DE60125353T2

DE60125353T2 - Sitzbelegungserkennungssystem

Info

Publication number: DE60125353T2
Application number: DE60125353T
Authority: DE
Inventors: G. James Novi STANLEY; A. Robert Plymouth STOPPER
Original assignee: Automotive Systems Laboratory Inc
Current assignee: Automotive Systems Laboratory Inc
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2001-06-06
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2021-06-07
Also published as: EP1286864A4; JP2003535748A; EP1286864A1; DE60125353D1; WO2001094157A1; EP1286864B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen Insassenerkennungssysteme zur Steuerung der Aktivierung von Sicherheitsrückhaltesystemen in Fahrzeugen und insbesondere zur Erfassung des Vorhandenseins bzw. der Position eines Insassen, um die Auslösung eines Sicherheitsrückhaltesystems als Reaktion auf einen Aufprall zu beeinflussen.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Ein Fahrzeug kann automatische Aktoren für Sicherheitsrückhaltevorrichtungen aufweisen, die als Reaktion auf einen Fahrzeugaufprall zur Milderung von Verletzungen des Insassen aktiviert werden. Beispiele für automatische Aktoren für Sicherheitsrückhaltevorrichtungen dieser Art sind u.a. Luftsäcke, Sicherheitsgurt-Vorstraffer, ausfahrbare Überrollbügel sowie ausfahrbare Kniepolster. Es ist eine Aufgabe eines automatischen Sicherheitsrückhaltesystems Verletzungen des Insassen zu mildern und dabei nicht noch mehr Verletzungen mit dem automatischen Rückhaltesystem zu verursachen als bei Nichtaktivierung des automatischen Rückhaltesystems durch den Aufprall verursacht worden wären. Aufgrund des Kostenaufwands beim Austauschen der zum Sicherheitsrückhaltesystem gehörenden Bauteile und da die Aktivierung das Potential hat, Insassen zu verletzen, ist es im Allgemeinen wünschenswert automatische Aktoren für Sicherheitsrückhaltevorrichtungen nur dann zu aktivieren, wenn sie zur Milderung von Verletzungen notwendig sind. Dies trifft insbesondere auf Luftsack-Rückhaltesysteme zu, bei denen Insassen, die sich zum Zeitpunkt der Auslösung zu nahe an dem Luftsack befinden – d.h. so genannte "out-of-position"-Insassen – auch bei einem entsprechenden relativ milden Fahrzeugaufprall der Gefahr von Verletzungen bzw. Tod durch den sich ausbreitenden Luftsack ausgesetzt sind. Insassen ohne Sicherheitsgurt, die vor dem Aufprall starkem Bremsen ausgesetzt werden, sind zum Beispiel insbesondere der Gefahr ausgesetzt, dass sie sich zum Zeitpunkt der Auslösung in einer nicht vorhergesehenen Lage ("out-of-position") befinden. Außerdem sind Insassen von kleiner Größe oder von schwachem Körperbau wie z.B. Kinder, kleine Erwachsene oder Menschen mit gebrechlichen Knochen insbesondere der Gefahr von vom Luftsackgasgenerator bedingten Verletzungen ausgesetzt. Auch Kleinkinder, die ordnungsgemäß in einem normal angeordneten Kindersitz, der mit dem Rücken zur Fahrtrichtung nahe einem Luftsack für den Vordersitz auf der Beifahrerseite angebracht ist, gesichert sind, sind der Gefahr von Verletzung oder Tod ausgesetzt, weil die Rückfläche des Kindersitzes sehr nahe an der Luftsackgasgeneratorvorrichtung positioniert ist.
Luftsäcke können für einen nach vorne schauenden Insassen vorteilhaft sein, wenn sich dieser Insasse deutlich von der Gasgeneratorklappe entfernt befindet. Luftsäcke können jedoch in nach hinten weisenden Kindersitzen befindliche Kleinkinder tödlich sein. Luftsäcke können auf für nach vorne schauende Insassen gefährlich sein, wenn sich diese zu nahe an dem Gasgenerator zum Zeitpunkt der Ausbreitung des Luftsacks befinden, z.B. wenn ein nicht durch einen Gurt gesicherter Insasse starkem Bremsen vor dem Aufprall ausgesetzt wird. Gasgeneratoren für Luftsäcke sind für einen vorbestimmten Rückhaltewert ausgelegt, d.h. zum Beispiel um einen nicht angegurteten normal sitzenden Insassen des 50%-Perzentils bei einem Barrierenaufprall entsprechend einer Geschwindigkeit von 30 MPH (48 km/h), der zu entsprechenden Energie- und Kraftgrößen führt, die einen out-of-position-Insassen, kleine oder gebrechliche Insassen wie z.B. Kinder, kleine Frauen oder ältere Insassen oder Kleinkinder in nach hinten weisenden Kindersitzen verletzen können, schützen. Obgleich relativ selten haben Verletzungs- bzw. Todesfälle, die von Luftsackgasgeneratoren in Unfällen verursacht wurden, die die Insassen sonst relativ unverletzt überstanden hätten, den Anlass geliefert, die Gefahr von Luftsackgasgeneratoren zu beseitigen, die Insassen zu verletzen, die sie schützen sollen.
Kraftfahrzeughersteller und die NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration = US-amerikanische Verkehrssicherheitsbehörde) suchen Verfahren, Luftsäcke in Situationen abzuschalten, in denen sie mehr Schaden als Gutes anrichten. Es sind Luftsäcke entwickelt worden, die genügend Kraft haben, einen Erwachsenen mit einem Gewicht von (79,34 kg) 175 Pfund bei einem Hochgeschwindigkeitsaufprall zu sichern. Bei Ausbreitung dieser Luftsäcke in Richtung von Kindern in einem vorderen Beifahrersitz eines Fahrzeugs können sie erhebliche Verletzungen verursachen. Eine weitere mögliche Gefahrensituation liegt vor, wenn sich der Insasse zum Zeitpunkt der Luftsackausbreitung sehr nahe an der Luftsackgasgeneratorvorrichtung befindet. Aktuelle Angaben der NHTSA lassen den Rückschluss zu, dass aufgrund dieser unmittelbaren Nähe zum Gasgenerator auftretende erhebliche Verletzungen bei Abschalten des Luftsacks, wenn sich der Insasse näher als etwa 10,16–25,4 cm (vier bis zehn Zoll) von der Gasgeneratorklappe befindet, verringert bzw. beseitigt werden können. Der nahe dem Luftsackgasgenerator liegende Bereich, in dem der Insasse der Gefahr einer Verletzung durch den Luftsack ausgesetzt werden könnte, wird als "Gefährdungsbereich" bezeichnet. Die Größe des Gefährdungsbereichs hängt von der Aufblascharakteristik des zugehörigen Luftsackgasgenerators sowie der Geschwindigkeit des Insassen bezüglich der Luftsackvorrichtung ab. Frühere Studien haben erkennen lassen, dass sich der Gefährdungsbereich je nach Gasgeneratorvorrichtung und Insassengröße 10,16–25,4 cm (vier bis zehn Zoll) von der Gasgeneratorklappe weg erstreckt.
Eine Technik zur Milderung von Insassenverletzungen durch den Luftsackgasgenerator besteht darin, die Kraft- und Energiegrößen des zugehörigen Luftsackgasgenerators zu verringern, indem man z.B. die Menge des im Luftsackgasgenerator befindlichen Gaserzeugungsmittels bzw. die Aufblasgeschwindigkeit desselben reduziert. Dadurch wird das Verletzungsrisiko für Insassen durch den Luftsackgasgenerator bei gleichzeitiger Verringerung des Rückhaltevermögens des Luftsackgasgenerators reduziert, das Insassen einer höheren Verletzungsgefahr bei Aufprallereignissen größeren Intensität aussetzt.
Noch eine Technik zur Milderung von Insassenverletzungen durch den Luftsackgasgenerator besteht darin, die Aufblasgeschwindigkeit bzw. die Kapazität des Gasgenerators in Reaktion auf die Intensität des Aufpralls zu regeln. Im Stand der Technik wird die Verwendung von mehrstufigen Gasgeneratoren gelehrt, die diskrete unabhängige getrennte Stufen und entsprechende Schussschaltungen aufweist, wodurch die Stufen zur Steuerung der wirksamen Ausblasgeschwindigkeit in verzögerter Abfolge abgeschossen werden oder Stufen durch Steuerung der wirksamen Gasgeneratorkapazität am Abschuss gehindert werden können. Im Stand der Technik wird auch die Verwendung eines Hybrid-Gasgenerators gelehrt, der eine Kombination aus gespeichertem Gas und mehreren unabhängig voneinander abgeschossenen pyrotechnischen Gasgeneratorelementen aufweist. Im Stand der Technik wird ferner die Verwendung von Regelventilen zum Regeln des Gasaustrittsstroms aus dem Gasgenerator gelehrt. Die Aufblasgeschwindigkeit und -kapazität kann in Reaktion auf die erfasste oder die geschätzte Intensität des Aufpralls gesteuert werden, wodurch eine geringere Intensität eine geringere Aufblasgeschwindigkeit bzw. Aufblaskapazität als ein Unfall mit höherer Intensität erforderlich machen würde. Da Unfälle niedrigerer Intensität wahrscheinlicher als Unfälle höherer Intensität sind und da ein geregelter Gasgenerator bei Aufprallumständen geringerer Intensität wahrscheinlich weniger aggressiv als bei solchen höherer Intensität ist, werden Insassen, die aufgrund ihrer Größe oder Position einer Verletzung durch den Luftsackgasgenerator ausgesetzt sind, insgesamt weniger wahrscheinlich verletzt, da sie wahrscheinlicher einem weniger aggressiven Gasgenerator ausgesetzt werden. Die Verletzungsgefahr für solche Insassen würde jedoch nicht bei den Umständen einer höheren Aufprallintensität gemildert werden, wenn der Gasgenerator bewusst aggressiv gemacht wird, um eine ausreichende Sicherung normal sitzender Insassen bereitzustellen.
Noch eine weitere Technik zur Milderung von Insassenverletzungen durch den Luftsackgenerator besteht darin, die Aktivierung des Gasgenerators als Reaktion auf das Vorhandensein und die Position des Insassen zu steuern und dabei den Gasgenerator nur dann zu aktivieren, wenn sich ein Insasse außerhalb des dazugehörigen Gefährdungsbereichs des Gasgenerators befindet. Aktuelle Angaben der NHTSA lässt den Rückschluss zu, dass aufgrund dieser unmittelbaren Nähe zum Gasgenerator auftretende erhebliche Verletzungen bei Abschalten des Luftsacks, wenn sich der Insasse näher als etwa 10,16–25,4 cm (vier bis zehn Zoll) vor der Gasgeneratorklappe befindet, verringert bzw. beseitigt werden können. Ein derartiges System zum Abschalten des Luftsackgasgenerators benötigt einen Insassensensor, der ausreichend empfindlich und robust ist, um eine derartige Bestimmung durchzuführen, ohne dass dabei der Luftsackgasgenerator abgeschaltet wird, wenn er sonst zum Bereitstellen einer Insassensicherung benötigt wird.
Mit Ausnahme einiger Fälle von schrägem bzw. Seitenaufprall ist es im Allgemeinen wünschenswert, einen Aktor für eine automatische Sicherheitsrückehaltevorrichtung nicht zu aktivieren, falls kein zugehöriger Insasse vorhanden ist, und zwar wegen der sonst unnötigen Kosten und Unannehmlichkeiten, die mit dem Austausch eines ausgelösten Luftsackgasgeneratorsystems einhergehen. Im Stand der Technik werden unterschiedliche Mittel zum Erfassen des Vorhandenseins eines Insassen bzw. zum Erkennen eines leblosen Gegenstands im Beifahrersitz eines Fahrzeugs zum Zweck der Realisierung eines solchen Systems gelehrt. Gewichtssensoren können zum Beispiel zum Erfassen des Vorhandenseins eines Insassen integriert werden.
Eine noch weitere Technik zur Milderung von Insassenverletzungen durch den Luftsackgasgenerator besteht darin, die Aufblasgeschwindigkeit bzw. -kapazität in Reaktion auf das Vorhandensein bzw. Position eines Insassen zu steuern. Ein derartiges Steuerungsystem würde bevorzugtesterweise in Verbindung mit einem steuerbaren in Reaktion auf Unfallintensität arbeitenden Aufblassystem eingesetzt werden wie es oben beschrieben wurde, bei dem Eingabewerte über die Insassenposition eingesetzt werden können, um sonst überaggressive Luftsackgasgeneratorsteuerungen außer Kraft zu setzen, die sonst durch die jeweilige Unfallintensitätshöhe angezeigt wären, die jedoch Verletzungen für Insassen kleineren Körperbaus oder geringeren Gewichts oder für Kinder in nach hinten weisenden Kindersitzen hervorrufen könnten. Ein derartiges System zum Steuern des Luftsackgasgenerators benötigt einen Insassenpositionssensor, der robust und ausreichend genau ist sowie unterschiedliche Insassenumstände und -bedingungen erkennen und unterscheiden kann.
Im Stand der Technik wird die Verwendung von Sensoren gelehrt, die zum Erfassen des Vorhandenseins, des Gewichts oder der Sitzposition des Insassen in den Sitz integriert ist. In den US-Patentschriften 3 672 699, 3 767 002, 5 161 820, 5 474 327 und 5 612 876 wird die Verwendung von Sensoren für das Vorhandensein von Insassen gelehrt, die zur Steuerung der Aktivierung des zugehörigen Luftsackgasgenerators in den Sitz integriert werden. In der US-Patentschrift 5 205 582 wird ein System gelehrt, bei dem der einem nicht belegten Sitz zugeordnete Luftsackgasgenerator bei Beschleunigungswerten oberhalb einer zweiten Aufprallverlangsamungsschwelle aktiviert und sonst abgeschaltet wird. In der US-Patentschrift 5 074 583 wird eine Vielzahl an Sensoren gelehrt, die zum Erfassen des Insassengewichts und der Insassensitzposition zum Zweck der Steuerung eines Luftsacksystem in den Sitz integriert werden. In den US-Patentschriften 5 232 243, 5 494 311 und 5 624 132 wird eine Anordnung von Kraft erfassenden Filmelementen gelehrt, die zum Zweck des Erfassens des Vorhandenseins, des Gewichts oder der Position eines Insassen zum Steuern entweder eines mehrstufigen Luftsackgasgenerators, eines Gasgeneratorentlüftungsventils oder der räumliche Orientierung des Luftssackgasgenerators in den Sitz integriert werden. In der US-Patenschrift 5 404 128 wird die Verwendung eines Vibrationssensors gelehrt, der zum Erfassen der durch die Atmungs- und Herzrhythmen hervorgerufenen feinen Vibrationen in den Sitz integriert wird, um festzustellen, ob eine Person vorhanden ist oder nicht. In der US-Patentschrift 5 573 269 wird ein Mittel zur Korrektur einer Sitzgewichtsmessung anhand des Neigungswinkels der Rückenlehne und der Position der Füße gelehrt. Bei manchen Systemen, die als Mittel zur Steuerung der Aktivierung eines Luftsackgasgenerators das Sitzgewicht einbeziehen, muss der Luftsackgasgenerator abgeschaltet werden, wenn das erfasste Insassengewicht weniger als 30 kg beträgt, damit sichergestellt wird, dass der Luftsackgasgenerator für eine Frau des 5%-Perzentils aktiviert wird, aber für ein Kleinkind in einem nach hinten weisenden Kindersitz abgeschaltet wird. In manchen Fällen wie z.B., wenn der den Kindersitz sichernde Sicherheitsgurt zu straft ist, könnte ein dazugehöriger Gewichtsensor ein scheinbares Gewicht erfassen, das größer als die entsprechende Grenzschwelle ist, und somit den Luftsackgasgenerator fälschlicherweise aktiveren, wenn ein nach hinten weisender Kindersitz vorhanden ist.
In den US-Patentschriften 5 071 160 und 5 118 134 wird die Kombination aus Erfassen der Insassenposition und/oder -geschwindigkeit und der Fahrzeugbeschleunigung zum Zwecke der Steuerung eines Gasgenerators gelehrt. Diese beiden Patentschriften bieten durch Beispiele die Lehre der Verwendung von Ultraschallentfernungsmessung zum Erfassen der Insassenposition. In der US-Patentschrift 5 071 16 wird auch durch Beispiele die Verwendung eines passiven Infrarotsensors für die Insassenposition gelehrt, während in der US-Patentschrift 5 118 134 die Verwendung eines Mikrowellensensors gelehrt wird. In der US- Patentschrift 5 398 185 wird die Verwendung einer Vielzahl an Insassenpositionssensoren in einem System zur Steuerung von Sicherheitsrückhalteaktoren als Reaktion darauf gelehrt.
Im Stand der Technik wird die Verwendung eines oder mehrerer Ultraschallstrahlen gelehrt, die zum Erfassen der Position der Oberfläche des Gegenstands von der Oberfläche eines Gegenstands zurückgeworfen werden. In der US-Patentschrift 5 330 226 wird die Kombination aus einem im Armaturenbrett eingebauten Ultraschallentfernungsmessersensor und einem passiven Überkopf-Infrarotsensor zum Erfassen der Insassenposition zum Steuern eines mehrstufigen Luftsackgasgenerators oder eines damit verbundenen Entlüftungsventils gelehrt. In den US-Patentschriften 5 413 378, 5 439 249 und 5 626 359 werden im Armaturenbrett und im Sitz eingebaute Sensoren in Verbindung mit anderen Sitzsensoren gelehrt, um die Position und das Gewicht des Insassen zum Zweck der Steuerung einer Luftsackgasgeneratorvorrichtung zu erfassen. In der US-Patentschrift 5 482 314 wird die Kombination aus Ultraschall- und passiven Infrarotsensoren zusammen mit dazugehöriger Signalverarbeitung zum Zweck der Bestimmung gelehrt, ob ein passives Rückhaltesystem abgeschaltet wird oder nicht. In den US-Patentschriften 5 653 462 und 5 829 782 wird ein System gelehrt zum Erkennen und Überwachen des Inhalts eines Fahrzeuginnenraums durch Beleuchtung eines Gegenstands mit einem Wellengenerator, der Wellen in Richtung Fahrzeugsitz lenkt, und durch Verarbeitung des empfangenen Signals mit einem neuronalen Netz oder einem anderen Mustererkennungssystem. Ferner stellt die US-Patentschrift 5 653 462 ein System dar, in dem das Wellensignal zunächst an der Windschutzscheibe zurückgeworfen wird, bevor es den Fahrzeugsitz erreicht.
Im Stand der Technik wird auch die Verwendung von Infrarotstrahlen gelehrt, die zum Erfassen der Position der Oberfläche des Gegenstands an der Oberfläche eines Gegenstands zurückgeworfen werden. In den US-Patentschriften 5 446 661 und 5 490 069 wird ein Infrarotstrahl gelehrt, der mit einem Sender zu einem Reflektionspunkt geführt wird. Dabei erfasst ein Empfänger die von dem Reflektionspunkt gestreute Strahlung und misst die Entfernung des Reflektionspunkts von dem Sender auf der Basis einer Triangulation der übertragenen und empfangenen Strahlen zum Zweck der Steuerung der Aktivierung eines Sicherheitsrückhaltesystems. In diesen Patentschriften wird auch die Kombination eines Infrarotstrahlensensors für die Insassenposition und einem Beschleunigungssensor zum Zweck der Steuerung eines Luftsackgasgeneratorsystems gelehrt. In der US-Patentschrift 5 549 322 wird die Integration eines Lichtstrahlsensors für einen Insassen in eine Luftsackklappe gelehrt. Ferner werden Infrarotstrahlsensoren häufig als Entfernungsmesser bei Kameras mit Autofokus eingesetzt.
Im Stand der Technik der US-Patentschriften 4 625 329, 5 528 698 und 5 531 472 wird die Verwendung von Abbildungssystemen zum Erfassen der Insassenposition gelehrt, wobei die letzten zwei diese Informationen zum Zweck der Steuerung eines Luftsackgasgenerators einsetzen. In den US-Patentschriften 5 528 698, 5 454 591, 5 515 933 und 5 570 903 sowie 5 618 056 werden unterschiedliche Mittel zum Erfassen eines nach hinten weisenden Kindersitzes zum Zweck der Abschaltung eines dazugehörigen Luftsackgasgenerators gelehrt.
Im Stand der Technik wird auch die Verwendung des kapazitiven Erfassens zum Ermitteln des Vorhandenseins, der Nähe oder der Position eines Insassen gelehrt. In der US-Patentschrift 3 740 567 wird die Verwendung von Elektroden gelehrt, die jeweils in den Boden und die Rückenlehne des Sitzes integriert werden, zusammen mit einer auf Kapazität reagierenden Schaltung zum Zweck der Unterscheidung zwischen menschlichen Insassen und Tieren oder auf einem Fahrzeugsitz ruhenden Paketen. In der US-Patentschrift 3 898 472 wird eine Insassenerfassensvorrichtung gelehrt, die eine metallische Elektrode umfasst, die so ausgelegt ist, dass sie mit der Karosserie eines Kraftfahrzeugs zum Ausbilden eines Insassenerfassungskondensators zusammenwirkt, zusammen mit dazugehörigen Schaltungen, die Schwankungen in der dazugehörigen Kapazität erfasst, die auf das Vorhandensein eines Insassen reagiert. In der US-Patentschrift 4 300 116 wird die Verwendung eines kapazitiven Sensors zum Erfassen von Menschen in der Nähe der Außenseite eines Fahrzeugs gelehrt. In der US-Patentschrift 4 796 013 wird ein kapazitiver Belegungssensor gelehrt, bei dem die Kapazität zwischen dem Boden des Sitzes und dem Dach des Fahrzeugs erfasst wird. In der US-Patentschrift 4 831 279 wird eine auf Kapazität reagierende Steuerungsschaltung zum Erfassen von flüchtigen kapazitiven Änderungen in Bezug auf das Vorhandensein einer Person gelehrt. In den US-Patentschriften 4 9870 519 und 5 214 388 wird die Verwendung einer Anordnung von kapazitiven Sensoren zum Erfassen der Nähe eines Gegenstands gelehrt. In der US-Patentschrift 5 247 261 wird die Verwendung eines Sensors gelehrt, der zum Messen der Position eines Punkts bezüglich mindestens einer Achse auf ein elektrisches Feld reagiert. In der US-Patentschrift 5 411 289 wird die Verwendung eines in die Rückenlehne des Sitzes integrierten kapazitiven Sensors zum Erfassen des Vorhandenseins eines Insassen gelehrt. In der US-Patentschrift 5 525 843 wird die Verwendung von Elektroden gelehrt, die zwecks Erkennen des Vorhandenseins eines Insassen in den Boden und in die Rückenlehne des Sitzes integriert werden, wobei die Elektroden im Wesentlichen von der Fahrzeugchassis isoliert sind, wenn die Erfassungsschaltung aktiv ist. In der US-Patentschrift 5 602 734 wird eine Anordnung von Elektroden oberhalb des Insassen zwecks Erfassen der Insassenposition anhand des Einflusses des Insassen auf die Kapazität unter den Elektroden gelehrt. In der US-Patentschrift 5 166 679 wird ein kapazitiver Näherungssensor mit einem Reflektor gelehrt, der zum Ändern der Erfassungscharakteristik des Sensors bei derselben Spannung wie das Erfassenselement getrieben wird. In der US-Patentschrift 5 770 997 wird ein kapazitives Erfassungssystem für die Position eines Fahrzeuginsassen gelehrt, bei dem der Sensor ein reflektiertes elektrisches Feld zum Erzeugen eines das Vorhandensein eines Gegenstands anzeigenden Ausgabesignals erzeugt. In den US-Patentschriften 3 943 376, 3 898 427, 5 722 686 und 5 724 024 werden auch kapazitiv-basierende Systeme zum Erfassen von Insassen in Kraftfahrzeugen gelehrt.
Im Stand der Technik werden Systeme gelehrt, die – alleine oder gemeinsam – den Beifahrerluftsack in Gefahrensituationen unterdrücken. Diese Systeme verkörpern unterschiedliche Erfassungstechniken wie z.B. aktive Infrarotsensoren, passive Infrarotsensoren (Wärmedetektoren), Ultraschallsensoren, kapazitive Sensoren, Gewichtssensoren (einschließlich unterschiedlicher Sensortechniken und Messmethoden), Kindersitz-"Etiketten"-Sensoren sowie sichtbasierte Systeme.
Es ist eine Aufgabe dieser Sensoren zu bestimmen, ob sich ein Insasse sehr nahe an der Gasgeneratorklappe sowie im Weg des sich ausbreitenden Luftsacks befindet, insbesondere out-of-position-Insassen und nach hinten schauende Kinder.
Nach der Erfassung müssen diese Systeme die richtige Luftsackausbreitungsstrategie einsetzen, damit der Luftsack an der Beifahrerseite abgeschaltet wird, wenn ein nach hinten weisender Kindersitz vorhanden ist oder wenn sich eine Person zum Zeitpunkt des Erfolgens eines Unfalls innerhalb eines bestimmten Bereichs in der Nähe der Gasgeneratorklappe befindet. Eine für den Sensor komplexe Situation liegt vor, wenn sich ein Gegenstand in dem Gefährdungsbereich, aber kein Teil des Insassen, befindet. Der Luftsack könnte normalerweise noch vorteilhaft für den Insassen sein, besonders wenn der sich in dem Gefährdungsbereich befindende Gegenstand ein Gegenstand mit geringer Dichte bzw. geringer Masse wie z.B. eine Zeitung oder eine Landkarte ist. Systeme, die nur Ultraschall- und optische Erfassungsmechanismen einsetzen, können durch Zeitungen blockiert werden. In manchen Ausgestaltungen werden Ultraschallsensoren durch Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Höhe) beeinflusst, da sich die Schallgeschwindigkeit je nach Umgebung ändert. Jedes Erfassungssystem, das eine freie Sicht zwischen dem Sensor und dem Insassen benötigt, erfordert, dass der Sensor für den Insassen sichtbar ist.
Radarsysteme können zum Messen der Entfernung zu einem Gegenstand eingesetzt werden; es gibt jedoch die Auffassung, dass biologisches Gewebe durch die ununterbrochene Beauschlagung durch einen Radarstrahl beeinträchtigt werden kann. Obgleich es zurzeit kein Nachweise dafür gibt, dass sich ein Niedrigleistungsradar biologisch auswirken würde, besteht diese Auffassung, so dass es unzulässig sein könnte, wenn der Radar ununterbrochen innerhalb einer Fahrgastzelle eines Fahrzeugs einstrahlt. Normalerweise werden zwei oder mehr dieser Sensoren gemeinsam eingesetzt, um Kindersitze, kleine Insassen, leere Sitze, große Insassen und out-of-position-Insassen zu erkennen. Je mehr Sensoren eingesetzt werden, desto besser die Wahrscheinlichkeit eines Hochleistungssystems. Die Kosten von Systemen, die viele Sensoren einsetzen, können jedoch aufgrund der großen Anzahl der Bauteile und der erhöhten Montagekomplexität des Fahrzeugs unzulässig hoch werden.
Sensoren, die die Entfernung zwischen einem Bezugspunkt und der Oberfläche eines Objekts messen, wie z.B. Ultraschall- oder Infrarotstrahlsensoren, neigen auch zu verfälschten Messungen, die zum Beispiel durch das Vorhandensein der Extremitäten eines Insassen bzw. durch das Vorhandensein eines von ihm gehaltenen Gegenstands wie z.B. eines Schals oder einer Zeitung nahe dem Sensor verursacht werden könnten. Diese Sensorarten könnten eingesetzt werden, um den Gefährdungsbereich in der Nähe der Gasgeneratorklappe zu überwachen, sind jedoch mehrfach unvorteilhaft. Insbesondere Systeme auf Infrarotbasis umfassen üblicherweise einen Strahl, der viel schmäler ist als das Volumen des Gefährdungsbereichs, so dass Mehrfachstrahlen u.U. notwendig sind, um einen Gegenstand irgendwo im Gefährdungsbereich sicher zu erfassen. Die Integration von Mehrfachstrahlen führt zu Mehrkosten, Komplexität sowie möglicherweise verlangsamtem Ansprechen. Außerdem würden sowohl Sensoren auf Infrarotstrahl- als auch auf Ultraschallbasis einen erheblichen Hardwareaufwand in der Nähe der Gasgeneratorklappe erfordern, wenn der Gefährdungsbereich in der Nähe des Gasgenerators zu überwachen ist.
Ein Nachteil vieler Insassenerkennungssysteme liegt darin, dass sie nicht die relevantesten Angaben erfassen, um festzustellen, ob sich ein Insasse in einem Gefährdungsbereich um die Gasgeneratorvorrichtung befindet. Oberhalb von dem Beifahrer befindliche Insassenerfassungssystem, die auf die Sitzfläche herunterschauen, bieten die falsche physikalische Perspektive, um den Bereich um die Gasgeneratorklappe direkt zu überwachen. Auch wenn ein optimaler Satz an dachmontierten Sensoren die grobe Position des Insassen sicher erfassen kann – was an sich eine große Herausforderung ist – kann das eigentliche Volumen zwischen der Gasgeneratorklappe und dem Insassen durch den Körper des Insassen für die Sensoren abgeblockt werden. Basieren die Kriterien zum Steuern der Aktivierung eines Luftsackgasgenerators teilweise auf der Basis der Nähe des Körpers des Insassen zur Luftsackgasgeneratorklappe, so können Überkopfsensoren die relevanten Angaben einfach nicht sicher erfassen. Systeme, die nur Ultraschall- und optische Erfassungsmechanismen einsetzen, können durch Zeitungen blockiert werden. In manchen Ausgestaltungen werden Ultraschallsensoren durch Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Höhe) beeinflusst, da sich die Schallgeschwindigkeit je nach Umgebung ändert. Jedes Erfassungssystem, das eine freie Sicht zwischen dem Sensor und dem Insassen benötigt, erfordert, dass der Sensor für den Insassen sichtbar ist.
Einige Insassenerkennungssystem im Stand der Technik versuchen die Art des Insassen bzw. Gegenstands auf dem Sitz an der Beifahrerseite zu erkennen, um z.B. einen nach hinten weisenden Kindersitz von einem normal im Beifahrersitz sitzenden Erwachsenen zu unterscheiden. Dies ist jedoch im Allgemeinen eine große Herausforderung, da es eine große Anzahl an möglichen Situationen gibt. Sensorensysteme, die von Entfernungsmessungen zum Erkennen von Insassensituationen abhängen, verwenden im Allgemeinen Angaben von einer relativ kleinen Anzahl an Raumpunkten, um die jeweilige Art der Belegung des Sitzes aus vielen Möglichkeiten auszuwählen. Die Ergebnisse von diesen Systemen können unsicher sein, da sich eine jeweilige Situation deutlich durch einfache und übliche Umstände wie z.B. das Bedecken des Insassen mit einer Decke verändern kann. Systeme, die die Belegungssituation unterscheiden können, können durch die Unfähigkeit, den Luftsack bei einem Bremsvorgang vor dem Aufprall abzuschalten, beschränkt werden. Außerdem sind die in diesen Systemen verwendeten Algorithmen manchmal so komplex, dass die Leistung manchmal nicht vorhersehbar ist. Obwohl komplexe Algorithmen manchmal den Mangel an direkten sensorischen Angaben ausgleichen können, können dieselben Algorithmen manchmal Leistungsunregelmäßigkeiten schaffen.
WO 99/54174, worauf der Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 beruht, beschreibt ein Insassenerfassungssystem zum Steuern der Aktivierung einer Luftsachgasgeneratorvorrichtung, die ein Radarmodul enthält, deren Aktivierung auf einen Aktivierungssensor reagiert, der entweder auf die Wahrscheinlichkeit eines Aufpralls oder die Wahrscheinlichkeit von Verletzung durch die Luftsackgasgeneratorvorrichtung infolge der Nähe zu dieser anspricht. In einer Ausführung, die auf einen möglichen Aufprall reagiert, aktiviert die Luftsackgasgeneratorvorrichtung das Radarmodul über eine Zeitdauer, um zu erfassen, ob sich ein Insasse innerhalb der Gefährdungszone der Luftsackgasgeneratorvorrichtung befindet. In einer anderen Ausführung reagiert die Aktivierung des Radarmoduls auf einen ständig aktiven Bereichs-/Annäherungssensor. Der Luftsackgasgenerator wird abgeschaltet, wenn ein Insasse innerhalb der Gefährdungszone der Luftsackgasgeneratorvorrichtung detektiert wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung meistert die oben genannten Probleme, indem sie ein radarbasiertes Entfernungsmesssystem zur Verfügung stellt, dessen Aktivierung auf einen ununterbrochen aktiven Aktivierungssensor reagiert, um einen Luftsack zu unterdrücken, falls sich ein Insasse nach dem Beginn eines Fahrzeugaufpralls zu nahe an der Luftsackgasgeneratorklappe befindet. Der ununterbrochen aktive Aktivierungssensor umfasst entweder einen Aufprallsensor oder einen Bereichs-/Annäherungs-Insassensensor, und das radarbasierte Entfernungsmesssystem steht in Verbindung damit. Die vorliegende Erfindung erfasst einen Teil des menschlichen Körpers, der sich zum Zeitpunkt des Aufpralls innerhalb des Gefährdungsbereichs des Luftsackgasgenerators befindet, so dass der Luftsack abgeschaltet bzw. dessen Aufblasgeschwindigkeit verringert werden kann.
Luftsäcke können für nach vorne schauende Insassen, die sich zum Zeitpunkt des Fahrzeugaufpralls zu nahe an dem Luftsackgasgenerator befinden, was z.B. der Fall sein kann, wenn ein nicht angegurtete Insasse einem intensiven Bremsen vor dem Aufprall ausgesetzt wird, gefährlich werden. Um wirksam zu sein, sollte der Sensor das Vorhandensein des Beifahrers in der Nähe des Luftsackgasgenerators innerhalb einer ausreichenden Zeitdauer erfassen, um den Luftsack abzuschalten, während der Beifahrer während des Bremsvorgangs vor dem Aufprall noch durch die Luft "fliegt".
Der bei der vorliegenden Erfindung integrierte Radarsensor ist ausreichend schnell, um die Position eines Insassen innerhalb von mehreren Millisekunden zu erkennen. Ein Nachteil eines Radarsensors, dem die Insassen ausgesetzt werden, sind die möglicherweise nachteilige Auswirkungen – ob echt oder angenommen – aufgrund der Exposition mit der damit verbundenen elektromagnetischen Strahlung. Verbraucher, und daher die Kraftfahrzeughersteller, zögern vielleicht aufgrund von möglichen Gesundheitsbeeinträchtigungen, Radar innerhalb eines Kraftfahrzeugs einzusetzen, trotz des Mangels eines Nachweises, dass ein Niedrigleistungsradar eine biologische Auswirkung haben könnte.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Insassenerfassungssystem bereitzustellen, das bei Integration in ein Insassenrückhaltesystem die Verletzungsgefahr für Insassen durch die zugehörige Luftsackvorrichtung verringert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Insassenerfassungssystem bereitzustellen, das die Exposition eines Insassen mit HF-Strahlung minimiert.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein verbessertes Insassenerfassungssystem bereitzustellen, das feststellen kann, ob sich ein Insasse innerhalb des Gefährdungsbereichs der Luftsackvorrichtung befindet.
Erfindungsgemäß wird ein System zur Erkennung eines Insassen in einem Fahrzeug bereitgestellt, wobei das Fahrzeug einen Luftsack-Gasgenerator zum Entfalten eines Luftsacks als Reaktion auf einen erkannten Aufprall aufweist, mit:

a. einem in einem Fahrzeug einbaubaren Radar-Entfernungsmesser, wobei der Radar-Entfernungsmesser zum Erfassen einer Position eines Insassen in dem Fahrzeug ausgelegt ist;
b. einem Sitzbelegungssensor mit einem Bereichs-/Annäherungssensor, der in dem Fahrzeug einbaubar ist; und
c. einem Mittel zum Steuern einer Aktivierung des Radar-Entfernungsmessers, wobei das Mittel zum Steuern der Aktivierung des Radar-Entfernungsmessers mit dem Bereichs-/Annäherungssensor wirkverbunden ist und den Radar-Entfernungsmesser als Reaktion auf ein Signal von dem Bereichs-/Annäherungssensor aktiviert, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereichs-/Annäherungssensor zum Erfassen einer Position eines Insassen im Verhältnis zu einer Rückenlehne eines Sitzes des Fahrzeugs ausgelegt ist und das Mittel zum Steuern der Aktivierung des Radar-Entfernungsmessers den Radar-Entfernungsmesser als Reaktion auf ein Erkennen durch den Bereichs-/Annäherungssensor eines Insassen nahe der Rückenlehne des Sitzes deaktiviert und wobei der Luftsack-Gasgenerator aktiviert wird, wenn der Bereichs-/Annäherungssensor einen Insassen nahe der Rückenlehne des Sitzes erkennt.

Die vorliegende Erfindung biete eine Vielzahl von entsprechenden Vorteilen, die auch die folgenden umfassen:

1. Ein Radar kann eine Vielzahl an Materialien durchdringen. Die Durchdringungstiefe hängt von dem Material und der Radarfrequenz ab.
2. Der Radar kann eine Zeitung erfassen, er kann jedoch auch Gegenstände über die Zeitung hinaus erfassen.
3. Der Radar hängt von der Lichtgeschwindigkeit ab, die nicht wesentlich über Kraftfahrzeugumgebungen variiert.
4. Der Radar ist ausreichend schnell, um die Steuerung eines Sicherheitsrückhaltesystems zu steuern, da das dazugehörige Entfernungsmessungsverfahren bei Lichtgeschwindigkeit stattfindet und die Entfernungsdaten bei relativ hohen Frequenzen abgetastet werden können.
5. Es befinden sich keine beweglichen Teile in einem Radar.
6. Der im Radar eingesetzte Mechanismus ist nicht auf mechanische Ausrichtungen empfindlich, im Gegensatz zu optischen Entfernungsmesssystemen, die anhand der mechanischen Position von entsprechenden Abbildungsoptiken kalibriert werden.
7. Der Radar kann hinter den Verkleidungsteilen verborgen bleiben, da er durch dünne Kunststofffolien strahlen kann.
8. In einem Ausführungsbeispiel bleibt der Radar inaktiv, bis ein Aufprall tatsächlich beginnt, da die Aktivierung des Radars gemäß einer Kommunikationsstrecke zwischen dem Radarteil und der Vorderaufprallerkennungseinheit auf den Aufprall reagiert. Demgemäß soll keine Gefährdung – real oder auch angenommen – durch biologische Einflüsse aufgrund von dem Radar entstehen, da der Radar über die meiste Zeit inaktiv ist. Wenn der Radar zum Beispiel in Reaktion auf einen Aufprallsensor aktiviert wird, wirkt er erst, wenn ein Aufprall tatsächlich beginnt. Wenn er wirkt, liegt die Leistungsdichte der HF-Energie weit unterhalb von konservativen Industrie- bzw. Regierungsleistungsdichtengrenzen. Die Angaben bezüglich der Fahrzeugbeschleunigung können auch über die Radarvorrichtung mittels eines Bordbeschleunigungssensors erhalten werden, aber diese Angaben werden bevorzugt über Hochgeschwindigkeitskommunikation zwischen dem Radar und der Luftsacksteuerungseinrichtung übergeben, wobei die Luftsacksteuerungseinrichtung steuert, wann die Luftsäcke ausgelöst werden, und entsprechend weiß, wann die Insassenpositionsmessung durch die Radarvorrichtung erforderlich wird.
9. In einer weiteren Ausführung bietet die vorliegende Erfindung auch die Kombination von Sensoren, um eine Auswertung vorzunehmen, ob sich ein Insasse in dem Gefährdungsbereich nahe der Aufblaseinrichtung befindet. Ein Bereichs-/Annäherungssensor, der Ultraschall-, aktive IR-, passive IR-, kapazitive Erkennungs-, Sicht- oder induktive Erkennungstechniken einsetzt, wird zur stetigen Überwachung des Gefährdungsbereichs eingesetzt. Wird ein Gegenstand von dem Bereichs-/Annäherungssensor innerhalb des Gefährdungsbereichs erkannt, wird der Radar zum Bestimmen der Art des Gegenstand wie z.B. einer Person oder einer eine Zeitung oder Landkarte haltenden Person eingeschaltet. Der Radar bleibt inaktiv, bis die Möglichkeit besteht, dass sich die Luftsackgasgeneratoreinrichtung ausbreitet, wenn sich ein Insasse in dem Gefährdungsbereich der Luftsackgasgeneratoreinrichtung befindet, und wenn er aktiviert wird, erfasst der Radar die Position des Insassen, und die Aktivierung der Luftsackgasgeneratoreinrichtung wird als Reaktion darauf gesteuert.
10. Die Verwendung eines Radars zusammen mit kapazitiven oder induktiven Erkennungstechniken ermöglicht es, dass das System zuverlässig zwischen Zeitungen und Insassen in dem Gefährdungsbereich unterscheidet.
11. In einer weiteren Ausgestaltung sieht die vorliegende Erfindung das Steuern der Luftsackgasgeneratoreinrichtung zumindest teilweise auf einen zweiten Insassensensor ansprechend vor, wobei der Radar unter Bedingungen inaktiv bleibt, für welche der zweite Insassensensor feststellt, dass die Luftsackgasgeneratoreinrichtung entweder deaktiviert oder aktiviert werden soll, und aktiviert wird, wenn der zweite Insassensensor feststellt: 1) einen Insassen, der möglicherweise die Aktivierung einer Luftsackgasgeneratoreinrichtung als Reaktion auf einen Aufprall erfordert, und 2) dass der Insasse nicht normal sitzt, so dass er der Gefahr von Verletzungen durch die Ausbreitung der Luftsackgasgeneratoreinrichtung ausgesetzt wird. Der zweite Insassensensor sorgt entsprechend für eine weitere Reduzierung der kumulativen Exposition des Insassen durch Radar.

Diese und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der begleitenden Zeichnungen und angesichts der anhängenden Ansprüche noch besser verständlich.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 stellt ein Blockdiagramm ersten Beispiels gemäß der Lehre von WO 99/54174 dar;
2 stellt ein Blockdiagramm der Insassenerkennungssystemlogik gemäß dem ersten Beispiel dar;
3 stellt ein Blockdiagramm eines zweiten Beispiels gemäß der Lehre von WO 99/54174 dar;
4 stellt ein Blockdiagramm der Insassenerkennungssystemlogik gemäß dem zweiten Beispiel dar;
5 stellt ein Blockdiagramm eines dritten Beispiels gemäß der Lehre von WO 99/54174 dar;
6 stellt ein Blockdiagramm der Insassenerkennungssystemlogik gemäß dem dritten Beispiel dar;
7 stellt eine erste Anordnung der zugehörigen Sensorelemente dar;
8 stellt eine zweite Anordnung der zugehörigen Sensorelemente dar;
9 stellt eine Elektrode eines Bereichs-/Annäherungssensors gemäß der in der 8 dargestellten Anordnung dar;
10 stellt eine dritte Anordnung der zugehörigen Sensorelemente dar;
11 stellt eine Ausführung der vorliegenden Erfindung dar, die eine Ausführung eines zweiten Insassensensors gemäß der vorliegenden Erfindung integriert;
12 stellt ein Kind in einem typischen nach hinten weisenden Kindersitz auf einem Fahrzeugsitz dar, der einen elektrischen Feldsensor als zweiten Insassensensor gemäß der vorliegenden Erfindung integriert;
13 stellt einen Querschnitt einer Ausführung eines elektrischen Feldsensors dar;
14 stellt ein Beispiel einer Erkennungsschaltung für einen elektrischen Feldsensor gemäß der vorliegenden Erfindung dar;
15 stellt den Betrieb von unterschiedlichen Elementen der Erkennungsschaltung gemäß 14 dar;
16a und 16b stellen unterschiedliche kapazitive Sensorenplatten gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung dar;
17 stellt eine alternative kapazitive Sensorenplatte gemäß einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung dar;
18 stellt einen kapazitiven Sensor dar, der eine Vielzahl an Elektroden umfasst.
19 stellt eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung dar, die eine weitere Ausführung eines zweiten Insassensensors gemäß der vorliegenden Erfindung integriert;
20 stellt ein Beispiel eines Algorithmus gemäß der Ausführung aus 19 dar.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
Mit Bezug auf 1 wird ein Insassenerkennungssystem 10 wie in der Druckschrift WO 99/54174 beschrieben und mit einer Radarvorrichtung 12 dargestellt, das einen Entfernungsbereich zwischen 0 und zum Beispiel ca. 1 Meter in ca. 5 Millisekunden oder weniger abtasten kann. Die Radarvorrichtung 12 arbeitet vorzugsweise bei einer Frequenz, die es zulässt, dass sie eine Zeitung durchdringen kann, während sie noch eine niedrige Durchschnittsleistung einsetzt, zum Beispiel zwischen 1 GHz und 100 GHz. Die niedrigeren Frequenzen in diesem Bereich können vorteilhaft sein, da sie wirksamer durch dicke Zeitungen hindurch strahlen als die höheren Frequenzen. Außerdem wird die Betriebsfrequenz angepasst, wenn die Radarvorrichtung 12 so positioniert wird, dass sie durch ein dielektrisches Mittel hindurch strahlt, wie z.B. durch Kunststoffmaterialien einer Luftsacklappe oder eines Armaturenbretts, so dass sich die Radarenergie durch das dielektrische Mittel hindurch ausbreitet. Kostengünstige Kurzpulsradarsystem, auch als "Breitband-" bzw. "Ultrabreitband-" Radar bezeichnet, sind weitere Beispiele für Radarsysteme, die als Radarvorrichtung 12 geeignet sind. Zur Feststellung ob sich ein Teil eines menschlichen Körpers nahe der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 befindet, wird ein Algorithmus bereitgestellt. Er umfasst die Fähigkeit, zwischen einem Gegenstand wie z.B. einer Zeitung und dem Körper eines Insassen zu unterscheiden, so dass der Luftsack nicht durch einen Gegenstand wie z.B. eine Zeitung, der sich in dem Gefährdungsbereich befindet, deaktiviert wird. Die Radarvorrichtung 12 misst die Entfernung zu einem Insassen 15 durch eine von einer Vielzahl an bekannten Techniken, einschließlich Laufzeit, Phasenverschiebung oder Frequenzverschiebung wie bei linearfrequenzmoduliertem kontinuierlichen Wellenradar (LFMCW = linear frequency modulated continuous wave), mittels entweder gepulster Strahlung oder elektromagnetischen kontinuierlichen Wellenradars, wobei von der Radarvorrichtung 12 ausgestrahlte Wellen 18 an einer Reflektionsoberfläche reflektiert und als reflektierte Wellen 20 an die Radarvorrichtung zurückgeführt werden.
Die Radarvorrichtung 12 wird zum Beispiel so in dem Fahrzeug 21 eingebaut, dass sie Gegenstände im Ausbreitungsweg der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 erkennen kann und den Insassen oder eine weitere Oberfläche in einer erheblichen Entfernung über den Gefährdungsbereich hinaus nahe dem Luftsackgasgenerator erkennen kann. Die Radarvorrichtung 12 kann beispielsweise in die Luftsackklappe während des Herstellens/Abformens derselben oder nach dem Abformen der Klappe, integriert werden, und zwar durch Giessen der Leiterplatte der Radarvorrichtung 12 auf die Innenseite der Klappe der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 oder auf die Rückseite der anderen innenliegenden Armaturenbrettteile. Dieser Einbau "unter der Haut" ist vorteilhaft, da er die Möglichkeit minimiert, dass der Radar die Bewegung eines Teils der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 oder des Armaturenbretts als Reaktion auf die hohe Beschleunigung nach dem Aufprall erkennt.
Das Insassenerkennungssystem 10 umfasst ferner einen Aktivierungssensor zum Steuern der Aktivierung der Radarvorrichtung 12 als Reaktion auf die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Fahrzeug 21 in einem Aufprall befindet, oder darauf, dass ein Insasse so positioniert ist, dass er durch einen sich ausbreitenden Luftsack verletzungsgefährdet ist.
Es wird zwischen der Radarvorrichtung 12 und der Steuereinrichtung 14 eine dezidierte Kommunikationsstrecke hergestellt. Bei Erfassen einer hohen Beschleunigung in der vorderen Richtung (typischerweise um 1 g oder höher) erkennt die Steuereinrichtung 14 die Möglichkeit, dass sich das Fahrzeug 21 in einem Aufprall befindet and teilt dies der Radarvorrichtung 12 mit. Wenn z.B. die Fahrzeugbeschleunigung eine Schwelle überschreitet, wie z.B. durch einen einen Aufprall verhindernden Sensor erkannt werden könnte, so wird die Radarvorrichtung 12 aktiviert. Die Hochgeschwindigkeitskommunikationsstrecke kann entweder eine direkte Verbindung sein, z.B. mit Draht oder Glasfaserkabel, oder eine Funkverbindung, z.B. mit Hochfrequenz oder elektromagnetische optische Strahlung. Sobald die Radarvorrichtung 12 die Feststellung einer Insassenposition vornimmt und die Radarvorrichtung 12 erkennt, dass der Insasse 15 so positioniert ist, dass er nicht durch die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 verletzungsgefährdet ist, überträgt die Radarvorrichtung 12 ein Aktivierungssignal an die Steuerungseinrichtung 14. Die Kommunikationen sollten gegen elektromagnetische Störung immun und ausreichend schnell sein, um Zustandsänderungen innerhalb von deutlich weniger als 1 Millisekunde zu ermöglichen. Die Luftsackgasgeneratoreinrichtung wird deaktiviert, entweder wenn die Radarvorrichtung 12 den Fahrzeugsitz 17 als nächstliegenden Gegenstand erkennt – und dabei annimmt, dass der Sitz leer ist – oder wenn die Radarvorrichtung 12 einen Insassen 15 innerhalb der Gefährdungszone der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 erkennt. Es existieren viele mögliche Kommunikationsschemen.
Das Insassenerkennungssystem 10 kann ferner einen Bereichs-/Annäherungssensor 22 umfassen, der feststellt, ob sich der Insasse innerhalb eines vorbestimmten Gefährdungsbereichs nahe der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 befindet. Der Bereichs-/Annäherungssensor 22 verwendet kapazitive, Ultraschall-, optische (einschließlich aktiver oder passiver Infrarot- oder sichtbasierter Systeme), induktive oder Radartechniken. Die Radarvorrichtung 12 wird so in dem Fahrzeug 21 eingebaut, dass sie Gegenstände vor der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 erkennen kann und den Insassen, oder weitere Oberflächen, in einer erheblichen Entfernung über den Gefährdungsbereich hinaus nahe dem Luftsackgasgenerator 16 erkennen kann. Der Bereichs-/Annäherungssensor 22 wird auch so eingebaut, dass er Gegenstände vor der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 erkennen kann. Ein in dem Gefährdungsbereich vor der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 befindlicher Gegenstand würde sowohl von der Radarvorrichtung 12 als auch von dem Bereichs-/Annäherungssensor 22 erkannt werden.
Bei Aktivierung erkennt die Radarvorrichtung 12 den Bereich vor der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16. Eine schnelle Zweiweg-Kommunikationsverbindung wird zwischen der Radarvorrichtung 12 und der Steuereinrichtung 14 bereitgestellt. Zur Feststellung, ob sich das Fahrzeug 21 in einem Aufprall befindet, umfasst die Steuereinrichtung 14 einen Bordbeschleunigungssensor und übermittelt das Stattfinden eines Aufpralls an die Radarvorrichtung 12 mittels der Zweiweg-Kommunikationsverbindung.
Die Steuereinrichtung 14 erkennt die Beschleunigung des Fahrzeugs 21 in Vorwärtsrichtung. Auch bei Frontalaufprällen bei höchster Geschwindigkeit, die den Luftsack benötigen, gibt es immer eine Zeitdauer zwischen dem "ersten Anschein eines Aufpralls" von dem Beschleunigungssensor der Steuereinrichtung und der notwendigen "Zeit zum Abschießen" des Luftsacks. Als erster Anschein eines Aufpralls gilt der Zeitpunkt, an dem der Beschleunigungssensor ein Beschleunigungsniveau feststellt, das bei Fahrten ohne Aufprall nicht festgestellt wird, möglicherweise 1 bis 3 g. Diese Zeitdauer wird durch den Steuereinrichtungsalgorithmus verwendet, um festzustellen, ob der Aufprall so intensiv ist, dass er einen Luftsack benötigt, und wird im Folgenden als "Mindest-Voraufprallzeitdauer" bezeichnet. Die Mindestverzögerung ("Zeit zum Abschießen") hängt von dem Fahrzeug 21 und der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 ab und beträgt üblicherweise mehr als ca. 8 Millisekunden. Während der Mindest-Voraufprallzeitdauer kann die Radarvorrichtung 12 aktiviert werden und eine Feststellung vornehmen, ob sich der Insasse innerhalb des Gefährdungsbereichs des Luftsacks befindet.
Mit Bezug auf die 2 lautet die entsprechende Systemlogik (100) wie folgt:

a. Gibt es im Schritt (104) nach Schritt (102) kein Anzeichen eines Aufpralls von der Steuereinrichtung (14), so bleibt die Radarvorrichtung 12 inaktiv.
b. Gibt es im Schritt (104) ein Anzeichen für einen Aufprall, so teilt dies die Steuereinrichtung 14 im Schritt (106) der Radarvorrichtung 12 mit, so dass der Radar zur Aktivierung veranlasst wird, um im Schritt (108) festzustellen, ob sich ein Insasse im Gefährdungsbereich des Luftsackgasgenerators 16 befindet, und diese Information innerhalb der Mindest-Voraufprallzeitdauer der Steuereinrichtung 14 zu übertragen.
i) Befindet sich im Schritt (110) ein Insasse in dem Gefährdungsbereich, teilt dies die Radarvorrichtung 12 der Steuereinrichtung 14 mit, so dass die Steuereinrichtung 14 im Schritt (112) deaktiviert wird.
ii) Befindet sich im Schritt (110) kein Insasse in dem Gefährdungsbereich, teilt dies die Radarvorrichtung 12 der Steuereinrichtung 14 mit, damit die Steuereinrichtung 14 im Schritt (114) aktiviert wird, dabei wird im Schritt (116) weiterhin über einen verlängerten Zeitraum, möglicherweise mehrere Sekunden, nach einem Insassen im Gefährdungsbereich gesucht. Erkennt die Radarvorrichtung 12 während dieses verlängerten Überwachungszeitraums einen Insassen im Gefährdungsbereich, wird diese Information der Steuereinrichtung 14 mitgeteilt, so dass die Steuereinrichtung 14 im Schritt (112) deaktiviert wird. Sonst wird die Radarvorrichtung 12 im Schritt (118) nach dem verlängerten Zeitraum deaktiviert.
c. Erkennt das Aufprallerkennungssystem in der Steuereinrichtung 14 im Schritt (122) nach Schritt (102) einen Aufprall, für welchen ein Luftsackgasgenerator benötigt wird, und wird im Schritt (124) die Steuereinrichtung 14 aktiviert, wird im Schritt (126) die Steuereinrichtung 14 aktiviert, möglicherweise als Reaktion auf die Entfernungsmessung von der Radarvorrichtung 12.

Mit Bezug auf die 3 erkennt bei Aktivierung die Radarvorrichtung 12 einen Bereich nahe der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 mittels eines Bereichs-/Annäherungssensors 22 wie oben erläutert.
Die zwei Sensoren werden gemeinsam eingesetzt, um genau festzustellen, ob sich ein Insasse im Gefährdungsbereich des Luftsackgasgenerators befindet. Bis ein Gegenstand durch den Bereichs-/Annäherungssensor 22 erkannt wird, bleibt die Radarvorrichtung 12 inaktiv und danach wird die Radarvorrichtung 12 aktiv und stellt fest, ob der im Gefährdungsbereich befindliche Gegenstand Teil des Insassen ist.
Mit Bezug auf die 4 lautet die entsprechende Systemlogik (200) wie folgt:

a. Erkennt der Bereichs-/Annäherungssensor 22 im Schritt (204) nach Schritt (202) keinen Gegenstand im Gefährdungsbereich der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16, so bleibt die Radarvorrichtung 12 inaktiv.
b. Erkennt im Schritt (204) der Bereichs-/Annäherungssensor 22 einen Gegenstand im Gefährdungsbereich der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16, so wird im Schritt (206) die Radarvorrichtung 12 aktiviert, um im Schritt (208) festzustellen, ob sich ein Insasse im Gefährdungsbereich der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 befindet.
i) Befindet sich im Schritt (210) ein Insasse in dem Gefährdungsbereich, teilt dies die Radarvorrichtung 12 der Steuereinrichtung 14 mit, so dass die Steuereinrichtung 14 im Schritt (212) deaktiviert wird.
ii) Befindet sich im Schritt (210) kein Insasse in dem Gefährdungsbereich, teilt dies die Radarvorrichtung 12 der Steuereinrichtung 14 mit, dabei wird im Schritt (216) weiterhin über einen verlängerten Zeitraum, möglicherweise mehrere Sekunden, nach einem Insassen im Gefährdungsbereich gesucht. Erkennt die Radarvorrichtung 12 während dieses verlängerten Überwachungszeitraums einen Insassen im Gefährdungsbereich, wird diese Information der Steuereinrichtung 14 mitgeteilt, so dass die Steuereinrichtung 14 im Schritt (212) deaktiviert wird. Sonst wird die Radarvorrichtung 12 im Schritt (218) nach dem verlängerten Zeitraum deaktiviert.
c. Erkennt das Aufprallerkennungssystem in der Steuereinrichtung 14 im Schritt (222) nach Schritt (220) einen Aufprall, für welchen ein Luftsackgasgenerator benötigt wird, und wird im Schritt (224) die Steuereinrichtung 14 aktiviert, wird im Schritt (226) die Steuereinrichtung 14 aktiviert, möglicherweise als Reaktion auf die Entfernungsmessung von der Radarvorrichtung 12.

Gemäß einer anderen Anordnung des Aktivierungssensors kann die Radarvorrichtung 12 einen Beschleunigungssensor umfassen, der die Möglichkeit einer Luftsackausbreitung erfasst, wobei diese Anordnung jedoch weniger bevorzugt wird, und zwar wegen einer möglichen Zeitverzögerung zwischen den an der Steuereinrichtung 14 und den an der Radarvorrichtung 12 erkannten hohen Beschleunigungen.
Mit Bezug auf die 5, die eine dritte Anordnung darstellt, die im wesentlichen eine Kombination aus den ersten zwei Anordnungen ist, ist die Radarvorrichtung 12 inaktiv, bis die Steuereinrichtung 14 ein Anzeichen eines Aufpralls oder der Bereichs-/Annäherungssensor 22 einen Gegenstand im Gefährdungsbereich der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 erkennt. Bei Aktivierung erkennt die Radarvorrichtung 12 den Bereich nahe der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16.
Die zwei Sensoren werden gemeinsam eingesetzt, um genau festzustellen, ob sich ein Insasse im Gefährdungsbereich des Luftsackgasgenerators 16 befindet. Wird ein Gegenstand durch den Bereichs-/Annäherungssensor 22 erkannt, wird die Radarvorrichtung 12 aktiviert und sie stellt fest, ob der Gegenstand im Gefährdungsbereich Teil eines Insassen ist.
Eine schnelle Zweiweg-Kommunikationsverbindung wird zwischen der Radarvorrichtung 12 und der Steuereinrichtung 14 bereitgestellt. Zur Feststellung, ob sich das Fahrzeug 21 in einem Aufprall befindet, umfasst die Steuereinrichtung 14 einen Bordbeschleunigungssensor und übermittelt das Stattfinden eines Aufpralls an die Radarvorrichtung 12 mittels der Zweiweg-Kommunikationsverbindung.
Mit Bezug auf die 6 lautet die entsprechende Systemlogik (300) wie folgt:

a. Erkennt im Schritt (303) nach Schritt (301) der Bereichs-/Annäherungssensor 22 keinen Gegenstand im Gefährdungsbereich der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 und gibt es im Schritt (304) nach Schritt (302) kein Anzeichen eines Aufpralls von der Steuereinrichtung 14, so bleibt die Radarvorrichtung 12 inaktiv.
b. Erkennt im Schritt (303) der Bereichs-/Annäherungssensor 22 einen Gegenstand im Gefährdungsbereich der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 oder gibt es im Schritt 304 eine Wahrscheinlichkeit eines Aufpralls, so wird im Schritt (306) die Radarvorrichtung 12 aktiviert, um festzustellen, ob sich ein Insasse im Gefährdungsbereich der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 befindet.
i) Befindet sich im Schritt (310) nach Schritt (308) ein Insasse in dem Gefährdungsbereich, teilt dies die Radarvorrichtung 12 der Steuereinrichtung 14 mit, so dass die Steuereinrichtung 14 im Schritt (312) deaktiviert wird.
ii) Befindet sich im Schritt (310) kein Insasse in dem Gefährdungsbereich, teilt dies die Radarvorrichtung 12 der Steuereinrichtung 14 im Schritt (314) mit, dabei wird im Schritt (316) über einen verlängerten Zeitraum, möglicherweise mehrere Sekunden, weiterhin nach einem Insassen im Gefährdungsbereich gesucht. Erkennt die Radarvorrichtung 12 während dieses verlängerten Überwachungszeitraums einen Insassen im Gefährdungsbereich, wird diese Information der Steuereinrichtung 14 mitgeteilt, so dass die Steuereinrichtung 14 im Schritt (312) deaktiviert wird. Sonst wird die Radarvorrichtung 12 im Schritt (318) nach dem verlängerten Zeitraum deaktiviert.
d. Erkennt das Aufprallerkennungssystem in der Steuereinrichtung 14 im Schritt (322) nach Schritt (302) einen Aufprall, für welchen ein Luftsackgasgenerator benötigt wird, und wird im Schritt (324) die Steuereinrichtung 14 aktiviert, wird im Schritt (326) die Steuereinrichtung 14 aktiviert, möglicherweise als Reaktion (328) auf die Entfernungsmessung von der Radarvorrichtung 12.

Gemäß den zweiten und dritten Anordnungen wird der Bereichs-/Annäherungssensor 22 verwendet, um die Radarvorrichtung 12 auszulösen, wenn ein Gegenstand im Gefährdungsbereich erkannt wird. Damit dies wirksam wird, sollte der Bereichs-/Annäherungssensor 22 ausreichend schnell sein, so dass die Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt, zu dem der Gegenstand den Gefährdungsbereich durchdringt, und dem Zeitpunkt, zu dem die Radarvorrichtung 12 aktiviert wird, ausreichend klein ist (vorzugsweise weniger als 2 Millisekunden). Aktive IR-Sensoren, die die Position eines abgebildeten Lichtpunktes verwenden, können ausreichend schnell sein, da die tatsächliche Position des Punkts effektiv innerhalb weniger Nanosekunden aktualisiert wird. Kapazitive Sensoren können auch ausreichend schnell sein.
Ultraschallsensoren weisen eine inhärente Verzögerung auf, da die Schallgeschwindigkeit ca. 13 Zoll pro Millisekunde beträgt. Erstreckt sich die zu messende Entfernung nur auf ca. 8 Zoll, stellt dies keine nicht nutzbare Verzögerung dar. Wartet jedoch der Ultraschallsensor, bis der Puls aus seiner weitmöglichsten Entfernung reflektiert wird, kann die Verzögerung mehr als 10 Millisekunden werden. Es gibt mehrere Möglichkeiten, diese Verzögerung zu minimieren.
Ein Verfahren verwendet zwei Ultraschallmessgeber. Ein Messgeber sendet den Ultraschallstrahl aus, der kontinuierlich frequenzmäßig überstrichen wird, z.B. ein Zirpsignal. Der zweite Messgeber horcht einfach auf den reflektierten Strahl. Jede Entfernung weist eine bekannte Frequenzverschiebung zwischen der "aktuell" ausgesandten und der "aktuell" empfangenen Frequenz auf. Dieses Frequenzmodulationskonzept wird in Radarsystemen verwendet. Ein weiteres Verfahren ist das Aussenden eines Pulses von einem einzigen Messgeber, sobald der vorherige Puls empfangen wird.
Als Bereichs-/Annäherungssensor 22 bietet ein kapazitiver Sensor mehrere Vorteile. Diese Vorteile umfassen:

1. Wie beim Radar kann der kapazitive Sensor auch durch den Kunststoff auf der Oberfläche des Armaturenbretts vor dem Insassen verborgen werden.
2. Der kapazitive Sensor ist relativ immun gegen das Erfassen von Gegenstandsarten wie eine Zeitung bzw. Gegenständen, die nur mangelhaft mit Masse verbunden sind. Bei Kondensation oder einem weiteren isolierten Radarreflektor innerhalb von dem Gefährdungsbereich ist diese Eigenschaft hilfreich.
3. Der Mangel des kapazitiven Sensors bezüglich einer hochgenauen Entfernungsmessung und der Unempfindlichkeit gegenüber Zeitungen ergänzt die Fähigkeit des Radars, die Entfernung zu messen und eine Zeitung zu erkennen.
4. Ein Problem bei einem kapazitiven Sensor liegt darin, dass kleine Änderungen beim Offset des Sensors ausreichend groß sein können, um unbeabsichtigterweise anzuzeigen, dass sich der Insasse an der äußeren Hüllkurve des Bereichs des kapazitiven Sensors befindet. Wird der Radar aufgrund dieser Offsetverschiebung aktiviert, kann der Radar feststellen, ob sich ein Gegenstand innerhalb des Gefährdungsbereichs befindet. Befindet sich kein Gegenstand innerhalb des Gefährdungsbereichs, kann die Schwefle des kapazitiven Sensors auf eine neues "zielfreies" Niveau eingestellt werden.

Die Radarvorrichtung 12 sowie der Bereichs-/Annäherungssensor 22 können in unterschiedlichen Positionen aufgestellt werden. In einer Stellung werden die Sensoren oberhalb von bzw. so nahe wie möglich an der Luftsackgasgeneratoreinrichtungsklappe eingebaut. Die Sensoren erfassen in die Richtung der Luftsackausbreitung, da diese den gefährlichsten Bereich darstellt. Die Sensoren können auch seitlich der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 angeordnet werden, um über den Bereich vor dem Luftsackgasgenerator zu erfassen. Die Sensorstrahlen können auch so positioniert werden, dass sie sich vor dem Luftsackgasgenerator parallel zur Stirnfläche der Luftsackgasgeneratorklappe schneiden.
Bezüglich der 7 befindet sich die Radarvorrichtung 12 unterhalb von der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 und beobachtet den Insassen 15 durch die Verkleidung des Armaturenbretts. Der Bereichs-/Annäherungssensor 22 umfasst einen kapazitiven Sensor mit einer in der Klappe 26 der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 eingebauten kapazitiven Erfassungselektrode 24.
Bezüglich der 8 und 9 befindet sich die Radarvorrichtung 12 an einer separaten Position von der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 und betrachtet den Insassen 15 durch eine Öffnung 28 in einer im Armaturenbrett eingebauten kapazitiven Erfassungselektrode 24.
Bezüglich der 10 wird die Radarvorrichtung 12 in der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 eingebaut und betrachtet den Insassen 15 durch den Luftsack 30 der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16. Die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 umfasst einen Gasgenerator 32 zum Ausbreiten des Luftsacks 30.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein zweiter Insassensensor 200 zum Erkennen des Vorhandenseins eines normal sitzenden Insassen verwendet, für den die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 als Reaktion auf einen Aufprall aktiviert werden soll. Bei einem gegebenen Aufprall sollte zum Beispiel, wenn der Kopf und Oberkörper eines Insassen ausreichend entfernt von der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 sind, so dass der Insasse nicht einer höheren Gefahr einer Verletzung durch das Ausbreiten der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 als ohne die Ausbreitung derselben ausgesetzt wird, die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 als Reaktion auf diesen Aufprall ausgebreitet werden. Erkennt der zweite Insassensensor 200, dass der Insasse normal sitzt, setzt sich die Aktivierung der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 fort und die Radarvorrichtung 12 wird nicht zum Erfassen weiterer Gegenstände im Gefährdungsbereich 204 aktiviert, da bei der Reaktion auf einen Aufprall ausreichender Intensität angenommen wird, dass ein normal sitzender Insasse von der Aktivierung der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 profitiert, unabhängig davon ob seine Hände sich im Gefährdungsbereich 204 der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 befinden oder nicht. Dadurch dass die Radarvorrichtung 12 nicht aktiviert wird, wenn ein normal sitzender Insasse durch den zweiten Insassensensor 200 erkannt wird, würde die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 entsprechend dann als Reaktion auf das Erkennen der Hände des Insassen im Gefährdungsbereich 204 durch die Radarvorrichtung 12 nicht deaktiviert, was sonst ohne einen derartigen zweiten Insassensensor 200 erfolgen könnte.
Beispiele für unterschiedliche Insassenerkennungssystem und für Sensoren, die ganz oder teilweise einen normal sitzenden Insassen von anderen Sitzbelegungsszenarien unterschieden können, werden in den vorgenannten Patentanmeldungen offenbart und beansprucht, die durch Bezug hier aufgenommen wurden.
Beispielhaft mit Bezug auf die 11 kann ein zweiter Insassensensor 200 einen elektrischen Feldsensor 100 zum Erkennen, ob sich ein nach vorne schauender Insasse auf der Sitzfläche 42 eines Fahrzeugsitzes 17 befindet, umfassen; und/oder einen zweiten Bereichs-/Annäherungssensor 222 zum Messen der Nähe eines Oberkörpers des Insassen zur Rückenlehne 46 des Fahrzeugssitzes 17.
Der elektrische Feldsensor 100 wird in dem Sitzboden 42 unterhalb der Sitzhülle 43 und nahe der Oberseite des Schaumpolsters 44 positioniert. Der elektrische Feldsensor 100 befindet sich typischerweise in dem Sitzboden 42 des Beifahrer-Fahrzeugsitzes 17, auch wenn er sich in anderen Sitzpositionen befinden kann, an denen sich ein zu erfassender Kindersitz befinden kann. Der elektrische Feldsensor 100 umfasst zum Beispiel eine kapazitive Erfassungsplatte 102, die mindestens eine Elektrode 103 umfasst, die mit einer Elektronikeinrichtung 104 verbunden ist, die eine Erfassungschaltung 106 enthält, die zur Durchführung der Kapazitätsmessung notwendig ist, wobei bevorzugt die Kapazität mindestens einer Elektrode 103 bezüglich einer Schaltungsmasse 105 gemessen wird. Der elektrische Feldsensor 100 wird mit einer Steuereinrichtung 14 wirkverbunden, die die Aktivierung eines Sicherheitsrückhaltesystems 38, beispielsweise einer Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16, in Reaktion auf eine erfassten Art und Sitzkonfiguration eines Gegenstands oder eines Insassen 15 auf dem Fahrzeugsitz 17 steuert.
Der zweite Bereichs-/Annäherungssensor 222 stellt fest, ob sich der Insasse 15 innerhalb eines vorbestimmten Bereichs nahe der Rückenlehne 46 des Fahrzeugsitzes 17 befindet. Der zweite Bereichs-/Annäherungssensor 222 umfasst beispielsweise einen Bereichssensor, der die Entfernung zwischen dem Insassen 15 und der Rückenlehne 46 entweder unmittelbar oder mittelbar misst. Der zweite Bereichs-/Annäherungssensor 222 umfasst entweder einen Bereichssensor, der die Entfernung zwischen einem Gegenstand und der Rückenlehne 46 eines Fahrzeugsitzes misst, z.B. einen aktiven Infrarotsensor, einen optischen Sensor, einen Sichtsensor oder einen Ultraschall-Entfernungsmesssensor oder einen Näherungssensor, der auf die Nähe eines Gegenstands zur Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes reagiert, z.B. einen elektrischen Feldsensor, einen kapazitiven Sensor also besondere Ausführung desselben oder einen induktiven Sensor.
Die 11 verdeutlicht einen zweiten Bereichs-/Annäherungssensor 222, der einen zweiten elektrischen Feldsensor 206, z.B. einen kapazitiven Sensor, umfasst. Die Erfassungsschaltung 106 des ersten elektrischen Feldsensors 100 kann so ausgelegt werden, dass sie auch die entsprechende Kapazitätsmessung des zweiten elektrischen Feldsensors 206 des zweiten Bereichs-/Annäherungssensors 222 durchführt. Der zweite elektrische Feldsensor 206 des zweiten Bereichs-/Annäherungssensors 222 kann beispielsweise eine relativ kleinere Ausführung des ersten elektrischen Feldsensors 100 im Sitzboden sein, z.B. mittels einer Erfassungsschaltung 106, die so ausgelegt ist, dass sie eine Empfindlichkeit bis zu ca. 50 Millimeter (2 Zoll) erreicht und die Fläche über die Rückenlehne erfasst, die sich zwischen ca. 250 Millimeter (10 Zoll) und 450 Millimeter (18 Zoll) von dem Sitzboden 42 erstreckt, entsprechend der Fläche, an der Insassen normalerweise gegen die Rückenlehne drücken. Bei dieser Auslegung kann der zweite elektrische Feldsensor 206 in der Rückenlehne 46 verwendet werden, um zu erkennen, wenn sich der Insasse innerhalb von ca. 2 Zoll von der Rückenlehne 46 befindet.
Sitzt der Insasse gegen die Rückenlehne 46, wird angenommen, dass sich sein Kopf und Oberkörper außerhalb des Gefährdungsbereichs 204 der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 befinden, so dass es sicher wäre, die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 zu aktivieren, so dass die Radarvorrichtung 12 nicht aktiviert werden muss, um das Vorhandensein eines Insassen nahe dem Gefährdungsbereich 204 der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 festzustellen.
Der Geltungsbereich des zweiten Insassensensors 200 gemäß der vorliegenden Erfindung beschränkt sich nicht auf die obigen Beispiele oder Anwendungen, die durch Bezug aufgenommen wurden. Weitere Beispiele eines zweiten Insassensensors 200 umfassen kapazitive oder induktive Sensoren im Dachhimmel des Fahrzeugs, Ultraschallsensoren im Dachhimmel des Fahrzeugs oder in der Rückenlehne 46, aktive infrarotbasierte Entfernungsmesssensoren nahe dem Dachhimmel des Fahrzeugs oder der Rückenlehne 46, passive Infraroterfassung von nahe dem Dachhimmel und sichtbasierte Sensoren mit einer Perspektive zum Betrachten des Beifahrersitzes. Der zweite Insassensensor 200 wird so ausgewählt, dass kein echtes oder angenommenes Risiko für den Insassen entsteht. Der zweite Insassensensor 200 hat vorzugsweise eine Abtastperiode von weniger als ca. 50 Millisekunden und noch bevorzugter von weniger als 10 Millisekunden, so dass es möglich wird, dass die Radarvorrichtung 12 anfangen kann, die Insassenposition zu erfassen, bevor der Insasse 15 den Gefährdungsbereich 204 erreicht.
Anders ausgedrückt ist der zweite Insassensensor 200 eine Art Aktivierungssensor, die die Aktivierung der Radarvorrichtung 12 veranlasst, wenn ein Insasse 15 also nicht in einer normalen Sitzposition erfasst wird. Der zweite Insassensensor 200 wird verwendet, um die Radarvorrichtung 12 dazu auszulösen, das Abtasten zu beginnen, um festzustellen ob ein Insasse 15 sich entweder in Richtung oder im Gefährdungsbereich 204 der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 bewegt.
Bei Betrieb erhöht ein auf dem Sitzboden 42 des Fahrzeugsitzes 17 sitzender Insasse 15 die durch die Sensorschaltung 106 erfasste Kapazität des elektrischen Feldsensors 100 ausreichend, um der Steuereinrichtung 14 anzuzeigen, dass ein Insasse 15 nahe dazu sitzt. Der zweite Bereichs-/Annäherungssensor 222 stellt fest, ob sich der Oberkörper des Insassen 15 nahe der Rückenlehne 46 befindet. Die Signale von dem elektrischen Feldsensor 100 und dem zweiten Bereichs-/Annäherungssensor 222 sind mit der Steuereinrichtung 14 wirkverbunden, die gemäß bekannten analogen, digitalen oder Mikroprozessorschaltungen und Software arbeitet. Ein Aufprallsensor 60 sowie die Radarvorrichtung 12 sind auch mit der Steuereinrichtung 14 wirkverbunden.
Erkennt der zweite Bereichs-/Annäherungssensor 222 einen Insassen 15, der mit dem Oberkörper nahe der Rückenlehne 46 auf dem Fahrzeugsitz 17 sitzt, so deaktiviert die Steuereinrichtung 14 die Radarvorrichtung 12 – damit der Insasse 15 nicht unnötigerweise entsprechender elektromagnetischer Strahlung ausgesetzt wird – und aktiviert die Aktivierung der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 als Reaktion auf den Aufprallsensor 60. Als Reaktion auf einen von dem Aufprallsensor 60 erfassten Aufprall erzeugt die Steuereinrichtung 14 in dieser Situation ein Signal 70, das mit einem oder mehreren Initiatoren 72 einer oder mehrerer Gasgeneratoren 32, die in einer Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 eingebaut sind, wirkverbunden ist, um dadurch die Aktivierung der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 zu steuern, um so den Luftsack 30 bei Bedarf aufzublasen, um den Insassen 15 vor einer Verletzung zu schützen, die sonst durch den Aufprall verursacht werden könnte. Die zur Durchführung dieser Vorgänge notwendige elektrische Energie wird durch eine Stromquelle 33, vorzugsweise die Fahrzeugbatterie, bereitgestellt. Ein mit dem Oberkörper gegen oder nahe der Rückenlehne 46 sitzender Insasse 15 sitzt in einer geeigneten Position zum Ausbreiten einer Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 als Reaktion auf einen Aufprall, und Gegenstände oder Gliedmaßen nahe der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 können vernachlässigt werden und müssen daher nicht durch die Radarvorrichtung 12 erfasst werden.
Erkennt der erste elektrische Feldsensor 100 einen auf dem Fahrzeugsitz 17 sitzenden Insassen 15, aber erkennt der zweite Bereichs-/Annäherungssensor 222 den mit dem Oberkörper nahe der Rückenlehne 46 sitzenden Insassen 15 nicht, so aktiviert die Steuereinrichtung 14 die Radarvorrichtung 12 dazu, die Entfernung bzw. Nähe des Insassen 15 relativ zur Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 zu messen.
Erfasst die Radarvorrichtung 12 einen Insassen 15 innerhalb des Gefährdungsbereichs 204 der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16, so deaktiviert die Steuereinrichtung 14 die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16, damit sie sich nicht als Reaktion auf einen von dem Aufprallsensor 60 erfassten Aufprall aufblasen kann.
Bei Aktivierung kann die Radarvorrichtung 12 entweder kontinuierlich, intermittierend oder als Reaktion auf die Wahrscheinlichkeit eines Aufpralls aktiviert werden, z.B. als Reaktion auf eine durch den Aufprallsensor 60 erfasste Beschleunigung, die eine relative niedrige Höhe überschreitet, oder auf ein Signal von einem einen Aufprall verhindernden Sensor, einen Aufprall vorhersehenden Sensor oder ein mit dem Bremsen des Fahrzeugs verbundenen Signal.
Der erste elektrische Feldsensor 100 sowie, falls beide vorhanden sind, der zweite Bereichs-/Annäherungssensor 222 können ausgelegt werden, um Informationen auszutauschen, zum Beispiel für Diagnostikzwecke. Wenn zum Beispiel der zweite Bereichs-/Annäherungssensor 222 konsequent einen Insassen 15 nahe der Rückenlehne 46 erkennt, aber der erste elektrische Feldsensor 100 keinen Insassen 15 erfasst, könnte ein Fehler im System vorliegen. Außerdem können der erste elektrische Feldsensor 100 und/oder der zweite Bereichs-/Annäherungssensor 222 jeweils mittels Messungen von der Radarvorrichtung 12 ähnlich diagnostiziert werden.
Gemäß einer noch weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung erkennt der zweite Insassensensor 200 die entsprechende Insassensituation, zum Beispiel, ob die Sitzbelegung so ist, dass die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 deaktiviert werden soll, zum Beispiel wenn der Beifahrersitz leer ist oder wenn ein nach hinten weisender Kindersitz vorhanden ist. Ist die Sitzbelegungssituation so ist, dass die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 bevorzugt deaktiviert wird, so verbleibt die Radarvorrichtung 12 als Reaktion auf den zweiten Insassensensor 200 solange inaktiv, bis sich die Sitzbelegungssituation ändert. Die in den oben genannten Patenanmeldungen offenbarten und beanspruchten Insassenerkennungssysteme, die durch Bezug aufgenommen wurden, stellen Beispiele eines zweiten Insassensensors 200 dar, der zur Erkennung von Sitzbelegungssituationen gemäß der vorliegenden Erfindung Verwendung finden kann. Weitere Beispiele für Sensoren, die als zweiten Insassensensor 200 verwendet werden können, umfassen einen auf Gewicht basierten Sensor, einen kapazitiven Sensor im Sitzboden, ein sichtbasiertes System, Entfernungsmesssysteme mittels Ultraschall oder Infrarot, oder ein Mustererkennungssystem im Sitzboden, das Kraft erfassende Widerstände oder Biegungssensoren einsetzt, oder jede Kombination dieser oben genannten Sensoren, zusammen mit einem entsprechenden Algorithmus zum Erkennen einer Sitzbelegungssituation aus den erfassten Informationen.
Der erste elektrische Feldsensor 100 kann zum Erfassen eines nach hinten weisenden Kinder- oder Babysitzes 600 eingesetzt werden, da das in einem nach hinten weisenden Kindersitz befindliche Kind 602 keine große Fläche seines Körpers nahe dem Sitzboden 42 und der darin enthaltenen kapazitiven Erfassungsplatte 102 hat. Die 12 verdeutlicht zum Beispiel die Ausrichtung eines Kindes 602 in einem typischen nach hinten weisenden Kindersitz 600. Die Sitzkontur 604 innerhalb des nach hinten weisenden Kindes- oder Babysitzes 600 ist derart, dass sich das Gesäß des Kindes 602 am nächsten zum Sitzboden 42 des Fahrzeugsitzes 17 befindet. Üblicherweise besteht eine deutliche Spalte 606, bis zu mehreren Zoll, zwischen dem Kind 602 und dem Sitzboden 42 des Fahrzeugsitzes 17. Da ein Kindersitz 600 aus Kunststoff besteht, beeinflusst der Sitz selber den elektrischen Feldsensor 100 nicht wesentlich. Auch bei einem nach hinten weisenden Kindersitz 600, bei dem die Spalte 606 zwischen dem Kind 602 und dem Sitzboden 42 des Fahrzeugsitzes 17 relativ klein ist, bewirkt die innere Sitzkontur 604 immer noch eine deutliche Spalte zwischen der kapazitiven Erfassungsplatte 102 und sämtlichen Teilen des Kindes 602 mit Ausnahme des Gesäßes. Da nur ein kleiner Teil der Oberfläche des Kindes 602 nahe der kapazitiven Erfassungsplatte 102 liegt, ist die von dem elektrischen Feldsensor 100 gemessene Kapazität relativ gering und noch spezifischer kleiner als die Schwellenkapazität, C_orm.
Eine mögliche Schwäche eines elektrischen Feldsensors 100 ist der signifikante Einfluss, den Flüssigkeiten nahe der Elektrode 103 auf die Kapazität der Elektrode 103 bezüglich der Schaltungsmasse 105 oder bezüglich einer zweiten Elektrode ausüben können. Auf dem Schaumpolster 44 verschüttete und durch ihn absorbierte Flüssigkeiten können zum Beispiel die Kapazität der Elektrode 103 bezüglich der Schaltungsmasse 105 erhöhen. Bezüglich der 13 kann der elektrische Feldsensor 100 ausgelegt werden, um den Einfluss eines Einnässens des Schaumpolsters 44 durch Einbau einer angetriebenen Abschirmung 704 und/oder einer Erdungsebene 706 unterhalb der Sensorelektrode 702 in einer alternativen kapazitiven Erfassungsplatte 102.1 zu mindern. Die angetriebene Abschirmung 704 stellt einfach einen zweiten Leiter unterhalb von dem Leiter der Sensorelektrode 702 dar, die mit demselben Potential wie die Sensorelektrode 702 angetrieben wird. Im Ergebnis gibt es kein elektrisches Feld zwischen der Sensorelektrode 702 und der angetriebenen Abschirmung 704. Die angetriebene Abschirmung 704 eliminiert die kapazitätserfassende Fähigkeit der kapazitiven Erfassungsplatte 102.1 an der Seite der Sensorelektrode 702, an der sich die angetriebene Abschirmung 704 befindet. Die kapazitive Erfassungsplatte 102.1 wird weiter durch eine Erdungsebene 706 unterhalb der angetriebenen Abschirmung 704 verbessert, so dass die die angetriebene Abschirmung 704 antreibende Schaltung eine stetige Last treibt.
Im Unterschied zu dem kapazitiven Näherungssensor aus der US-Patentschrift 5 166 679 sind die angetriebene Abschirmung 704 und/oder die Erdungsebene 706 zum Beispiel nahezu gleich oder geringfügig größer als die Sensorelektrode 702 und sind vorgesehen, um die Auswirkungen von Flüssigkeit im Schaumpolster 44 unterhalb der angetriebenen Abschirmung 704 und/oder der Erdungsebene 706 auf die Kapazität der Sensorelektrode 702 zu minimieren, anstatt den Bereich und die Empfindlichkeit des elektrischen Feldsensors auszudehnen. Die angetriebene Abschirmung 704 sowie die Sensorelektrode 702 überdecken im Wesentlichen die gesamte auf dem Fahrzeugsitz 17 zu erfassende Fläche.
Alternativ dazu sind die Elemente der kapazitiven Erfassungsplatte 102 spärlich über den Fahrzeugsitz 17 verteilt und überdecken dabei eine kleinere Fläche als die gesamte auf dem Fahrzeugsitz 17 zu erfassende Fläche. Ein Durchschnittsfachmann erkennt, dass die kapazitive Erfassungsplatte 102 sowie die Elemente derselben in unterschiedlichen Formen ausgestaltet werden können, ohne dabei von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die Kapazität der kapazitiven Erfassungsplatte 102 relativ zur Schaltungsmasse 105 ist relativ gering, beispielsweise weniger als ca. 300 PicoFarad. Der in der Umgebung eines Kraftfahrzeugs mögliche Temperaturbereich kann die Bauteile der Erfassungsschaltung 106 deutlich beeinflussen und einen Versatz verursachen, der fälschlicherweise als Messung ausgelegt werden kann, die zur fehlerhaften Aktivierung des Sicherheitsrückhaltesystems 38 durch die Steuereinrichtung 14 führen könnte. Die Auswirkungen dieses Versatzes können durch den Einbau eines temperaturstabilen Bezugskondensators in der Erfassungsschaltung 106 gemildert werden, der anstatt der Erfassungselektrode 103 geschaltet wird, um ein Mittel zum Durchführen von kapazitiven Vergleichsmessungen bereitzustellen. Da der Bezugskondensator so ausgewählt werden kann, dass sein Wert sehr stabil über Temperaturen liegt, kann jeder Versatz erkannt und quantifiziert werden, und diese Informationen können zum Verändern der Entscheidungsschwelle verwendet werden.
Bezüglich der 14, die eine beispielhafte Erfassungsschaltung 106 darstellt, erzeugt ein Oszillator 802 ein Oszillationssignal, zum Beispiel ein Sinussignal, das durch einen ersten Bandpass 804 gefiltert wird, um ein erstes Oszillationssignal 806 zu schaffen. Das erste Oszillationssignal 806 wird an einem kapazitiven Spannungsteiler 808 angelegt, der Kondensator C1, Widerstände R1 und R2 sowie ein oder mehrere zu messende kapazitive Elemente umfasst, die aus der Gruppe bestehend aus kapazitiver Erfassungsplatte 102, erster Bezugskondensator CR1 sowie zweiter Bezugskondensator CR2 gewählt werden, wobei die zu messenden kapazitiven Elemente als Reaktion auf die Zustände der jeweiligen FET-Schalter Q1a, Q1b, Q2a, Q2b, Q3a and Q3b ein- bzw. ausgeschlossen werden. Der Kondensator C1, die Widerstände R1 und R2 sowie die FET-Schalter Q1a, Q2a und Q3a – die bei Aktivierung in den jeweiligen zu messenden kapazitiven Elementen geschaltet werden – sind alle an einem ersten Knoten 810 mit einander verbunden, der an dem Eingang 812 eines Spannungsfolgers U1 angeschlossen ist. Der Ausgang 814 des Spannungsfolgers U1 ist mit FET-Schaltern Q1b, Q2b sowie Q3b verbunden, die bei Aktivierung die jeweiligen kapazitiven Elemente ausschalten, damit sie nicht gemessen werden. Die Aktivierung der FET-Schaltelemente von FET-Schaltpaaren Q1a und Q1b, Q2a und Q2b sowie Q3a und Q3b erfolgt jeweils von einander ausschließlich. Wenn zum Beispiel der FET-Schalter Q1a aktiviert oder geschlossen ist, so ist FET-Schalter Q1b deaktiviert oder offen. Ein kapazitives Element, das gerade gemessen wird, wird der Kapazität am ersten Knoten hinzugefügt und beeinflusst dadurch die Stärke des Signals am Eingang 812 zum Spannungsfolger U1. Ein nicht gerade gemessenes kapazitives Element wird durch sein jeweiliges erstes FET-Schaltelement von dem ersten Knoten abgetrennt und durch sein jeweiliges zweites FET-Schaltelement mit dem Ausgang 814 des Spannungsfolgers U1 verbunden, wobei gemäß der Charakteristik des dazugehörigen Betriebsverstärkers des Spannungsfolgers U1 der Ausgang 814 des Spannungsfolgers U1 dem Signal des ersten Knotens folgt, ohne dass das jeweilige kapazitive Element verbunden wird, und der Spannungsfolger U1 liefert einen Strom durch das entsprechende kapazitive Element durch das zweite jeweilige FET-Schaltelement. Außerdem werden bei Aktivierung des jeweiligen zweiten FET-Schaltelements die Quelle und der Drain des jeweiligen ersten FET-Schaltelements getrennt mit den jeweiligen Betriebsverstärkereingängen gekoppelt, so dass dasselbe Potential an beiden angelegt wird, um dadurch den Einfluss der Kapazität des jeweiligen ersten FET-Schalters auf die Kapazitätsmessung zu beseitigen.
Der Ausgang 814 des Spannungsfolgers U1 wird dann mit dem zweiten Bandpass 816 desselben Passbandes wie der erste Bandpass 804 gekoppelt, dessen Ausgang durch einen Detektor 818 erfasst wird, der Diode D1, Widerstand R3 und Kondensator C2 umfasst und durch einen ersten Niedrigpassfilter 820 gefiltert wird. Der Ausgang 822 des ersten Niedrigpassfilters 820 besitzt eine der Kapazität des ersten Knotens 810 entsprechende DC-Komponente. Diese DC-Komponente wird durch den Sperrkondensator C3 gefiltert und das sich ergebende Signal wird durch einen zweiten Niedrigpassfilter 824 gefiltert, um die Amplitude 826 des Oszillationssignals am ersten Knoten 810 zu liefern, die im Verhältnis zur Gesamtkapazität an dieser Stelle steht. Der Sperrkondensator C3 ist so ausgelegt, dass er eine transitorische Messung der Amplitude 826 liefert.
Im Betrieb steuert ein Mikroprozessor U2 die Aktivierung der FET-Schalter Q1a, Q1b, Q2a, Q2b, Q3a sowie Q3b zum Beispiel gemäß der in der 15 dargestellten Steuerungslogik. Die Steuereinrichtung misst eine erste Amplitude, wenn der erste Bezugskondensator CR1 durch den Mikroprozessor U2 eingeschaltet wird, das heißt bei aktiviertem Q2a und deaktiviertem Q2b. Wenn der zweite Bezugskondensator CR2 auch durch den Mikroprozessor U2 eingeschaltet wird, misst dann die Steuervorrichtung eine zweite Amplitude, die einer Inkrementalerhöhung der Kapazität am ersten Knoten um die Kapazität des Kondensators CR2 entspricht. Die Steuervorrichtung berechnet dann einen Empfindlichkeitsfaktor in Volt/PicoFarad bei gegebenen Werten der Kapazität der Kondensatoren CR1 und CR2. Dann schaltet der Mikroprozessor U2 den ersten CR1 aus und der zweite Bezugskondensator CR2 schaltet die Kapazitätserfassungsplatte 102 ein, misst eine dritte Amplitude und berechnet die Kapazität der Kapazitätserfassungsplatte 102 anhand des berechneten Empfindlichkeitsfaktors. Die Steuervorrichtung 14 vergleicht diese Kapazität mit einem Schwellenwert, um normal sitzende Insassen von anderen Sitzbelegungssituationen zu unterscheiden. Ist ein normal sitzender Insasse 15 vorhanden und deaktiviert der zweite Bereichs-/Annäherungssensor 222 das Sicherheitsrückhaltesystem nicht, wird der Rückhalteaktor 39 als Reaktion auf die Erfassung eines Aufpralls durch den Aufprallsensor 60 aktiviert. Während die 14 den Mikroprozessor U2 und die Steuereinrichtung 14 als separate Bauteile, die miteinander kommunizieren, darstellt, sind alternative Anordnungen möglich. Die beiden können beispielsweise in einer Steuervorrichtung kombiniert werden, oder der Mikroprozessor kann ausgelegt werden, um die Amplitudenmessungen zu erfassen, die Kapazität der Kapazitätserfassungsplatte 102 bezüglich der Schaltungsmasse 105 zu berechnen und dann nur diesen Kapazitätswert an die Steuervorrichtung 14 auszugeben. Die Kapazitätswerte für die Kondensatoren C1, CR1 und CR2 sind beispielsweise ausgelegt, um den dynamischen Bereich der Kapazitätsmessung über den Bereich der erwarteten Kapazitäten des kapazitiven Sensors 102 zu maximieren.
Die kapazitive Erfassungsplatte 102 wird als erste Kapazität CS1 parallel zu einer Reihenkombination aus einer zweiten Kapazität CS2 und einem Widerstand RS modelliert, wobei sich der Widerstand RS invers zur Nässe des Sitzes verhält. Die Kapazität des kapazitiven Sensors wird bei einem nassen Sitz durch CS1 dominiert, wird jedoch bei Zunahme der Sitznässe durch CS2 und RS beeinflusst.
Mit Bezug auf die 16a und 16b kann die Empfindlichkeit der grundlegenden kapazitiven Erfassungsplatte 102 mit einer durchgehenden Leiterfolie gegenüber nach hinten weisenden Kindersitzen durch die in der 16b gezeigte Abwandlung verringert werden, insbesondere bei einem nach hinten weisenden Kindersitz 600, der nur einen kleinen Spalt 606 zwischen kapazitiver Erfassungsplatte 102.1 und Kind 602 lässt. Mit Bezug auf die 16b liegt die Fläche auf dem Kindersitz, bei der der Spalt 606 klein ist, bei ordnungsgemäß eingebautem Kindersitz üblicherweise innerhalb von einem Bereich zwischen 225 und 300 Millimeter (9 und 12 Zoll) von der Rückenlehne des Fahrzeugsitzes 46 entfernt und über den gesamten Sitzboden 42. Die kapazitive Erfassungsplatte 102.1 ist so ausgelegt, dass dieser Bereich weniger empfindlich als der restliche Abschnitt der kapazitiven Erfassungsplatte 102.1 wird, und zwar durch Entfernung von Bereichen 112 der Elektrode 103 innerhalb des Bereichs größter Empfindlichkeit. Die Differenzierung zwischen dem Signal bei nach hinten weisendem Kindersitz im schlimmsten Fall und dem Signal bei einem normal sitzenden Erwachsenen wird entsprechend erhöht. Während zum Beispiel in der 16b rechteckige Schlitze abgebildet sind, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass die Abwandlung der kapazitiven Erfassungsplatte 102.1 innerhalb des Bereichs mit unterschiedlichen Geometrien erzielt werden kann, um eine ähnliche Wirkung gegenüber dem Empfindlichkeitsmuster der kapazitiven Erfassungsplatte 102.1 zu erhalten. In der 17 wird zum Beispiel eine Vielzahl an rechteckigen Flächen dargestellt, in denen der Leiter von der Elektrode 103 entfernt wurde.
Mit Bezug auf die 18 kann alternativ ein elektrischer Feldsensor 100 mit einer ähnlich abgewandelten Empfindlichkeit mit einer Vielzahl an kapazitiven Erfassungsplatten 102 innerhalb des Sitzbodens 42 aufgebaut werden, wobei eine eine erste Elektrode 103.1 umfassende erste kapazitive Erfassungsplatte 102 nur den Bereich erfasst, in dem der Spalt 606 zwischen dem Kind und dem Sensor klein sein könnte, und eine eine zweite Elektrode 103.2 umfassende zweite kapazitive Erfassungsplatte 102 den verbleibenden Abschnitt des Sitzbodens 42 erfasst. Liegt das Gesamtsignal verhältnismäßig niedrig und wird es von dem Signal von der ersten kapazitiven Erfassungsplatte 102 dominiert, so ist der entsprechende auf dem Fahrzeugsitz 17 befindliche Gegenstand wahrscheinlich ein nach hinten weisender Kindersitz 600.
Als weiteres Beispiel umfasst mit Bezug auf die 19 ein zweiter Insassensensor 200 zum Erkennen, ob sich ein nach vorne schauender Insasse 15 auf dem Fahrzeugsitz 17 befindet, einen wie oben beschriebenen elektrischen Feldsensor 100 und/oder einen Gewichtssensor 224 zum Messen der auf den Fahrzeugsitz ausgeübten Kraft.
Der Sitzgewichtssensor 224 misst eine Kraft auf dem Fahrzeugsitz 17. Der Sitzgewichtssensor 224 kann Dehnmessstreifen oder sonstige Techniken, einschließlich druckempfindlicher Widerstandskontakte bzw. Druckmustersensoren (d.h. kraftempfindlichen Widerstände bzw. Biegungssensoren, wie durch die IEE gefertigt), verkörpern, die entweder den gesamten Sitz oder nur das auf dem Sitzboden 42 befindliche Gewicht messen. Im Falle eines eine Bewertung des Druckmusters auf dem Sitz durchführenden Druckerfassungssystems kann der elektrische Feldsensor 100 als zusätzliche Informationsquelle eingesetzt werden, was das System robust gegenüber komplizierenden Situationen wie z.B. dem Ausbreiten von Handtüchern unterhalb von Kindersitzen verleiht. Der Sitzgewichtssensor 224 kann entweder mit dem Sitzaufbau oder mit dem Sitzboden integriert werden. Der in dem Sitzboden 42 befindliche elektrische Feldsensor 100 kann einfach an krafterfassende Widerstände und Biegesensoren aufweisende Systeme angepasst werden, da beide Sensortechnologien dieselbe Erfassungsmatte verwenden könnten.
Im Betrieb erhöht ein auf dem Sitzboden 42 des Fahrzeugsitzes 17 sitzender Insasse 15 die durch die Sensorschaltung 106 erfasste Kapazität des elektrischen Feldsensors 100 ausreichend, um der Steuereinrichtung 14 anzuzeigen, dass ein Insasse 15 nahe dazu sitzt. Im Betrieb wird ein auf dem Sitzboden 42 des Fahrzeugsitzes 17 sitzender Insasse 15 durch eine ausreichende Kapazitätszunahme des elektrischen Feldsensors 100 angezeigt. Der Sitzgewichtssensor 224 bestimmt das Gewicht des Insassen 15. Die Signale von dem elektrischen Feldsensor 100 und dem Sitzgewichtssensor 224 sind mit der Steuereinrichtung 14 wirkverbunden, die gemäß bekannten analogen, digitalen oder Mikroprozessorschaltungen und Software arbeitet. Ein Aufprallsensor 60 sowie die Radarvorrichtung 12 sind auch mit der Steuereinrichtung 14 wirkverbunden.
Erkennt der elektrische Feldsensor 100 des Sitzes und/oder der Sitzgewichtssensor 224, dass der Fahrzeugsitz entweder leer oder durch einen Insassen 15 eines ausreichend geringen Gewichts oder durch ein in einem nach hinten weisenden Kindersitz 600 liegendes Kind bzw. Kleinkind belegt ist, so deaktiviert die Steuereinrichtung 14 sowohl die Radarvorrichtung 12 als auch die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16. Sonst wird die Radarvorrichtung 12 zum Messen der Entfernung bzw. der Nähe des Insassen 15 bezüglich der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 aktiviert. Erfasst die Radarvorrichtung 12 einen Insassen 15 innerhalb des Gefährdungsbereichs 204 der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16, so deaktiviert die Steuereinrichtung 14 die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16, damit sie sich nicht als Reaktion auf einen von dem Aufprallsensor 60 erfassten Aufprall aufblasen kann.
Sonst erzeugt die Steuereinrichtung 14 als Reaktion auf einen von dem Aufprallsensor 60 erfassten Aufprall ein Signal 70, das mit einem oder mehreren Initiatoren 72 eines oder mehrerer Gasgeneratoren 32, die in einer Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 eingebaut sind, wirkverbunden ist, um dadurch die Aktivierung der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 zu steuern, um so den Luftsack 30 bei Bedarf aufzublasen, um den Insassen 15 vor einer Verletzung zu schützen, die sonst durch den Aufprall verursacht werden könnte.
In der 20 wird dieser Ablauf weiter verdeutlicht, wobei im Schritt (2002) ein Messwert von dem elektrischen Feldsensor 100 gelesen wird und, wenn im Schritt (2004) die Kapazität, C_meas der entsprechenden kapazitiven Erfassungsplatte 102 weniger als ein Schwellenwert ist – was anzeigt, dass keine Person auf dem Sitzboden sitzt – wird im Schritt (2006) die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 deaktiviert. Sonst wird im Schritt (2008) ein Messwert von dem Sitzgewichtssensor 224 zum Feststellen, ob der Insasse 15 ein kleines Kind sein könnte, abgelesen und, wenn im Schritt (2010) das Sitzgewicht kleiner als ein Schwellenwert ist, was die Wahrscheinlichkeit eines kleinen Kindes anzeigt, so wird die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 im Schritt (2006) deaktiviert. Sonst wird im Schritt (2012), wenn die Kapazität C._easy der kapazitiven Erfassungsplatte 102 größer als oder gleich einem Schwellenwert C_norm ist – in Reaktion auf das Vorhandensein einer großen Oberfläche eines direkt auf dem Sitzboden 42 sitzenden menschlichen Körpers – und, wenn der Messwert von dem Sitzgewichtssensor 224 größer als ein Schwellenwert ist, was anzeigt, dass der Insasse 15 wahrscheinlich ein Erwachsener ist, wird im Schritt (2014) die Radarvorrichtung 12 zum Erfassen der Position des Insassen 15 aktiviert. Sitzt im Schritt (2016) der Insasse 15 normal oder befindet er sich nicht im Gefährdungsbereich 204, so wird im Schritt (2018) die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 aktiviert. Sonst wird die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 im Schritt (2006) deaktiviert. Bei Aktivierung kann die Radarvorrichtung 12 entweder kontinuierlich, intermittierend oder als Reaktion auf die Wahrscheinlichkeit eines Aufpralls aktiviert werden, die durch Schritt (2020) angezeigt wird, z.B. als Reaktion auf eine durch den Aufprallsensor 60 erfasste Beschleunigung, die eine relative niedrige Höhe überschreitet, oder auf ein Signal von einem einen Aufprall verhindernden Sensor, einen Aufprall vorhersehenden Sensor oder ein mit dem Bremsen des Fahrzeugs verbundenes Signal.
Die Radarvorrichtung 12 bleibt üblicherweise inaktiv, wenn entweder ein normal sitzender Insasse erkannt wird – wobei die Luftsackgasgeneratoreinrichtung zu aktivieren wäre – oder eine Sitzbelegungssituation erkannt wird, bei der die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 zu deaktivieren wäre, wenn z.B. der Beifahrersitz leer ist oder ein Kind bzw. einen nach hinten weisenden Kindersitz aufweist. Die Radarvorrichtung 12 wird aktiviert wenn sich ein Insasse, für den die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 bei einer normalen Sitzstellung zu aktivieren wäre, nicht in einer normalen Sitzstellung befindet. Der zweite Insassensensor 200 und die Radarvorrichtung 12 ergänzen einander, um genau festzustellen, ob sich ein Insasse im Gefahrenbereich des Gasgenerators befindet. Erkennt der zweite Insassensensor 200 einen sich gegen die Rückenlehne 46 lehnenden Insassen, bleibt die Radarvorrichtung 12 inaktiv, wird jedoch aktiviert, wenn der Insasse nicht mehr normal sitzt, dabei erkennt die Radarvorrichtung 12, ob sich ein Gegenstand im Gefährdungsbereich 204 der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 befindet.
Die entsprechende Systemlogik zur Steuerung der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 läuft wie folgt ab:

a). Erkennt der zweite Insassensensor 200 eine Sitzbelegungssituation, bei der die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 nicht ausgebreitet werden soll, bleibt die Radarvorrichtung 12 inaktiv und die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 wird deaktiviert. Beispiele solcher Situationen sind u.a. ein leerer Sitz oder ein in einer Kinder- oder Babyschale liegendes bzw. auf einem Kindersitz sitzendes Kleinkind oder Kind.
b). Erkennt der zweite Insassensensor 200, dass ein Insasse vorhanden ist, der u.U. eine Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 benötigt, und stellt er fest, dass der Insasse normal sitzt, so ist die Radarvorrichtung 12 inaktiv und die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 wird aktiviert.
c). Stellt der zweite Insassensensor 200 fest, dass ein Insasse vorhanden ist, der u.U. eine Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 benötigt, und stellt er fest, dass der Insasse nicht in der normalen Position sitzt, wird die Radarvorrichtung 12 aktiv und bestimmt die Position des Insassen wie folgt:
1) Befindet sich ein Insasse im Gefährdungsbereich 204 teilt dies die Radarvorrichtung 12 der Steuereinrichtung 14 mit und setzt die Überwachung des Gefährdungsbereichs 204 fort und überträgt diese Ergebnisse, bis sich der Insasse 15 wieder "in-position" befindet oder bis sich die statische Situation ändert; sonst
2) Befindet sich kein Insasse im Gefährdungsbereich 204, teilt dies die Radarvorrichtung 12 der Steuereinrichtung 14 mit und sucht weiter einen Insassen 15 im Gefährdungsbereich 204, bis der zweite Insassensensor 200 feststellt, dass der Insasse wieder normal sitzt und sich "in-position" befindet oder bis sich die Situation ändert. Erkennt während dieser verlängerten Überwachungszeitdauer die Radarvorrichtung 12 einen Insassen im Gefährdungsbereich 204, wird diese Information zur Steuereinrichtung 14 übertragen.

Die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 wird demgemäß bei den meisten "Zeitungsfällen" (d.h. wenn der Beifahrer eine Zeitung oder einen anderen Gegenstand im Gefährdungsbereich hält) aktiviert. Die oben genannte Systemlogik kann auch bei anderen Luftsacknäherungstechniken als Radar (kapazitive Erfassung, Ultraschallentfernungsmessung, Infrarotentfernungsmessung) eingesetzt werden, um den Luftsack bei Zeitungsfällen zu aktivieren.
Unbeabsichtigte Nichtauslösungsfälle der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 können durch Vorsehen einer Verzögerung zwischen dem Zeitpunkt, an dem der zweite Insassensensor 200 feststellt, dass sich ein Insasse 15 aus einer normalen Sitzposition bewegt hat, und dem Zeitpunkt, an dem der Luftsack deaktiviert wird, verhindert werden, auch wenn die Radarvorrichtung 12 einen innerhalb des Gefährdungsbereichs 204 befindlichen Insassen 15 erkennt. Diese Verzögerung kann so ausgelegt werden, dass die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 weiter aktiviert bleibt – z.B. bis zu ca. 200 Millisekunden nachdem sich der Insasse 15 aus einer normalen Sitzposition bewegt hat, damit die Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 bis zum Erhalten eines durch den Aufprallsensor 60 als Reaktion auf den Aufprall erzeugten Abschusssignals aktiviert bleibt, wobei das Abschusssignal zu einem Abschusszeitpunkt (TTF = "Time-To-Fire") nach dem Aufprallbeginn erzeugt wird. Diese Verzögerung sieht auch eine Ausbreitung in den meisten Fällen vor, bei denen ein Bremsen vor dem Aufprall stattfindet, wobei der Insasse dazu gebracht wird, sich aus einer normalen Sitzsituation zu bewegen, sich aber zum Zeitpunkt der Ausbreitung nicht ausreichend "out-of-position" befindet. Diese Verzögerung kann so eingestellt sein, dass sich ein Insasse 15 tatsächlich nicht zum Zeitpunkt der Ausbreitung "out-of-position" befinden könnte, da es bekannt war, dass der Insasse 15 zu einem Zeitpunkt vor dem Zeitpunkt der Ausbreitung von weniger als z.B. Millisekunden noch normal gesessen hat. Durch diese Verzögerung kann das Unterdrückungssystem die im Gefährdungsbereich 204 befindlichen Gliedmaßen in den meisten Fällen ignorieren, bei denen sich der Kopf/Oberkörper des Insassen tatsächlich nicht "out-of-position" befinden.
Der jeweilige Verzögerungswert hängt von der jeweiligen Geometrie des Fahrzeuginnenraums und von Annahmen bezüglich der Fahrzeugbeschleunigungen vor und nach einem Aufprall ab und wird vorzugsweise so ausgelegt, dass sich ein kleiner Insasse 15 nicht im Gefährdungsbereich 204 befinden würde, wenn der Luftsack aufgrund der Verzögerung noch aktiviert ist.
Der Durchschnittsfachmann erkennt, dass die vorliegende Erfindung bei anderen Sicherheitsrückhaltesystemen neben Luftsackgasgeneratoren eingesetzt werden kann, die für eine steuerbare Aktivierung geeignet sind. Weiterhin kann die entsprechende Radarvorrichtung 12 überall angeordnet werden, von wo die Position eines Insassen 15 erkannt werden kann, um festzustellen, ob der Insasse 15 einer Verletzungsgefahr durch das Sicherheitsrückhaltesystem 38 ausgesetzt ist. Des Weiteren kann der Bereichs-/Annäherungssensor jede Art von Sensor umfassen, der nicht auf Radarbasis arbeitet und die Nähe eines Insassen 15 zum Gefährdungsbereich 204 des Sicherheitsrückhaltesystems 38 erkennt.
Gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, in denen die Radarvorrichtung 12 in Erwartung eines Aufpralls aktiviert wird, könnte der Aktivierungssensor zur Aktivierung der Radarvorrichtung 12 jede Art von Sensor umfassen, der einen Aufprall vorausahnt, u.a. zum Beispiel einen wie oben erläuterten Aufprallbeschleunigungssensor, einen voraussagenden Aufprallsensor, der z.B. Mikrowellen einsetzt, optische und Ultraschallsensoren, die auf einen Bereich außerhalb des Fahrzeugs 21 gerichtet sind, sowie einen Bremssensor. Dieser Aktivierungssensor kann zu fehlerhaften Aktivierungen neigen – die z.B. bei einem Bremssensor auftreten könnten – ohne sich dabei nachteilig auszuwirken.
Ferner können die Radarvorrichtung 12 und der Aktivierungssensor so ausgelegt werden, dass die Radarvorrichtung 12 zwar immer aktiv ist, aber bei einem Arbeitstakt oder einer Abtastrate, der bzw. die auf den Aktivierungssensor reagiert. Die Radarvorrichtung 12 kann demgemäß über eine ausreichende Zeitdauer, z.B. 2 msec, eingeschaltet werden, um eine Entfernungsmessung vorzunehmen, und kann dann je nachdem, ob der Aktivierungssensor aktiviert wird, über eine Zeitdauer ausgeschaltet bleiben. Wenn zum Beispiel der Aktivierungssensor nicht aktiviert würde, würde die Verweilzeit der Radarvorrichtung 12 200 msec betragen, während bei Aktivierung des Aktivierungssensors die Radarvorrichtung 12 ununterbrochen arbeiten würde. Die Radarvorrichtung 12 liefert entsprechend ein kontinuierliches Maß der Insassenposition, dessen wirksame Abtastrate bei Erwartung eines Aufpralls erhöht wird. Damit erhält man eine verringerte Exposition eines Insassen 15 mit Mikrowellenenergie gegenüber dem Fall, dass die Radarvorrichtung 12 kontinuierlich bei maximalem Arbeitstakt aktiviert wäre.
Obgleich bei dieser Erfindung zum Erkennen der Insassenposition die Verwendung einer einzigen Radarvorrichtung 12 nahe der Luftsackgasgeneratoreinrichtung 16 beschreibt, könnte mehr als eine einzige Radarvorrichtung 12 durch das Gesamtsystem eingesetzt werden. Eine Kombination aus mehreren Radarvorrichtungen 12 an mehreren Stellen innerhalb des Fahrzeuginnenraums könnte beispielsweise zum Erkennen der Position des Kopfs/Oberkörpers des Insassen eingesetzt werden. Eine zum Angeben von Winkelinformationen geeignete Radarvorrichtung 12 könnte sich in der Nähe von bzw. hinter dem Dachhimmel entlang der Längsmittellinie des Fahrzeugs 21 befinden. Alternativ dazu könnte eine Kombination aus zwei (bzw. drei) um mehrere Zoll voneinander beabstandeten und oberhalb von dem Dachhimmel befindlichen Radarvorrichtungen 12 zum Auffinden des Kopfes des Insassen die Triangulation einsetzen. Jede dieser Kombinationen könnte wie die in der vorherigen Beschreibung erläuterte einzige Radarvorrichtung 12 ausgelöst werden.
Bei einer weiteren Variante wird die Radarvorrichtung 12 zum Erkennen, dass sich der Insasse 15 "out-of-position" befindet, zum Ausbreiten eines Seitenluftsacks eingesetzt. Beispielsweise könnte ein "in-position"-Sensor, der die Kopflage eines Insassen erkennt, eine in der Nähe eines Seitenluftsacks befindliche Radarvorrichtung 12 auslösen, wenn sich der Kopf in Richtung Seitenluftsack bzw. sich aus dem Erfassungsbereich des "in-position"-Sensors heraus bewegt.
Obwohl spezielle Ausführungen in der vorhergehenden näheren Beschreibung beschrieben und in den begleitenden Zeichnungen verdeutlicht wurden, erkennt der Fachmann, dass angesichts der Gesamtlehren der Offenbarung unterschiedliche Abwandlungen dieser Angaben entwickelt werden könnten. Dementsprechend sind die jeweiligen offenbarten Anordnungen nur beispielhaft zu verstehen und nicht bezüglich des Geltungsbereichs der Erfindung beschränkend, der den vollständigen Umfang der anhängenden Ansprüche sowie aller Äquivalente davon genießen soll.

Claims

System zur Erkennung eines Insassen (15) in einem Fahrzeug (21), wobei das Fahrzeug (21) einen Luftsack-Gasgenerator (16) zum Entfalten eines Luftsacks als Reaktion auf einen erkannten Aufprall aufweist, mit: a. einem in einem Fahrzeug (21) einbaubaren Radar-Entfernungsmesser (12), wobei der Radar-Entfernungsmesser (12) zum Erfassen einer Position eines Insassen (15) in dem Fahrzeug (21) ausgelegt ist; b. einem Sitzbelegungssensor mit einem Bereichs-/Annäherungssensor (222), der in dem Fahrzeug (21) einbaubar ist; und c. einem Mittel zum Steuern einer Aktivierung des Radar-Entfernungsmessers (12), wobei das Mittel zum Steuern der Aktivierung des Radar-Entfernungsmessers (12) mit dem Bereichs-/Annäherungssensor (222) wirkverbunden ist und den Radar-Entfernungsmesser (12) als Reaktion auf ein Signal von dem Bereichs-/Annäherungssensor (222) aktiviert; dadurch gekennzeichnet, dass der Bereichs-/Annäherungssensor (222) zum Erfassen einer Position eines Insassen (15) im Verhältnis zu einer Rückenlehne (46) eines Sitzes (17) des Fahrzeugs (21) ausgelegt ist und das Mittel zum Steuern der Aktivierung des Radar-Entfernungsmessers (12) den Radar-Entfernungsmesser (12) als Reaktion auf ein Erkennen durch den Bereichs-/Annäherungssensor (222) eines Insassen (15) nahe der Rückenlehne (46) des Sitzes (17) deaktiviert und wobei der Luftsack-Gasgenerator (16) aktiviert wird, wenn der Bereichs-/Annäherungssensor (222) einen Insassen (15) nahe der Rückenlehne (46) des Sitzes (17) erkennt.
System zur Erkennung eines Insassen (15) in einem Fahrzeug (21) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Steuern der Aktivierung des Radar-Entfernungsmessers (12) den Radar-Entfernungsmesser (12) als Reaktion auf eine Erkennung durch den Bereichs-/Annäherungssensor (222) eines von der Rückenlehne (46) des Sitzes (17) um einen Abstand über einem Grenzwert wegbewegten Insassen (15) aktiviert.
System zur Erkennung eines Insassen (15) in einem Fahrzeug (21) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereichs-/Annäherungssensor (222) aus einem E-Feld-Melder in der Rückenlehne (46), einem Ultraschallbereichssensor in der Rückenlehne (46), einem Infrarotsensor in der Rückenlehne (46) und einem Vision-Sensor gewählt wird, wobei der E-Feld-Melder eine Elektrode umfasst.
System zur Erkennung eines Insassen (15) in einem Fahrzeug (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitzbelegungssensor weiterhin einen in einem Sitzuntergestell (42) des Sitzes einbaubaren E-Feld-Melder (100) umfasst, wobei der E-Feld-Melder (100) eine Elektrode umfasst, und das Mittel zum Steuern der Aktivierung des Radar-Entfernungsmessers (12) den Radar-Entfernungsmesser (12) als Reaktion auf eine Erkennung durch den E-Feld-Melder (100) eines Babys oder Kindes in einem Baby- oder Kindersitzes (600) deaktiviert, wenn der Baby- oder Kindersitz (600) auf den Fahrzeugsitz (17) gesetzt wird.
System zur Erkennung eines Insassen (15) in einem Fahrzeug (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitzbelegungssensor weiterhin einen in einem Sitzuntergestell (42) des Sitzes (17) einbaubaren Sitzgewichtsensor umfasst, der Sitzgewichtsensor ein Signal als Reaktion auf eine Kraft auf das Sitzuntergestell erzeugt und das Mittel zum Steuern der Aktivierung des Radar-Entfernungsmessers (12) den Radar- Entfernungsmesser (12) als Reaktion auf ein Erkennen durch den Sitzgewichtsensor der unter dem ersten Grenzwert liegenden Kraft deaktiviert.
System zur Erkennung eines Insassen (15) in einem Fahrzeug (21) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Steuern der Aktivierung des Radar-Entfernungsmessers (12) den Radar-Entfernungsmesser (12) als Reaktion auf ein Erkennen durch den Sitzgewichtsensor einer über einem zweiten Grenzwert liegenden Kraft aktiviert.
System zur Erkennung eines Insassen (15) in einem Fahrzeug (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches weiterhin umfasst: a. ein Sicherheitsrückhaltesystem (38), dessen Auslösen steuerbar ist, und b. eine Sicherheitsrückhaltesteuervorrichtung (39), die mit dem Sicherheitsrückhaltesystem (38) wirkverbunden ist, wobei als Reaktion auf das Erkennen eines Insassen (15) nahe der Rückenlehne (46) des Sitzes (17) durch den Bereichs-/Annäherungssensor (222) die Sicherheitsrückhaltesteuervorrichtung (39) das Sicherheitsrückhaltesystem (38) zur Auslösung als Reaktion auf ein Signal von einem Aufprallsensor (60) das Sicherheitsrückhaltesystem (38) aktiviert.
System zur Erkennung eines Insassen (15) in einem Fahrzeug (21) nach Anspruch 4, welches weiterhin umfasst: a. ein Sicherheitsrückhaltesystem (38), dessen Auslösen steuerbar ist, und b. eine Sicherheitsrückhaltesteuervorrichtung (39), die mit dem Sicherheitsrückhaltesystem (38) wirkverbunden ist, wobei als Reaktion auf das Erkennen eines Babys oder Kinds in einem Baby- oder Kindersitz (600) durch den E-Feld-Melder (100), wenn der Baby- oder Kindersitz (600) auf den Fahrzeugsitz (17) gesetzt wird, die Sicherheitsrückhaltesteuervorrichtung (39) das Sicherheitsrückhaltesystem (38) gegenüber einem Auslösen als Reaktion auf ein Signal von dem Aufprallsensor (60) deaktiviert.
System zur Erkennung eines Insassen (15) in einem Fahrzeug (21) nach Anspruch 5, welches weiterhin umfasst: a. ein Sicherheitsrückhaltesystem (38), dessen Auslösen steuerbar ist, und b. eine Sicherheitsrückhaltesteuervorrichtung (39), die mit dem Sicherheitsrückhaltesystem (38) wirkverbunden ist, wobei als Reaktion auf das Erkennen der unter einem ersten Grenzwert liegenden Kraft durch den Sitzgewichtsensor die Sicherheitsrückhaltesteuervorrichtung (39) das Sicherheitsrückhaltesystem (38) gegenüber einem Auslösen als Reaktion auf ein Signal von dem Aufprallsensor (60) deaktiviert.
System zur Erkennung eines Insassen (15) in einem Fahrzeug (21) nach Anspruch 1, welches weiterhin umfasst: a. ein Sicherheitsrückhaltesystem (38), dessen Auslösen steuerbar ist, und b. eine Sicherheitsrückhaltesteuervorrichtung (39), die mit dem Sicherheitsrückhaltesystem (38) wirkverbunden ist, wobei als Reaktion auf ein Signal von dem Radar-Entfernungsmesser (12) die Sicherheitsrückhaltesteuervorrichtung (39) steuert, ob das Sicherheitsrückhaltesystem (38) als Reaktion auf ein Signal von dem Aufprallsensor (60) ausgelöst werden kann.