DE19705123A1 - Verfahren zur Steuerung einer Sicherheitseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Auslö­ sens von aktiven Sicherheitseinrichtungen, die einem Fahrzeug-/Flug­ zeug-Sitz oder dergleichen zugeordnet sind.

Insbesondere handelt es sich hierbei um die Steuerung des Aus­ lösens eines Airbags in einem Kraftfahrzeug.

Derartige Verfahren sind bekannt, wobei bei Überschreiten einer (negativen) Beschleunigung, die mittels Beschleunigungssensoren am Kraftfahrzeug gemessen wird, der Airbag ausgelöst wird, um die Passagiere zu schützen. Beim Beifahrer-Airbag ist diese "Zwangsauslösung" schon insofern problematisch, als das Aus­ lösen eines Beifahrer-Airbags dann unnötige Kosten verursacht, wenn gar kein Beifahrer im Fahrzeug sitzt. Noch problematischer wird eine derartige, rein von dem Fahrzeugverhalten (Aufprall) gesteuerte Auslösung dann, wenn auf dem Beifahrersitz eine Per­ son (z. B. ein Kind) sitzt, auf deren Körpergröße der Airbag nicht angepaßt ist. Es kann dann zu ernsthaften Unfällen kommen, weil der Airbag entweder die Person nicht schützt oder aber sie sogar verletzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Auslösens von aktiven Sicherheitseinrichtungen anzugeben, das in einfacher Weise eine Erhöhung der Sicherheit für die Fahrzeuginsassen sicherstellt.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Eine entsprechend ausgestaltete Vorrichtung ist selbst­ verständlich auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung.

Insbesondere wird die vorgenannte Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das zur Steuerung eines Auslösens von aktiven Sicher­ heitseinrichtungen, die einem Sitz oder dergleichen zugeordnet sind, insbesondere zur Steuerung eines Auslösens eines Airbags in einem Kraftfahrzeug geeignet ist, wobei eine auf den Sitz oder dergleichen wirkende Last über eine vorbestimmte Zeitdauer hinweg in Einzelmessungen abgetastet wird, die Einzelmessungen mindestens zeitweise gespeichert und gegebenenfalls nach einer Verrechnung zur Datenreduktion mit Vorgabedaten verglichen und ein Auslösefreigabesignal dann erzeugt wird, wenn das Ver­ gleichsergebnis in einen vorbestimmten Bereich fällt bzw. aus diesem heraus fällt.

Es wird also beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur eine einmalige Messung vorgenommen, da diese zu falschen Ergebnissen führen könnte. Dadurch aber, daß über mehrere Einzelmessungen eine "Analyse" der Sitzbelastung und damit der den Sitz be­ lastenden Person oder des den Sitz belastenden Gegenstands er­ folgt, wird eine exakte Analyse ermöglicht.

Vorzugsweise umfassen die Einzelmessungen Messungen der örtli­ chen Verteilung der Last auf dem Sitz. Hierfür ist beispiels­ weise eine Meßanordnung geeignet, wie sie aus der EP 0 279 361 B1 für die Messung der Lastverteilung in einem Schuh bekannt ist. Durch eine derartige Lastverteilungsmessung gelingt es nun, nicht nur die Gesamt-Masse der auf dem Sitz befindlichen Last festzustellen, sondern insbesondere auch deren Konturen. Es ist hier auch eine Art Mustererkennung möglich, die es für eine entsprechend ausgebildete Steuerlogik unterscheidbar macht, ob auf dem Sitz eine Person Platz genommen hat oder ein Gegenstand zum Transport abgestellt ist. Letzteres ist beson­ ders dann relativ leicht feststellbar, wenn man den Verlauf der Meßdaten über eine längere Zeit hinweg betrachtet, da eine (nicht schlafende) Person sich bewegt und dies leicht anhand der Meßdatenänderung erkennbar ist.

Anhand der örtlichen Verteilung der Meßergebnisse kann auch festgestellt werden, ob der Airbag - obwohl eine Person auf dem Sitz Platz genommen hat - überhaupt gezündet werden soll. Dann nämlich, wenn der Airbag nicht zu der auf dem Sitz befindlichen Person "paßt" wird man diese Zündung vermeiden. Letzteres könnte dann der Fall sein, wenn ein Kind auf dem Sitz Platz ge­ nommen hat.

Es ist nun auch möglich, anhand der gewonnenen Meßdaten kompli­ zierter zusammengesetzte und variabel ansteuerbare Airbags so zu betreiben, daß je nach Personengröße ein höher oder ein niedriger angebrachter Airbag oder aber zwei Airbags gleichzei­ tig gezündet werden. Man kann also dadurch mit ganz anderen Formen und Konstruktionen von Airbags arbeiten, da über eine Steuerung ein auf die zu schützende Person zugeschnittenes Auf­ fangsystem ansteuerbar ist. Dies gilt natürlich auch für alle Arten von aktiven Sicherungssystem in Kraftfahrzeugen, also auch für solche Systeme, die vor einem seitlichen Aufprall schützen sollen oder für solche Systeme, welche die Fahrgäste auf den Rücksitzen des Fahrzeugs (oder in Omnibussen) schützen.

Vorzugsweise werden bei der Messung der Sitzbelastung auch Be­ wegungsdaten des Kraftfahrzeugs mit registriert. Insbesondere handelt es sich dabei um die Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, so daß die Beschleunigungsdaten mit den Einzelmessungen gegebe­ nenfalls nach einer Verrechnung verglichen und zu deren Auswer­ tung herangezogen werden. Beispielsweise kann aus den beschleu­ nigungsabhängigen Last- oder Kraftdaten, die an der Lehne eines Kraftfahrzeugs gemessen werden, festgestellt werden, welche Masse der (Ober-)Körper der zu schützenden Person hat. Allein hieraus ist es schon möglich, für die Steuerung des Airbags die wichtigsten Daten zu gewinnen. Es ist aber nicht nur die Masse (das Körpergewicht) der zu schützenden Person und deren Größe durch die Messungen erkennbar, es ist auch der "Zustand", in dem sich die zu schützende Person befindet, aus dem Verlauf der Meßdaten über die Zeit, insbesondere unter Berücksichtigung der Beschleunigungsdaten des Kraftfahrzeugs herleitbar. Dann näm­ lich, wenn eine Person wach ist, reagiert sie (unbewußt und darum unverfälschbar) mit Muskelanspannungen bei Beschleunigun­ gen bzw. beim Bremsen. Ganz andere Muskelanspannungen finden bei schlafenden oder auch aus anderen Gründen vollständig ent­ spannten Personen statt. Diese wiederum müssen auf andere Weise und in anderem Maße geschützt werden als dies bei normalen, wa­ chen Personen der Fall ist. In diesem Fall ist es natürlich wichtig, daß die Person vom hier einzusetzenden Steuerungs- und Überwachungssystem ständig überwacht wird, solange sich das Fahrzeug bewegt.

Weiterhin sollten die Sitzdaten, insbesondere geometrische Da­ ten des Sitzes, insbesondere die Neigung der Sitz-Fläche und/oder -Lehne gemessen und mit den Einzelmessungen gegebenen­ falls nach einer Verrechnung verglichen und/oder zu deren Aus­ wertung, insbesondere Gewichtung verrechnet werden. Die an ei­ ner Sitz-Lehne gewonnenen Belastungsdaten haben natürlich eine ganz andere Bedeutung bei einer steil gestellten Lehne gegen­ über einer stark geneigten Lehne. Die Lehnenstellung wiederum hat einen wesentlichen Einfluß darauf, welche Art bzw. Form von Airbag optimal zum Schutz der Person auf dem Sitz einzusetzen ist.

Es ist von Vorteil, wenn ein Auslösefreigabesignal bzw. dessen Nicht-Vorhandensein angezeigt wird, so daß die Fahrzeuginsassen darüber Bescheid wissen, ob der jeweilige Airbag bei einem ent­ sprechend starken Aufprall gezündet wird oder nicht. Dadurch kann man "Irrtümern" des Steuerungssystems vorbeugen. Insbeson­ dere in diesem Zusammenhang (aber auch ohne Anzeige eines sol­ chen Signals) ist es bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, ein Lernsignal, insbesondere zur Erzeu­ gung der Vorgabedaten zu generieren, wenn sich auf dem Sitz eine definierte Last befindet, die man wirklich schützen will. Derartige Lernvorgänge können sowohl bei einem in ganz bestimm­ ter Art und Weise ausgestatteten Fahrzeug noch im Werk oder aber vom Kunden selbst bzw. in der Werkstatt durchgeführt wer­ den. Dadurch ist es auch möglich, auf unterschiedliche Gegeben­ heiten und Vorgaben Rücksicht zu nehmen, die für den Fahrzeug­ hersteller zum Teil noch gar nicht denkbar sind. So ist es bei­ spielsweise möglich, auch dem vierbeinigen Liebling den Schutz eines Airbags angedeihen zu lassen, den Airbag also bei einer Beifahrersitz-Belastung anzusteuern, die in normalen Fällen eine Airbag-Ansteuerung nicht zuließe, da die Steuerungselek­ tronik auf dem Beifahrersitz ein Kind gemäß den Vorgabedaten des Fahrzeugherstellers annimmt.

Zusätzlich zur Last- oder Kraftverteilungsmessung, gegebenen­ falls aber auch anstelle dieser ist es möglich, Temperatur­ messungen vorzunehmen, wobei insbesondere Differenztemperatur­ messungen und Temperaturverteilungsmessungen (sowie deren Ver­ läufe über die Zeit) eine recht klare Aussage über Art und Größe der auf dem Sitz befindlichen Person zulassen.

Weiterhin ist es auch in manchen Fällen sinnvoll, die Kraftver­ teilung auf dem Fahrzeugboden festzustellen, da über diese ebenfalls (gegebenenfalls auch zusätzlich) auf die Art der zu schützenden Person geschlossen werden kann. Auch in diesem Fall ist die "dynamische Kraftmessung" ein wesentlicher Punkt, also die Messung über zumindest gewisse Zeiträume, derart, daß das Verhalten der zu schützenden Last und zwar sowohl das aktive Verhalten als auch das auf Fahrzeugbewegungen reagierende Ver­ halten über die Zeit berücksichtigt werden kann.

Claims (7)

1. Verfahren zur Steuerung eines Auslösens von aktiven Sicherheitseinrichtungen, die einem Sitz oder dergleichen zugeordnet sind, insbesondere zur Steuerung eines Aus­ lösens eines Airbags in einem Kraftfahrzeug, wobei eine auf den Sitz oder dergleichen wirkende Last über eine vor­ bestimmte Zeitdauer hinweg in Einzelmessungen abgetastet wird; die Einzelmessungen mindestens zeitweise gespeichert und gegebenenfalls nach einer Verrechnung zur Datenreduk­ tion mit Vorgabedaten verglichen und ein Auslösefreigabe­ signal dann erzeugt wird, wenn das Vergleichsergebnis in einen vorbestimmten Bereich fällt oder aus diesem heraus­ fällt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelmessung die örtliche Verteilung der Last auf dem Sitz oder dergleichen umfaßt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verlauf der Ergebnisse der Einzelmessungen über die Zeit bestimmt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsdaten des Kraftfahrzeugs, insbesondere dessen Beschleunigung gemessen und mit den Einzelmessungen gege­ benenfalls nach einer Verrechnung verglichen und/oder zu deren Auswertung insbesondere Gewichtung verrechnet wer­ den.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sitzdaten, insbesondere geometrische Daten des Sitzes oder dergleichen, insbesondere die Neigung von Sitz-Fläche und/oder -Lehne gemessen und mit den Einzelmessungen gege­ benenfalls nach einer Verrechnung verglichen und/oder zu deren Auswertung, insbesondere Gewichtung verrechnet wer­ den.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslösefreigabesignal und/oder dessen Nicht-Vorhanden­ sein angezeigt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lernsignal, insbesondere zur Erzeugung der Vorgabeda­ ten erzeugt wird, wenn sich auf dem Sitz oder dergleichen eine definierte Last befindet.