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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf ein Steuer- bzw. Regelsystem, welches die Position eines
Fahrzeugsitzes detektiert und diese Information verwendet, um die
Betätigung
einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung,
wie eines Airbags, in Abhängigkeit
von der Position des Sitzes relativ zu einer gewählten Fahrzeugkomponente, wie
einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung,
zu steuern bzw. zu regeln.
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Verletzungen bei Motorfahrzeugunfällen wurden
wesentlich durch die Verwendung von Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungen
reduziert. Wenn ein Motorfahrzeug bzw. Kraftfahrzeug einer momentanen
Verlangsamung bzw. Verzögerung
eines vor- bestimmten Werts unterworfen ist, werden Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungen aktiviert, um
die Insassen zu dämp-
fen und ihre Bewegung in bezug auf die Fahrzeugstruktur zurückzuhalten
bzw. zu beschränken.
Der Ausdruck "Fahrzeuginsasse" ist zu verstehen,
daß er
den Fahrer eines Fahrzeugs ebenso wie Passagiere umfaßt. Der
Ausdruck "Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung" ist zu verstehen,
daß er
umfaßt:
(a) Airbags, die beispielsweise in dem Lenkrad oder in der Instrumententafel
bzw. dem Armaturenbrett eines Fahrzeugs gespeichert bzw. aufgenommen
sind; (b) Sitzgurte und entsprechende Vorrichtungen, wie Vorspanneinrichtungen;
(c) Seitenvorhänge;
und (d) andere Vorrichtungen, welche einen Fahrzeuginsassen von
einem Aufschlagen auf die Fahrzeugstruktur in dem Fall eines Zusammenstoßes zurückhalten.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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US
4,625,329 lehrt eine Bildanalysiervorrichtung zum Analysieren
der Position eines Fahrzeugfahrers in einem dreidi mensionalen Koordinatensystem.
Die Analysiervorrichtung umfaßt
ein Licht-emittierendes Element, um ein Infrarotlicht auf den Gesichtsbereich
des Fahrers zu emittieren, und einen Bilddetektor, der angeordnet
ist, um reflektiertes Infrarotlicht zu empfangen, um ein optisches
Bild des Gesichtsbereichs des Fahrers auszubilden. Ein Mikrocomputer
umfaßt
einen Speicher zum Speichern eines elektronischen Bilds entsprechend
dem optischen Bild und verarbeitet das entsprechende Bild, um die
Position eines Gesichtsmerkmals des Fahrers, wie z. B. eines Auges,
in einem dreidimensionalen Koordinatensystem zu bestimmen. Eine
Position anzeigende Daten werden zum Steuern bzw. Regeln der Winkelposition
eines Rückspiegels,
der Winkelposition eines Lenkrads, der Winkel- und Höhenposition
einer Kopfstütze,
der Richtung von Luft, die von einer Belüftung bzw. Klimaanlage gerichtet
wird, und der Position der Daten, die auf den Anzeigemitteln anzuzeigen
sind, verwendet.
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US
5 413 378 offenbart ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltesystem
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1. Das Rückhaltesystem
umfaßt
einen Sitzpositionssensor, welcher ein elektrisches Signal zur Verfügung stellt,
das für
die Position des Fahrzeugsitzes relativ zu einem festgelegten Bezugspunkt
in dem Inneren des Fahrzeugs hinweisend ist. Es offenbart nicht
die Struktur des Sitzpositionssensors.
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In
DE 195 22 897 A1 ist die Verwendung eines
Hall-Sensors zum Abtasten bzw. Erfassen der Sitzposition in einem
Sitzeinstellsystem geoffenbart.
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In bezug auf den erwähnten Stand
der Technik ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung zur Verfügung zu
stellen, in welcher eine Struktur zum Implementieren des Positionssensors
zur Verfügung
gestellt wird.
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Das Ziel wir durch eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung,
wie sie in Anspruch 1 geoffenbart ist, gelöst. Ansprüche 2 bis 8 definieren weitere
Entwicklungen der erfinderischen Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Überkopfansicht
des vorderen Sitzbereichs des Fahrgastraums eines Fahrzeugs;
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2 zeigt
eine Oberkopfansicht eines Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer- bzw.
-Regelsystems auf der Fahrerseite mit zwei Sitzpositionsabtastzonen;
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Fahrzeugin- sassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer- bzw.
-Regelsystems auf der Fahrerseite, wie dies in 2 gezeigt ist;
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4 zeigt
eine Oberkopfansicht des Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer-
bzw. -Regelsystems auf der Fahrerseite mit drei Sitzpositionsabtastzonen;
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht des Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer- bzw.
-Regelsystems auf der Fahrerseite, wie dies in 4 gezeigt ist;
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6A und 6B zeigen schematische Querschnittseitenansichten
eines Sensors, der verwendet wird, um das Sitzpositionsindikatorsignal
der vorliegenden Erfindung zur Verfügung zu stellen;
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7A, 7B, 7C und 7D zeigen
perspektivische und Querschnittsansichten einer Fahrzeugsitzpositions-Sensorvorrichtung
gemäß einer
bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
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8A, 8B, 8C, 8D und 8E zeigen perspektivische
und Querschnittsansichten einer Fahrzeugsitzpositions-Sensorvorrichtung
gemäß einer
zweiten, bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
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9A, 9B, 9C und 9D zeigen
perspektivische und Querschnittsansichten einer Fahrzeugssitzpositions-Sensorvorrichtung
gemäß einer
dritten, bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung;
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10 zeigt
eine perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochen, eines Fahrzeugssitzes,
der mit einer Sitzpositionssensorvorrichtung von 7A, 7B und 7C in einer ersten Konfiguration
ausgestattet ist;
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11 zeigt
eine perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochen, eines Fahrzeugssitzes,
der mit einer Sitzpositionssensorvorrichtung von 7A, 7B und 7C in einer zweiten Konfiguration
ausgestattet ist; und
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12 zeigt
eine perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochen, eines Fahrzeugsitzes,
der mit einer Sitzpositionssensorvorrichtung von 7A, 7B und 7C in einer dritten Konfiguration
ausgestattet ist.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Unter Bezugnahme auf 1, welche eine Überkopfansicht des vorderen
Bereichs eines Fahrgastraums eines Fahrzeugs 10 zeigt,
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer-
bzw. -Regelsystem, welches eine Vorrichtung zum Detektieren der Position
eines Sitzes 12, 22 relativ zu einer gewählten Fahrzeugkomponente,
wie einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung 14, 24,
und Mittel umfaßt, um
wenigstens ein Steuer- bzw. Regelsignal zu generieren bzw. zu erzeugen,
um gewählte
Betätigungscharakteristika
an einer Fahrzeuginsas sen-Rückhaltevorrichtung 14, 24 zu
inhibieren und/oder zu betätigen.
Die Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung,
welche gesteuert bzw. geregelt ist, kann beispielsweise ein fahrerseitiger
Airbag 16, der in dem Lenkrad 18 aufgenommen ist,
oder ein Seitenairbag 26 für einen Beifahrer sein, der
in der Instrumententafel bzw. dem Armaturenbrett 28 aufgenommen
bzw. gespeichert ist. Es ist zu verstehen, daß das Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer-
bzw. -Regelsystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann,
um andere Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungen,
wie Seitenaufprallairbags, Gurtvorspanner und dgl. zu steuern bzw.
zu regeln.
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Wenn das Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer-bzw.
-Regelsystem der vorliegenden Erfindung abtastet bzw. erfaßt, daß eine gewählte Komponente
eines Fahrzeugs, wie das fahrerseitige Airbagmodul 14,
sich in einem vorbestimmten Bereich von Abständen von einem gewählten Bereich des
Fahrzeugsitzes befindet, generiert die Steuer- bzw. Regeleinrichtung
eines oder mehrere Steuer- bzw. Regelsignale, um gewählte Betätigungscharakteristika
an einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung,
wie einem vorderen, fahrerseitigen Airbagmodul 14 zu ermöglichen,
zu inhibieren und/oder zu bewegen. Wie dies hier und in den Ansprüchen verwendet
wird, wird der Ausdruck "Airbagmodul" verstanden, um eine
Vorrichtung, umfassend wenigstens einen Airbag und die Struktur,
an welcher der Airbag festgelegt ist, zu bedeuten, wobei jedoch
ein Airbagmodul weiters eine Aufblasvorrichtung und/oder eine Airbagabdeckung
umfassen kann.
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Wie dies in 2 und 3 gezeigt
ist, ist der Fahrersitz 12 gleitbar auf einem Paar von
im wesentlichen parallelen Führungsspuren 32 montiert,
die auf dem Boden 34 des Fahrzeugs
10 durch ein
entsprechendes Paar von im wesentlichen parallelen Supportschienen 36 befestigt
sind, die an dem unteren Bereich oder Boden 38 des Fahrersitzes
festgelegt sind, so daß der
Fahrersitz relativ zu dem Lenkrad 18 und dem fahrerseitigen
Airbagmodul 14 bewegbar ist, um Fahrer mit verschiedenen
Staturen bzw. Figuren aufzunehmen.
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Wie dies in 1, 2 und 3 gezeigt ist, umfaßt das Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer-
bzw. -Regelsystem eine Sitzpositionssensorvorrichtung 40,
die operativ mit dem fahrerseitigen Airbagmodul 14 durch
eine Steuerbzw. Regeleinrichtung 42 verbunden ist, um die
Position eines gewählten
Bereichs des Fahrersitzes 12 relativ zu einer gewählten Fahrzeugkomponente,
wie dem fahrerseitigen Airbagmodul 14 zu detektieren, und
um ein Sitzpositionsindikatorsignal zu generieren, wenn der Abstand
D1 dazwischen sich in einem vorbestimmten Bereich von Abständen befindet,
um ausgewählte Betätigungscharakteristika
einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung,
wie in dem Fahrerseitenairbag 16, in dem Fall zu ermöglichen,
inhibieren und/oder zu verleihen bzw. zu bewirken, daß ein Zusammenstoß des Fahrzeugs
mit einer vorbestimmten Schwere durch einen Zusammenstoßsensor 66 detektiert
wird.
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Wie dies in 2 und 3 gezeigt
ist, umfaßt die
Sitzpositionssensorvorrichtung 40 eine magnetische Betätigungsvorrichtung
bzw. ein magnetisches Stellglied 44, die (das) operativ
mit einem gewählten Bereich,
in diesem Fall einem rückwärtigen Bereich 48 von
wenigstens einer der Führungsspuren 32 gekoppelt
ist. Eine erste Vorrichtung 48, welche auf ein magnetisches
Feld anspricht, ist an einem gewählten Ort,
in diesem Beispiel dem rückwärtigen Bereich 50 der
entsprechenden Supportschiene 36 derart angelenkt, daß, wenn
der Fahrersitz 12 entlang der Führungsspuren bewegt wird, die
erste Vorrichtung 48, welche auf ein magnetisches Feld
anspricht, relativ zu der magnetischen Betätigungseinrichtung 44 bewegt
wird.
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Die magnetische Betätigungseinrichtung 44 umfaßt ein Element,
welches ein Magnetfeld, wie ein Magnetstreifen 52 oder
eine ähnliche,
magnetische Vorrichtung erzeugt, welche in dem Fall eines Elektromagneten
mit einer Leistungsquelle (nicht dargestellt) durch einen Leiter 54 verbunden
ist. Die erste Vorrichtung 48, welche auf ein magnetisches
Feld anspricht, umfaßt
einen Reed-Schalter, Hall-Effekt-Sensor, GMR-Sensor oder eine ähnliche
Vorrichtung, so daß,
wenn die Vorrichtung 48, welche auf ein magnetisches Feld
anspricht, in operative Beziehung relativ zu der magnetischen Betäti-. gungseinrichtung 44 bewegt
wird, die Vorrichtung, welche auf ein magnetisches Feld anspricht,
ein Sitzpositionsindikatorsignal generiert, welches an die Steuer-
bzw. Regeleinheit 42 über
eine Leitung 60 übertragen wird.
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Wie zuvor ausgeführt, ist die magnetische Betätigungseinrichtung 44 an
dem rückwärtigen Bereich 46 von
wenigstens einer der Führungsspuren 32 derart
angeordnet, daß,
wenn der Abstand D1 (siehe 1)
zwischen einer ausgewählten
Komponente des Fahrzeugs, wie dem Fahrerseiten-Rirbagmodul 14 und
einem gewählten
Bereich eines Sitzes, wie der Fahrerrücklehne 20, sich in
einem vorbestimmten Bereich von Werten befindet, die erste Vorrichtung 48,
welche auf ein magnetisches Feld anspricht, in einen Bereich Z1
angeordnet ist (siehe 3)
und nicht relativ zu der magnetischen Betätigungseinrichtung 44 angeordnet
ist, wodurch ein erstes Sitzpositionsindikatorsignal generiert wird;
wenn der Abstand D1 zwischen dem Fahrerseiten-Airbagmodul 14 und
der Fahrerrücklehne 20 sich
in einem vorbestimmten Bereich von Abständen befindet, ist die erste
Vorrichtung 48, welche auf ein magnetisches Feld anspricht,
in einem Bereich Z2 angeordnet und ist betätigbar angeordnet oder relativ
zu der magnetischen Betätigungseinrichtung 44 ausgerichtet,
um ein zweites Sitzpositionsindikatorsignal zu generieren, welches
an die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 42 übertragen
wird. Es ist zu verstehen, daß die Sitzpositionssignale
das Ergebnis eines offenen Schaltkreises oder eines geschlossenen
Schaltkreises sein können
oder daß sie
Signale von verschiedener bzw. variierender Intensität, Frequenz
oder Dauer sein können.
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Die Steuer- bzw. Regeleinheit 42 umfaßt einen
Schaltkreis, um das Sitzpositionsindikatorsignal, das durch die
Sitzpo- sitionssensorvorrichtung 40 generiert wird, zu
empfangen, wenn der Abstand D1 zwischen dem Fahrerseiten-Airbagmodul 14 und
der Fahrerrücklehne 20 sich
in einem vorbestimmten Bereich von Abständen befindet, und um ein Steuer- bzw.
Kontrollsignal zu generieren, das an eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung, wie das
Fahrerseiten-Airbagmodul 14, durch einen Leiter 62 übertragen
wird, um gewählte
Betätigungscharakteristika an
einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung, wie
des Fahrerseitenairbags 16, zu ermöglichen, zu inhibieren und/oder
zu verleihen bzw. zu bewirken.
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Die Seite des vorderen Passagiers
bzw. Beifahrers kann in gleicher Weise mit einem Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer-
bzw. -Regelsystem versehen sein, um gewählte Betätigungscharakteristika für eine oder
mehrere Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungen,
wie dem Beifahrer-Seitenairbag 26, relativ zu dem Abstand
D2, D2' (siehe 1) zwischen einer gewählten Komponente
des Fahrzeugs und einem gewählten
Bereich des Fahrzeugsitzes zu betätigen, zu inhibieren bzw. zu
bewirken.
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4 und 5 zeigen ein alternatives,
vergleichendes Beispiel ähnlich
zu dem Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer-
bzw. -Regelsystem, das in 2 oder 3 gezeigt ist, zur Verwendung mit
drei eine Sitzposition erfassenden bzw. abtastenden Zonen Z1, Z2
und Z3. Spezifisch ist der Fahrersitz 12 gleitbar auf einem
Paar von im wesentlichen parallelen Führungsspuren 32 montiert,
die an dem Boden 34 des Fahrzeugs 10 durch ein
entsprechendes Paar von im wesentlichen parallelen Supportschienen 36 befestigt
sind, die an dem unteren Bereich oder Boden 38 des Fahrersitzes 12 festgelegt sind,
so daß der
Fahrersitz 12 relativ zu dem Lenkrad 18 und zu
dem Fahrerseiten-Airbagmodul 14 einstellbar ist, um Fahrer
unterschiedlicher Staturen aufzunehmen.
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Wie dies in 4 und 5 gezeigt
ist, umfaßt das
Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer-
bzw. -Regelsystem eine Sitzpositionssensorvorrichtung 40,
die operativ mit dem Fahrerseiten-Airbagmodul 14 durch
eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung 42 gekoppelt ist, um
die Position eines gewählten
Bereichs des Fahrersitzes 12 relativ zu einer gewählten Fahrzeugkomponente,
wie dem Fahrerseiten-Airbagmodul 14 zu detektieren, und
um ein erstes Sitzpositionsindikatorsignal zu generieren, wenn der
Abstand D1 (siehe 1)
dazwischen sich in einem ersten, vorbestimmten Bereich von Abständen befindet
und weniger als ein zweiter Abstand D1' ist, welcher sich in einem zweiten,
vorbestimmten Bereich von Abständen
befindet, die vorbestimmt sind, um gewählte Betätigungscharakteristika für eine Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung,
wie das Aufblasen des Fahrersei tenairbags 16, in dem Fall
zu ermöglichen,
inhibieren oder zu bewirken, daß ein Zusammenstoß des Fahrzeugs 10 mit
einer vorbestimmten Schwere durch ein Zusammenstoßsensor detektiert
wird, und um ein zweites Sitzpositionsindikatorsignal zu generieren,
wenn der Abstand D1' zwischen
dem Fahrersitz 12 und dem Fahrerseiten-Airbagmodul 14 sich
in einem zweiten, vorbestimmten Bereich von Abständen befindet, um gewählte Betätigungscharakteristika
an einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung,
wie das Aufblasen bzw. Entfalten des Fahrerseitenairbags 16,
in dem Fall zu ermöglichen,
zu inhibieren und/oder zu bewirken, daß ein Zusammenstoß des Fahrzeugs 10 mit
einer vorbestimmten Schwere durch einen Zusammenstoßsensor
detektiert ist. Beispielsweise kann die Steuer- bzw. Regeleinrichtung
bzw. der Controller bestimmen, ob der Airbag aufzublasen ist oder
nicht, den Zeitpunkt des Aufblasen oder selbst das Gasvolumen, das
zum Aufblasen eines Airbags verwendet wird. Zur Durchführen einer
derartigen Bestimmung kann die Steuerbzw. Regeleinrichtung auch
andere Faktoren, wie Fahrzeuginsassengröße Schwere des Zusammenstoßes in Betracht
ziehen oder kann einfach das Sitzpositionssignal in Betracht ziehen.
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Wie dies in 4 und 5 gezeigt
ist, umfaßt die
Sitzpositionssensorvorrichtung 40 eine magnetische Betätigungseinrichtung 44,
die betätigbar
mit dem rückwärtigen Bereich 46 von
einer der Führungsspuren 32 gekoppelt
ist, und eine erste Vorrichtung 48, welche auf ein magnetisches
Feld anspricht, ist an dem rückwärtigen Bereich 50 der
entsprechenden Supportschiene 36 angelenkt, und eine zweite Vorrichtung 51,
welche auf ein magnetisches Feld anspricht, ist an dem mittleren
Bereich 53 der entsprechenden Supportschiene 36 derart
angelenkt, daß,
wenn der Fahrersitz 12 entlang der Führungsspuren 32 bewegt
wird, die erste Vorrichtung 48, welche auf ein Magnetfeld
anspricht, und die zweite Vorrichtung 51, welche auf ein
Magnetfeld anspricht, relativ zu der magnetischen Betätigungseinrichtung 44 bewegt
werden.
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Die magnetische Betätigungseinrichtung 44 umfaßt ein Element,
welches ein Magnetfeld erzeugt, wie einen Magnetstreifen 52 oder
eine ähnliche
magnetische Vorrichtung, welche in dem Fall eines Elektromagneten
mit einer Strombzw. Leistungsquelle (nicht dargestellt) durch einen
Leiter verbunden ist; während
die erste und zweite Vorrichtung 48, 51, welche
auf ein Magnetfeld ansprechen, einen Reed-Schalter, Hall-Effekt-Sensor,
GMR-Sensor oder ähnliche
Vorrichtungen umfassen, so daß,
wenn die erste Vorrichtung 48, welche auf ein Magnetfeld anspricht,
in operativer Beziehung relativ zu der magnetischen Betätigungseinrichtung 44 bewegt
wird, erzeugt die Sitzpositionssensorvorrichtung 40 ein erstes
Sitzpositionsindikatorsignal, das an die Steuerbzw. Regeleinrichtung 42 durch
einen Leiter 60 übertragen
wird, und wenn die zweite Vorrichtung 51, welche auf ein
Magnetfeld anspricht, in operativer Beziehung relativ zu der magnetischen
Betätigungseinrichtung 44 bewegt
wird, erzeugt die Vorrichtung 48, welche auf ein Magnetfeld
anspricht, ein zweites Sitzpositionsindikatorsignal, das an die
Steuer- bzw. Regeleinrichtung 42 durch einen Leiter 65 übertragen
wird. Es ist zu verstehen, daß die
Sitzpositionssignale das Ergebnis einer offenen Schaltung oder einer
geschlossenen Schaltung sein können
oder daß sie
Signale von variierender Intensität, Frequenz oder Dauer sein
können.
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Wie dies zuvor festgehalten wurde,
ist die magnetische Betätigungseinrichtung 44 an
dem rückwärtigen Bereich 46 von
wenigstens einer der Führungsspuren 32 angeordnet,
so daß,
wenn der Abstand D1 zwischen dem Fahrerseiten-Airbagmodul 14 und
der Fahrerrücklehne 20 sich
in einem vorbestimmten Bereich von Werten befindet, die erste Vorrichtung 48,
welche auf ein Magnetfeld anspricht, in der Zone Z1 angeordnet ist
und nicht operativ relativ zu der magnetischen Betätigungseinrichtung 44 angeordnet
ist, wodurch ein erstes Sitzpositionsindikatorsignal generiert wird.
Wenn der Abstand D1 zwischen dem Fahrerseiten-Airbagmodul 14 und
der Fahrerrücklehne 20 in
einem ersten vorbestimmten Bereich von Abständen, jedoch unter dem Abstand D1', welcher in einem
zweiten, vorbestimmten Bereich von Abständen liegt, wird die erste
Vorrichtung 48, welche auf ein Magnetfeld anspricht, in
einer Zone Z2 angeordnet und betätigbar
oder ausgerichtet relativ zu der magnetischen Betätigungseinrichtung 44,
um ein zweites Sitzpositionsindikatorsignal zu generieren, welches
an die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 42 übertragen
wird. Wenn der Abstand D1' zwischen
dem Fahrerseiten-Airbagmodul 14 und der Fahrerrücklehne 20 sich
in einem zweiten, vorbestimmten Bereich von Abständen befindet, ist die zweite
Vorrichtung 51, welche auf ein Magnetfeld anspricht, in
einer Zone Z3 angeordnet und betätigbar angeordnet
oder ausgerichtet, relativ zu der magnetischen Betätigungsvorrichtung 44,
um ein drittes Sitzpositionsindikatorsignal zu generieren, welches an
die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 42 übertragen wird. Es ist zu verstehen,
daß die
Sitzpositionssignale das Ergebnis einer offenen Schaltung oder geschlossenen
Schaltung sein können
oder daß die
Signale von verschiedener Intensität, Frequenz oder Dauer sein
können.
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Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 42 umfaßt einen
Schaltkreis zum Empfangen des ersten Sitzpositionsindikatorsignals,
das durch die Sitzpositionssensorvorrichtung 40 generiert
wird, wenn der Abstand D1 zwischen dem Fahrerseiten-Airbagmodul 14 und
der Fahrerrücklehne 20 in
einem ersten, gewählten
Bereich von Abständen,
jedoch kleiner als der Abstand D1' liegt, welcher in einem zweiten, vorbestimmten
Bereich von Abständen
liegt, um ein erstes Steuer- bzw. Regelsignal zu generieren, das
an das Fahrerseiten-Airbagmodul 14 über einen Leiter 62 übertragen
wird, um gewählte
Betätigungscharakteristika
einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung,
wie das Aufblasen des Fahrerseitenairbags, zu ermöglichen,
inhibieren oder zu bewirken. Die Steuerbzw. Regeleinrichtung 42 umfaßt weiters
einen Schaltkreis, beinhaltend einen Schaltkreis zum Empfangen des
zweiten Sitzpositionsindikatorsignals, das durch die Sitzpositions-
sensorvorrichtung 40 generiert wird, wenn der Abstand D1
zwischen dem Fahrerseiten-Airbagmodul 14 und der Fahrerrücklehne 20 sich
in einem vorbestimmen Bereich von Abständen befindet, um ein zweites
ein Steuern- bzw. Regeln ermöglichendes
Signal zu generieren, das an das Fahrerseiten-Airbagmodul 14 über den
Leiter 62 übertragen
wird, um gewählte
Betätigungscharakteristika
einer Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung,
wie das Aufblasen des Fahrerseitenairbags 16, zu ermöglichen,
zu inhibieren oder zu bewirken.
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Die Beifahrerseite kann analog mit
einem Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtungs-Steuer- bzw.
-Regelsystem versehen sein, um gewählte Betätigungscharakteristika einer
Fahrzeuginsassen-Rückhaltevorrichtung,
wie das Rufblasen eines vorderen Passagierseitenairbags 26,
als eine Funktion eines Sitzorts relativ zu vorbestimmten Bereichen von
Abständen
zu ermöglichen,
zu verhindern und/oder zu bewirken.
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6A und 6B zeigen schematische Querschnittsseitenansichten,
die die Verwendung von einem Reed-Schalter 100 verwendet,
welcher auf ein Magnetfeld anspricht, um Sitzpositionsindikatorsignale
gemäß der vorliegenden
Erfindung zur Verfügung
zu stellen. Der Reed-Schalter weist ein erstes, leitfähiges bzw,
leitendes Element 104 und ein zweites, leitfähiges Element 106 auf.
Beide leitfähigen Elemente
sind innerhalb eines Gehäuses 102,
das einen Hohlraum 103 darin ausgebildet aufweist, versiegelt.
Wenn sie in der vorliegenden Erfindung angewandt werden, sind die
leitfähigen
Elemente des Reed-Schalters in einer Schaltung aufgenommen, welche
mit einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung (nicht gezeigt) kommuniziert.
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Im Betrieb sind, wenn sie keinem
magnetischen Fluß unter-
worfen sind, wie dies in 6A der Fall
ist, die zwei leitfähigen
Elemente 104, 106 voneinander beabstandet, wodurch
eine normalerweise offene Schaltung mit der Steuerbzw. Regeleinrichtung
(nicht dargestellt) aufrecht erhalten wird. Jedoch sind, wie dies
in 6B gezeigt ist, wenn
der Reed-Schalter 100 durch eine Quelle von magnetischem
Fluß außerhalb
des Gehäuses 102 betätigt wird,
wie einen Magneten 110, welcher als die magnetische Betätigungseinrichtung 44 wirkt,
die oben beschrieben ist (siehe 2 und 3), die entlang der Länge einer
Fahrzeugssitz-Führungsspur 32 angeordnet
ist (siehe 2 und 3), die zwei leitenden Elemente 104, 106 magnetisch
gekoppelt, wodurch eine geschlossene Schaltung mit der Steuer- bzw.
Regeleinrichtung (nicht dargestellt) bewirkt wird. Es ist die geschlossene
oder offene Schaltung, die durch die Wechselwirkung zwischen der
magnetischen Betätigungseinrichtung
und den zwei leitfähigen
Elementen bewirkt wird, welche die Sitzpo sitionsindikatorsignale
zur Verfügung
stellt, welche an die Steuer- bzw. Regeleinrichtung (nicht dargestellt) übertragen
werden, wie dies oben diskutiert wurde. Selbstverständlich liegt
es innerhalb des Rahmens der vorliegenden Offenbarung, einen Reed-Schalter
in der Praxis der Erfindung anzuwenden, der normalerweise kontaktierende,
leitfähige
Elemente aufweist.
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7A, 7B, 7C und 7D zeigen
perspektivische und Querschnittsansichten einer Fahrzeugssitzpositions-Sensorvorrichtung
gemäß einer
bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung, die die Betätigung eines
Reed-Schalters 100, der oben in bezug auf 6A und 6B beschrieben
wurde, anwendet. Die magnetische Betätigungseinrichtung 105,
wie ein Permanentmagnet, und die Vorrichtung 100, welche
auf ein Magnetfeld anspricht, in diesem Fall ein Reed-Schalter,
sind beide innerhalb eines U-förmigen
Gehäuses 136 angeordnet.
Das U-förmige
Gehäuse
ist aus einem Material gefertigt, das im wesentlichen nicht mit
dem magnetischen Fluß wechselwirkt,
am meisten bevorzugt einem Polymermaterial. In diesem Fall ist der
Magnet 105 in einem Schenkel des Uförmigen Gehäuses 136 angeordnet und
der Reed-Schalter 100 ist in dem gegenüberliegenden Schenkel des U-förmigen Gehäuses angeordnet.
Es ist zu verstehen, daß die
magnetische Betätigungseinrichtung
ein Elektromagnet oder eine andere Vorrichtung sein kann, die einen
magnetischen Fluß generiert,
und daß die
Vorrichtung, welche auf ein Magnetfeld anspricht, ein Hall-Effektsensor
oder GMR-Sensor oder eine andere geeignete Vorrichtung sein kann,
welche auf ein Magnetfeld in einer verwendbaren Weise anspricht.
Die Vorrichtung, welche auf ein Magnetfeld anspricht, ist mit einer
Steuer- bzw. Regeleinrichtung (nicht dargestellt) durch geeignete
Leiter (nicht dargestellt) verbunden. Es ist wei ters zu verstehen,
daß ein
Gehäuse,
welches nicht U-förmig
ist, sondern einen Durchgang dadurch aufweist, um darin ein längliches
Glied aufzunehmen, anstelle des U-förmigen Gehäuses verwendet werden kann.
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Ein längliches Glied 132 hat Öffnungen 133, 134,
die dadurch ausgebildet sind, um es Festlegungsmitteln, wie einem
Bolzen oder einer anderen Vorrichtung zu erlauben, das längliche
bzw. verlängerte
Glied an einer geeigneten Komponente eines Fahrzeugsitzes oder der
Supportstruktur eines Fahrzeugsitzes oder dem Fahrzeugboden zu sichern. Das
längliche
Glied kann aus irgendeinem geeigneten Material gefertigt sein, das
im wesentlichen den Durchgang blockieren oder den Durchgang von
elektromagnetischem Fluß dadurch
stark beschränken wird,
wie aus einem nicht ferro-magnetischen Metall. Das längliche
Glied ist in dem Schlitz des Uförmigen Glieds
angeordnet. Das U-förmige
Gehäuse
und das längliche
Glied können
sich relativ zueinander in der Richtung bewegen, die durch einen
Pfeil 101 in 7A angedeutet
ist, wobei das längliche
Glied zwischen der magnetischen Betätigungseinrichtung 105 und
dem Reed-Schalter 100 zwischengelagert ist. Wie dies in 7A gezeigt ist, ist das
längliche Glied 132 ein
Zweistufenglied, wodurch die Höhe
entlang einer Zone des länglichen
Glieds größer als
entlang der anderen Zone des länglichen
Glieds ist.
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Wenn das U-förmige Gehäuse 136 und das längliche
Glied 132 relativ zueinander an einem Ort in einer ersten
Zone der Länge
des länglichen
Glieds, wie dies in 7A gezeigt
ist, beispielsweise an der Schnittlinie 7B-7B angeordnet sind, tritt
die in 7B gezeigte Situation
ein. Wie dies in 7B gezeigt
ist, wirkt das längliche
Glied 132 mit dem elektromagnetischen Fluß, der durch
die magnetische Be tätigungseinrichtung 105 gebildet
wird, so zusammen, daß keine
Antwort durch den Reed-Schalter 100 generiert wird und
ein erstes Signal an eine Steuer- bzw. Regeleinrichtung gesendet
wird. 7C ist eine Schnittansicht
entlang der Linie 7C-7C, die die Anordnung der magnetischen Betätigungseinrichtung 105 und
des Reed-Schalters 100 in dem Uförmigen Gehäuse 136 zeigt. 7D zeigt einen Querschnitt des
U-förmigen
Gehäuses 136 und
des länglichen Glieds 132,
wenn sie relativ zueinander in der Zone des länglichen Glieds angeordnet
sind, welche eine geringere Höhe
aufweist, wie an dem Ort, der durch die Schnittlinie 7D-7D angedeutet
ist. An diesem Ort wirkt, wie dies in 7D gezeigt
ist, das längliche Glied
nicht wesentlich mit dem elektromagnetischen Fluß zusammen und der Reed-Schalter
antwortet in der oben in bezug auf 6B beschriebenen
Weise, um eine Schaltung mit einer Steuer- bzw. Regelein- richtung
(nicht dargestellt) zu schließen
und ein zweites Signal an die Steuer- bzw. Regeleinheit zu senden.
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8A, 8B, 8C, 8D und 8E stellen perspektivische
Querschnittsansichten einer Fahrzeugsitzpositions-Sensorvorrichtung
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung dar. Die
in 8A bis 8E gezeigte Ausbildung ist ähnlich zu
jener, die in 7A bis 7D gezeigt ist, mit zwei
bemerkenswerten Ausnahmen. Das U-förmige Gehäuse 232 dieser Ausbildung
hat zwei magnetische Betätigungseinrichtungen 205A, 205B,
die in einem Schenkel des Gehäuses
angeordnet sind, und zwei Reed-Schalter 200A – 200B,
die in einem anderen Schenkel des Gehäuses angeordnet sind. Weiters
hat das längliche
Glied 232 drei Zonen variierender Höhen entlang seiner Länge. Das
U-förmige
Gehäuse
und das längliche
Glied können
sich relativ zueinander in der Richtung, die mit dem Pfeil 201 in 8A darge stellt ist, bewegen
und ist zwischen den magnetischen Betätigungseinrichtungen 205A, 205B und
den Reed-Schaltern 200A, 200B zwischengelagert.
Wie dies im Querschnitt in 8B gezeigt
ist, sprechen, wenn das U-förmige
Gehäuse
und das längliche
Glied relativ zueinander in einer ersten Zone der Länge des
länglichen
Glieds angeordnet sind, wie dies bei der Schnittlinie 8B-8B gezeigt
ist, die Reed-Schalter
nicht auf die im wesentlichen blockierte, elektromagnetische Kraft
an, so daß ein
erstes Signal an die Steuer- bzw. Regeleinrichtung gesandt wird. 8C ist ähnlich zu 7B und zeigt die relativen Orte der verschiedenen
Komponenten im Schnitt entlang einer Linie 8C-8C von 8B.
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Wie dies im Querschnitt in 8D gezeigt ist, spricht,
wenn das U-förmige
Gehäuse
und das längliche
Glied relativ zueinander in einer zweiten Zone der Länge des
länglichen
Glieds angeordnet sind, wie dies an der Schnittlinie 8D-8D gezeigt
ist, nur einer der Reed-Schalter 200A auf eine der magnetischen
Betätigungseinrichtungen 20SA an,
und ein zweites Signal wird an die Steuer- bzw. Regeleinrichtung
gesandt.
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Wie dies im Querschnitt in 8E gezeigt ist, spricht,
wenn das U-förmige
Gehäuse
und das längliche
Glied relativ zueinander in einer dritten Zone der Länge des
länglichen
Glieds angeordnet sind, wie dies an der Schnittlinie 8E-8E gezeigt
ist, jeder der Reed-Schalter 200A, 200B auf eine
magnetische Betätigungseinrichtung 205A, 205B an
und ein drittes Signal wird an die Steuer- bzw. Regeleinrichtung
gesandt.
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9A, 9B und 9C zeigen perspektivische Querschnittsansichten
einer Fahrzeugssitzpositions-Sensorvorrichtung gemäß einer
dritten, bevorzugten Ausbildung der vorliegenden Erfindung. Die
in 9A–9D gezeigte Ausbildung ist
im wesentlichen ähnlich
wie jene, die in 7A–7D gezeigt ist, mit zwei
bemerkenswerten Ausnahmen. In dieser Ausbildung ist die Höhe des länglichen
Glieds 332 geneigt bzw. sich verjüngend in einer kontinuierlichen
Weise von einer maximalen Höhe
an einem ersten Ende 350 des länglichen Glieds zu einer minimalen
Höhe an
einem zweiten Ende 355 des länglichen Glieds ausgebildet.
Eine magnetische Betätigungseinrichtung 305 ist
in einem Schenkel des U-förmigen
Gehäuses
angeordnet und ein GMR-Sensor 300 (welcher in der Technik
auch als Giant Magnetoresistive Sensor bekannt ist) ist in dem anderen
Schenkel des U-förmigen
Sensors angeordnet. Eine Betätigungscharakteristik
eines GMR-Senors ist jene, daß das durch
den GMR-Sensor emittierte Signal mit der Dauer eines Aussetzens
an den elektromagnetischen Fluß variiert.
Das U-förmige
Gehäuse
und das längliche
Glied können
sich relativ zueinander in der Richtung, die durch einen Pfeil 302 in 9A angedeutet ist, bewegen
und das längliche
Glied ist zwischen den Schenkeln des U-förmigen Glieds zwischengelagert.
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Wenn das U-förmige Gehäuse und das längliche
Glied relativ zueinander an unterschiedlichen Orten entlang der
Länge des
geneigten, länglichen Glieds
angeordnet sind, beispielsweise an Orten bzw. Stellen, die durch
Schnittlinien 9B-9B und 9D-9D von 9A angezeigt
sind, variiert der Grad eines Aussetzens des GMR-Sensors 305 an
die magnetische Betätigungseinrichtung 305,
wie dies im Querschnitt in 9B und 9D gezeigt ist, und das an die
Steuer- bzw. Regelein richtung gesandte Warnsignal ändert sich
ebenfalls. 9C ist eine
Schnittansicht entlang der Linie 9C-9C von 9B, welche die Anordnung der magnetischen
Betätigungseinrichtung 305 und
eines GMR-Sensors 300 in dem U-förmigen Gehäuse 336 zeigt.
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10 zeigt
eine perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochen, eines Fahrzeugsitzes,
der mit einer Sitzpositionssensorvorrichtung von 7A, 7B und 7C in einer ersten Konfiguration
ausgestattet ist. In der in 10 gezeigten
Ausbildung ist das längliche
Glied 132 mit dem Fahrzeugboden verbunden. Das U-förmige Gehäuse 136 und
die zugehörige,
magnetische Betätigungseinrichtung
und der Reed-Schalter sind mit dem Fahrzeugsitz 12 derart verbunden,
daß sich
das U-förmige
Gehäuse
relativ zu dem länglichen
Glied bewegt, wenn die Position des Sitzes relativ zu gewählten Fahrzeugkomponenten,
wie dem Lenkrad oder der Instrumententafel, verändert wird.
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11 zeigt
eine perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochen, eines Fahrzeugsitzes,
der mit einer Sitzpositionssensorvorrichtung von 7A, 7B und 7C in einer zweiten Konfiguration
aufgestattet ist. In der in 11 gezeigten
Ausbildung ist das längliche
Glied 132 mit einem ersten Bereich des Fahrzeugsitzes 12 derart
verbunden, daß sich
das längliche
Glied mit dem Sitz bewegt. Jedoch sind in dieser Ausbildung das
U-förmige
Gehäuse 136 und die
zugehörige,
magnetische Betätigungseinrichtung und
der Reed-Schalter
mit einem anderen Teil des Sitzes verbunden, so daß das U-förmige Glied
stationär
verbleibt.
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12 zeigt
eine perspektivische Ansicht, teilweise weggebrochen, eines Fahrzeugsitzes,
der mit einer Sitzposi tionssensorvorrichtung von 7A, 7B und 7C in einer zweiten Konfiguration
ausgestattet ist. In dieser Ausbildung, die in 12 gezeigt ist, ist das längliche
Glied 13 mit einer Fahrzeug- oder Sitzkomponente in einer
derartigen Weise verbunden, daß das
längliche
Glied stationär
mit den verschiedenen Höhen
des länglichen
Glieds in einer vertikalen Ausrichtung bzw. Orientierung verbleibt.
Das Uförmige
Gehäuse 136 und
die zugehörige,
magnetische Betätigungseinrichtung
und der Reed-Schalter sind mit dem Sitz derart verbunden, daß sich das U-förmige Glied
mit dem Sitz bewegt.