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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gurtbandes für ein Sicherheitsgurtsystem in einem Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein solches Gurtband sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Gurtband.
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Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, das Gurtband von Sicherheitsgurten zu markieren, um mittels einer Kamera das Gurtband leichter erfassen und den tatsächlichen Gurtbandverlauf ermitteln zu können. Hierzu wird das Gurtband mit Markierungen versehen, insbesondere in Form eines Musters.
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Um ein einheitliches Erscheinungsbild des Gurtbandes beizubehalten, sind die Markierungen für das menschliche Auge unsichtbar, das heißt, die Markierungen bestehen aus einem Material, das das Licht im für den Menschen sichtbaren Spektralbereich auf die gleiche Weise wie das Gurtband selbst reflektiert. Bei Wellenlängen im für den Menschen unsichtbaren Spektralbereich unterscheidet sich der Reflexionsgrad des Markierungsmaterials jedoch von dem Material des Gurtbandes, sodass das Muster in diesem Spektralbereich erfasst werden kann.
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Zur Herstellung des markierten Gurtbandes wird das Gurtband entweder entsprechend dem Muster abschnittsweise aus dem Markierungsmaterial gebildet oder entsprechend dem Muster abschnittsweise mit dem Markierungsmaterial beschichtet.
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Diese Herstellungsverfahren sind sehr aufwändig, da das Gurtband mit dem Muster markiert werden muss. Gleichzeitig ist das Markierungsmaterial sehr teuer oder es ist im sichtbaren Bereich optisch vom Gurtbandmaterial unterscheidbar, wodurch kein einheitlicher Farbeindruck des Gurtbandes gewährleistet werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines Gurtbandes mit einer unsichtbaren Markierung bereitzustellen, das kostengünstig ist und einen einheitlichen Farbeindruck des Gurtbandes sicherstellt. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Gurtband mit einer unsichtbaren Markierung bereitzustellen, das im sichtbaren Bereich einen einheitlichen Farbeindruck aufweist und das kostengünstig herstellbar ist.
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Zur Lösung der Aufgabe ist ein Verfahren zur Herstellung eines Gurtbandes für ein Sicherheitsgurtsystem in einem Fahrzeug vorgesehen, mit den Schritten:
- a) Bilden des Gurtbandes mittels eines ersten Garns und eines zweiten Garns, wobei das erste Garn und das zweite Garn im für den Menschen unsichtbaren Spektrum Licht unterschiedlich stark reflektieren, wobei das erste und das zweite Garn ein Muster bilden, und
- b) Überfärben bzw. Beschichten des Gurtbandes, sodass das Gurtband im für den Menschen sichtbaren Spektralbereich unabhängig vom darunterliegenden Garn Licht derart reflektiert, dass es für einen Menschen ein homogenes Erscheinungsbild aufweist, d.h., das Muster ist für das menschliche Auge nicht sichtbar.
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Licht umfasst im Sinne der Erfindung sowohl für den Menschen sichtbares Licht, d.h. elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von ca. 380 nm bis 750 nm, als auch für den Menschen unsichtbares Licht, d.h. elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge von weniger als 380 nm oder mehr als 750 nm. Dass das erste Garn und das zweite Garn im für den Menschen unsichtbaren Spektrum Licht unterschiedlich stark reflektieren, bedeutet, dass sich der Reflexionsgrad, d.h. der reflektierte Anteil des einfallenden Lichts, bei zumindest einer bestimmten Wellenlänge so deutlich voneinander unterscheidet, dass das erste und das zweite Garn anhand ihrer Reflexionsspektren voneinander unterscheidbar sind.
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Vorzugsweise unterschiedet sich der Reflexionsgrad hierbei um einen Faktor von mindestens 2, bevorzugt von mindestens 5, insbesondere von mindestens 10.
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Das Material, mit dem das Gurtband überfärbt wird, ist hierbei im sichtbaren Spektrum blickdicht, während es im unsichtbaren Spektrum wenigstens für die Wellenlängen zumindest teilweise durchlässig ist, in denen sich das Spektrum des ersten Garns von dem Spektrum des zweiten Garns unterscheidet.
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Im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem das Gurtband mittels einer abschnittsweise aufgetragenen, jeweils unterschiedlichen Beschichtung mit einem Muster gekennzeichnet wird, wird beim Überfärben bzw. der einheitlichen Beschichtung kein Muster gebildet, sondern das bereits vorhandene, durch das Garn gebildete Muster überdeckt.
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Auf diese Weise kann eine große Bandbreite von unterschiedlichen Garnen für die Herstellung des Gurtbandes verwendet werden, wodurch das Gurtband besonders kostengünstig herstellbar ist. Das Überfärben stellt hierbei sicher, dass das Gurtband für den Menschen in einer homogenen Farbe erscheint, d.h., das Muster ist für den Menschen nicht erkennbar.
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Insbesondere kann sich das erste und das zweite Garn im optisch sichtbaren Spektralbereich unterscheiden, d.h., ohne das Überfärben sind das erste und das zweite Garn für einen Menschen optisch unterscheidbar.
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Vorzugsweise wird zumindest der Abschnitt des Gurtbandes überfärbt, der im angelegten Zustand des Sicherheitsgurts sichtbar ist. Somit ist gewährleistet, dass der freiliegende Teil des Gurtbandes einen homogenen Farbeindruck aufweist, unabhängig davon, ob der Sicherheitsgurt angelegt und dabei das Gurtband beispielsweise ausgezogen ist, oder der Sicherheitsgurt nicht angelegt ist und das Gurtband beispielsweise auf einem Gurtaufroller aufgewickelt ist.
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Insbesondere kann das gesamte Gurtband überfärbt werden, um ein Gurtband mit einemeinheitlichen Erscheinungsbild herzustellen, wodurch sich die Weiterverarbeitung vereinfacht.
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In einer Ausführungsform ist das erste Garn spinnschwarzes Garn, d.h. Garn aus einem schwarzen Rohmaterial. Solches Garn ist auch unter den Begriffen „spin-dyed“ oder „spun-dyed“ bekannt. Somit weist das Garn ein elektromagnetisches Spektrum mit einem geringen Reflexionsgrad im sichtbaren Bereich auf, d.h., sichtbares Licht wird von dem Garn nicht oder nur schlecht reflektiert. Diese Art von einfachem Garn ist besonders kostengünstig.
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Ferner kann das zweite Garn rohweißes Garn sein, insbesondere ungefärbtes oder gefärbtes. Im Sinne der Erfindung ist rohweißes Garn ein Garn, das aus einem weißen Material besteht. Somit weist das Garn ein elektromagnetisches Spektrum mit einem hohen Reflexionsgrad im sichtbaren Bereich auf, d.h., sichtbares Licht wird von dem Garn gut reflektiert. Diese Art von einfachem Garn ist besonders kostengünstig.
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Hierbei unterscheiden sich spinnschwarzes und rohweißes Garn nicht nur im optisch sichtbaren Spektralbereich, sondern auch im nicht sichtbaren Spektralbereich, sodass spinnschwarzes und rohweißes Garn anhand ihrer Reflexionsspektren im nicht sichtbaren Spektralbereich voneinander unterscheidbar sind.
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Es ist von Vorteil, wenn das Muster Längsstreifen aufweist, d.h. Streifen, die sich längs des Gurtbandes, insbesondere parallel zu den Rändern des Gurtbandes, erstrecken. Hierdurch kann das Muster, beispielsweise von einer Kamera, leichter erfasst werden. Ferner kann auf diese Weise der tatsächliche Gurtbandverlauf anhand der Längsstreifen zuverlässiger ermittelt werden.
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Vorzugsweise wird das Gurtband durch Weben mittels Kettfäden und zumindest einem Schussfaden gebildet. Diese Herstellungsweise hat den Vorteil, dass das Gurtband in beliebiger Länge, mit einem beliebigen Muster und zu sehr geringen Kosten fertigbar ist.
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Gemäß einer Ausführungsform besteht der Schussfaden aus dem ersten und/oder dem zweiten Garn, sodass kein drittes Garn für die Herstellung des Gurtbandes erforderlich ist. Abhängig von dem gewählten Webverfahren können dabei das erste und/oder das zweite Garn mit verschiedenen Garnfeinheiten verwendet werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform besteht ein Teil der Kettfäden aus dem ersten Garn und ein anderer Teil der Kettfäden aus dem zweiten Garn. Hierdurch kann in einfacher Weise das Muster, insbesondere in Form von Längsstreifen, durch die beiden Garne gebildet werden.
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Hierbei kann das Gurtband Gruppen aus benachbarten Kettfäden aufweisen, wobei die Gruppen jeweils 5 bis 450, vorzugsweise 50 bis 150, insbesondere 75 bis 85 Kettfäden aus dem ersten oder dem zweiten Garn umfassen. Somit werden im Gurtband Längsstreifen mit einer Breite gebildet, die der Anzahl der benachbarten Kettfäden in der jeweiligen Gruppe entspricht.
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Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Gurtband vorgesehen, das mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Ein solches Gurtband weist im sichtbaren Spektralbereich ein einheitliches Erscheinungsbild mit einem unsichtbaren Muster auf und ist kostengünstig herstellbar.
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Ferner ist erfindungsgemäß zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Gurtband, einer Kamera und einer Lichtquelle vorgesehen. Im Sinne der Erfindung ist eine Kamera ein optischer Sensor, der dazu eingerichtet ist, Bilder mittels elektromagnetischer Strahlung zu erfassen. Die Lichtquelle sendet hierbei Licht mit einer Wellenlänge aus, bei der sich der Reflexionsgrad des ersten und des zweiten Garns im unsichtbaren Spektrum unterscheiden und bei der das Material, mit dem das Gurtband überfärbt ist, zumindest teilweise durchlässig ist. Die Kamera ist dazu eingerichtet, Licht mit dieser Wellenlänge zu erfassen. Auf diese Weise kann mittels der Kamera das Muster des Gurtbandes erfasst und mittels einer entsprechenden Steuereinheit der Gurtbandverlauf des Gurtbandes ermittelt werden. Mit dieser Information kann beispielsweise die Schutzwirkung des Sicherheitsgurtsystems erhöht werden, von dem das Gurtband ein Teil ist.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie aus den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
- - 1 in einer schematischen Darstellung ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Gurtband,
- - 2 in einer schematischen Darstellung einen Abschnitt des erfindungsgemäßen Gurtbandes aus 1 im sichtbaren Spektralbereich nach einem ersten Herstellungsschritt gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren,
- - 3 in einer schematischen Darstellung den Abschnitt des erfindungsgemäßen Gurtbandes aus 2 im sichtbaren Spektralbereich nach einem zweiten Herstellungsschritt gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
- - 4 in einer schematischen Darstellung den Abschnitt des erfindungsgemäßen Gurtbandes aus 3 in einem unsichtbaren Spektralbereich.
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In 1 ist Fahrzeug 10 mit einem Sicherheitsgurtsystem 12 für einen Fahrzeuginsassen 14 gezeigt. Der Fahrzeuginsasse14 sitzt auf einem Fahrersitz 16 des Fahrzeugs 10.
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Das Fahrzeug 10 ist hier ein PKW. Alternativ kann das Fahrzeug 10 ein beliebiges Fahrzeug sein, insbesondere ein autonom fahrendes Fahrzeug.
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In einer alternativen Ausführungsform kann das Sicherheitsgurtsystem 12 für beliebige Sitze in einem Fahrzeug 10 vorgesehen sein, um den entsprechenden Fahrzeuginsassen 14 in einem Rückhaltefall, wie einem Crash, zu schützen.
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Das Sicherheitsgurtsystem 12 umfasst einen Sicherheitsgurt 18 mit einem Gurtband 20 und einer Steckzunge 22 sowie ein Gurtschloss 24, mit dem die Steckzunge 22 verrasten kann. Das Gurtband 20 dient dazu, den Fahrzeuginsasse 14 im Fahrersitz 16 zurückzuhalten, wenn das Gurtschloss 24 geschlossen ist. Das Gurtschloss 24 wird geschlossen, indem die Steckzunge 22 in das Gurtschloss 24 eingeführt wird und mit diesem verrastet.
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In einer alternativen Ausführungsform kann der Sicherheitsgurt 18 einen beliebigen Verschluss aufweisen und in beliebiger Weise verschließbar sein.
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Ferner umfasst das Sicherheitsgurtsystem 12 einen Gurtaufroller 26 mit einer Gurtspule 28, auf der das Gurtband 20 zum Teil aufgewickelt ist, und die eine Zugkraft auf das Gurtband 20 ausübt. Das Gurtband 20 und damit der Sicherheitsgurt 18 sind auf diese Weise ausziehbar im Fahrzeug 10 aufgenommen.
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In einer alternativen Ausführungsform kann das Gurtband 20 in beliebiger Weise ausziehbar bereitgestellt werden oder nicht ausziehbar sein.
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Das Gurtband 20 ist aus spinnschwarzem Garn 30 und rohweißem Garn 32 gewebt (siehe 2) und mit einer Beschichtung 34 überfärbt (siehe 3). Unter Beschichtung 34 ist hier nicht nur eine durch das Aufbringen einer Farbschicht mittels Rakel oder ähnlichen Verfahren erzeugte Abdeckung der Rohoberfläche zu verstehen, sondern auch eine solche, die mittels Färben zumindest teilweise in das Rohmaterial eindringt.
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Alternativ zum Weben kann das Gurtband 20 auf beliebige Weise gebildet sein.
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Das spinnschwarze Garn 30 und das rohweiße Garn 32 bilden ein Muster 36 aus Längsstreifen 38, die parallel zur Längserstreckung L des Gurtbandes 20 verlaufen.
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Die Längserstreckung L des Gurtbandes 20 ist die Richtung, in der das Gurtband 20 aufgewickelt bzw. ausgezogen wird.
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Wie in 2 dargestellt, hat das Gurtband 20 drei Längsstreifen 38 aus spinnschwarzem Garn 30 und zwei Längsstreifen 38 aus rohweißem Garn 32, die jeweils parallel zur Längserstreckung L verlaufen und abwechselnd sowie angrenzend zueinander angeordnet sind und die in Richtung der Längserstreckung L die gleiche Breite aufweisen.
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In einer alternativen Ausführungsform kann das Muster 36 im Wesentlichen beliebig gestaltet sein. Insbesondere kann das Gurtband 20 eine beliebige Anzahl an Längsstreifen 38 aus spinnschwarzem Garn 30 und eine beliebige Anzahl an Längsstreifen 38 aus rohweißem Garn 32 mit jeweils beliebiger Breite aufweisen.
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Die Längsstreifen 38 bestehen jeweils aus 80 Kettfäden.
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Alternativ können die Längsstreifen 38 jeweils aus 5 bis 450, vorzugsweise 50 bis 150, insbesondere 75 bis 85 Kettfäden bestehen.
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Der Schussfaden, mit dem die Kettfäden verwebt sind, besteht aus spinnschwarzem Garn 30. Zusätzlich oder alternativ kann der Schussfaden aus rohweißem Garn 32 bestehen. Ferner können die Kettfäden mittels mehrerer Schussfäden miteinander verwebt sein, wobei jeder Schussfaden aus spinnschwarzem Garn 30 und/oder rohweißem Garn 32 gebildet sein kann.
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Die Materialien, aus dem das spinnschwarze Garn 30 und das rohweiße Garn 32 jeweils bestehen, reflektieren im nahen Infrarotbereich, das heißt Licht mit einer Wellenlänge zwischen 750 nm und 3 µm, unterschiedlich stark.
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Zusätzlich oder alternativ können die Materialien, aus dem das spinnschwarze Garn 30 und das rohweiße Garn 32 jeweils bestehen, Licht in anderen für den Menschen unsichtbaren Spektralbereichen unterschiedlich stark reflektieren, beispielsweise im UV-Bereich, das heißt Licht mit einer Wellenlänge zwischen 10 nm und 380 nm.
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In einer alternativen Ausführungsform können anstelle von spinnschwarzem Garn 30 und rohweißem Garn 32 zwei beliebige Sorten von Garn verwendet werden, die im für den Menschen unsichtbaren Spektralbereich Licht unterschiedlich stark reflektieren.
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Insbesondere kann das spinnschwarze Garn 30 und/oder das rohweiße Garn 32 gefärbt sein, solange die Garne 30, 32 weiterhin im für den Menschen unsichtbaren Spektralbereich Licht unterschiedlich stark reflektieren.
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Zusätzlich oder alternativ kann der Schussfaden aus einem dritten Garn gebildet sein, das sich vom spinnschwarzen Garn 30 und dem rohweißen Garn 32 unterscheidet.
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Die Beschichtung 34 bedeckt die gesamte Oberfläche des Gurtbandes 20 und ist blickdicht, sodass das darunterliegende Muster 36 für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist und das Gurtband 20 für einen Menschen einen einheitlichen Farbeindruck aufweist.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist die Beschichtung 34 schwarz. Alternativ kann das Gurtband 20 in einer beliebigen Farbe überfärbt sein, d.h. die Beschichtung 34 kann eine beliebige Farbe haben.
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Die Beschichtung 34 ist für Licht durchlässig, das vom spinnschwarzen Garn 30 und vom rohweißen Garn 32 im für den Menschen unsichtbaren Spektralbereich unterschiedlich stark reflektiert wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dieser Spektralbereich der nahe Infrarotbereich. Liegt das Licht, das vom spinnschwarzen Garn 30 und vom rohweißen Garn 32 im für den Menschen unsichtbaren Spektralbereich unterschiedlich stark reflektiert wird, in einem anderen Spektralbereich, so wird selbstverständlich eine Beschichtung 34 verwendet, die in dem entsprechenden Spektralbereich durchlässig ist.
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Zur Herstellung des Gurtbandes 20 wird aus dem spinnschwarzen Garn 30 und dem rohweißen Garn 32 zuerst ein Band 40 (siehe 2) mit dem Muster 36 gewebt.
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In einem nachfolgenden Schritt wird das Band 40 mit der Beschichtung 34 überfärbt (siehe 3).
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Das Fahrzeug 10 umfasst ferner eine Kamera 42 und eine Lichtquelle 44, die jeweils so ausgerichtet sind, dass sie zumindest den Oberkörper und/oder die Taille des Fahrzeuginsassen 14 erfassen bzw. beleuchten können, über den bzw. die das Gurtband 20 im angelegten Zustand des Sicherheitsgurts 18 verläuft.
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Die Kamera 42 ist eine Kamera, die dazu ausgebildet ist, Licht im nahen Infrarotbereich zu erfassen.
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Die Lichtquelle 44 ist eine Lichtquelle, die dazu ausgebildet ist, Licht im nahen Infrarotbereich zu emittieren.
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Das bedeutet, die Kamera 42 und die Lichtquelle 44 sind dazu ausgebildet, Licht in dem für den Menschen unsichtbaren Spektralbereich zu erfassen bzw. zu emittieren, in dem das spinnschwarzen Garn 30 und das rohweiße Garn 32 Licht unterschiedlich stark reflektieren.
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Liegt das Licht, das vom spinnschwarzen Garn 30 und vom rohweißen Garn 32 im für den Menschen unsichtbaren Spektralbereich unterschiedlich stark reflektiert wird, in einem anderen Spektralbereich, so wird eine Kamera 42 und eine Lichtquelle 44 verwendet, die Licht in dem entsprechenden Spektralbereich erfassen bzw. emittieren kann.
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Selbstverständlich kann die Kamera 42 und/oder die Lichtquelle 44 zusätzlich Licht in einem anderen Spektralbereich erfassen bzw. emittieren.
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Insbesondere kann die Kamera 42 eine Kamera sein, die im Fahrzeug 10 für weitere Funktion vorgesehen ist, beispielsweise eine Innenraumkamera, die den Fahrzeuginnenraum sensiert.
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Die Kamera 42 und die Lichtquelle 44 sind mit einer Steuereinheit 46 des Sicherheitsgurtsystems 12 signalübertragend verbunden.
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Die Steuereinheit 46 ist im vorliegenden Fall im Bordcomputer des Fahrzeugs 10 integriert. In einer alternativen Ausführungsform kann die Steuereinheit 34 des Sicherheitsgurtsystems 12 separat vorgesehen sein, wobei sie vorzugsweise mit dem Bordcomputer des Fahrzeugs 10 signalübertragend verbunden ist.
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Die Steuereinheit 46 ist eingerichtet, die Kamera 42 und die Lichtquelle 44 zu steuern sowie das Muster 36 zu erfassen und anhand diesem in bekannter Weise den Gurtbandverlauf des Gurtbandes 20 zu ermitteln.
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Im für den Menschen sichtbaren Spektralbereich weist das Gurtband 20 durch die Beschichtung 34 ein homogenes Erscheinungsbild auf (siehe 3), bei dem das Muster 36 nicht erkennbar ist.
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Im nahen Infrarotbereich ist die Beschichtung 34 durchlässig und die Längsstreifen 38 aus spinnschwarzem Garn 30 und die Längsstreifen 38 aus rohweißem Garn 32 reflektieren das infrarote Licht unterschiedlich stark, sodass das Muster 36 in diesem Spektralbereich sichtbar ist (siehe 4).
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Somit ist das Muster 36 von der Kamera 42 in diesem Spektralbereich erfassbar.
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Die Lichtquelle 44 stellt hierbei sicher, dass ein ausreichend hoher Lichtstrom in diesem Spektralbereich auf das Band 40 trifft, um einen Kontrast zwischen den Längsstreifen 38 aus spinnschwarzem Garn 30 und den Längsstreifen 38 aus rohweißem Garn 32 zu erzielen, der eine zuverlässige Erfassung des Muster 36 sicherstellt.
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Anhand des Musters 36 sowie dessen Ausrichtung und Verlauf, kann in bekannter Weise mittels der Steuereinheit 46 der Gurtbandverlauf des Gurtbandes 20 ermittelt werden.
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Auf diese Weise wird ein Gurtband 20 mit einem einheitlichen Erscheinungsbild und einem für das menschliche Auge unsichtbaren Muster bereitgestellt.
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Mittels des zuvor beschriebenen Verfahrens ist das Gurtband 20 ferner besonders kostengünstig herstellbar.
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Die Erfindung ist nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt. Insbesondere können einzelne Merkmale einer Ausführungsform beliebig mit Merkmalen anderer Ausführungsformen kombiniert werden, insbesondere unabhängig von den anderen Merkmalen der entsprechenden Ausführungsformen.