DE69825298T2 - Vorrichtung zur erfassung von fahrzeuginsassen - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung für eine Insassenrückhalteanordnung und spezifischer auf eine Vorrichtung zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen.
  • Es ist gut bekannt, Insassenrückhalteanordnungen für Fahrzeuge, wie Personenkraftwagen zur Verfügung zu stellen, um einen Benutzer während eines Zusammenstoßes zurückzuhalten. Typischerweise umfaßt bzw. beinhaltet eine Insassenrückhalteanordnung einen Airbag bzw. Luftsack und eine Aufblaseinrichtung, um den Airbag aufzublasen. Wenn ein Aufprall bzw. Zusammenstoß durch eine gewisse Art von Unfallsensor detektiert wird, der typischerweise an dem Fahrzeug festgelegt bzw. montiert ist, wird der Airbag entfaltet, d.h. mit einem Gas aufgeblasen. Der aufgeblasene Airbag hält dann die Bewegung des Benutzer während des Unfalls bzw. Aufpralls zurück. Vorzugsweise kann der Airbag bei unterschiedlichen Entfaltungsbedingungen in Abhängigkeit von der Größe und dem Ort des Benutzers entfaltet werden. Ein geeignet positionierter Erwachsener kann beispielsweise erfordern, daß der Airbag bei voller oder normaler Festigkeit entfaltet wird. Wenn kein Benutzer vorhanden ist, ist es typischerweise besser, den Airbag am Entfalten insgesamt zu hindern.
  • Kindersitze werden benützt, um kleinere Benutzer bzw. Insassen zurückzuhalten, wie Kleinkinder und Babies. Kindersitze gibt es üblicherweise in zwei Arten, die nach vorne schauen und nach hinten schauen. Ein nach vorne schauender bzw. gerichteter Kindersitz ist ein Kindersitz, in welchem sowohl der Kindersitz als auch der Benutzer innerhalb des Kindersitzes zur Vorderseite des Fahrzeugs schauen. In gleicher Weise ist ein nach rückwärts schauender Kindersitz ein Kindersitz, in welchem sowohl der Kindersitz als auch der Benutzer innerhalb des Kindersitzes zu der Rückseite des Fahrzeugs schauen. Es ist gegenwärtig ein akzeptierter Standard, daß in Fällen, wo ein nach rückwärts schauender Kindersitz vorhanden ist, ein zugehöriger Airbag nicht entfaltet werden sollte. In Fällen, wo ein nach vorne schauender Kindersitz vorhanden ist, kann es wünschenswert sein, den Airbag entweder zur vollen Festigkeit oder bei einer reduzierten Festigkeit zu entfalten. Was dann erforderlich ist, ist eine zuverlässige Vorrichtung und ein Verfahren zum Erfassen bzw. Abtasten der Anwesenheit eines Kindersitzes und ob er nach vorne oder rückwärts schauend ist.
  • Ultraschall-Vorrichtungen übertragen und erhalten Wellen, die eine Frequenz über dem durch das menschliche Ohr hörbaren Grenzwert aufweisen, um den Abstand zwischen einem Gegenstand und der Ultraschallvorrichtung abzutasten. Auf dem Gebiet der Insassenrückhalteanordnungen ist es bekannt, Ultraschallvorrichtungen zu benützen, um den Abstand zwischen der Ultraschallvorrichtung und einem Objekt wie einem Insassen zu erfassen, der auf dem Sitz eines Fahrzeugs positioniert ist. Von derartigen Ultraschallvorrichtungen ist bekannt, daß sie einen Klickton emittieren, welcher durch Fahrzeuginsassen als störend betrachtet werden kann. Daher ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Reduzieren oder Eliminieren derartiger Klicktöne bzw. -geräusche wünschenswert.
  • Dokument EP-A-738 633 zeigt eine Insassenerfassungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 für eine Insassenschutzvorrichtung, die vor einem Vordersitz eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist. Die Erfassungs- bzw. Abtastvor richtung, welche fähig ist, einen nach rückwärts schauenden Kindersitz zu detektieren, und sie ist weiters fähig abzuschätzen, ob eine Betätigung der Sicherheitsvorrichtung notwendig ist. Insbesondere verwendet diese Vorrichtung eine Mehrzahl von Abstandssensoren, die mit einer Steuer- bzw. Regeleinrichtung bzw. einem Controller gekoppelt sind, welche fähig sind, den Abstand zwischen dem Airbagsystem und einem Gegenstand zu messen, der auf dem entsprechenden Vordersitz angeordnet ist.
  • Es ist das Ziel der Erfindung, eine effiziente Vorrichtung zum Bestimmen der Anwesenheit eines Gegenstands, wie eines Benutzers oder Insassen oder eines Kindersitzes in einem Fahrzeug zu detektieren. Insbesondere ist bzw. wird eine zuverlässige Vorrichtung zum Bestimmen der Anwesenheit eines Benutzers bzw. Insassen zur Verfügung gestellt, während in vorteilhafter Weise Geräuschstörungen für Passagiere in diesem Fahrzeug abgesenkt werden. Zusätzlich wird die Energieverwendung besser gemanagt und die verwendbare Lebensdauer des Bereichsmeßsystems wird verlängert.
  • Dieses Ziel wird durch die Erfassungsvorrichtung erreicht, welche die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale aufweist. Bevorzugte Ausbildungen sind in den abhängigen Unteransprüchen definiert.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein schematisches Diagramm einer Insassenrückhalteanordnung innerhalb eines Fahrzeugs, welche Vorrichtung zur Erfassung die Fahrzeuginsassen dieser Erfindung zeigt, wenn keine Objekte oder Insassen vorhanden sind.
  • 2 ist ein schematisches Diagramm ähnlich zu jenem, das in 1 gezeigt ist, das jedoch die Vorrichtung zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen dieser Erfindung mit einem nach rückwärts schauenden Kindersitz auf dem Sitz des Fahrzeugs zeigt.
  • 3 ist ein schematisches Diagramm ähnlich zu dem, das in 1 gezeigt ist, das jedoch die Vorrichtung zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen dieser Erfindung mit einem nach vorne schauenden Kindersitz auf dem Sitz des Fahrzeugs zeigt.
  • 4 ist ein schematisches Diagramm ähnlich zu dem, das in 1 gezeigt ist, das jedoch Ultraschallbereichsmeßsysteme zeigt, die unabhängige Transmitter und Empfänger umfassen.
  • 5 ist ein schematisches Diagramm ähnlich zu dem, das in 1 gezeigt ist, das jedoch die Vorrichtung zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen dieser Erfindung mit einem Erwachsenen auf dem Sitz des Fahrzeugs zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Indem nun auf die Zeichnungen Bezug genommen wird, wobei die Darstellungen lediglich für Zwecke einer Erläuterung bzw. Illustrierung einer bevorzugten Ausbildung der Erfindung und nicht für Zwecke einer Beschränkung derselben dienen, zeigt 1 das Innere eines Fahrzeugs 10 mit einer Insassenrückhalteanordnung 20, welche mit der vorliegenden Erfindung, einer Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen ausgestattet ist. Obwohl die hierin gezeigten Ausbildungen den vorderen Sitz eines Personenkraftfahrzeugs betreffen, ist es zu verstehen, daß diese Erfindung auf jeden Sitz in jeglichem Fahrzeug und andere Anwendungen ebenso anwendbar ist. Es sollte auch verstanden werden, daß die Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen dieser Erfindung mit jeder Art einer Insassenrückhalteanordnung, wie einem Airbag oder Sicherheitsgurtvorspanner, arbeitet oder ohne eine Insassenrückhalteanordnung verwendet werden kann. Das Fahrzeug 10 umfaßt bzw. beinhaltet eine Instrumententafel 11 bzw. ein Armaturenbrett, eine Basis 12 und eine Oberseite 13. Das Fahrzeug 10 beinhaltet auch einen Sitz 14, welcher einen Sitzdämpfungsabschnitt 15 und einen Rückenabschnitt 16 aufweist. Der Sitz 14 ist mit der Basis 12 des Fahrzeugs 10 in jeglicher, gegenwärtig bekannter Weise verbunden. So ist die Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen dieser Erfindung anwendbar, wenn der Sitz 14 einstellbar mit der Basis 12 verbunden ist. Beispielsweise kann der Sitz 14 entlang von Schienen 24 bewegt werden, wie dies allgemein bekannt ist.
  • Unter fortgesetztem Bezug auf 1 beinhaltet die Insassenrückhalteanordnung 20 einen Airbag 21 und eine Aufblaseinrichtung 23, welche verwendet wird, um den Airbag 21 aufzublasen. Der Airbag 21 in dieser beispielhaften Ausbildung ist innerhalb der Instrumententafel 11 des Fahrzeugs 10 angeordnet. Die präzise Arbeitsweise des Airbags 21 und der Aufblaseinrichtung 23 ist in diesem Gebiet bekannt und wird daher nicht im Detail diskutiert.
  • Unter fortgesetzter Bezugnahme auf 1 beinhaltet die Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen dieser Erfindung erste und zweite Bereichsmeßsysteme 31 und 32 und eine Steuer- bzw. Regeleinheit bzw. einen Controller 40. Vorzugsweise, jedoch abwechselnd beinhaltet die Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen auch ein drittes Bereichsmeßsystem 36. Das erste Bereichsmeßsystem 31 bzw. Meßsystem des ersten Bereichs erfaßt einen ersten Abstand L1 von dem ersten Bereichsmeßsystem 31 zu einer ersten Fläche bzw. einem ersten Bereich 17 des Sitzes 14. In gleicher Weise erfaßt das zweite Bereichsmeßsystem 32 bzw. Meßsystem eines zweiten Bereichs einen zweiten Abstand L2 von dem zweiten Bereichsmeßsystem 32 zu einer zweiten Fläche 18 des Sitzes 14 und erfaßt das dritte Bereichsmeßsystem 36 bzw. Meßsystem eines dritten Bereichs einen dritten Abstand L3 von dem dritten Bereichsmeßsystem 36 zu einer dritten Fläche 19 des Sitzes 14. In der bevorzugten Ausbildung sind das erste und zweite Bereichsmeßsystem über der zweiten und ersten Fläche 17, 18 des Sitzdämpfungs- bzw. -polsterabschnitts 15 des Sitzes 14 angeordnet und das dritte Bereichsmeßsystem 36 ist auf der Instrumententafel 11 quer verlaufend zu dem Rückenlehnenabschnitt 16 des Sitzes 14 angeordnet. Mit anderen Worten ist es bevorzugt, daß das erste und zweite Bereichsmeßsystem 31 und 32 verwendet werden, um Abstände in einer im wesentlichen vertikalen Richtung zu bestimmen, und daß das dritte Bereichsmeßsystem 36 verwendet wird, um Abstände in einer im wesentlichen horizontalen Richtung zu bestimmen.
  • Indem immer noch auf 1 Bezug genommen wird, sind das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung bzw. dem Controller 40 gegenüberliegend. Dies ist schematisch durch erste, zweite und dritte Meßsystem-Interfaces 33, 34, 37 gezeigt. Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 kann von jeder Art sein, die mit einer vernünftigen Konstruktionsbewertung gewählt ist, welche, wie dies hier diskutiert wird, arbeitet, wie eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein Mik roprozessor, ein Mikrocontroller, oder eine Kombination aus geeigneten elektronischen Komponenten. Die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 beinhaltet Betätigungsmittel 41 zum Betätigen des ersten, zweiten und dritten Bereichsmeßsystems 31, 32, 36 und Bestimmungsmittel 44 zum Bestimmen, ob ein Objekt bzw. Gegenstand (nicht in 1 gezeigt) auf dem Sitz 14 angeordnet ist, basierend auf den Distanzen bzw. Abständen, die durch das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 gemessen wurden. Wenn die Insassenrückhalteanordnung 20 mit dieser Erfindung verwendet wird, ist es bevorzugt, daß die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 die Fähigkeit hat, die Betätigung des Entfaltens des Airbags 21 zu variieren. So verbindet ein Entfaltungs-Interface 25 operativ die Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 mit der Aufblaseinrichtung 23. Die Betätigung der Insassenrückhalteanordnung 20 kann durch irgendwelche Einstellmittel 49, die in diesem Gebiet bekannt sind, variiert werden, wie durch ein Ausschalten der Aufblasvorrichtung 23, ein Variieren des Zeitpunkts des Beginns des Entfaltens, ein Entfalten von mehr als einer Aufblaseinrichtung und/oder ein Ablassen des Gases (nicht gezeigt) von der Aufblaseinrichtung 23 vor seinem Eintritt in den Airbag 21. In der bevorzugten Ausbildung ist ein Aufprallsensor 50 betätigbar mit der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 über ein Aufprallsensor-Interface 51 verbunden. Der Aufprall- bzw. Unfallsensor 50 kann von jeder Art sein, die gegenwärtig in der Technologie bekannt sind, die beim Erfassen eines Zusammenstoßes bzw. Aufpralls und somit dem Erfordernis zum Entfalten des Airbags 21 verwendet wird.
  • Indem nun auf 1 und 4 Bezug genommen wird, können das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 Vorrichtung von jeder Art sein, die mit einer vernünftigen Konstruktionsbeurteilung gewählt sind, wie Infrarotvorrichtungen, Mikrowellenvorrichtungen, Radiowellenerzeugungsvorrichtungen und ebenso andere Arten. In der bevorzugten Ausbildung umfassen das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 Ultraschallvorrichtungen. Die Ultraschallvorrichtungen können von jeder Art sein, die mit einer vernünftigen Konstruktionsbeurteilung gewählt sind, jedoch in einem Prototyp sind die angewandten Vorrichtungen Polaroid-Ultraschallwandler/Bereichsmodule, Serie 6500, Teil Nr. 615077. Es ist weiters bevorzugt, daß das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36, die in 1–5 gezeigt sind, Wellen übertragen, welche sich in einem konischen Muster zu dem Sitz 14 des Fahrzeugs 10 ausbreiten. Die konischen Muster sind mit strichlierten Linien in den Figuren gezeigt. In einer Ausbildung dieser Erfindung, die in 1 gezeigt ist, sind das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 Ultraschallvorrichtungen, welche eine Kombination aus Sender/Empfänger enthalten. Dies minimiert die Anzahl der Komponenten für diese Erfindung. Jedoch in einer alternativen Ausbildung, die in 4 gezeigt ist, beinhalten das erste und zweite Bereichsmeßsystem 81, 82 unabhängige Transmitter bzw. Sender 82 bzw. 85 und Empfänger 83 bzw. 86. In allen anderen Wegen arbeitet die Arbeitsweise des ersten und zweiten Bereichsmeßsystems 81 und 84 dieser Ausbildung wie das erste und zweite Bereichsmeßsystem 31 und 32, die in 1 gezeigt und oben diskutiert wurden.
  • Indem nun auf 1 Bezug genommen wird, wird die Arbeitsweise der Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen zuerst allgemein diskutiert. Dann werden größere Details und Beispiele nachfolgend zur Verfügung gestellt. Sobald das Fahrzeug 10 gestartet wird, veranlassen die Betä tigungsmittel 41 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 dazu, Ultraschallwellen zu dem Sitz 14, wie oben beschrieben, zu übertragen bzw. auszusenden zu beginnen. Wenn die Ultraschallwellen zurückkehren, können der erste, zweite und dritte Abstand L1, L2, L3 zwischen jedem Gegenstand oder Insassen auf dem Sitz 14 und dem ersten, zweiten und dritten Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 erfaßt bzw. abgetastet werden. Die Einstellmittel 49 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 können dann die Insassenrückhalteanordnung 20 entsprechend bei der Vorbereitung für einen bevorstehenden Zusammenstoß, sollte ein Aufprall bzw. Zusammenstoß durch den Aufprallsensor 50 erfaßt werden, einstellen. In der bevorzugten Ausbildung beinhalten die Bestimmungsmittel 44 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 dritte Abstandsbestimmungsmittel 47 zum Bestimmen, ob der dritte Abstand L3 kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Der vorbestimmte Wert kann jeder Abstand sein, der mit einer vernünftigen Konstruktionsbeurteilung gewählt wurde, welcher bestätigen würde, daß ein Gegenstand oder ein Insasse zu nahe zu der Instrumententafel 11 ist, damit der Airbag 21 geeignet entfaltet werden kann. Der exakte vorbestimmte Wert kann variieren, wobei er jedoch lediglich für erläuternde Zwecke beispielweise 15 cm betragen kann.
  • Indem immer noch auf 1 Bezug genommen wird, beinhalten in der bevorzugten Ausbildung die Bestimmungsmittel 44 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 auch erste und zweite Abstandsbestimmungsmittel 45, 46, um zu bestimmen, ob der erste und der zweite Abstand L1, L2 innerhalb des Bereichs eines Werts eines leeren Sitzplatzes und eines Kopfhöhenwerts sind. Der Wert des leeren Sitzes kann jeder Abstand sein, der mit einer vernünftigen Konstruktionsbeurteilung gewählt wird, welcher bestätigen wird, daß der Sitz leer ist, d.h. daß kein Gegenstand oder Insasse vorhanden ist. Der exakte Wert des leeren Sitzes wird von dem Fahrzeug abhängen, das verwendet wird, wobei er jedoch nur für illustrative Zwecke beispielsweise 90 cm sein kann. In gleicher Weise kann der Kopf höhenwert jeder Abstand sein, der mit einer vernünftigen Konstruktionsbeurteilung gewählt wird, welcher bestätigen wird, daß ein Gegenstand oder ein Insasse vorhanden ist, und daß, wenn es ein Benutzer bzw. Insasse ist, der Insasse nicht ein kleines Kind ist. Dieser Wert wird ein Kopfhöhenwert genannt, da, wenn ein Insasse vorhanden ist, der Kopf des Insassen als erstes erfaßt würde. Der exakte Kopfhöhenwert wird von dem Fahrzeug abhängen, das verwendet wird, wobei er jedoch lediglich für erläuternde Zwecke beispielweise 60 cm sein kann.
  • Indem weiter auf 1 Bezug genommen wird, wird die Arbeitsweise der Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen nun in dem Fall diskutiert, wenn kein Gegenstand oder Insasse auf dem Sitz 14 des Fahrzeugs 10 anwesend ist. Sobald das Fahrzeug 10 gestartet wird, bewirken die Betätigungsmittel 41 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40, daß das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 mit einem Übertragen von Ultraschallwellen zu dem Sitz 14 beginnen. Wenn die Ultraschallwellen zurückkehren, werden der erste, zweite und dritte Abstand L1, L2, L3 erfaßt. In diesem Fall würden die dritten Abstandsbestimmungsmittel 47 bestimmen, daß der dritte Abstand L3 nicht unter einem vorbestimmten Wert liegt. Mit anderen Worten ist kein Gegenstand oder Insasse zu nahe der Instrumententafel 11, damit der Airbag 21 ordnungsgemäß entfaltet werden kann. Die ersten und zweiten Abstandsbestimmungsmittel 45, 46 würden bestimmen, daß der erste und zweite Abstand L1, L2 gleich oder größer dem Wert des leeren Sitzes sind. Mit anderen Worten, ist kein Gegenstand oder Insasse vorhanden. So würden in diesem Fall die Einstellmittel 49 bevorzugt die Aufblaseinrichtung 23 abschalten bzw. sperren, so daß der Airbag 21 nicht entfaltet werden kann. Es besteht kein Erfordernis, den Airbag 21 zu entfalten, wenn kein Insasse auf dem Sitz 14 vorhanden ist.
  • Indem nun auf 5 Bezug genommen wird, wird die Arbeitsweise bei der Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen in dem Fall diskutiert, wenn ein Insasse 61, welcher ein Erwachsener ist, auf dem Sitz 14 des Fahrzeugs 10 vorhanden ist. Mit Erwachsenem ist jeglicher Insasse gemeint, welcher von ausreichender Größe ist, um die normale oder volle Entfaltungsfestigkeit für den Airbag 21 zu benötigen. Sobald das Fahrzeug 10 gestartet wird, bewirken die Betätigungsmittel 41 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40, daß das erste, zweite und dritte Abstandsmeßsystem 31, 32, 36 mit dem Übertragen von Ultraschallwellen zu dem Sitz 14 beginnen. Wenn die Ultraschallwellen zurückkehren, werden der erste, zweite und dritte Abstand L1(b), L2(b), L3(b) erfaßt. In diesem Fall würden die dritten Abstandsbestimmungsmittel 47 bestimmen, daß der dritte Abstand L3(b) nicht weniger als ein vorbestimmter Wert ist. Mit anderen Worten ist der Insasse 61 nicht zu nahe an der Instrumententafel 11, damit der Airbag 21 geeignet entfaltet werden kann. Die ersten Abstandsbestimmungsmittel 45 würden bestimmen, daß der erste Abstand L1(b) innerhalb der Bereichs des Werts des leeren Sitzes und des Kopfhöhenwerts ist. Die zweiten Abstandsbestimmungsmittel 46 würden andererseits bestimmen, daß der zweite Abstand L2(b) gleich oder kleiner als der Kopf höhenwert ist. Mit anderen Worten würden die ersten und zweiten Bestimmungsmittel 45, 46 bestimmen, daß der Insasse 61 vorhanden ist und in einer normalen Position positioniert ist, d.h. daß er gegen den Rücklehnenabschnitt 16 des Sitzes 14 lehnt. Somit würden in diesem Fall die Einstellmittel 49 vorzugsweise die Insassenrückhalteanordnung 20 so einstellen, daß der Airbag 21 mit normaler oder voller Festigkeit entfaltet wird, sollte ein Entfalten notwendig werden. Es sollte festgehalten werden, daß der Benutzer bzw. Insasse 61 weiter nach vorne positioniert sein könnte d.h. zu der Instrumententafel 11, als dies in 5 gezeigt ist. Dies kann auftreten, wenn der Insasse 61 sich beispielsweise nach vorne lehnt. In diesem Fall würden das erste und zweite Abstandsmeßsystem 31, 32 unterschiedliche Abstände erfassen bzw. ermitteln und die ersten und zweiten Abstandsbestimmungsmittel 45, 46 würden entsprechend bestimmen, daß der Insasse 61 außerhalb einer Normalposition war. Zusätzlich würden die dritten Abstandsbestimmungsmittel 47 in ähnlicher Weise bestimmen, daß der dritte Abstand L3 (b) kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Aus diesen Gründen würden dann die Einstellmittel 49 die Insassenrückhalteanordnung 20 vorzugsweise so einstellen, daß der Airbag 21 nicht entfaltet werden könnte oder nur entsprechend spezifischer Parameter entfaltet werden könnte.
  • Indem nun auf 2 Bezug genommen wird, wird die Arbeitsweise der Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen in dem Fall diskutiert, wenn ein Gegenstand 60, wie ein Kindersitz 62, welcher nach rückwärts schaut, auf dem Sitz 14 des Fahrzeugs 10 positioniert ist. Der Kindersitz 62 kann einen Insassen 61, welcher ein Baby oder ein Kleinkind ist, enthalten. Sobald das Fahrzeug 10 gestartet wird, bewirken die Betätigungsmittel 41 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40, daß das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 mit dem Übertragen von Ultraschallwellen zu dem Sitz 14 beginnen. Wenn die Ultraschallwellen zurückkehren, werden der erste, zweite und dritte Abstand L1(c), L2(c), L3(c) erfaßt. In diesem Fall würden die dritten Abstandsbestimmungsmittel 47 bestimmen, daß der dritte Abstand L3(c) nicht unter einem vorbestimmten Wert liegt. Mit anderen Worten ist der Gegenstand 60 nicht zu nahe zu der Instrumententafel 11, damit der Airbag 21 geeignet entfaltet wird. Die ersten und zweiten Abstandsbestimmungsmittel 45, 46 würden bestimmen, daß sowohl der erste als auch der zweite Abstand L1(c), L2(c) innerhalb des Bereichs des Werts des leeren Sitzes und des Kopfhöhenwerts sind. Dies ist die Bedingung, die anzeigt, daß ein Kindersitz vorhanden sein kann, daß der Sitz 14 nicht leer ist, jedoch ein erwachsener Insasse nicht vorhanden ist. Um zu bestimmen, ob der Gegenstand 60 tatsächlich ein Kindersitz 62 ist, und um weiters zu bestimmen, ob der Kindersitz 62 nach vorwärts oder rückwärts schaut, sollte festgehalten werden, daß Kindersitze 62 typischerweise erste und zweite Enden 63, 64 aufweisen, welche unterschiedliche Höhen besitzen. Insbesondere für nach rückwärts schauende Kindersitze, wie den Kindersitz 62, der in 2 gezeigt ist, hat das erste En de 63 eine erste Höhe H1, welche größer als eine zweite Höhe H2 des zweiten Endes 64 ist. Dies entspricht, daß der erste Abstand L1(c) kleiner als der zweite Abschnitt L2(c) ist. Es ist somit bevorzugt, daß die Bestimmungsmittel 44 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 ein Abstandsverhältnis gleich dem ersten Abstand L1 dividiert durch den zweiten Abstand L2 bestimmen. Wenn das Abstandsverhältnis kleiner 1 ist, ist der erste Abstand L1(c) kleiner bzw. geringer als der zweite Abstand L2(c) und es ist daher die erste Höhe H1 des ersten Endes 63 des Kindersitzes 62 größer als die zweite Höhe H2 des zweiten Endes 64 des Kindersitzes 62. Somit ist der Kindersitz 62 ein nach rückwärts schauender Kindersitz. In diesem Fall würden die Einstellmittel 49 dann bevorzugt die Aufblaseinrichtung 23 so außer Betrieb setzen, daß der Airbag 21 nicht entfaltet werden kann. Es sollte festgehalten werden, daß es unerheblich ist, ob das erste Bereichsmeßsystem 31 einen Abstand von dem Kopf des Insassen 61 oder dem ersten Ende 63 des Kindersitzes 62 erfaßt. Dieselbe Bestimmung würde in jedem Fall getätigt werden. Zusätzlich sollte festgehalten werden, daß, wenn die dritten Abstandsbestimmungsmittel 47 bestimmen, daß der dritte Abstand L3 (c) kleiner als der vorbestimmte Wert ist, die Einstellmittel 49 dann vorzugsweise die Aufblaseinrichtung 23 so außer Betrieb setzen würden, daß der Airbag 21 nicht entfaltet werden könnte.
  • Indem nun auf 3 Bezug genommen wird, wird die Arbeitsweise der Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen nun in dem Fall diskutiert, wenn ein Gegenstand 60 wie ein Kindersitz 62, welcher nach vorne schaut bzw. gerichtet ist, auf dem Sitz 14 des Fahrzeugs 10 positioniert ist. Der Kindersitz 62 kann einen Insassen 61 enthalten, welcher ein Baby oder ein Kleinkind ist. Sobald das Fahrzeug 10 gestartet wird, bewirken die Betätigungsmittel 41 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40, daß das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 mit dem Übertragen von Ultraschallwellen zu dem Sitz 14 beginnen. Wenn die Ultraschallwellen zurückkehren, werden der erste, zweite und dritte Abstand L1(d), L2(d), L3(d) erfaßt. In diesem Fall würden die dritten Abstandsbestimmungsmittel 47 bestimmen, daß der dritte Abstand L3(c) nicht kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Mit anderen Worten ist der Gegenstand 60 nicht zu nahe zu der Instrumententafel 11, damit der Airbag 21 geeignet bzw. richtig entfaltet werden kann. Die ersten und zweiten Abstandsbestimmungsmittel 45, 46 würden bestim men, daß sowohl der erste als auch der zweite Abstand L1(d), L2(d) innerhalb des Bereichs des Werts des leeren Sitzes und des Kopfhöhenwerts sind. Dies ist, wie oben festgehalten, die Bedingung, die anzeigt, daß ein Kindersitz vorhanden sein kann. Um zu bestimmen, ob der Gegenstand 60 tatsächlich ein Kindersitz 62 ist, und um weiters zu bestimmen, ob der Kindersitz 62 nach vorwärts oder rückwärts schaut, sollte festgehalten werden, daß für nach vorne schauende Kindersitze, wie den Kindersitz 62, der in 3 gezeigt ist, das erste Ende 63 eine erste Höhe H1 aufweist, welche geringer als eine zweite Höhe H2 des zweiten Endes 64 ist. Dies entspricht, daß der erste Abstand L1(d) größer als der zweite Abstand L2 (d) ist. Somit ist, wie dies oben erwähnt ist, es bevorzugt, daß die Bestimmungsmittel 44 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 ein Abstandsverhältnis gleich dem ersten Abschnitt L1 dividiert durch den zweiten Abschnitt L2 bestimmen. Wenn das Abstandsverhältnis größer als 1 ist, ist der erste Abschnitt L1(d) größer als der zweite Abstand L2(d) und daher ist die erste Höhe H1 des ersten Endes 63 des Kindersitzes 62 kleiner als die zweite Höhe H2 des zweiten Endes 64 des Kindersitzes 62. Somit ist der Kindersitz 62 ein nach vorne schauender Kindersitz. In diesem Fall würden die Einstellmittel 49 dann vorzugsweise die Insassenrückhalteanordnung 20 so einstellen, daß der Airbag 21 entweder nicht entfaltet wird oder bei einer reduzierten Festigkeit entfaltet wird.
  • Unter Bezugnahme auf 5 wird die Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen nun in Bezug auf ihre Pulsrate des Betriebs diskutiert. Die Betätigungsmittel 41 der Steuer- bzw. Regeleinrichtung 40 beinhalten erste Takt- bzw. Pulsraten-Betätigungsmittel 42 zum Betätigen bzw. Be treiben des ersten, zweiten und dritten Bereichsmeßsystems 31, 32, 36 bei jeweils ersten Pulsraten T1A, T2A, T3A und zweite Pulsraten-Betätigungsmittel 43 zum Betätigen des ersten, zweiten und dritten Bereichsmeßsystems 31, 32, 36 bei jeweils zweiten Pulsraten T1B, T2B bzw. T3B. Die Betätigungsmittel 41 können dann von den ersten Pulsraten-Betätigungsmittel 42 zu den zweiten Pulsraten-Betätigungsmitteln 43 in Antwort auf den ersten, zweiten und dritten Abstand L1(b), L2(b), L3(b) umschaltet, die durch das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 erfaßt sind. So können beispielsweise, sobald das Fahrzeug 10 gestartet ist, die ersten Pulsraten-Betätigungsmittel 42 der Betätigungsmittel 41 das erste, zweite und dritte Bereichsmeßsystem 31, 32, 36 veranlassen, Wellen zu dem Sitz 14 mit einer Pulsrate von 30 Übertragungen pro Minute zu übertragen, d.h. T1A = T2A = T3A = 30 Übertragungen pro Minute. Nachdem die Bestimmungsmittel 44 bestimmt haben, daß sich der Insasse 61 in einer normalen Position befindet, ist dann bevorzugt, daß die Betätigungsmittel 41 zu einer weniger häufigen Arbeitsweise umschalten. So könnten die Betätigungsmittel 41 zu den zweiten Pulsraten-Betätigungsmitteln 43 bzw. Betätigungsmitteln bei der zweiten Pulsrate umschalten, die bei zweiten Pulsraten T1B = T2B = T3B = 12 Übertragungen pro Minute arbeiten. Weiters können in dem Fall, daß der Aufprallsensor 50 das Ereignis eines Zusammenstoßes bzw. Aufpralls detektiert, die Pulsgraten von allen Bereichsmeßsystemen erhöht werden. Indem die Pulsraten auf diese Weise reduziert werden, ist es nicht nur möglich, die störenden bzw. langweiligen Klicktöne zu reduzieren, sondern es wird der Energieverbrauch besser gemanagt und die verwendbare Lebensdauer der Bereichsmeßsysteme ist verlängert. Selbstverständlich können die tatsächlichen bzw. aktuellen Werte der ersten und zweiten Pulsrate T1A, T2A, T3A, T1B, T2B, T3B mit einer vernünftigen Konstruktionsbeurteilung gewählt werden. Es kann beispielsweise wünschenswert sein, daß für irgendwelche oder 11 die zweiten Pulsraten T1B, T2B, T3B schneller sind als irgendeine oder alle der ersten Pulsraten T1A, T2B, T3B.
  • Es wird Fachleuten dieser Technologie offensichtlich sein, daß die obigen Verfahren bzw. Methoden, Änderungen und Modifikationen enthalten können. Beispielsweise kann, obwohl die Vorrichtung 30 zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen dieser Erfindung unabhängig, wie dies oben beschrieben ist, arbeiten kann, sie auch in einem Gesamterfassungssystem verwendet werden, welches andere Erfassungs- bzw. Abtastkriterien, wie Sicherheitsgurtspannung, Sitzinsassengewicht, Sitzposition und dgl. beinhalten kann.

Claims (7)

  1. Vorrichtung (30) zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen zur Verwendung mit einem zugeordneten Fahrzeug, welches einen Sitz (14) mit ersten und zweiten Bereichen bzw. Flächen (17, 18) aufweist, wobei die Vorrichtung zur Erfassung eines Fahrzeuginsassen umfaßt: (a) ein Meßsystem (31) eines ersten Bereichs zum Erfassen eines ersten Abstands von dem Meßsystem des ersten Bereichs zu der ersten Fläche des Sitzes; (b) ein Meßsystem (32) eines zweiten Bereichs zum Erfassen eines zweiten Abstands von dem Meßsystem des zweiten Bereichs zu der zweiten Fläche des Sitzes; und (c) eine Regel- bzw. Steuereinrichtung (40), welche Betätigungsmittel (41) zum Betätigen bzw. Betreiben der Meßsysteme des ersten und zweiten Bereichs und Bestimmungsmittel (44) zum Bestimmen aufweist, ob ein Gegenstand auf dem Sitz angeordnet ist, in Antwort auf den ersten und zweiten Abstand, wobei die Bestimmungsmittel auch bestimmen, ob der Gegenstand ein Kindersitz (62) ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (41) erste Pulsraten-Betätigungsmittel (42) zum Betätigen der Meßsysteme (31, 32) des ersten und zweiten Bereichs bei ersten Pulsraten T1A bzw. T2A, und zweite Pulsraten-Betätigungsmittel (43) zum Betätigen der Meßsysteme des ersten und zweiten Bereichs bei zweiten Pulsraten T1B bzw. T2B umfaßt, wobei die Betätigungsmittel selektiv bzw. wahlweise von den ersten Pulsraten-Betätigungsmitteln zu den zweiten Pulsraten-Betätigungsmitteln in Antwort auf den ersten und zweiten Abstand umschalten, wie er durch die ersten Pulsraten-Betätigungsmittel bestimmt wird.
  2. Vorrichtung (30) zum Erfassen eines Fahrzeuginsassen nach Anspruch 1, wobei die Meßsysteme (31, 32) des ersten und zweiten Bereichs Ultraschallvorrichtungen sind, welche eine Kombination eines Senders/Empfängers beinhalten.
  3. Vorrichtung (30) zum Erfassen eines Fahrzeuginsassen nach Anspruch 1, wobei die Meßsysteme (31, 32) des ersten und zweiten Bereichs Ultraschallvorrichtungen sind, welche unabhängige Sender und Empfänger beinhalten.
  4. Vorrichtung (30) zum Erfassen eines Fahrzeuginsassen nach Anspruch 1, wobei die Bestimmungsmittel (44) erste Abstandsbestimmungsmittel zum Bestimmen, ob sich der erste Abstand innerhalb des Bereichs eines Werts eines leeren Sitzes und eines Werts einer Kopfhöhe befindet; und zweite Abstandsbestimmungsmittel umfassen, um zu bestimmen, ob sich der zweite Abstand innerhalb des Bereichs des Werts für einen leeren Sitz und des Werts für die Kopfhöhe befindet.
  5. Vorrichtung (30) zum Erfassen eines Fahrzeuginsassen nach Anspruch 1, wobei das zugehörige Fahrzeug ein Armaturenbrett aufweist und der Sitz (14) einen Sitzpolsterabschnitt und einen Rücklehnenabschnitt aufweist, wobei der Sitzpolsterabschnitt des Sitzes die erste und zweite Fläche (17, 18) beinhaltet, wobei der Rücklehnenabschnitt des Sitzes einen dritten Bereich bzw. eine dritte Fläche (19) beinhaltet, wobei die zweite Fläche vor der ersten Fläche angeordnet ist, wobei die Vorrichtung zum Erfassen eines Fahrzeuginsassen weiters ein Meßsystem (36) eines dritten Bereichs zum Erfassen eines dritten Abstands von einem Meßsystem des dritten Bereichs zu der dritten Fläche des Sitzes umfaßt, wobei die Betätigungsmittel (41) der Regel- bzw. Steuereinrichtung das Meßsystem des dritten Bereichs betätigen, wobei die Meßsysteme (31, 32) des ersten und zweiten Bereichs oberhalb des Sitzpolsterabschnitts des Sitzes angeordnet bzw. montiert sind und das Meßsystem (36) des dritten Bereichs an dem Armaturenbrett quer zu dem Rücklehnenabschnitt des Sitzes montiert bzw. angeordnet ist, wobei das Meßsystem für den zweiten Bereich vor dem Meßsystem für den ersten Bereich angeordnet ist.
  6. Vorrichtung (30) zum Erfassen eines Fahrzeuginsassen nach Anspruch 5, wobei die Meßsysteme (31, 32, 36) des ersten, zweiten und dritten Bereichs Ultraschallvorrichtungen sind, wobei die Betätigungsmittel (41) umfassen: erste Pulsraten-Betätigungsmittel (42) zum Betätigen der Meßsysteme des ersten, zweiten und dritten Bereichs bei ersten Pulsraten T1A, T2A bzw. T3A; und zweite Pulsraten-Betätigungsmittel (43) zum Betätigen der Meßsysteme des ersten, zweiten und dritten Bereichs bei zweiten Pulsraten T1B, T2B bzw. T3B.
  7. Vorrichtung (30) zum Erfassen eines Fahrzeuginsassen nach Anspruch 6, wobei die Betätigungsmittel (41) selektiv von den ersten Pulsraten-Betätigungsmitteln (42) zu den zweiten Pulsraten-Betätigungsmitteln (43) in Antwort auf den ersten, zweiten und dritten Abstand umschalten, wie sie durch die ersten Pulsraten-Betätigungsmittel bestimmt sind.
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