritt S2501 werden die Entfernung Lc zwischen dem Fahrzeug M2 und dem Fahrzeug M1 davor, die Geschwindigkeit Δvc des Fahrzeug M1 in bezug auf das Fahrzeug M1 davor, und die Fahrzeugverzögerung Gc, die bei einem Fahrzeugbremsvorgang erzeugt wird, gemessen. Im Schritt S2502 wird die Zeit Δtcb berechnet, die verstreicht, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstoßen könnte. Die Zeit Δtcb ergibt sich aus:
Im Schritt S253 wird die Zeit tb1max berechnet, welche die Schnalle 6 benötigt, über die gesamte Länge oder den gesamten Hub zurückgezogen zu werden, auf der Grundlage des vollständigen Hubes Lb1max der Schnalle 6 und der Geschwindigkeit vb1, mit welcher sich der Elektromotor 11 dreht, um die Schnalle 6 zurückzuziehen. Im Schritt S2504 erfolgt eine Ermittlung, ob die berechnete Zeit Δtcb größer ist als die Zeit tb1max, welche der erste Gurtstrammermechanismus PT1 benötigt, um die Schnalle 6 über den vollständigen Hub zurückzuziehen, und kleiner ist als die Zeit (tb1max + tbα), wobei tbα ein vorbestimmter kurzer Zeitraum ist. Ist Δtc > tb1max + tbα, so werden im Schritt S2501 die Relativgeschwindigkeit Δve und die Entfernung Lc erneut berechnet. Ist tb1max < Δtcb < tb1max + tbα, so bedeutet dies, daß eine starke Gefahr dafür besteht, daß das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstößt, und dann erzeugt im Schritt S2505 die erste Steuerschaltung 13 ein erstes Befehlssignal, welches den Gurtklemmmechanismus 14 dazu veranlaßt, die Rückziehvorrichtung 1 zu verriegeln, um so ein weiteres Herausziehen des Sitzgurtes 2 zu verhindern. Das erste Befehlssignal wird weiterhin dazu angelegt, um die Stromquelle mit dem Elektromotor 11 zu verbinden, der sich daher dreht, um im Schritt S2506 die Schnalle 6 zurückzuziehen.
Im Schritt S2507 erfolgt eine Ermittlung, ob die Spannung F, die auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird, das erste Ausmaß F1 erreicht oder nicht. Die Spannung F des Sitzgurtes 2 wird auf der Grundlage des Sensorsignals gemessen, welches der ersten Steuerschaltung 13 von der Kraftmesszelle 15 zugeführt wird. Wenn die gemessene Spannung F das erste Ausmaß F1 erreicht, so bedeutet dies, daß der Sitzgurt 2 in die zweite Passagier-Rückhalteposition gebracht wurde, und im Schritt S2508 unterbricht die erste Steuerschaltung 13 das erste Befehlssignal, um so das Zurückziehen des Sitzgurtes 2 zu beenden. Andernfalls wird der Elektromotor 11 weiter mit der Stromquelle verbunden, um die Schnalle 6 im Schritt S2506 zurückzuziehen.
Im Schritt S2509 erfolgt eine Ermittlung, ob ein Fahrzeugzusammenstoß festgestellt wird oder nicht, trotz der Versuche des Fahrers, den Fahrzeugzusammenstoß zu vermeiden. Diese Ermittlung erfolgt auf der Grundlage eines Signals, welches eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigt, und von dem G-Sensor 16 der zweiten Steuerschaltung 17 zugeführt wird. Ist die Antwort auf diese Frage „JA", dann erzeugt die zweite Steuerschaltung 17 das zweite Befehlssignal im Schritt S2510, um den zweiten Gurtstrammermechanismus PT2 (pyrotechnische Treibladung 18) zu veranlassen, den Sitzgurt 2 momentan aus der zweiten Passagier-Rückhalteposition in die dritte Passagier-Rückhalteposition zurückzuziehen, in welcher das zweite Ausmaß F2 der Spannung auf den Sitzgurt 2 ausgeübt wird. Wenn kein eine abrupte Fahrzeugverzögerung anzeigendes Signal auftritt, nachdem eine ausreichende Zeit verstrichen ist, die länger ist als die Zeit Δtc, so bedeutet dies, dass der Fahrzeugzusammenstoß vermieden wurde, und im Schritt S2511 erzeugt die erste Steuerschaltung 13 das Rückkehrsignal, um die Richtung des Elektromotors 11 umzukehren. Dies führt dazu, dass die Schnalle 6 in ihre Ursprungslage zurückgebracht wird, in welcher der Sitzgurt 2 in die erste oder normale Passagier-Rückhalteposition gebracht wird. Im Schritt S2513 veranlaßt die erste Steuerschaltung 13 den Gurtklemmmechanismus 14 dazu, seinen Rückziehvorrichtungs- Verriegelungszustand zu lösen.
Die Steuereinheit G10 von 1 ist so ausgebildet, dass sie die Zeit Δtc berechnet, die verstreicht, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstößt, und zwar auf solche Weise, dass der erste Gurtstrammermechanismus PT1 das Zurückziehen des vollen Hubes der Schnalle 6 beenden kann, um ein erstes Ausmaß F1 an Spannung auf den Sitzgurt 2 auszuüben, bevor der Fahrzeugzusammenstoß auftritt, selbst wenn der Fahrer beim Fahren schläft und keine Fahrzeugbremsung durchgeführt wird. Normalerweise führt der Fahrer eine Bremsbetätigung zum Abbremsen des Fahrzeugs durch, um die Relativgeschwindigkeit Δvc zu verringern, wenn er (oder sie) fühlt, dass die Gefahr eines Zusammenstoßes besteht. Bei dieser Ausführungsform wird die Fahrzeugverzögerung Gc zur Berechnung der Zeit Δtcb verwendet, die verstreicht, bis das Fahrzeug M2 mit dem Fahrzeug M1 davor zusammenstoßen kann. Dies ist in der Hinsicht wirksam, dass die Frequenz verringert wird, mit welcher der erste Vorlademechanismus PT1 arbeitet.
Zwar wurde die Erfindung im Zusammenhang mit Passagier-Rückhaltegurtsystemen beschrieben, jedoch wird darauf hingewiesen, dass sich die Erfindung ebenso bei Rückhaltegurtsystemen einsetzen lässt, die in Schiffen, Flugzeugen und anderen Fahrzeugen verwendet werden.

Claims

Passagier-Rückhaltegurtsystem zur Verwendung mit einem in einem Fahrzeug angebrachten Sitz, mit: einem Sitzgurt (2) zum Rückhalten eines Passagiers auf dem Sitz (7) in einer ersten Rückhalteposition; einem ersten Gurtstrammermechanismus (PT1), der auf ein erstes Befehlssignal reagiert, um den Sitzgurt (2) mit einer ersten Geschwindigkeit (vb1) aus der ersten Rückhalteposition in eine zweite Rückhalteposition oder in eine Zwischenposition zwischen der ersten Rückhalteposition und der zweiten Rückhalteposition zurückzuziehen, in welcher ein erstes Ausmaß an Spannung (F1) bzw. eine zur Zwischenposition zugehörige Spannung auf den Sitzgurt (2) ausgeübt wird, um so den Passagier auf dem Sitz zurückzuhalten, während Betätigungsvorgänge des Passagiers möglich sind, um einen Fahrzeugzusammenstoß zu vermeiden; einem zweiten Gurtstrammermechanismus (PT2), der auf ein zweites Befehlssignal reagiert, um den Sitzgurt (2) aus der zweiten Rückhalteposition in eine dritte Rückhalteposition mit einer zweiten Geschwindigkeit (vbx), die größer als die erste Geschwindigkeit (vb1) ist, zurückzuziehen, in welcher ein zweites, größeres Ausmaß an Spannung (F2) auf den Sitzgurt ausgeübt wird, um so den Passagier auf dem Sitz gegen Stöße zurückzuhalten, die durch einen Fahrzeugzusammenstoß hervorgerufen werden; und einer Steuereinheit (G10) zur Erzeugung des ersten Befehlssignals für den ersten Gurtstrammermechanismus (PT1), wenn der Fahrzeugzusammenstoß erwartet wird, und des zweiten Befehlssignals für den zweiten Gurtstrammermechanismus (PT2), wenn der Fahrzeugzusammenstoß festgestellt wird.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (G10) eine Einrichtung (12) zum Messen einer Entfernung (Lc) des Fahrzeugs in Bezug auf ein Objekt und einer Geschwindigkeit (Δvc) des Fahrzeugs in Bezug auf das Objekt aufweist, eine Einrichtung (13) zur Berechnung einer Zeit (Δtc), welche abläuft, bis das Fahrzeug einen Zusammenstoß mit dem Objekt erfährt, als Δtc = Lc/Δvc, eine Einrichtung (13) zur Erzeugung des ersten Befehlssignals, wenn eine Zeit (tb1), welche der erste Gurtstrammermechanismus (PT1) benötigt, um den Sitzgurt (2) von der ersten Rückhalteposition in die zweite Rückhalteposition zurückzuziehen, kleiner ist als die berechnete Zeit (Δtc).
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (G10) eine Einrichtung (13) zur Berechnung der Zeit (tb1) als tb1 = Lb1/vb1 aufweist, wobei Lb1 eine Länge des Sitzgurtes (2) ist, der von der ersten Rückhalteposition zur zweiten Rückhalteposition zurückgezogen wird, und vb1 die Geschwindigkeit des ersten Gurtstrammermechanismus (PT1) zum Zurückziehen des Sitzgurtes (2) ist.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (G10) eine Einrichtung (13) zur Messung der Länge (Lb1) aufweist, während der erste Gurtstrammermechanismus (PT1) betrieben wird, um den Sitzgurt (2) aus der ersten Rückhalteposition in die zweite Rückhalteposition zurückzuziehen.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gurtstrammermechanismus (PT1) so arbeitet, dass er den Sitzgurt (2) von der zweiten Rückhalteposition in die erste Rückhalteposition in Reaktion auf ein Rückkehrsignal zurückbringt, und dass die Steuereinheit (G10) eine Einrichtung (13) zur Erzeugung des Rückkehrsignals auf den ersten Gurtstrammermechanismus (PT1) aufweist, wenn der Fahrzeugzusammenstoß vermieden wird.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gurtstrammermechanismus (PT2) eine pyrotechnische Treibladung (18) aufweist, die in Reaktion auf das zweite Befehlssignal betreibbar ist, um eine starke Kraft zu erzeugen, und um so eine vorbestimmte Länge des Sitzgurtes (2) augenblicklich zurückzuziehen.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (G10) eine Einrichtung (15) zur Messung einer auf den Sitzgurt (2) ausgeübten Spannung aufweist und die Einrichtung (15) das erste Befehlssignal unterbricht, um den ersten Gurtstrammermechanimsmus (PT1) anzuhalten, wenn die gemessene Spannung ein vorbestimmtes Ausmaß erreicht, welches geringer ist als das erste Ausmaß (F1), und eine Einrichtung (13) zum ständigen Betreiben der Einrichtung (15) in Zeitintervallen aufweist, während das vorbestimmte Ausmaß erhöht wird.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (G10) eine Einrichtung zum Betreiben der Einrichtung (15), in einer vorbestimmten Anzahl (N) von Zyklen aufweist, um den Sitzgurt (2) in die zweite Rückhalteposition zu bringen, sowie eine Einrichtung zum Einstellen des vorbestimmten Ausmaßes auf einen Wert (F1/N), welcher größer ist als jener, der im letzten Betriebszyklus der Einrichtung (15) verwendet wurde, aufweist.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (15) das erste Befehlssignal unterbricht, um den ersten Gurtstrammermechanismus (PT1) anzuhalten, wenn die gemessene Spannung ein Ausmaß erreicht, welches durch (1 – Δtc/tb1) gegeben ist.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (G10) eine Einrichtung (12) zum Messen einer Geschwindigkeit (Δvcy) des Fahrzeugs in Bezug auf das Objekt, wenn die gemessene Entfernung (Lc) einen maximal messbaren Wert (Lcy) erreicht, eine Einrichtung (13) zur Berechnung einer Zeit (Δtcy), welche abläuft, bis das Fahrzeug mit dem Objekt zusammenstoßen kann, als Δtcy = Lcy/Δvcy, und eine Einrichtung (13) zum Liefern eines Stroms (ly) an den ersten Gurtstrammermechanismus (PT1) aufweist, um so den Sitzgurt (2) mit der Geschwindigkeit (vb1y) zurückzuziehen, welche eine Bedingung (vb1y > Ib1/Δtcy) erfüllt, wobei Lb1 die Länge des Sitzgurtes (2) ist, welche der erste Gurtstrammermechanismus (PT1) aus der ersten Rückhalteposition in die zweite Rückhalteposition zurückzieht.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gurtstrammemechanismus (PT1) eine Notfall-Verriegelungsrückziehvorrichtung (71) aufweist, welche ein unteres Ende aufweist, das mit einer Fahrzeugkarosserie über eine Zugfeder (72) verbunden ist, sowie ein oberes Ende, das mit einem Draht (74) verbunden ist, der um eine Riemenscheibe herumgeschlungen ist, einen Elektromotor (75) zum Antreiben der Riemenscheibe aufweist, um den Draht zurückzuziehen, um so eine Spannung auf die Zugfeder auszuüben, und einen Verriegelungsmechanismus (76) aufweist, der so betreibbar ist, dass er die Rückziehvorrichtung (71) positioniert, wenn die ausgeübte Spannung ein vorbestimmtes Ausmaß erreicht, wobei die Steuereinheit (G10) eine Einrichtung (13) aufweist, die auf das erste Befehlssignal zum Freigeben des Verriegelungsmechanismus (76) reagiert, und auf das Rückkehrsignal zum Betätigen des Elektromotors (75) zum Zurückziehen des Drahtes (74) reagiert.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitzgurt (2) durch eine Öffnung geschlungen ist, die in einer Zunge (4) ausgebildet ist, und dass der erste Gurtstrammermechanismus (PT1) einer Schnalle (81) zugeordnet ist, die zur Aufnahme der Zunge (4) vorgesehen ist, um so den ersten Gurtstrammermechanismus (PT1) mit dem Sitzgurt (2) zu verbinden, wobei der erste Gurtstrammermechanismus (PT1) ein Betätigungsglied (Ps) aufweist, welches auf einen Fluiddruck reagiert, um die Schnalle (81) zurückzuziehen, um so den Sitzgurt (2) aus der ersten Rückhalteposition in die zweite Rückhalteposition zurückzuziehen, und wobei die Steuereinheit (G10) eine Einrichtung (13) aufweist, die auf das erste Befehlssignal reagiert, um den Fluiddruck an das Betätigungsglied (Ps) anzulegen.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsglied (Ps) einen Zylinder (83) aufweist, der an der Fahrzeugkarosserie befestigt ist, und einen hin- und herbeweglich in dem Zylinder (83) angeordneten Kolben (82) aufweist, der mit der Schnalle (81) verbunden ist, sowie eine Einrichtung zum Einführen des Fluiddrucks in den Zylinder (83) aufweist, um den Kolben (82) in eine Richtung zu bewegen, in welcher die Schnalle (81) in Richtung zur Fahrzeugkarosserie zurückgezogen wird.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (G10) eine Einrichtung (12) zum Messen einer Entfernung (Lc) des Fahrzeugs in Bezug auf ein Objekt aufweist, einer Geschwindigkeit (Δvc) des Fahrzeugs in Bezug auf das Objekt, und einer Verzögerung (Gc) des Fahrzeugs aufweist, sowie eine Einrichtung zur Berechnung einer Zeit (Δtcb), die verstreicht, bis das Fahrzeug mit dem Objekt kollidieren kann,
als eine Einrichtung (13) zur Erzeugung des ersten Befehlssignals aufweist, wenn eine Zeit (tb1), welche der erste Gurtstrammermechanismus (PT1) benötigt, um den Sitzgurt (2) aus der ersten Rückhalteposition in die zweite Rückhalteposition zurückzuziehen, kleiner ist als die berechnete Zeit (Δtcb).
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (G10) mit einem Verzögerungssensor (16) verbunden ist, der bei Feststellung bestimmter Fahrzeug-Verzögerungswerte die Erzeugung der ersten und zweiten Befehlssignale veranlasst.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (G10) eine mit dem Verzögerungssensor (16) verbundene Einrichtung (17) zur Berechnung einer Zeit (Δtcb), welche abläuft, bis das Fahrzeug mit dem Objekt zusammenstoßen kann, und eine Einrichtung (13) umfasst, die das erste Befehlssignal für den ersten Gurtstrammermechanismus (PT1) erzeugt, zum Zurückziehen des Sitzgurts (2) in die zweite Rückhalteposition, bevor die berechnete Zeit verstrichen ist.
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 1 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gurtstrammermechanismus (PT1) den Sitzgurt (2) in die zweite Rückhalteposition mit einer ersten Spannungserhöhungsgröße und der zweite Gurtstrammermechanismus (PT2) den Sitzgurt (2) in die dritte Rückhalteposition mit einer zweiten Spannungserhöhungsgröße bringen, wobei die zweite Spannungserhöhungsgröße viel größer als die erste Spannungserhöhungsgröße ist. (3, 9, 12).
Passagier-Rückhaltegurtsystem nach Anspruch 1 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erreichen der zweiten Rückhalteposition das erste Ausmaß an Spannung (F1) während einer bestimmten Zeitdauer beibehalten wird, bevor der zweite Gurtstrammermechanismus (PT2) den Sitzgurt (2) in die dritte Rückhalteposition bringt.