WO2019197262A1 - Vorrichtung sowie verfahren zur gurttrageerkennung - Google Patents

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WO2019197262A1
WO2019197262A1 PCT/EP2019/058467 EP2019058467W WO2019197262A1 WO 2019197262 A1 WO2019197262 A1 WO 2019197262A1 EP 2019058467 W EP2019058467 W EP 2019058467W WO 2019197262 A1 WO2019197262 A1 WO 2019197262A1
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transponder
transceiver unit
seat
belt
vehicle
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PCT/EP2019/058467
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French (fr)
Inventor
Boris Siebeck
Frederic Michel
Original Assignee
Trw Automotive Gmbh
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    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R22/00—Safety belts or body harnesses in vehicles
    • B60R22/48—Control systems, alarms, or interlock systems, for the correct application of the belt or harness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B60N2/002—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon
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    • B60R2022/4808—Sensing means arrangements therefor
    • B60R2022/4816—Sensing means arrangements therefor for sensing locking of buckle
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    • B60R22/48—Control systems, alarms, or interlock systems, for the correct application of the belt or harness
    • B60R2022/4808—Sensing means arrangements therefor
    • B60R2022/485—Sensing means arrangements therefor for sensing belt anchor position, belt orientation, or the like

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting belt wear for a safety belt system of a motor vehicle and to a method for detecting belt wear for such a safety belt system.
  • a gas filling amount of the airbag safety system that inflates a gas bag of the airbag safety system may depend on whether the vehicle occupant is buckled or not.
  • the seat belt Leads the vehicle occupant the seat belt, for example, behind the body or behind the vehicle seat and put a lock tongue of the seat belt in the associated belt buckle, so merely detecting the inserted in the buckle lock tongue is not sufficient to a correct donning the safety belt or an actual to recognize effective buckling of the vehicle occupant, in which the seat belt provides the desired retention function.
  • the vehicle occupant may bypass a buckle recognition by inserting an incorrect tongue, such as a buckle of another seat belt not associated with the buckle (Especially in the uncoded case) or a (possibly encoded) lock tongue, which is formed separately.
  • an incorrect tongue such as a buckle of another seat belt not associated with the buckle (Especially in the uncoded case) or a (possibly encoded) lock tongue, which is formed separately.
  • the object of the invention is therefore to provide a device and a method for belt wear detection, by means of which or can be reliably detected, whether a vehicle occupant has put on the seat belt correctly.
  • a device for Gurttrageerkennung for a safety belt system of a motor vehicle with at least a first transceiver unit for electromagnetic waves and a transponder and a control unit, wherein the first transceiver unit, seen in the vehicle longitudinal direction, in front of or behind the sitting position of Vehicle occupant is arranged and signal-transmitting connected to the control unit, wherein the transponder is arranged on a vehicle seat belt webbing of the seat belt system and adapted to receive scanning signals of the transceiver unit and automatically answer, and wherein the control unit is configured based on output signals the first transceiver unit to recognize whether the vehicle occupant has put on the seat belt correctly.
  • the transponder sometimes referred to as a radio tag, and the transceiver unit is in particular an RFID (radio-frequency identification) system.
  • the transponder responds in a predefined manner to the scanning signals of the transceiver unit only when the vehicle occupant has correctly put on the safety belt. By means of the device according to the invention can therefore reliably detect whether the seat belt is correctly applied.
  • the device according to the invention is based on the idea of utilizing the absorption of electromagnetic waves by the human body for detecting the wearer of a belt. Accordingly, the transceiver and transponder transmit in a wavelength range in which electromagnetic waves are well absorbed by the human body, which is predominantly water.
  • the transceiver unit and the transponder are arranged such that the transponder responds (or does not respond) only when the seatbelt is correctly fastened.
  • the transceiver unit is arranged in the area of the dashboard.
  • the arranged in the safety belt transponder responds only to a scanning signal of the transceiver unit when the vehicle occupant has passed the seat belt in front of the body, which corresponds to the correct installation of the seat belt.
  • the vehicle occupant would absorb the scanning signals.
  • the transceiver unit can also be arranged in the vehicle seat. The transponder would then respond incorrectly applied (ie passed behind the vehicle occupant) seat belt to the scanning signal of the transceiver unit, although this should not be possible with correctly applied seat belt just. In both cases, a correctly applied safety belt can therefore be recognized from whether the transponder responds or does not respond.
  • the transceiver unit is in particular provided directly in front of or directly behind the seating position, for example in or on the vehicle seat or in the region of the dashboard.
  • the sitting position can be the seated position of the driver, the front passenger or even a sitting position on a rear bench of the motor vehicle.
  • the at least one transceiver unit and / or the transponder are or is designed in such a way that a main emission and / or reception direction for electromagnetic waves is oriented substantially in the vehicle longitudinal direction.
  • a second electromagnetic-wave transceiver unit is provided, which is opposite to the first transceiver unit, the second transceiver unit being signal-transmittingly connected to the control unit.
  • the control unit is in particular designed to detect, based on output signals of the second transceiver unit, whether the vehicle occupant has correctly put on the safety belt.
  • the two transceiver units are preferably located on different sides of the seating position relative to the vehicle longitudinal direction. Opposite means here so that is located between the two transceiver units of the vehicle occupant, if this takes place on the corresponding vehicle seat.
  • the first transceiver unit and the second transceiver unit are arranged in the vehicle seat or in the area of the dashboard.
  • the first transceiver unit may also be attached to the vehicle seat.
  • the second transceiver unit is provided in the region of a steering wheel.
  • a buckle of the seat belt system is adapted to detect an inserted lock tongue, in particular wherein the buckle is connected to the control unit signal transmitting.
  • the control unit is designed to detect based on output signals of the buckle, whether the driver has put on the seat belt correctly. In conjunction with the output signals of the first and / or the second transceiver unit, this makes it possible to determine with particular reliability whether the vehicle occupant has correctly put on the intended seat belt.
  • the transponder is designed as an active transponder.
  • the transponder and / or at least one transceiver unit are or is designed to perform a variable code procedure.
  • the transponder can also be designed as a passive transponder.
  • the transponder can be accommodated in a button cap on the webbing, which is associated with a lock tongue. Since the button cap is provided anyway on the webbing, the transponder can be so easily attached to the webbing.
  • the driver-side or the passenger-side lock tongue comprises a further transponder. It can also include the driver side and the passenger side lock tongue each have a further transponder.
  • a buckle of the seat belt system may be configured to transmit scanning signals and receive corresponding response signals of the associated transponder. As a result, it can be recognized immediately whether the correct lock tongue is inserted into the assigned buckle. Alternatively, another coding may be provided.
  • At least one further transceiver unit and a further transponder are provided, which are assigned to a further vehicle seat.
  • at least one transceiver unit and one transponder are then assigned to both the driver's seat and the front passenger's seat.
  • the transceiver unit and the transponder can be arranged at both seats in an analogous manner.
  • a further aspect provides that at least one seat occupancy mat assigned to the vehicle seat or the further vehicle seat is connected to the control unit in a signal-transmitting manner.
  • an electromagnetic scanning signal is generated by means of at least one transceiver unit. It is now recognized whether at least one transponder, which is provided on a belt of the seat belt, responds to the electromagnetic scanning signal. In this case, based on whether the at least one transponder responds, it is determined whether the vehicle occupant has correctly put on the safety belt. The transponder then responds to the scanning signals of the transceiver unit when the vehicle occupant is not between the transceiver and the seat belt and absorbs the signal.
  • a response signal should or should not be given when the seatbelt is correctly fastened.
  • the response of the at least one transponder is received by the transceiver unit and it is determined based on the answer whether the vehicle occupant has correctly put on the safety belt.
  • This can be a fixed answer or a response that is determined in a switch code procedure. In other words, it is either merely determined whether the transponder responds at all, or the content of the response signal is also determined and used to detect the wearer of the belt.
  • a lock tongue is located in a driver-side seat belt buckle or a passenger-side seat belt buckle. If the lock tongues (s) are or are provided with a transponder, a scanning signal can also be generated and the response of the transponder (s) can be evaluated.
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of an inventive device
  • FIG. 2 shows the device for detecting belt wear of FIG. 1 with a modified guide of a safety belt
  • FIG. 3 shows a schematic plan view of a second variant of a device according to the invention for detecting the wearer of a belt; 4 shows the device for belt wear detection of Figure 3 with a modified leadership of a seat belt.
  • Fig. 5 is a schematic flow diagram of the steps of a method according to the invention for detecting the wearer of a belt.
  • FIG. 1 shows a first variant of a device 10 for detecting belt wear for a safety belt system 12 of a motor vehicle 14.
  • a vehicle occupant 16 has a seat belt 18 incorrectly applied, in particular, a webbing of the seat belt 18 is wrong. More specifically, the seat belt 18 is passed behind the vehicle occupant 16 (between the back of the vehicle occupant 16 and a vehicle seat 19) with respect to a vehicle longitudinal direction L, but a buckle 20 associated with the seat belt 18 is correctly inserted into an associated buckle 22.
  • the device 10 has a first transceiver unit 24 and, in the variant shown, in addition a second transceiver unit 26.
  • the first and the second transceiver unit 24, 26 are, viewed in the vehicle longitudinal direction L, arranged behind or in front of a seating position of the vehicle occupant 16, that is opposite.
  • the first transceiver unit 24 is associated with a backrest of a vehicle seat 19, in particular integrated therein.
  • the second transceiver unit is arranged in the region of a dashboard 27, in particular in the region of a steering wheel.
  • a transponder 28 is provided, for example, integrated in a button cap of the seat belt 18, which is associated with the lock tongue 20.
  • the transponder 28, sometimes referred to as radio tag, and the transceiver units 24, 26 are in particular parts of an RFID system ("radio-frequency identification system").
  • the two transceiver units 24, 26 are connected to a control unit 30 signal transmitting, in particular by means of electrical lines or wirelessly.
  • the control unit 30 is, for example, a part of Vehicle control or a separately trained for this purpose control that can be communicatively connected to the parent vehicle control.
  • the control unit 30 is designed to control the transceiver units 24, 26 and to receive and evaluate output signals from them. Furthermore, the control unit 30 is designed to carry out a method described below with reference to FIG. 5 for detecting the wearer of a belt.
  • a scanning signal is generated by means of at least one of the transceiver units 24, 26 (step S1).
  • step S2 If the transponder 28 responds to the scanning signal, the response is received by at least one of the transceiver units 24, 26 and a corresponding output signal is transmitted to the control unit 30 (step S2).
  • step S3 Based on the output signals, it is now recognized whether the vehicle occupant 16 has correctly applied the seat belt 18 (step S3).
  • the strap wear detection is based on the absorption principle.
  • the wavelength of the electromagnetic waves emitted by the transceivers 24, 26 is in a range in which the human body absorbs them well because it is predominantly water.
  • the transponder 28 should respond accordingly to a scanning signal of the second transceiver unit 26, but not to a scanning signal of the first transceiver unit 24.
  • the transponder 28 responds to the scanning signal of the first transceiver unit 24 and not to that of the second transceiver unit 26. From this, the control unit 30 determines that the safety belt 18 is not correctly applied.
  • the transponder 28 would respond to the scanning signal of the first transceiver unit 24 and not to the second transceiver unit 26, from which the control unit 30 determines that the seat belt 18 is not correctly applied.
  • the transponder 28 may be formed as an active transponder.
  • the transponder 28 is then designed to perform a change code procedure.
  • the response signal changes accordingly to complicate a conscious bypassing the belt wear detection.
  • the belt lock 22 is designed to recognize an inserted lock tongue 20 (step S4), for example by means of a corresponding coding of the associated lock tongue 20.
  • the buckle 22 may be signal transmitting connected to the control unit 30.
  • the control unit 30 is in particular designed to detect, based on output signals of the buckle 22, whether the vehicle occupant 16 has applied the corresponding seat belt 18 correctly.
  • the tongue 20 may (also) be provided with a transponder.
  • the buckle 22 is then adapted to send scanning signals and to receive corresponding response signals of the associated transponder of the tongue 20.
  • FIGS. 3 and 4 show further situations in which a lock tongue 20 of another safety belt 32, which is assigned to another seat or vehicle seat, is inserted into the buckle 22 (FIG. 3) or in which a separate lock tongue 33 (FIG. Cheating tongue ”) is inserted into the buckle 22 ( Figure 4).
  • further transceiver units 34, 36 which are assigned to a further vehicle seat 37, here the front passenger seat.
  • the further transceiver units 34, 36 are also connected to the control unit 30 signal transmitting.
  • the additional safety belt 32 that is to say the safety belt 32 assigned to the front passenger seat, can comprise a further transponder 38.
  • the wrong seat belt guide shown in Figure 3 is unambiguously recognizable because the other transponder 38 responds to the signals of the two other transceiver units 34, 36, which are assigned to the other vehicle seat 37 and the passenger seat.
  • the above-described faulty seatbelt situations can also be recognized for another vehicle occupant.
  • output signals of at least one seat-covering mat 42 assigned to the vehicle seat 19 and / or the further vehicle seat 37 can be forwarded to the control unit 30 and evaluated by it (step S5).
  • transceiver unit it is already possible to detect with sufficient certainty with a transceiver unit whether the safety belt is correctly put on or not.
  • this determination can be further made plausible by a second transceiver unit, further transceiver units, which are assigned to the other vehicle seats, a seat belt buckle recognition and / or a seat occupancy mat. In particular, it can be seen thereby, in which way the safety belt is applied wrong.

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Abstract

Eine Vorrichtung (10) zur Gurttrageerkennung für ein Sicherheitsgurtsystem (12) eines Kraftfahrzeugs (14) wird vorgestellt. Die Vorrichtung (10) umfasst zumindest eine erste Sende-Empfangseinheit (24) für elektromagnetische Wellen sowie einen Transponder (28) und eine Steuereinheit (30). Die erste Sende- Empfangseinheit (24) ist, in Fahrzeuglängsrichtung (L) gesehen, vor oder hinter der Sitzposition eines Fahrzeuginsassen (16) angeordnet und mit der Steuereinheit (30) signalübertragend verbunden. Der Transponder (28) ist an einem dem Fahrzeugsitz (19) zugeordneten Gurtband des Sicherheitsgurtsystems (12) angeordnet und dazu ausgebildet, Abtastsignale der Sende-Empfangseinheit (24) zu empfangen und automatisch zu beantworten. Die Steuereinheit (30) ist dazu ausgebildet, basierend auf Ausgangssignalen der ersten Sende- Empfangseinheit (24) zu erkennen, ob der Fahrzeuginsasse (16) den Sicherheitsgurt (18) korrekt angelegt hat. Ferner wird ein Verfahren zur Gurttrageerkennung vorgeschlagen.

Description

Vorrichtung sowie Verfahren zur Gurttrageerkennung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Gurttrageerkennung für ein Sicherheitsgurtsystem eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zur Gurttrageerkennung für ein solches Sicherheitsgurtsystem. Zur korrekten Einstellung eines Airbag-Sicherheitssystems ist es von Bedeutung, ob ein Fahrzeuginsasse korrekt angeschnallt ist oder nicht, also der Sicherheitsgurt in definierter Weise den Fahrzeuginsassen bei einem Unfall zurückhält. So erfolgt beispielsweise eine Auslösung des Airbag-
Sicherheitssystems bei einem angeschnallten Fahrzeuginsassen erst ab einer größeren Beschleunigung. Zudem kann eine Gasfüllmenge des Airbag- Sicherheitssystems, mit der ein Gassack des Airbag-Sicherheitssystems aufgeblasen wird, davon abhängen, ob der Fahrzeuginsasse angeschnallt ist oder nicht.
Führt der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt zum Beispiel hinter dem Körper bzw. hinter dem Fahrzeugsitz vorbei und steckt eine Schlosszunge des Sicherheitsgurts in das zugeordnete Gurtschloss, so reicht ein bloßes Erkennen der im Gurtschloss eingesteckten Schlosszunge nicht aus, um ein korrektes Anlegen des Sicherheitsgurts bzw. ein tatsächlich wirksames Anschnallen des Fahrzeuginsassen zu erkennen, bei dem der Sicherheitsgurt die gewünschte Rückhaltefunktion zur Verfügung stellt.
Auch kann der Fahrzeuginsasse eine Gurtschlosserkennung dadurch umgehen, dass er eine falsche Schlosszunge einsteckt, beispielsweise eine dem Gurtschloss nicht zugeordnete Schlosszunge eines anderen Sicherheitsgurts (insbesondere im uncodierten Fall) oder eine (evtl codierte) Schlosszunge, die separat ausgebildet ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Gurttrageerkennung bereitzustellen, mittels der bzw. dessen zuverlässig erkannt werden kann, ob eine Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt korrekt angelegt hat.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Gurttrageerkennung für ein Sicherheitsgurtsystem eines Kraftfahrzeugs, mit zumindest einer ersten Sende-Empfangseinheit für elektromagnetische Wellen sowie einem Transponder und einer Steuereinheit, wobei die erste Sende- Empfangseinheit, in Fahrzeuglängsrichtung gesehen, vor oder hinter der Sitzposition eines Fahrzeuginsassen angeordnet und mit der Steuereinheit signalübertragend verbunden ist, wobei der Transponder an einem dem Fahrzeugsitz zugeordneten Gurtband des Sicherheitsgurtsystems angeordnet und dazu ausgebildet ist, Abtastsignale der Sende-Empfangseinheit zu empfangen und automatisch zu beantworten, und wobei die Steuereinheit dazu ausgebildet ist, basierend auf Ausgangssignalen der ersten Sende-Empfangseinheit zu erkennen, ob der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt korrekt angelegt hat. Bei dem Transponder, manchmal auch als Funketikett bezeichnet, und der Sende- Empfangseinheit handelt es sich insbesondere um ein RFID (radio-frequency Identification) System. Der Transponder antwortet nur dann in einer vordefinierten Art und Weise auf die Abtastsignale der Sende-Empfangseinheit, wenn der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt korrekt angelegt hat. Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich daher zuverlässig erkennen, ob der Sicherheitsgurt korrekt angelegt ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung basiert auf dem Grundgedanken, die Absorption von elektromagnetischen Wellen durch den menschlichen Körper zur Gurttrageerkennung zu nutzen. Dementsprechend senden die Sende- Empfangseinheit und der Transponder in einem Wellenlängenbereich, in dem elektromagnetische Wellen vom menschlichen Körper gut absorbiert werden, der überwiegend aus Wasser besteht. Die Sende-Empfangseinheit und der Transponder sind derart angeordnet, dass der Transponder nur bei korrekt angelegtem Sicherheitsgurt antwortet (oder auch nicht antwortet). Beispielsweise ist die Sende-Empfangseinheit im Bereich des Armaturenbretts angeordnet. Der im Sicherheitsgurt angeordnete Transponder antwortet nur dann auf ein Abtastsignal der Sende-Empfangseinheit, wenn der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt vor dem Körper vorbeigeführt hat, was der korrekten Anlage des Sicherheitsgurts entspricht. Hätte der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt hinter dem Körper vorbeigeführt, so würde der Fahrzeuginsasse die Abtastsignale absorbieren. Alternativ kann die Sende-Empfangseinheit auch im Fahrzeugsitz angeordnet sein. Der Transponder würde dann bei nicht korrekt angelegtem (also hinter dem Fahrzeuginsassen vorbeigeführten) Sicherheitsgurt auf das Abtastsignal der Sende-Empfangseinheit antworten, obwohl dies bei korrekt angelegtem Sicherheitsgurt gerade nicht möglich sein sollte. In beiden Fällen lässt sich ein korrekt angelegter Sicherheitsgurt also daraus erkennen, ob der Transponder antwortet oder nicht antwortet.
Die Sende-Empfangseinheit ist insbesondere direkt vor oder direkt hinter der Sitzposition vorgesehen, beispielsweise im oder am Fahrzeugsitz oder im Bereich des Armaturenbretts. Bei der Sitzposition kann es sich um die Sitzposition des Fahrers, des Beifahrers oder auch um eine Sitzposition auf einer Rückbank des Kraftfahrzeugs handeln. Insbesondere sind bzw. ist die wenigstens eine Sende- Empfangseinheit und/oder der Transponder derart gestaltet, dass eine Hauptabstrahl- und/oder Empfangsrichtung für elektromagnetische Wellen im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet ist.
Ein Aspekt sieht vor, dass eine zweite Sende-Empfangseinheit für elektromagnetische Wellen vorgesehen ist, die der ersten Sende-Empfangseinheit gegenüberliegt, wobei die zweite Sende-Empfangseinheit mit der Steuereinheit signalübertragend verbunden ist. Die Steuereinheit ist insbesondere dazu ausgebildet, basierend auf Ausgangssignalen der zweiten Sende- Empfangseinheit zu erkennen, ob der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt korrekt angelegt hat. Vorzugsweise befinden sich die beiden Sende- Empfangseinheiten auf in Bezug auf die Fahrzeuglängsrichtung verschiedenen Seiten der Sitzposition. Gegenüberliegend bedeutet hier also, dass sich zwischen den beiden Sende-Empfangseinheiten der Fahrzeuginsasse befindet, sofern dieser auf dem entsprechenden Fahrzeugsitz Platz nimmt. In dieser Variante lässt sich mittels der Antwortsignale des Transponders auf die Abtastsignale der beiden Sende-Empfangseinheiten besonders zuverlässig erkennen, ob der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt korrekt angelegt hat. Insbesondere lässt sich in dieser Ausgestaltung der Erfindung auch eine Situation erkennen, in der der Sicherheitsgurt nicht ausgezogen ist und eine Schlosszunge in das Gurtschloss eingesteckt ist, die diesem Gurtschloss eigentlich nicht zugeordnet ist. Dabei kann es sich um eine separate Schlosszunge („cheating tongue“) oder um eine einem anderen Sitzplatz zugeordnete Schlosszunge handeln. Da der Transponder im nicht ausgezogenen Sicherheitsgurt weder auf das Abtastsignal der ersten noch auf das der zweiten Sende-Empfangseinheit antwortet, kann eine solche Situation mittels der beiden Sende-Empfangseinheiten besonders zuverlässig erkannt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt sind die erste Sende-Empfangseinheit und die zweite Sende-Empfangseinheit im Fahrzeugsitz bzw. im Bereich des Armaturenbretts angeordnet. Die erste Sende-Empfangseinheit kann auch am Fahrzeugsitz angebracht sein. Insbesondere ist die zweite Sende- Empfangseinheit im Bereich eines Lenkrads vorgesehen.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein Gurtschloss des Sicherheitsgurtsystems dazu ausgebildet, eine eingesteckte Schlosszunge zu erkennen, insbesondere wobei das Gurtschloss mit der Steuereinheit signalübertragend verbunden ist. Insbesondere ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, basierend auf Ausgangssignalen des Gurtschlosses zu erkennen, ob der Fahrer den Sicherheitsgurt korrekt angelegt hat. In Verbindung mit den Ausgangssignalen der ersten und/oder der zweiten Sende-Empfangseinheit lässt sich dadurch besonders zuverlässig bestimmen, ob der Fahrzeuginsasse den vorgesehenen Sicherheitsgurt korrekt angelegt hat.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Transponder als aktiver Transponder ausgebildet ist. Insbesondere sind bzw. ist der Transponder und/oder wenigstens eine Sende-Empfangseinheit dazu ausgebildet, ein Wechselcode-Verfahren durchzuführen. Alternativ kann der Transponder auch als passiver Transponder ausgebildet sein.
Der Transponder kann in einer Knopfkappe am Gurtband untergebracht sein, die einer Schlosszunge zugeordnet ist. Da die Knopfkappe ohnehin am Gurtband vorgesehen ist, kann der Transponder so besonders einfach am Gurtband angebracht werden. Gemäß einem weiteren Aspekt umfasst die fahrerseitige oder die beifahrerseitige Schlosszunge einen weiteren Transponder. Es können auch die fahrerseitige und die beifahrerseitige Schlosszunge jeweils einen weiteren Transponder umfassen. Ein Gurtschloss des Sicherheitsgurtsystems kann dazu ausgebildet sein, Abtastsignale zu senden und entsprechende Antwortsignale des zugeordneten Transponders zu empfangen. Dadurch kann unmittelbar erkannt werden, ob die korrekte Schlosszunge ins zugeordnete Gurtschloss eingesteckt ist. Alternativ kann eine andere Codierung vorgesehen sein. Damit ist zuverlässig vermieden, dass eine andere Schlosszunge des Sicherheitsgurtsystems, die nicht dem entsprechenden Sitzplatz zugeordnet ist, in das Gurtschloss eingesteckt ist, um die Gurttrageerkennung zu täuschen. Außerdem kann so auch die Nutzung von nicht zum Sicherheitsgurtsystem gehörenden Schlosszungen erkannt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung sind wenigstens eine weitere Sende- Empfangseinheit und ein weiterer Transponder vorgesehen, die einem weiteren Fahrzeugsitz zugeordnet sind. Vorzugsweise sind dann sowohl dem Fahrersitzplatz als auch dem Beifahrersitzplatz jeweils wenigstens eine Sende- Empfangseinheit und ein Transponder zugeordnet. Insbesondere können die Sende-Empfangseinheit und der Transponder an beiden Sitzplätzen in analoger Weise angeordnet sein.
Ein weiterer Aspekt sieht vor, dass wenigstens eine dem Fahrzeugsitz oder dem weiteren Fahrzeugsitz zugeordnete Sitzbelegungsmatte mit der Steuereinheit signalübertragend verbunden ist. Dadurch kann zuverlässig erkannt werden, ob der entsprechende Sitz belegt ist, wodurch eine Schlussfolgerung der Gurttrageerkennung weiter plausibilisiert werden kann.
Die Aufgabe wird ferner erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Gurttrageerkennung für ein Sicherheitsgurtsystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Sicherheitsgurt. Zunächst wird mittels wenigstens einer Sende-Empfangseinheit ein elektromagnetisches Abtastsignal erzeugt. Nun wird erkannt, ob wenigstens ein Transponder, der an einem Gurtband des Sicherheitsgurts vorgesehen ist, auf das elektromagnetische Abtastsignal antwortet. Dabei wird basierend darauf, ob der wenigstens eine Transponder antwortet, ermittelt, ob der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt korrekt angelegt hat. Der Transponder antwortet dann auf die Abtastsignale der Sende-Empfangseinheit, wenn sich der Fahrzeuginsasse nicht zwischen der Sende-Empfangseinheit und dem Sicherheitsgurt befindet und das Signal absorbiert. Je nach Anbringung der Sende-Empfangseinheit soll bei korrekt angelegtem Sicherheitsgurt ein Antwortsignal erfolgen oder eben nicht. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens lässt sich daher zuverlässig erkennen, ob der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt korrekt angelegt hat. Bezüglich der weiteren Vorteile wird auf die obigen Erläuterungen verwiesen.
Ein Aspekt sieht vor, dass die Antwort des wenigstens einen T ransponders von der Sende-Empfangseinheit empfangen und basierend auf der Antwort ermittelt wird, ob der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt korrekt angelegt hat. Dabei kann es sich um eine festgelegte Antwort handeln oder um eine Antwort, die in einem Wechselcode-Verfahren ermittelt wird. Anders ausgedrückt wird entweder lediglich ermittelt, ob der T ransponder überhaupt antwortet, oder es wird auch der ein Inhalt des Antwortsignals ermittelt und zur Gurttrageerkennung herangezogen.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird zusätzlich ermittelt, ob sich eine Schlosszunge in einem fahrerseitigen Gurtschloss oder einem beifahrerseitigen Gurtschloss befindet. Ist bzw. sind die Schlosszungen(n) mit einem Transponder versehen, so kann auch ein Abtastsignal erzeugt und die Antwort des bzw. der Transponder ausgewertet werden.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird mittels einer Sitzbelegungsmatte ermittelt, ob ein weiterer Fahrzeugsitz besetzt ist. Dadurch kann eine Schlussfolgerung der Gurttrageerkennung weiter plausibilisiert werden
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In diesen zeigen: - Fig. 1 in einer schematischen Draufsicht eine erfindungsgemäße
Vorrichtung zur Gurttrageerkennung;
Fig. 2 die Vorrichtung zur Gurttrageerkennung von Figur 1 mit einer veränderten Führung eines Sicherheitsgurts;
Fig. 3 in einer schematischen Draufsicht eine zweite Variante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Gurttrageerkennung; Fig. 4 die Vorrichtung zur Gurttrageerkennung von Figur 3 mit einer veränderten Führung eines Sicherheitsgurts; und
Fig. 5 ein schematisches Ablaufdiagramm der Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Gurttrageerkennung.
In Figur 1 ist eine erste Variante einer Vorrichtung 10 zur Gurttrageerkennung für ein Sicherheitsgurtsystem 12 eines Kraftfahrzeugs 14 gezeigt.
In der dort gezeigten Situation hat ein Fahrzeuginsasse 16 einen Sicherheitsgurt 18 falsch angelegt, insbesondere verläuft ein Gurtband des Sicherheitsgurts 18 falsch. Genauer gesagt ist der Sicherheitsgurt 18 in Bezug auf eine Fahrzeuglängsrichtung L hinter dem Fahrzeuginsassen 16 (zwischen Rücken des Fahrzeuginsassen 16 und einem Fahrzeugsitz 19) vorbeigeführt, wobei jedoch eine dem Sicherheitsgurt 18 zugeordnete Schlosszunge 20 korrekt in ein zugeordnetes Gurtschloss 22 eingesteckt ist.
Die Vorrichtung 10 weist eine erste Sende-Empfangseinheit 24 und in der gezeigten Variante zusätzlich eine zweite Sende-Empfangseinheit 26 auf. Die erste und die zweite Sende-Empfangseinheit 24, 26 sind, in Fahrzeuglängsrichtung L gesehen, hinter bzw. vor einer Sitzposition des Fahrzeuginsassen 16 angeordnet, also gegenüberliegend.
Genauer gesagt ist die erste Sende-Empfangseinheit 24 einer Lehne eines Fahrzeugsitzes 19 zugeordnet, insbesondere in dieser integriert. Die zweite Sende-Empfangseinheit ist im Bereich eines Armaturenbretts 27 angeordnet, insbesondere im Bereich eines Lenkrads.
Im Sicherheitsgurt 18 ist ein Transponder 28 vorgesehen, beispielsweise in einer Knopfkappe des Sicherheitsgurts 18 integriert, die der Schlosszunge 20 zugeordnet ist. Bei dem Transponder 28, manchmal auch als Funketikett bezeichnet, und den Sende-Empfangseinheiten 24, 26 handelt es sich insbesondere um Teile eines RFID-Systems („radio-frequency Identification System“).
Die beiden Sende-Empfangseinheiten 24, 26 sind mit einer Steuereinheit 30 signalübertragend verbunden, insbesondere mittels elektrischer Leitungen oder drahtlos. Bei der Steuereinheit 30 handelt es sich beispielsweise um einen Teil der Fahrzeugsteuerung oder um eine separat hierzu ausgebildete Steuerung, die mit der übergeordneten Fahrzeugsteuerung kommunikativ verbunden sein kann.
Die Steuereinheit 30 ist dazu ausgebildet die Sende-Empfangseinheiten 24, 26 zu steuern sowie Ausgangssignale von diesen zu empfangen und auszuwerten. Ferner ist die Steuereinheit 30 dazu ausgebildet, ein im Folgenden anhand von Figur 5 beschriebenes Verfahren zur Gurttrageerkennung durchzuführen.
Zunächst wird mittels wenigstens einer der Sende-Empfangseinheiten 24, 26 ein Abtastsignal erzeugt (Schritt S1 ).
Antwortet der Transponder 28 auf das Abtastsignal, so wird die Antwort mittels wenigstens einer der Sende-Empfangseinheiten 24, 26 empfangen und ein entsprechendes Ausgangssignal an die Steuereinheit 30 übertragen (Schritt S2).
Basierend auf den Ausgangssignalen wird nun erkannt, ob der Fahrzeuginsasse 16 den Sicherheitsgurt 18 korrekt angelegt hat (Schritt S3).
Die Gurttrageerkennung basiert dabei auf dem Absorptionsprinzip. Die Wellenlänge der von den Sende-Empfangseinheiten 24, 26 ausgesendeten elektromagnetischen Wellen befindet sich in einem Bereich, in dem der menschliche Körper diese gut absorbiert, da dieser überwiegend aus Wasser besteht.
Bei korrekt angelegtem Sicherheitsgurt 18 sollte der Transponder 28 entsprechend auf ein Abtastsignal der zweiten Sende-Empfangseinheit 26 antworten, jedoch nicht auf ein Abtastsignal der ersten Sende-Empfangseinheit 24.
Im in Figur 1 gezeigten Fall antwortet der Transponder 28 jedoch auf das Abtastsignal der ersten Sende-Empfangseinheit 24 und nicht auf das der zweiten Sende-Empfangseinheit 26. Daraus ermittelt die Steuereinheit 30, dass der Sicherheitsgurt 18 nicht korrekt angelegt ist.
Es kann vorgesehen sein, ein Warnsignal auszugeben, wenn die Steuereinheit 30 erkennt, dass der Sicherheitsgurt 18 nicht korrekt angelegt ist; ähnlich dem bei nicht eingesteckter Schlosszunge 20. Gleiches gilt für die in Figur 2 gezeigte Situation, in der der Sicherheitsgurt 18 hinter der Lehne des Fahrzeugsitzes 19 vorbeigeführt ist.
Auch hier würde der Transponder 28 auf das Abtastsignal der ersten Sende- Empfangseinheit 24 antworten und nicht auf das der zweiten Sende- Empfangseinheit 26, woraus die Steuereinheit 30 ermittelt, dass der Sicherheitsgurt 18 nicht korrekt angelegt ist.
Gemäß einer Variante kann der Transponder 28 als aktiver Transponder ausgebildet sein. Insbesondere ist der T ransponder 28 dann dazu ausgebildet, ein Wechselcode-Verfahren durchzuführen. Insofern ändert sich das Antwortsignal entsprechend, um eine bewusste Umgehung der Gurttrageerkennung zu erschweren.
Um die Güte der Gurttrageerkennung weiter zu verbessern kann vorgesehen sein, dass das Gurtschloss 22 dazu ausgebildet ist, eine eingesteckte Schlosszunge 20 zu erkennen (Schritt S4), beispielsweise mittels einer entsprechenden Codierung der zugeordneten Schlosszunge 20.
Dementsprechend kann das Gurtschloss 22 signalübertragend mit der Steuereinheit 30 verbunden sein. Die Steuereinheit 30 ist insbesondere dazu ausgebildet, basierend auf Ausgangssignalen des Gurtschlosses 22 zu erkennen, ob der Fahrzeuginsasse 16 den entsprechenden Sicherheitsgurt 18 korrekt angelegt hat.
Die Schlosszunge 20 kann (ebenfalls) mit einem Transponder versehen sein. Vorzugsweise ist das Gurtschloss 22 dann dazu ausgebildet, Abtastsignale zu senden und entsprechende Antwortsignale des zugeordneten Transponders der Schlosszunge 20 zu empfangen.
In Figuren 3 und 4 sind weitere Situationen gezeigt, in denen eine Schlosszunge 20 eines weiteren Sicherheitsgurts 32, der einem anderen Platz bzw. Fahrzeugsitz zugeordnet ist, in das Gurtschloss 22 eingesteckt ist (Figur 3) bzw. in der eine separate Schlosszunge 33 („cheating tongue“) in das Gurtschloss 22 eingesteckt ist (Figur 4).
Auch hier kann mittels der oben beschriebenen Vorrichtung 10 erkannt werden, dass der Sicherheitsgurt 18 nicht korrekt angelegt ist, da der Transponder 28 weder auf das Abtastsignal der ersten Sende-Empfangseinheit 24 noch auf das der zweiten Sende-Empfangseinheit 26 antwortet.
Wie in Figuren 3 und 4 gezeigt, können auch weitere Sende- Empfangseinheiten 34, 36 vorgesehen sein, die einem weiteren Fahrzeugsitz 37 zugeordnet sind, hier dem Beifahrersitz. Die weiteren Sende-Empfangseinheiten 34, 36 sind mit der Steuereinheit 30 ebenfalls signalübertragend verbunden.
Außerdem kann der weitere Sicherheitsgurt 32, also der dem Beifahrersitz zugeordnete Sicherheitsgurt 32, einen weiteren Transponder 38 umfassen.
In dieser Variante ist die in Figur 3 gezeigte falsche Sicherheitsgurtführung zweifelsfrei erkennbar, da der weitere Transponder 38 auf die Signale der beiden weiteren Sende-Empfangseinheiten 34, 36 antwortet, die dem weiteren Fahrzeugsitz 37 bzw. dem Beifahrersitz zugeordnet sind.
Dass zudem keine Schlosszunge in ein dem weiteren Fahrzeugsitz 37 zugeordnetes Gurtschloss 40 eingesteckt ist, ist ein weiterer Hinweis auf eine nicht korrekte Gurttragesituation.
Ferner können in dieser Variante die oben erläuterten fehlerhaften Gurttragesituationen auch für einen weiteren Fahrzeuginsassen erkannt werden.
Für eine weitere Plausibilisierung der Ergebnisse der Gurttrageerkennung können Ausgangssignale wenigstens einer dem Fahrzeugsitz 19 und/oder dem weiteren Fahrzeugsitz 37 zugeordnete Sitzbelegungsmatte 42 an die Steuereinheit 30 weitergeleitet und von dieser ausgewertet werden (Schritt S5).
Die in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Situationen, in denen der dem Fahrzeugführersitz zugeordnete Sicherheitsgurt 32 nicht korrekt angelegt ist, lässt sich bereits mit nur einer Sende-Empfangseinheit detektieren, beispielsweise der zweiten Sende-Empfangseinheit 26, da diese bei korrekt angelegtem Sicherheitsgurt 32 ein Antwortsignal empfangen sollte. Sofern die zweite Sende- Empfangseinheit 26 also kein Antwortsignal empfängt, kann die Steuereinheit 30 auf einen nicht korrekt angelegten Sicherheitsgurt 32 schließen.
Insofern lässt sich bereits mit einer Sende-Empfangseinheit ausreichend sicher detektieren, ob der Sicherheitsgurt korrekt angelegt ist oder nicht. Diese Bestimmung kann jedoch durch eine zweite Sende-Empfangseinheit, weitere Sende-Empfangseinheiten, die anderen Fahrzeugsitzen zugeordnet sind, einer Gurtschlosserkennung und/oder einer Sitzbelegungsmatte weiter plausibilisiert werden. Insbesondere lässt sich hierdurch erkennen, in welcher Weise der Sicherheitsgurt falsch angelegt ist.

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung (10) zur Gurttrageerkennung für ein Sicherheitsgurtsystem (12) eines Kraftfahrzeugs (14), mit zumindest einer ersten Sende-Empfangseinheit (24) für elektromagnetische Wellen sowie einem Transponder (28) und einer Steuereinheit (30),
wobei die erste Sende-Empfangseinheit (24), in Fahrzeuglängsrichtung (L) gesehen, vor oder hinter der Sitzposition eines Fahrzeuginsassen (16) angeordnet und mit der Steuereinheit (30) signalübertragend verbunden ist,
wobei der Transponder (28) an einem dem Fahrzeugsitz (19) zugeordneten Gurtband des Sicherheitsgurtsystems (12) angeordnet und dazu ausgebildet ist, Abtastsignale der Sende-Empfangseinheit (24) zu empfangen und automatisch zu beantworten, und
wobei die Steuereinheit (30) dazu ausgebildet ist, basierend auf Ausgangssignalen der ersten Sende-Empfangseinheit (24) zu erkennen, ob der Fahrzeuginsasse (16) den Sicherheitsgurt (18) korrekt angelegt hat.
2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Sende-Empfangseinheit (26) für elektromagnetische Wellen vorgesehen ist, die der ersten Sende-Empfangseinheit (24) gegenüberliegt, wobei die zweite Sende-Empfangseinheit (26) mit der Steuereinheit (30) signalübertragend verbunden ist.
3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sende-Empfangseinheit (24) im Fahrzeugsitz (19) und die zweite Sende- Empfangseinheit im Bereich des Armaturenbretts (27) angeordnet sind.
4. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gurtschloss (22) des Sicherheitsgurtsystems (12) dazu ausgebildet ist, eine eingesteckte Schlosszunge (20) zu erkennen, insbesondere wobei das Gurtschloss (22) mit der Steuereinheit (30) signalübertragend verbunden ist.
5. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (28) als aktiver Transponder ausgebildet ist.
6. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Transponder (28) in einer Knopfkappe am Gurtband untergebracht ist, die einer Schlosszunge (20) zugeordnet ist.
7. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrerseitige oder die beifahrerseitige Schlosszunge (20) einen weiteren Transponder (38) umfasst.
8. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine weitere Sende-Empfangseinheit (34, 36) und ein weiterer Transponder (38) vorgesehen sind, die einem weiteren Fahrzeugsitz (37) zugeordnet sind.
9. Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine dem Fahrzeugsitz (19) oder dem weiteren Fahrzeugsitz (37) zugeordnete Sitzbelegungsmatte (42) mit der Steuereinheit (30) signalübertragend verbunden ist.
10. Verfahren zur Gurttrageerkennung für ein Sicherheitsgurtsystem (12) eines Kraftfahrzeugs (14) mit einem Sicherheitsgurt (18, 32), mit den folgenden Schritten:
Erzeugen eines elektromagnetischen Abtastsignals mittels wenigstens einer Sende-Empfangseinheit (24, 26, 34, 36); und
Erkennen, ob wenigstens ein T ransponder (28, 38), der an einem Gurtband des Sicherheitsgurts (18, 32) vorgesehen ist, auf das elektromagnetische Abtastsignal antwortet;
wobei basierend darauf, ob der wenigstens eine Transponder (28, 38) antwortet, ermittelt wird, ob der Fahrzeuginsasse (16) den Sicherheitsgurt (18, 32) korrekt angelegt hat.
1 1 . Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antwort des wenigstens einen Transponders (28, 38) von der Sende-Empfangseinheit (24, 26, 34, 36) empfangen und basierend auf der Antwort ermittelt wird, ob der Fahrzeuginsasse (16) den Sicherheitsgurt (18, 32) korrekt angelegt hat.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ermittelt wird, ob sich eine Schlosszunge (20) in einem fahrerseitigen Gurtschloss (22) oder einem beifahrerseitigen Gurtschloss (40) befindet.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich mittels einer Sitzbelegungsmatte (42) ermittelt wird, ob ein weiterer
Fahrzeugsitz besetzt ist.
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