用于检测安全带系统的锁定和/或功能状态的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于检测与机动车辆的座椅(1)相关联的安全带系统(2)的锁定和/或功能状态的系统，该系统包括固定到车辆或座椅的带锁(3)，布置在带锁(3)中的固定位置处的第一和第二RFID应答器(15、16)、布置在带锁(3)的外部并连接到评估单元(17)的RFID读取单元(18)、以及设置在带锁(3)中用于屏蔽电磁波(20、21、22)的屏蔽元件(19)，所述带锁(3)用于当带舌(7)从打开位置引入锁定位置(8、9)时可释放地固定与安全带(4)相关联的带舌(7)，屏蔽元件(19)在带舌(7)从其打开位置移动到锁定位置(9)时可从第一位置(25)移位到第二位置(26)。此外，本发明专利技术涉及一种通过使用上述系统来检测与机动车辆的座椅相关联的安全带系统的锁定和/或功能状态的方法。

Systems and methods for detecting locking and / or functional status of safety belt systems

【技术实现步骤摘要】
用于检测安全带系统的锁定和/或功能状态的系统和方法
本专利技术涉及一种用于检测与机动车辆的座椅相关联的安全带系统的锁定和/或功能状态的系统，该系统包括与安全带相关联的固定到车辆或座椅上用于可释放地固定带舌的带锁、布置在带锁中的固定位置的第一和第二RFID应答器、布置在带锁外部并连接到评估单元的RFID读取单元、以及设置在带锁中的屏蔽元件，该屏蔽元件用于屏蔽当带舌从其打开位置移动到锁定位置时可从第一位置移位到第二位置的电磁波。此外，本专利技术涉及一种通过使用上述系统来检测与机动车辆的座椅相关联的安全带系统的锁定和/或功能状态的方法。
技术介绍
在许多不同的国家，驾驶员、前座乘客和机动车乘客必须在旅途中系上安全带。现代机动车辆现在具有例如通过视觉或听觉警告信号向车辆乘员警告未系上安全带的系统。为了确定车辆乘员是否已系上安全带，已知传感器检测到带舌被插入带锁中。如果不发生这样的动作，则输出警告或甚至防止车辆被启动和开走。在现代机动车辆中，特别是现在使用三点式带系统。在安全带已经系上的状态下，也就是说当带舌被插入带锁并被锁定时，安全带被分成肩/胸带区域和骨盆带区域。在这种布置中，车辆乘员通过三个点束缚在机动车辆的车身上。关于机动车辆的驾驶员座椅，第一连接点通常由带卷收器和靠近后者设置的偏转元件形成。带卷收器使得安全带能够卷起和展开。第二连接点由车辆的B柱区域中的端部配件形成。第三连接点可以由带锁形成，带锁主要通过带鞭固定到座椅或车辆上。为了检测安全带是否已经系上或安全带的带舌是否锁定在相关的带锁中，已知各种系统。在这种情况下，首先需要在机械和电子系统之间进行区分。DE3421740A1公开了一种用于检测安全带紧固状态的机械开关设备。在这种情况下，点火装置和车辆起动器之间的电源连接保持中断，直到安全带锁定在带锁中。在锁定状态下，带舌或与其连接的有源元件用于操作机械触点。这种系统的缺点是污垢和湿气会聚集在机械接触表面上。这会对开关可靠性产生不利影响，这可能对车辆乘员的安全性产生严重后果，例如：在发生碰撞的情况下。DE19907716A1描述了一种用于带锁的电子开关设备。霍尔效应形成了这种开关原理的物理基础。其中描述的开关设备基于永磁体相对于霍尔元件的无接触位移。磁体的位移或其与霍尔元件的变化距离导致不同的磁通密度，由此可以得到关于磁铁位置或与带锁的锁定状态有关的信息。尽管由于非接触式测量，这些系统受到污垢和湿气的不利影响，但作为电子元件的霍尔元件对来自外部源的电磁干扰敏感。静磁场也会影响测量结果。此外，已知的做法是基于设置在带锁中的RFID应答器(即，所谓的RFID(射频识别)“标签”)来检测带锁的锁定状态。因此，WO2016/145054A1描述了一种具有RFID“标签”的带锁，该RFID“标签”布置在当带舌被引入带锁的引导通道中时从第一位置移动到第二位置的部件上。在这种情况下，第一位置表示带锁的打开状态，其中带舌尚未被引入到引导通道中，而第二位置表示锁定状态。带锁还具有设置在其中的屏蔽元件，在其中一个位置中，即在打开或锁定状态下，该屏蔽元件通过用设置在带锁外部的RFID读取单元发信号来防止RFID“标签”通信。这种依赖于位置的信号连接设置允许确定带锁的锁定状态。在这样的系统中，可能不利的是，仅能够检测到带锁的两种状态，即打开和锁定状态。无法检测到的是带舌位于引导通道中的中间位置，也就是说当带舌从打开位置进入锁定位置或从锁定位置进入打开位置时带舌的那些位置。WO2016/145054A1中描述的系统还允许不对待检测的带锁、RFID“标签”或屏蔽元件造成损坏。基于RFID系统检测带状态尤其对于那些可以灵活移除车辆座椅的车辆是有利的。在这种情况下，使用基于电、有线接触的传感器系统是一个问题。原因是在安装、拆卸和改造车辆座椅时，接触或断开电连接需要额外的工作步骤。特别是无源RFID系统是这种要求的可能性。通常，RFID系统包括读取单元，借助该读取单元产生和发送射频电磁交变场。RFID应答器(RFID“标签”)布置在距离读取单元一定距离的特定物体上并且暴露于电磁交变场。在无源RFID应答器的情况下，借助于应答器的RF天线拾取的射频能量用于在通信过程期间向应答器供电。在有源应答器的情况下，也可以通过已安装的电池提供能量供应。在半有源标签的情况下，电池仅向与应答器相关联的微芯片供电。与RFID应答器相关联的微芯片对读取单元发送的信号进行解码。RFID应答器编码并调制辐射电磁场中的任何信号响应，例如通过无接触短路中的磁场削弱或通过读取器发送的交变场的异相反射。因此，RFID应答器可以传输所表示的对象的数据或读取器请求的其他信息。一个关键方面是RFID应答器本身不产生场，而是影响读取单元的电磁传输场。与上述用于检测安全带的锁定状态的RFID系统的使用一起，机动车辆中的RFID系统也用于门的无线解锁和锁定。
技术实现思路
鉴于上述陈述，本专利技术的目的在于提供一种用于检测与机动车辆的座椅相关联的安全带系统的锁定和/或功能状态的系统以及相应的方法，借助于该系统和方法，除了检测安全带的锁定或打开状态之外，还可以提取与安全带系统的功能状态有关的进一步信息，并且通过该信息可以在长寿命期间使用该系统。该目的通过提出具有权利要求1的特征的系统和具有权利要求19的特征的方法来实现。以下说明的所有与根据本专利技术的系统有关的陈述可以用根据本专利技术提出的方法实施。为避免重复，本专利技术随后仅参考根据本专利技术的“系统”进行说明。根据本专利权利要求1，本专利技术涉及一种用于检测与机动车辆的座椅相关联的安全带系统的锁定和/或功能状态的系统，该系统包括固定到车辆或座椅的用于当与安全带相关联的带舌从打开位置引入锁定位置时可释放地固定带舌的带锁、布置在带锁中的固定位置的第一和第二RFID应答器、布置在带锁的外部并且连接到评估单元的RFID读取单元、以及设置在带锁中的用于屏蔽电磁波的屏蔽元件，屏蔽元件当带舌从其打开位置移动到锁定位置时可从第一位置移位到第二位置。本专利技术的特征在于，屏蔽元件具有第一开口，该第一开口在屏蔽元件的第一位置与第一应答器重叠，其中在该位置确保第一应答器和RFID读取单元之间的信号连接，其中屏蔽元件具有第二开口，该第二开口在屏蔽元件的第二位置中与第二应答器重叠，其中在该位置确保第二应答器和RFID读取单元之间的信号连接，其中当屏蔽元件处于第一和第二位置之间的中间位置时第一和第二应答器至少部分地重叠，并且评估单元被配置为使用从应答器发送到RFID读取单元的信息来执行与锁定和/或功能状态相关的系统评级。根据专利权利要求19，该方法同等地涉及一种通过使用根据权利要求1的系统来检测与机动车辆的座椅相关联的安全带系统的锁定和/或功能状态的方法。本专利技术所基于的目的通过根据本专利技术的系统和根据本专利技术的方法同等地实现。根据本专利技术的系统是用于检测与机动车辆的座椅相关联的安全带系统的锁定和/或功能状态的系统。在这种情况下，检测锁定状态意味着区分安全带已经被系上并且与安全带相关联的带舌被锁定在固定到车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于检测与机动车辆的座椅(1)相关联的安全带系统(2)的锁定和/或功能状态的系统，包括固定到所述车辆或所述座椅的带锁(3)、布置在所述带锁(3)中的固定位置处的第一和第二RFID应答器(15、16)、布置在所述带锁(3)的外部并连接到评估单元(17)的RFID读取单元(18)、以及设置在带锁(3)中用于屏蔽电磁波(20、21、22)的屏蔽元件(19)，所述带锁(3)用于当与安全带(4)相关联的带舌(7)从打开位置引入锁定位置(8、9)时可释放地固定所述带舌(7)，所述屏蔽元件(19)在所述带舌(7)从其所述打开位置移动到所述锁定位置(9)时可从第一位置(25)移位到第二位置(26)，其特征在于，所述屏蔽元件(19)具有第一开口(35)，所述第一开口(35)在所述屏蔽元件(19)的所述第一位置(25)中与所述第一应答器(15)重叠，其中在所述位置(25)确保所述第一应答器(15)和所述RFID读取单元(18)之间的信号连接，其中所述屏蔽元件(19)具有第二开口(36)，所述第二开口(36)在所述屏蔽元件(19)的第二位置(26)中与所述第二应答器(16)重叠，其中在所述位置(26)确保所述第二应答器(16)和所述RFID读取单元(18)之间的信号连接，其中当所述屏蔽元件(19)处于所述第一和第二位置(25、26)之间的中间位置时，所述第一和第二应答器(15、16)至少部分地与所述第一和第二开口(35、36)重叠，并且所述评估单元(17)被配置为使用从所述应答器(15、16)发送到所述RFID读取单元(18)的信息来执行关于所述锁定和/或功能状态的系统评级。/n...

【技术特征摘要】
20180830 DE 102018214733.71.一种用于检测与机动车辆的座椅(1)相关联的安全带系统(2)的锁定和/或功能状态的系统，包括固定到所述车辆或所述座椅的带锁(3)、布置在所述带锁(3)中的固定位置处的第一和第二RFID应答器(15、16)、布置在所述带锁(3)的外部并连接到评估单元(17)的RFID读取单元(18)、以及设置在带锁(3)中用于屏蔽电磁波(20、21、22)的屏蔽元件(19)，所述带锁(3)用于当与安全带(4)相关联的带舌(7)从打开位置引入锁定位置(8、9)时可释放地固定所述带舌(7)，所述屏蔽元件(19)在所述带舌(7)从其所述打开位置移动到所述锁定位置(9)时可从第一位置(25)移位到第二位置(26)，其特征在于，所述屏蔽元件(19)具有第一开口(35)，所述第一开口(35)在所述屏蔽元件(19)的所述第一位置(25)中与所述第一应答器(15)重叠，其中在所述位置(25)确保所述第一应答器(15)和所述RFID读取单元(18)之间的信号连接，其中所述屏蔽元件(19)具有第二开口(36)，所述第二开口(36)在所述屏蔽元件(19)的第二位置(26)中与所述第二应答器(16)重叠，其中在所述位置(26)确保所述第二应答器(16)和所述RFID读取单元(18)之间的信号连接，其中当所述屏蔽元件(19)处于所述第一和第二位置(25、26)之间的中间位置时，所述第一和第二应答器(15、16)至少部分地与所述第一和第二开口(35、36)重叠，并且所述评估单元(17)被配置为使用从所述应答器(15、16)发送到所述RFID读取单元(18)的信息来执行关于所述锁定和/或功能状态的系统评级。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述带锁(3)具有：具有引导通道的壳体、可锁定在所述带舌(7)中的切口(10)中的螺栓(11)、用于拾取所述带舌(7)的移动以操作所述螺栓(11)的操作元件、以及用于解锁所述螺栓(11)以释放所述带舌(7)的释放装置，其中所述引导通道构造成在所述打开位置(8)和所述锁定位置(9)之间的双向移动期间引导所述带舌(7)。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，在所述第一和/或第二开口(35、36)与所述第一和/或第二RFID应答器(15、16)之间至少部分重叠的情况下，确保所述第一或第二RFID应答器(15、16)和所述RFID读取单元(18)之间基于电磁波(20、21、22)的信号连接，其中所述第一和/或第二应答器(15、16)是至少部分没有屏蔽的。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，电磁波(20、21、22)在所述第一和第二位置(25、26)和所述中间位置穿过所述第一和/或第二开口(35、36)。


5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述RFID读取单元(18)具有发送-接收模块，所述发送-接收模块在所述第一和第二RFID应答器(15、16)的方向上连续地基于电磁波(20)发送信号并且可以连续地接收由所述RFID应答器(15、16)发送的信号。


6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，在所述带锁(3)或所述带舌(7)的所述打开位置(8)中，仅在所述RFID读取单元(18)和所述第一应答器(15)之间存在信号连接，并且所述评估单元(17)执行系统评级以使所述带锁(3)或所述带舌(7)处于打开位置(8)。


7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述带锁(3)或所述带舌(7)处于所述打开位置(8)在车辆驾驶舱中可指示为视觉或听觉警告信号。


8.根据权利要求1至5中任一项所述的系统，其特征在于，在所述带锁(3)或所述带舌(7)的所述锁定位置(9)中，仅在所述RFID读取单元(18)和所述第二RFID应答器(16)之间存在信号连接，并且所述评估单元(17)执行系统评级以使所述带锁(3)或所述带舌(7)处于锁定位置(9)。

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·法斯宾德，菲利普·库珀，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US