DE4409971A1 - Vorrichtung zur Erkennung eines auf dem Beifahrersitz eines Kraftfahrzeugs festgeschnallten Kindersitzes - Google Patents
Vorrichtung zur Erkennung eines auf dem Beifahrersitz eines Kraftfahrzeugs festgeschnallten KindersitzesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 und einen auf die Vorrichtung angepaßten Kinder
sitz.
Bei Kraftfahrzeugen mit eingebautem Beifahrerairbag wird der
Verletzungsgrad des Beifahrers bei einem Frontalaufprall gemin
dert, indem der Airbag gezündet und in einen schutzwirksamen
Zustand gebracht wird. Ist jedoch der Beifahrersitz mit einem
Kind in einem Kindersitz besetzt, so ist eine Airbagauslösung
unerwünscht, da eine optimale Schutzwirkung des Airbags nicht
sichergestellt ist und ein zusätzliches Verletzungsrisiko durch
den Airbag nicht für alle Typen von Kindersitzen ausgeschlossen
werden kann. Dies gilt insbesondere für rückwärtsgerichtete Kin
dersitze (Reboard-Sitze).
Aus der DE 42 37 072 C1 ist ein resistiver Foliendrucksensor be
kannt, der als Sensormatte zur Sitzbelegungserkennung ausgebil
det ist. Da ein solcher Foliendrucksensor ein analoges Signal
abgibt, das von der Normalkraft auf seine Oberfläche abhängt,
kann mit der Sensormatte nicht nur erkannt werden, ob der Sitz
belegt ist oder nicht, sondern es kann auch eine grobe Abfrage
des dem Sitz aufliegendem Gewichtes vorgenommen werden. Es kann
dann ein unterer Grenzwert z. B. 12 kg festgesetzt werden, unter
halb dessen eine Airbagauslösung unterdrückt wird. Dahinter
steht die Annahme, daß bei Unterschreiten dieses Gewichtes der
Sitz entweder nicht oder mit einem Kind in einem Kindersitz be
setzt ist. Dieses Verfahren kann nur sehr ungenau sein, da eine
konsistente Definition des unteren Grenzwertes nicht möglich
ist: Denn sowohl das Gewicht der Kinder als auch das Gewicht der
Kindersitze unterliegen einer großen Bandbreite. Auch weichen
die verschiedenen Sitztypen in der lokalen Belastung der Sitz
oberfläche stark voneinander ab, was die Gewichtsmessung verfäl
schen kann.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein technische Lösung anzugeben
mit der auf einfache und zuverlässige Weise die Anwesenheit ei
nes Kindersitzes auf dem Beifahrersitz erkannt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des An
spruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß die Kin
dersitzerkennung nicht auf einer Gewichtsmessung basiert und da
her unabhängig vom Gewicht des Kindes in dem Kindersitz ist. Die
erfindungsgemäße Kindersitzerkennung hängt nur davon ab, daß der
Kindersitz mit einem Identifikationsträger versehen ist. Dieser
kann entweder ab Werk bereits in dem Kindersitz integriert oder
als kostengünstiges Nachrüstteil ohne weiteres nachträglich z. B.
durch Aufkleben oder Anclipsen angebracht sein. Da der Identifi
kationsträger berührungsfrei mittels eines Meßfeldes erfaßt
wird, tritt zum einen kein Verschleiß auf und zum anderen ist
die Handhabung des Kindersitzes nicht beeinträchtigt.
Ein geeignetes Prinzip der physikalischen Markierung mittels ei
nes Identifikationsträgers ist an sich bekannt und wird bei
spielsweise in Warenhäusern zur Kennzeichnung der noch nicht an
einen Käufer übereigneten Waren eingesetzt. Dabei besteht der
Identifikationsträger im einfachsten Fall aus einem aus einer
Spule und einem Kondensator aufgebauten Schwingkreis, der in
charakteristischer Weise ein von einer Basisstation ausgesandtes
hochfrequentes elektromagnetisches Feld bedämpft.
Ein anderer Typ von Identifikationsträgern ist beispielsweise
aus der Fertigungstechnik bekannt und in dem Aufsatz DE-Z: S.
Drews und W.P. Schmidt "Datenträger werden intelligent" in me,
Bd. 6 (1992), Heft 2 beschrieben. In der Fertigung werden heute
intelligente, programmierbare Datenträger eingesetzt, welche di
rekt am Werkstück angebracht sind und als materialbegleitende
Information dienen. Die Datenträger können berührungsfrei gele
sen werden. Sie werden induktiv von der Basisstation gespeist
und benötigen daher keine eigene Stromversorgung, weder beim Le
sen oder Programmieren noch für den Datenerhalt. Ein solcher Da
tenträger ist kostengünstig realisierbar und besteht im wesent
lichen aus einer Spule, gegebenenfalls einem Kondensator zur Ab
stimmung und einem integrierten Schaltkreis (Chip). Die Basis
station erzeugt ein konstantes elektromagnetisches Wechselfeld
im Frequenzbereich von 100 kHz-50 Mhz. Kommt der Datenträger in
den Bereich der Sendespule, so erhält er seine Energie durch
transformatorische Kopplung und beginnt seine gespeicherten Da
ten auszulesen und an die Basisstation zu übermitteln. Die Über
mittlung basiert auf einem von Transpondern bekannten Verfahren,
bei dem das elektromatische Wechselfeld durch unterschiedliche
Bedämpfung von dem Identifikationsträger amplitudenmoduliert
wird und die Basisstation die Modulation auswertet.
Besondere und vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind durch
die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.
Ein vorteilhafte Ausbildung besteht darin, die Sendespule in ei
nen als Sensormatte ausgebildeten Sitzbelegungssensor zu inte
grieren.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar
gestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt einen Beifahrersitz; 1 mit einem darauf
festgeschallten, rückwärts gerichteten Kindersitz 5 und einen
dem Beifahrersitz 1 zugeordneten Airbag 2. In an sich bekannter
Weise wird der Airbag 2 von einem Auslösesteuergerät 3 angesteu
ert, welches bei einem gefährlichen Aufprall ein Zündsignal an
den Airbag 2 gibt. Weiterhin kann in an sich bekannter Weise ein
Sitzbelegungssensor 4 vorgesehen sein, welcher mit einem ersten
Eingang 3.1 des Auslösesteuergerätes 3 verbunden ist. Nur wenn
der Sitzbelegungssensor 4 den Eingang 3.1 in einer für eine
Sitzbelegung durch einen Insassen typischen Weise ansteuert,
wird eine Airbagauslösung zugelassen. Andererseits wird damit
eine unnötige Airbagauslösung bei unbesetztem Beifahrersitz 1
unterdrückt.
Erfindungsgemäß ist eine Basisstation 8 vorgesehen, welche mit
tels einer in dem Beifahrersitz 1 integrierten und als Sende
spule ausgebildeten Basisantenne 7 ein elektromagnetisches Wech
selfeld 9 abstrahlt. Wenn nun ein Kindersitz 5 mit einem daran
angebrachten Identifikationsträger 6 in den Bereich des Feldes 9
gebracht wird, so bewirkt die Wechselwirkung mit dem Identifika
tionsträger 6 eine charakteristische Bedämpfung des Feldes 9.
Die Veränderung des Feldes 9 wird von der Basisstation 8 regi
striert und ein entsprechendes Identifikationssignal 10, welches
zumindest die Anwesenheit eines Kindersitzes anzeigt, an den
zweiten Eingang 3.2 des Auslösesteuergerätes 3 gegeben. Dieses
Signal beeinflußt die Auslösebereitschaft des Auslösesteuergerä
tes 3 in der Weise, daß eine Auslösung erschwert oder gesperrt
wird, wenn das Identifikationssignal 10 eine Sitzbelegung mit
einem Kindersitz 5 angezeigt.
In einer ersten Ausführung besteht der Identifikationsträger 6
aus einem aus einer Spule und einem Kondensator aufgebauten
Schwingkreis. Das elektromagnetische Wechselfeld 9 ist auf die
Resonanzfrequenz des Schwingkreises abgestimmt, so daß das Wech
selfeld stark bedämpft wird, wenn der Identifikationsträger 6 in
den Nahbereich des Feldes 9 kommt. Die Dämpfung kann in der Ba
sisstation 8 als Spannungsabfall nachgewiesen werden.
In einer zweiten Ausführung kann ein Verfahren vorgesehen sein,
bei dem die Frequenz des Wechselfeldes 9 periodisch wiederkeh
rend durchgestimmt ("wobbeln") und aus dem Absorptionsspektrum
auf die Anwesenheit des Identifikationsträgers 6 geschlossen
wird. Dieses Verfahren bietet den Vorteil, daß Verstimmungen
aufgrund von Bauteiltoleranzen keinen Einfluß haben. Auch können
Unterscheidungen zwischen verschiedenen Typen von Kindersitzen
getroffen werden, indem für jeden Typ eine eigene Resonanzfre
quenz vorgesehen ist, auf die der Schwingkreis abgestimmt wird.
Damit ist eine in Bezug auf den Kindersitztyp differenzierte
Einstellung des Auslösesteuergerätes 3 möglich.
In einer dritten Ausführung besteht der Identifikationsträger 6
aus einem intelligenten Datenträger, wie er bereits oben erwähnt
wurde. Auf dem Datenträger kann umfassende Information zu dem
Kindersitz abgespeichert werden, die nachdem sie von dem Basis
station 8 gelesen wurde zu einer optimal auf den Kindersitz an
gepaßten Reaktion des Sicherheitssystems ausgenutzt werden kann.
Die gespeicherte Information kann beispielsweise neben Typanga
ben auch Angaben zur Abmessung, zum Gewicht und Material umfas
sen.
Für die beiden zuletzt Ausführungen, welche eine Differenzierung
bezüglich des Kindersitztyps erlauben, ist auch denkbar, die Si
gnale des Sitzbelegungssensors 4 und das Identifikationssignal
10 einer kombinierten Auswertelogik zur Beeinflussung des Auslö
sesteuergerätes 3 zu unterziehen. Beispielsweise kann eine Sper
rung des Auslösegerätes 3 davon abhängig gemacht werden, daß bei
einem bestimmten Kindersitztyp auch ein bestimmtes durch den
Sitzbelegungssensor 4 registriertes Gewicht einen Grenzwert un
terschreitet, wobei dieser Grenzwert vom Kindersitztyp abhängig
sein kann. Allgemein kann auch eine Anpassung weiterer Komponen
ten des Sicherheitssystems z. B. Gurtstraffer auf den Kindersitz
typ vorgesehen sein.
In vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung mit
einem Sitzbelegungssensor 4 kombiniert werden, der entsprechend
der DE 42 37 072 C1 als resistiver Foliendrucksensor ausgebildet
ist. In die Leiterbahnstruktur des Foliendrucksensors kann ohne
großen Aufwand im gleichen siebdrucktechnischen Herstellungsverfahren
die als Sendespule ausgebildete Basisantenne 7 integriert
werden, so daß die Basisantenne 7 integraler Bestandteil eines
Sitzbelegungssensors 4′ ist. Der Durchmesser einer typischen
Sendespule liegt im Bereich von 2 cm-20 cm. Die Anschlüsse der
Basisantenne 7 können separat abgeleitet werden, oder es wird
ein Leiterbahnabschnitt des Foliendrucksensors 4′ in der Weise
ausgebildet, daß er als Basisantenne 7 genutzt werden kann, wo
bei das hochfrequente Wechselfeld 9 über die bereits vorhandenen
Anschlüsse zur Sitzbelegungserkennung eingekoppelt wird, während
mittels einer Gleichstrommessung in bekannter Weise der Auflage
druck meßbar ist. In dieser Ausführung wird kein zusätzlicher
Verkabelungsaufwand benötigt und es ist naheliegend, die Basis
station 8 in die Auswertestation 3 zu integrieren. Damit kann
der aus der DE 42 37 072 C1 bekannte, als resistiver Folien
drucksensor ausgebildete Sitzbelegungssensor dahingehend weiter
gebildet werden, daß er gleichzeitig zur Kindersitzerkennung ge
nutzt werden kann.
Um die Strahlenbelastung auf den Insassen gering zu halten, kann
die Abfrage mittels des Meßfeldes 9 auch gepulst stattfinden, so
daß beispielsweise im Minutentakt eine Kindersitzabfrage er
folgt.
Claims (12)
1. Vorrichtung zur Erkennung eines auf dem Beifahrersitz eines
Kraftfahrzeugs festgeschnallten Kindersitzes, dadurch gekenn
zeichnet,
- - daß eine Basisstation (8) im Innenraum des Fahrzeug ein elek tromagnetisches Meßfeld (9) abgibt,
- - daß auf dem Kindersitz (5) ein Identifikationsträger (6) ange bracht ist, durch den das Meßfeld (9) in charakteristischer Weise physikalisch verändert wird,
- - daß eine Veränderung des Meßfeldes (9) von der Basisstation (8) registrierbar ist und
- - daß bei einer Veränderung des Meßfeldes (9), die für einen in das Meßfeld (9) gebrachten Identifikationsträger (6) charakteri stisch ist, die Basisstation (8) ein entsprechendes Identifika tionssignal (10) abgibt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Identifikationsträger (6) einen elektrischen Kreis mit einer
Spule umfaßt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Identifikationsträger (6) ein intelligenter Datenträger ist,
auf dem spezifizierende Angaben zum Kindersitz (5) gespeichert
sind und der durch die Basisstation (8) berührungsfrei lesbar
ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Basisantenne (7) integraler Bestandteil eines als Sensor
matte ausgebildeten Sitzbelegungssensors (4′) ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Leiterbahn des Sitzbelegungssensors (4′) gleichzeitig als Basis
antenne (7) dient, indem die Leiterbahn in einem begrenzten Be
reich als Sendespule ausgebildet ist, wobei das hochfrequente
Meßfeld (9) über die Anschlüsse zur Sitzbelegungserkennung ein
koppelbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Basisantenne (7) mit den Leiterbahnen zur Sitzbelegungs
erkennung im gleichen siebdrucktechnischen Verfahren auf eine
Polymer-Trägerfolie aufgebracht sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Meßfeld (9) gepulst abgegeben wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mit dem Identifikationssignal (10) ein Auslösesteuergerät (3)
für einen Airbag (2) angesteuert wird.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
bei Vorliegen eines Identifikationssignals (10), welches die An
wesenheit eines Kindersitzes anzeigt, das Auslösesteuergerät (3)
in einen Zustand geschaltet wird, welcher die Sperrung einer
Airbagauslösung vorsieht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Basisstation (8) im Beifahrersitz (1) integriert ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Identifikationsträger (6) ein Nachrüstteil ist, das nach
träglich an einen an sich bekannten Kindersitz (5) insbesondere
durch Aufkleben oder Anclipsen befestigbar ist.
12. Kindersitz, der auf einem Beifahrersitz eines Kraftfahrzeugs
anschnallbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Kindersitz (5)
ein Identifikationsträger (6) angebracht ist, welcher mit einer
Vorrichtung (7, 8) nach Anspruch 1 zusammenwirkt.
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R071 | Expiry of right | ||
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