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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen-Detektionssystem.
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Ein
Fahrzeuginsassen-Detektionssystem mit Lastsensoren und einer elektronischen
Steuereinheit (ECU) für
die Insassenerfassung wird in der JP-A-2003-196790 vorgeschlagen.
Die Lastsensoren sind an Sitzschienen angeordnet, um Lasten zu messen,
die auf einen Sitz aufgebracht werden, inklusive einem Gewicht des
Sitzes. Die ECU nimmt die Lasten auf, die durch Lastsensoren detektiert werden,
und zwar in Form von Lastdaten, und verarbeitet die Daten. Die ECU
bestimmt bzw. ermittelt einen Zustand des Sitzes, ob beispielsweise
der Sitz besetzt ist oder leer ist und ob der Sitz von einem Erwachsenen
oder einem Kind besetzt ist. Ein Ergebnis der Ermittlung wird an
ein Airbagsystem gesendet. Eine Airbag-ECU, die den Betrieb eines
Airbags steuert, bestimmt, ob eine Verwendung des Airbags erforderlich
ist, und zwar auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung.
Sie stellt den Luftdruck des Airbags ein, wenn der Airbag aufgeblasen
wird.
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Ein
Energieversorgungsabschnitt für
die Lastsensoren und ein Energieversorgungsabschnitt für die Insassendetektions-ECU
sind getrennt vorgesehen. Als ein Ergebnis sind die Lastsensoren
hinsichtlich der Reduzierung ihrer Größen eingeschränkt und
es sind große
Bereiche zum Montieren der Lastsensoren erforderlich. Darüber hinaus
sind hohe Herstellungskosten erforderlich.
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Um
dieses Problem zu lösen,
kann das Insassendetektionssystem so konfiguriert werden, dass die
Lastsensoren und die Insassendetektions-ECU eine gemeinsame Stromversorgungsquelle oder
Stromversorgungsabschnitt benutzen. Spezifischer ausgedrückt, kann
eine Stromversorgungsleitung für
die Lastsensoren an den Stromversorgungsabschnitt für die Insassendetektions-ECU
angeschlossen werden. Bei dieser Kon figuration können die Lastsensoren in der
Größe um die
Größe des Stromversorgungsabschnittes
reduziert werden.
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Batteriestromversorgungsleitungen
zum Verbinden einer Batterie mit der Insassendetektions-ECU und
anderen Einheiten sind im Allgemeinen um die Sitzschienen herum
angeordnet, an denen die Lastsensoren angeordnet sind. Die Stromversorgungsleitungen
für die
Lastsensoren und die Batteriestromversorgungsleitungen können jedoch
leicht in den Sitzschienen eingeklemmt werden, wenn ein Insasse
den Sitz verschiebt. In solch einem Fall können die Stromversorgungsleitungen
kurzgeschlossen werden. Eine Spannung an der Batteriestromversorgungsleitung
wird als eine hohe Spannung gemessen, während eine Spannung an der
Sensorstromversorgungsleitung eine SV-Konstantspannung misst. Es
kann daher eine übermäßig hohe
Spannung an die Insassendetektions-ECU über die Sensorstromversorgungsleitungen
angelegt werden, und zwar auf Grund einer Potenzialdifferenz zwischen
der Stromversorgungsleitung und der Sensorstromversorgungsleitung.
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Um
die übermäßig hohe
Spannung zu reduzieren, wird ein Insassendetektionssystem 100,
welches in 6 gezeigt
ist, in Betracht gezogen. Das Insassendetektionssystem 100 enthält einen
Lastsensor 101 und eine Insassendetektions-ECU. Ein Stromversorgungsabschnitt
der Insassendetektions-ECU ist über
eine Sensorstromversorgungsleitung L100 mit dem Lastsensor 101 verbunden.
Eine Diode 104 ist mit der Sensorstromversorgungsleitung L100
verbunden. Die Diode 104 sperrt eine übermäßig hohe Spannung, die zu der
Insassendetektions-ECU 102 gelangt, und zwar über die
Sensorstromversorgungsleitung L100.
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Auch
wird ein anderes Insassendetektionssystem 200, welches
in 7 gezeigt ist, dazu
in Betracht gezogen, um die übermäßige Spannung
zu reduzieren. Das Insassendetektionssystem 200 enthält einen
Lastsensor 101 und eine Insassendetektions-ECU 201.
Die Insassendetektions-ECU 201 enthält eine Zenerdiode 202,
einen ersten Transistor 203, einen zweiten Transistor 204 und
einen Stromversorgungsabschnitt 103. Ein hoher Strom beginnt, in
die Zenerdiode 202 zu fließen, wenn in der Schaltung
ein Kurz schluss auftritt. Als ein Ergebnis wird der erste Transistor 203 eingeschaltet
und der zweite Transistor 204 wird ausgeschaltet. Eine übermäßig hohe
Spannung wird durch den Betrieb der Zenerdiode 203 angeblockt
und auch durch den Betrieb des ersten und des zweiten Transistors 203, 204.
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Eine
Stromversorgungsspannung, die an den Lastsensor 101 angelegt
wird, wird um einen Betrag reduziert, welcher einer vorwärts gerichteten Spannung
der Diode 104 in dem Insassendetektionssystem 100 in
einem normalen Zustand entspricht, das heißt, wenn kein Kurzschluss vorhanden
ist. Eine Stromversorgungsspannung, die an den Lastsensor 101 angelegt
wird, wird um den Betrag einer Einschaltsättigungsspannung des zweiten
Transistors in dem Insassendetektionssystem 200 in dem
normalen Zustand reduziert. Ein dynamischer Bereich des Lastsensors 101 wird
schmäler,
wenn die Stromversorgungsspannung niedriger wird. Als ein Ergebnis wird
die Genauigkeit des Lastsensors 101 beim Messen der Last
reduziert.
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Die
der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Insassendetektionssystem
zu schaffen, welches eine Lastmessung mit hoher Genauigkeit unter
normalen Bedingungen vornehmen kann und eine Schutzfunktion zum
Schützen
der Insassendetektions-Elektroniksteuereinheit gegen eine Überspannung
besitzt. Ein Fahrzeuginsassen-Detektionssystem der vorliegenden
Erfindung enthält
einen Lastsensor und eine Insassendetektions-Elektroniksteuereinheit
(ECU). Der Lastsensor misst eine Last, die auf einen Sitz eines
Fahrzeugs aufgebracht wird. Die Insassendetektions-ECU besitzt einen
Bestimmungsabschnitt, einen Stromversorgungsabschnitt und einen
Kommunikationsabschnitt.
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Der
Bestimmungsabschnitt bestimmt den Insassenstatus des Sitzes basierend
auf einem Ergebnis der Lastmessung. Der Stromversorgungsabschnitt
liefert eine Stromversorgungsspannung niedriger als eine Batteriespannung
des Fahrzeugs, und zwar für
den Bestimmungsabschnitt und für
den Lastsensor. Der Kommunikationsabschnitt sendet ein Bestimmungsergebnis,
welches durch den Bestimmungsabschnitt erzeugt wurde, zu einem passiven Sicherheitssystem.
Der Stromversorgungsabschnitt ist über eine Sensorstromversorgungsleitung
mit dem Lastsensor verbunden.
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Ein
Widerstand mit einem Widerstandswert, der den dynamischen Bereich
des Lastsensors nicht beeinflusst, ist mit der Sensorstromversorgungsleitung
verbunden. Wenn in dem System ein Kurzschluss auftritt, fließt ein hoher
Strom von einer Batterie zu dem Stromversorgungsabschnitt, und zwar auf
Grund der Spannungsdifferenz und der Widerstand wird geöffnet.
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Eine
Zenerdiode ist zwischen dem Widerstand und dem Stromversorgungsabschnitt über eine Zweigverbindung
angeschaltet. Die Zenerdiode besitzt eine Durchbruchspannung, die
höher ist
als die Stromversorgungsspannung und die niedriger ist als eine
garantierte Spannung der Insassendetektions-ECU. Die garantierte
Spannung der Insassendetektions-ECU ist die minimal garantierte
Betriebsspannung, die in der Insassendetektions-ECU enthalten sind.
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Die
Stromversorgungsspannung wird an den Lastsensor durch den Stromversorgungsabschnitt über die
Sensorstromversorgungsleitung und den Widerstand unter normalen
Bedingungen angelegt. Der Widerstandswert des Widerstandes wird
relativ klein eingestellt, so dass der Widerstandswert den dynamischen
Bereich des Lastsensors nicht beeinflusst und auch die Genauigkeit
der Lastmessung nicht absenkt. Daher kann das Insassendetektionssystem
die Lastmessung unter normalen Bedingungen mit hoher Genauigkeit
durchführen.
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Die
Durchbruchsspannung der Zenerdiode wird höher eingestellt als die Stromversorgungsspannung.
Daher neigt die Stromversorgungsspannung weniger dazu, durch die
Zenerdiode festgeklemmt zu werden, und es bleibt auch die Stromversorgungsspannung,
die an den Lastsensor angelegt wird, auf einem richtigen Pegel und
bleibt auch stabil, und zwar unter normalen Bedingungen. Wenn ein
Kurzschluss auftritt, fließt
ein hoher Strom in die Zenerdiode, und zwar über die Sensorstromversorgungsleitung
und den Widerstand. Jedoch neigt eine übermäßige Spannung, die höher ist
als die garan tierte Spannung, weniger dazu, an die Insassendetektions-ECU
angelegt zu werden, und zwar auf Grund der Durchbruchspannung der
Zenerdiode, die niedriger eingestellt ist als die garantierte Spannung
oder Nennspannung. Darüber
hinaus wird die Insassendetektions-ECU gegen die übermäßige Spannung durch
den Widerstand geschützt,
der geöffnet
wird, und zwar bei einem großen
Strom. Als ein Ergebnis wird die Insassendetektions-ECU gegen eine übermäßig hohe
Spannung selbst dann geschützt,
wenn ein Kurzschluss auftritt.
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Die
oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung
unter Hinweis auf die beigefügten
Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Fahrzeugs 1, mit einem Insassendetektionssystem, welches
entsprechend einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung installiert ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer Sitzanordnung, an welcher das Insassendetektionssystem
gemäß der Ausführungsform
angebracht ist;
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3 ein
Blockschaltbild des Insassendetektionssystems gemäß der Ausführungsform;
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4A ein
Schaltungsdiagramm des Insassendetektionssystems, wobei Pfeile den
Stromfluss anzeigen, wenn ein Kurzschluss bei der Ausführungsform
vorhanden ist;
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4B ein
Schaltungsdiagramm des Insassendetektionssystems mit Pfeilen, die
einen Stromfluss anzeigen, wenn ein Kurzschluss in der Ausführungsform
vorhanden ist;
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4C ein
Schaltungsdiagramm des Insassendetektionssystems mit Pfeilen, die
den Stromfluss anzeigen, wenn ein offener Kreis bei der Ausführungsform
vorhanden ist;
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5 einen
Graphen, der Schwankungen in den Spannungen veranschaulicht, wenn
ein Kurzschluss in einer Insassendetektions-ECU gemäß der Ausführungsform
vorhanden ist;
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6 ein
Blockschaltbild eines Insassendetektionssystems nach dem Stand der
Technik; und
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7 ein
Blockschaltbild eines Insassendetektionssystems gemäß einem
Stand der Technik.
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Es
werden nun bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen
erläutert.
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Gemäß den 1 und 2 ist
ein Insassendetektionssystem 1 in einem Fahrzeug 9 installiert,
um den Besetzungsstatus eines Passagiersitzes 96 des Fahrzeugs 9 zu
bestimmen. Das Insassendetektionssystem 1 klassifiziert
den Sitz 96 als leer oder besetzt oder auch als Insasse
oder Besetzer des Sitzes 96 als Erwachsener oder als Kind.
In dem Fahrzeug 9 ist ein Airbag 91 zusammengefaltet und
ist in einer Instrumentenkonsole 90 auf einer Passagierseite
gespeichert. Eine Anzeige 93, die Teil eines Warnsystems
ist, ist in einem oberen Abschnitt eines zentralen Clusters 92 der
Instrumentenkonsole 90 installiert. Eine Airbag-ECU 94 ist
in einem unteren Abschnitt des zentralen Clusters 92 installiert. Der
Airbag 91 und die Airbag-ECU 94 sind in einem Airbagsystem 95 enthalten,
die Teil eines passiven Sicherheitssystems ist.
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Es
sind Sitzschienen 8 parallel zueinander und voneinander
getrennt in der Seite-zu-Seite-Richtung
des Fahrzeugs 9 angeordnet. Jede Sitzschiene 8 enthält eine
obere Schiene 80 und eine untere Schiene 81. Die
untere Schiene 81 ist am Fahrzeugboden (nicht gezeigt)
befestigt und die obere Schiene 80 ist an der unteren Schiene 81 in
solcher Weise befestigt, dass sie auf der unteren Schiene 81 in
der Vorwärts-zu-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs 9 gleiten
kann. Der Passagiersitz 96 ist derart zusammengebaut, dass
er mit der oberen Schiene 80 in der Vorwärts-nach-Rückwärts-Richtung
des Fahrzeugs 9 gleiten kann. Es sind Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d zwischen
den Sitzrahmen (nicht gezeigt) des Sitzes 96 und der oberen
Schiene 80 installiert, um die Lasten zu messen, die auf
den Sitz 96 aufgebracht werden. Die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d sind
benachbart zu vier Ecken eines Sitzkissens des Sitzes 96 angeordnet.
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Eine
Insassendetektions-ECU 3 ist auf dem Boden zwischen den
zwei Sitzschienen 8 und der Unterseite des Sitzes 96 angeordnet.
Die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d sind
mit der Insassendetektions-ECU 3 jeweils über Sensorverdrahtungskabel 4a, 4b, 4c, 4d verbunden.
Die Verdrahtungskabel 4a, 4b, 4c, 4d sind
aus Signalleitungen und Stromversorgungsleitungen gebildet. Die
Insassendetektions-ECU 3 und die Airbag-ECU 94 sind
miteinander über
einen Zwischen-ECU-Verdrahtungskabelbaum 5 verbunden. Das
Insassendetektionssystem 1 enthält Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d,
die Insassen-ECU 3 und die Sensorverdrahtungskabel 4a, 4b, 4c, 4d.
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Gemäß 3 besitzt
ein Messinstrument (gage) 20a einen Verstärker 21a und
einen Controller 22a. Ein Spannungsmessgerät (gage)
(nicht gezeigt), welches an dem Messgerät 20a vorgesehen ist,
bildet eine Brückenschaltung.
Der Verstärker 21a verstärkt ein
Spannungssignal, welches von dem Messgerät oder Messbrücke 20a eingespeist
wird. Der Controller 22a stellt die Verstärkung des
Verstärkers 21a derart
ein, dass der Verstärker 21a eine
lineare Ausgangskennlinie besitzt. Die Lastsensoren 2b, 2c, 2d sind
in der gleichen Weise konfiguriert wie der Lastsensor 2a und
deren Konfiguration und Betriebsweise werden daher hier nicht näher erläutert.
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Die
Insassendetektions-ECU 3 enthält eine SV-Stromversorgung 30,
eine CPU 31, einen EEPROM 32 und ein Kommunikationsinterface
(UF). Die SV-Stromversorgung 30,
die in einem Stromversorgungsabschnitt des Insassendetektionssystems 1 enthalten
ist, wandelt eine 12-Volt-Spannung einer Batterie 7 in
eine 5-Volt- Konstantspannung
um. Die CPU 31, die in einem Bestimmungsabschnitt des Insassendetektionssystems 1 enthalten
ist, enthält
einen Analog-zu-Digital-(A/D)-Umsetzer 310, einen RAM 311 und
einen ROM 312. Die garantierte Spannung oder Sollspannung
der CPU 31 und eines CMOS IC (nicht gezeigt) wird in der
Insassendetektions-ECU 3 verwendet und diese wird auf 7
Volt eingestellt. Der A/D-Umsetzer 310 wandelt ein analoges Spannungssignal,
welches von dem Verstärker 21a eingegeben
wird, in ein digitales Spannungssignal um. Die Daten des digitalen
Spannungssignals werden zeitweilig in dem RAM 311 gespeichert.
Ein Programm für
die Insassendetektionsverarbeitung ist in dem ROM 312 im
Voraus abgespeichert. Der EEPROM 32 ist für den Zweck
vorgesehen, um Informationen hinsichtlich Fehler zu speichern, wenn
diese in dem Lastsensor 2a auftreten. Der EEPROM 32 löscht elektrisch
die Informationen und überschreibt diese
mit anderen Informationen. Das Kommunikations-UF 33, welches
in dem Kommunikationsabschnitt enthalten ist, überträgt ein Ergebnis der Insassenbestimmung
zu dem Airbagsystem 95.
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Die
SV-Stromversorgung 30 ist mit der Batterie 7 über eine
Energiezufuhrleitung L1 verbunden. Ein Zündschalter 70 ist
mit der Batteriestromzuführleitung
L1 verbunden. Eine Sensorstromversorgungsleitung L2 ist zwischen
der SV-Stromversorgung 30 und dem Controller 22a angeschlossen,
um Energie dem Lastsensor 2a zuzuführen. Ein 1W-Widerstand 60 ist
in die Sensorstromversorgungsleitung L2 eingeschaltet. Eine Zenerdiode 61 mit
einer Durchbruchspannung VID von 6 V ist zwischen der Sensorstromversorgungsleitung
L2 und einer internen ECU-Stromversorgungsleitung L3 über eine Zweigverbindung
angeschlossen. Die SV-Stromversorgung 30 ist mit der CPU 31 über die
interne Stromversorgungsleitung 3 verbunden.
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Eine
hohe Spannung von 12 V wird an die SV-Stromversorgung 30 durch
die Batterie 7 über
die Batteriestromversorgungsleitung L1 angelegt, wenn der Zündschalter 70 geschlossen
wird. Eine Stromversorgungsspannung VS von 5 V, die aus den 12 V umgesetzt
wurde, wird an die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d über die
Sensorstromversorgungsleitung L2 angelegt. Da die Durchbruchspannung
VD der Zenerdiode 61 bei 6 V liegt, fließt kein
Strom in die Zenerdiode 61. Die SV-Stromversorgungsspannung
VS wird auch über
die interne Stromversorgungsleitung L3 an die CPU 31 angelegt.
Es wird nämlich
Energie von der SV-Stromversorgung 30 her den Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d und
der CPU 31 zugeführt.
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Das
Messgerät
oder die Messbrücke 20a ist mit
dem Verstärker 21a über Signalleitungen
S1, S2 verbunden. Der Verstärker 21a ist
mit der CPU 31 über
eine Signalleitung S3 verbunden. Die CPU 31 ist mit dem
Kommunikations-UF 33 über
eine Signalleitung S4 verbunden. Das Kommunikations-UF 33 ist mit
der Airbag-ECU 94 über
eine Signalleitung S5 verbunden. Die Airbag-ECU 94 ist
mit dem Airbag 91 über
eine Signalleitung S6 verbunden. Der Airbag 94 ist mit
der Anzeige 93 über
eine Signalleitung S7 verbunden.
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Eine
konstante Spannung wird der Spannungsmessbrücke des Messgerätes 20a zugeführt. Ein
Widerstand der Spannungsmessbrücke
variiert, wenn eine Last auf den Lastsensor 2a aufgebracht wird.
Als ein Ergebnis wird der Abgleich der Brückenschaltung geändert und
es wird eine kleine Spannung an der Messbrücke oder dem Messgerät 20a gemessen.
Ein Signal, welches die kleine Spannung wiedergibt, wird von dem
Messgerät 20a zu
dem Verstärker 21a über die
Signalleitungen S1, S2 übertragen.
Das Signal wird durch den Verstärker 21a verstärkt und
wird zu dem A/D-Umsetzer 310 über die Signalleitung S3 übertragen.
Der A/D-Umsetzer 310 wandelt das analoge Signal, welches
von dem Verstärker 21a eingespeist
wurde, in ein digitales Signal um. Dieser empfängt auch analoge Signale von
den Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d und
wandelt diese in digitale Signale um. Daten, welche Werte enthalten, die
auf die digitalen Signale bezogen sind, welche aus den analogen
Signalen der Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d her
umgewandelt wurden, werden zeitweilig in dem RAM 311 gespeichert.
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Die
CPU 31 liest die Daten aus dem RAM 311 aus und
berechnet eine Gesamtsumme der Werte, die in den Daten enthalten
sind. Sie vergleicht die Gesamtsumme mit einem ersten und einem
zweiten Schwellenwert th1, th2, die in dem ROM 312 gespeichert
sind, und bestimmt dann den Besetzungszustand des Sitzes 96.
Der zweite Schwellenwert th2 ist ein Schwellenwert, um einen Insassen
oder Sitzenden des Sitzes 96 als ein Kind oder als einen
Erwachsenen zu bestimmen. Die CPU 31 bestimmt, dass der Sitz 96 leer
ist, wenn die Gesamtsumme gleich ist mit oder kleiner ist als der
erste Schwellenwert th1. Sie bestimmt, dass der Sitz 96 von
einem Kind besetzt ist, wenn die Gesamtsumme zwischen dem ersten Schwellenwert
th1 und dem zweiten Schwellenwert th2 liegt. Sie bestimmt, dass
der Sitz 96 von einem Erwachsenen besetzt ist, wenn die
Gesamtsumme höher
liegt als der zweite Schwellenwert th2.
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Das
Bestimmungsergebnis wird zu der Airbag-ECU 94 über die
Signalleitung S4 übertragen, ebenso
zu dem Kommunikations-UF 33 und auf die Signalleitung S5.
Die Airbag-ECU 94 gibt ein Befehlssignal an den Airbag 91 über die
Signalleitung S6 basierend auf dem Bestimmungsergebnis aus. Beispielsweise
gibt die Airbag-ECU 94 ein Befehlssignal in solcher Weise
aus, dass der Airbag 91 sich nicht aufbläst, wenn
der Insasse oder der Sitzende auf dem Sitz 96 als ein Kind
bestimmt wurde. Die Airbag-ECU 94 gibt
ein Befehlssignal in solcher Weise aus, dass der Airbag 91 aufgeblasen
wird, wenn ein Insasse oder ein Sitzender auf dem Sitz 96 als
ein Erwachsener bestimmt wurde.
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Ein
Drahtkabel (nicht gezeigt), welches an der Batterie 7 angeschlossen
ist, und ein Sensordrahtkabel 4a können zwischen der oberen Schiene 80 und
der unteren Schiene 81 eingefangen werden, wenn der Sitz 96 verschoben
wird. In solch einem Fall kann die Batteriestromversorgungsleitung
L1 in dem Batterieverdrahtungskabel L1 und die Sensorstromversorgungsleitung
L2 in dem Sensordrahtkabel kurzgeschlossen werden. Es fließt dann
ein Strom von der Batteriestromversorgungsleitung L1 zu der Sensorstromversorgungsleitung
L2, wie dies durch abwechselnd lange und kurze Strichlierungslinien
in 4A angezeigt ist. Es wird nämlich eine übermäßig hohe Spannung an die Sensorstromversorgungsleitung
L2 angelegt, da die Spannung (5V) auf der Sensorstromversorgungsleitung
L2 um 7 Volt niedriger liegt als auf der Batteriestromversorgungsleitung
L1 (12 V). Als ein Ergebnis fließt ein großer Strom in die SV-Stromversorgung 30 und
die CPU 31, und zwar über
den Widerstand 60.
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Eine
Spannung, die an die Insassendetektions-ECU 3 angelegt
wird, nimmt unmittelbar nach dem Auftreten des Kurzschlusses zwischen
der Batteriestromversorgungsleitung L1 und der Sensorstromversorgungsleitung
L2 zu (Zeitpunkt t1), wie dies in 5 gezeigt
ist. Es beginnt dann die Temperatur des Widerstandes 60 anzusteigen.
Es beginnt ein Strom in der Zenerdiode 61 zu fließen, wie
dies mit Hilfe eines weißen
Pfeils in 4B angezeigt ist, wenn die Spannung,
die an die Insassendetektions-ECU 3 angelegt wird, die
6 V erreicht, was die Durchbruchsspannung VD der Zenerdiode 61 ist.
Es wird somit die Spannung, die an die Insassendetektions-ECU 3 angelegt
wird, nach dem Zeitpunkt t2 auf 6 V gehalten, zu welchem Zeitpunkt
die Spannung die Durchbruchspannung VD erreicht. Es werden nämlich die
Spannungen der CPU 31 und des CMOS IC, welcher in der Insassendetektions-ECU 3 verwendet
wird, niedriger gehalten als eine garantierte Spannung bzw. Sollspannung
VG von 7 V. Die übermäßige Spannung
wird nicht an die Insassendetektions-ECU 3 nach dem Zeitpunkt
t3 angelegt, wenn der Widerstand 60 kurzgeschlossen wird,
und zwar auf Grund der Hitze, wie dies in 4C zum
Zeitpunkt t3 angezeigt ist. Die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d hören mit
dem Betrieb auf, wenn der Widerstand 60 kurzgeschlossen
wird. Informationen hinsichtlich eines Kurzschlusses des Widerstandes 60 werden von
der CPU 31 zu der Anzeige 93 über die Signalleitung S4, das
Kommunikations-UF 33, die Signalleitung S5, die Airbag-ECU 94 und
die Signalleitung S7 übertragen.
Dann erscheint eine Warninformation, die eine Fehlfunktion in den
Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d anzeigt,
und diese wird an der Anzeige 93 dargestellt.
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Die
Stromversorgungsspannung VS wird an die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d von
der SV-Stromversorgung 30 über die Sensorstromversorgungsleitung
L2 in einem normalen Zustand angelegt. Der dynamische Bereich der
Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d wird
durch den Widerstand 60 nicht beeinflusst, da der Widerstandswert
des Widerstandes 60 bei 1W liegt, was relativ gering ist.
Es wird nämlich
die Genauigkeit in der Lastmessung durch den Widerstand 60 nicht
beeinflusst. Es wird daher die Genauigkeit bei der Lastmessung auf
einem relativ hohen Niveau in einem normalen Zustand gehalten. Darüber hinaus wird
die Stromversorgungsspannung VS nicht durch die Zenerdiode 61 in einem
normalen Zustand festgeklemmt, da die Durchbruchsspannung VD auf
6 V eingestellt ist, das heißt
höher als
die Stromversorgungsspannung VS (5 V).
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Ein
großer
Betrag des Stromes fließt
in die Zenerdiode 61 über
die Sensorstromversorgungsleitung L2 und den Widerstand 60,
wenn ein Kurzschluss auftritt. Die Durchbruchsspannung VD ist niedriger
eingestellt als die garantierte Spannung oder Sollspannung VG der
CPU 31 und des CMOS IC. Es wird daher eine übermäßig hohe
Spannung, die höher
ist als die Sollspannung VG nicht an die Insassendetektions-ECU 3 angelegt.
Ferner wird der Widerstand 60 geöffnet, und zwar auf Grund eines übermäßig hohen
Stroms. Als ein Ergebnis wird keine übermäßig hohe Spannung an die Insassendetektions-ECU 3 angelegt,
nachdem der Widerstand 60 geöffnet wurde. Bei dieser Konfiguration
ist die Insassendetektions-ECU 3 geschützt, wenn ein Kurzschluss auftritt.
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Die
Anzeige 93 liefert eine sichtbare Warninformation, wenn
die Sensorstromversorgungsleitung L2 oder der Widerstand 60 offen
werden und eine Fehlfunktion der Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d detektiert
wird. Die Information hinsichtlich der Fehlfunktion der Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d wird
zu dem Airbagsystem 95 über
das Kommunikations-UF 33 und die Signalleitung S5 übertragen.
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Es
wird Energie dem A/D-Umsetzer 310 und den Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d durch
eine gemeinsame SV-Stromversorgung zugeführt, das heißt von der
SV-Stromversorgung 30.
Daher werden Schwankungen in der Stromversorgungsspannung VS weniger
bei der Lastmessung registriert und es kann daher die Lastmessung
mit hoher Genauigkeit durchgeführt
werden. Die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d sind außerhalb
des Stromversorgungsabschnitts angeordnet. Daher können die
Größen und
die Herstellungskosten für
die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d reduziert
werden.
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Das
Kommunikations-UF 33 überträgt Befehlssignale
und Warnsignale und eine Warnvorrichtung des Insassendetektionssystems 1 liefert
Warninformationen, welche die Fehlfunktion der Sensoren 2a, 2b, 2c, 2d betreffen.
Ferner wird eine Anzeige eines Navigationssystems für die Anzeige 93 verwendet.
Es sind somit keine große
Anzahl von elektrischen Komponenten und Verdrahtungen für das Insassendetektionssystem 1 erforderlich,
und zwar im Vergleich mit einem System, bei dem eine Warnvorrichtung
exklusiv für
eine Offen-Kreis-Detektion des Widerstandes 60 vorgesehen
ist.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor erläuterte und
in den Figuren gezeigte Ausführungsform
beschränkt,
sondern kann in vielfältigster Weise
implementiert werden, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
So kann beispielsweise eine Anzeigevorrichtung in einem Messgerät-Cluster
zum Vorsehen einer Warnung angeordnet werden. Alternativ kann eine
Warnvorrichtung, die ein Audiowarnsignal liefert, verwendet werden.
Die Durchbruchspannung VD und der Widerstand können auf eine Spannung bzw.
einen Widerstandswert eingestellt werden, die verschieden sind von
6 V bzw. 1 W. Sie können
auf eine geeignete Spannung bzw. Widerstandswert basierend auf der
Batteriespannung eingestellt werden, ebenso auf der Grundlage der
Sollspannungen VG und der Stromversorgungsspannung VS.
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Es
kann auch ein Kommunikationsabschnitt für eine Warnvorrichtung vorgesehen
sein und mit der Anzeige 93 verbunden sein. Eine Sitzgurtvorspannvorrichtung
kann bei dem passiven Sicherheitssystem angewendet sein. Eine Sicherung
kann anstelle des Widerstandes 60 ebenfalls verwendet werden.