DE10144878A1 - Passenger identification system for identifying passengers in a vehicle comprises for a vehicle seat a foot sensor, a seat sensor, a back rest sensor, and a control unit linking the sensor signals - Google Patents
Passenger identification system for identifying passengers in a vehicle comprises for a vehicle seat a foot sensor, a seat sensor, a back rest sensor, and a control unit linking the sensor signalsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Insassenerkennungssystem nach der Gattung des unabhängigen Patentanspruchs.The invention is based on an occupant detection system according to the genus of the independent claim.
Aus der Offenlegungsschrift WO 01/60662 A1 ist bereits ein Insassenerkennungssystem bekannt, das einen Videosensor mit einem Fußraumsensor kombiniert.From the published patent application WO 01/60662 A1 is already a Occupant detection system known to have a video sensor combined with a footwell sensor.
Das erfindungsgemäße Insassenerkennungssystem mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass ein Insasse anhand einer logischen Kombination eines Fußraumsensors, eines Sitzmattensensors und eines Rücklehnensensors erkannt wird. Dies ist eine einfache und robuste Art, um Aussagen über eine Person oder einen Gegenstand, der sich auf einem Fahrzeugsitz befindet, zu treffen. Die Robustheit ist insbesondere gegenüber Änderungen des Sitzverhaltens einer Person zu sehen, da das System indirekt die Größe einer Person erfasst und dies als Klassifizierungsmerkmal verwendet. Erwachsene Personen unterscheiden sich von Kindern bzw. Kindersitzen nicht nur im Gewicht, sondern auch bezüglich der Körpergröße. Während kleine Kinder oder Kindersitze keine Aktivierung im oberen Rückenlehnenbereich und Fußraum erreichen, ist dies für Erwachsene meist gegeben. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Insassenerkennung ist die Robustheit gegenüber Sitzunterlagen, Sitzpositionen, Rückenlehnenneigung, Sitztiefenverstellung und einer Sitzkissenneigung. Da das System im wesentlichen auf der eigentlichen Sensorinformation und deren auftretenden Kombinationen basiert, ist es unabhängig von Eigenschaften des Sitzes, Kleidern oder Sitzpositionen.The occupant detection system according to the invention with the In contrast, features of the independent claim the advantage that an occupant uses a logical Combination of a footwell sensor, a seat mat sensor and a backrest sensor is recognized. this is a simple and robust way to make statements about a person or an object that is on a vehicle seat, hold true. The robustness is particularly opposite To see changes in a person's seating behavior since that System indirectly captures the size of a person and this as Classifier used. Adult persons are not only different from children or child seats in weight, but also in terms of body size. While small children or child seats no activation in the upper Reach the backrest area and footwell, this is for Mostly given to adults. Another advantage of Occupant recognition according to the invention is the robustness towards seat pads, seating positions, Backrest inclination, seat depth adjustment and one Seat cushion tilt. Since the system is essentially based on the actual sensor information and its occurring Combinations based, it is independent of properties of the seat, clothes or sitting positions.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen und Weiterbildungen sind vorteilhafte Verbesserungen des im unabhängigen Patentanspruch angegeben Insassenerkennungssystems möglich.By those listed in the dependent claims Measures and further training are advantageous Improvements to that specified in the independent claim Occupant detection system possible.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Sensoren jeweils ein Feld von Sensierungselementen aufweisen. Damit können größere Bereiche der Rückenlehne, der Sitzmatte und des Fußraumes durch Sensierungselemente abgedeckt werden, so dass eine genauere Aussage über die Sitzposition einer Person möglich ist. Weiterhin ermöglicht dies eine bessere Unterscheidung zwischen Personen und Gegenständen.It is particularly advantageous that the sensors are each one Have field of sensing elements. So that can larger areas of the backrest, the seat mat and the Foot space are covered by sensing elements, so that a more accurate statement about the seating position of a Person is possible. Furthermore, this enables a better one Differentiation between people and objects.
Darüberhinaus ist es von Vorteil, dass diese Sensierungselemente insbesondere in Abhängigkeit von einem aufgebrachten Druck Sensorsignale erzeugen. Der aufgebrachte Druck entspricht direkt dem Gewicht der Person und indirekt seiner Größe. Damit ist es möglich, über diesen wichtigen Parameter Aussagen über die betreffende Person zu treffen. Dies ist im Hinblick darauf wichtig, wie ein Airbag in einem Crashfall ggf. anzusteuern ist.Furthermore, it is advantageous that this Sensing elements in particular depending on one applied pressure generate sensor signals. The angry one Pressure corresponds directly to the weight of the person and indirectly its size. So it is possible to go over this important one Parameters to make statements about the person concerned. This is important in terms of how an airbag fits in one If necessary, control of a crash.
Dabei kann es von Vorteil sein, wenn wenigstens einer der Sensoren passiv ausgebildet ist. Eine solche passive Ausführung, wie sie bspw. durch eine Oberflächenwellensensor erreicht werden kann, ermöglicht den Verzicht auf elektrische Leitungen und verringert damit den Kabelaufwand.It can be advantageous if at least one of the Sensors is passive. Such a passive Execution, as for example by a surface wave sensor can be achieved, allows the waiver electrical lines and thus reduces the amount of cable.
Eine weitere Alternative besteht darin, einen Video-, Ultraschall und/oder Frequenzsensor zu verwenden bzw. Kombinationen daraus mit einem Drucksensor. Dies ermöglicht eine größere Redundanz und ggf. bessere Unterscheidungsmöglichkeiten zwischen Personen im Hinblick auf deren Klassifizierung für die Ansteuerung eines Airbags und zwischen Personen und Gegenständen.Another alternative is to add a video, To use ultrasound and / or frequency sensor or Combinations of these with a pressure sensor. this makes possible greater redundancy and possibly better Differentiation between people with regard on their classification for the control of an airbag and between people and objects.
Schließlich ist es auch von Vorteil, dass die Steuereinheit des Insassenerkennungssystems mit Rückhaltemitteln bzw. Steuergeräten davon verbindbar ist, wobei dann eine Zündung der Rückhaltemittel in Abhängigkeit von den hier erkannten Sensorsignalen erfolgt. D. h. die Auslösung der Rückhaltemittel erfolgt individuell angepasst.Finally, it is also advantageous that the control unit of the occupant detection system with restraint devices or Control devices of which can be connected, in which case an ignition the restraining device depending on those recognized here Sensor signals are carried out. I.e. triggering the Restraint is individually adjusted.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Insassenerkennungssystems.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description. It shows Fig. 1 is a schematic representation of the occupant detection system of the invention.
Zukünftige Airbaggenerationen sollen laut der amerikanischen Gesetzgebung FMVSS208 in Abhängigkeit von einer Person bzw. bei der Präsenz eines Kindersitzes einen Airbag gezielt abschalten oder zünden. Future generations of airbags are said to be American Legislation FMVSS208 depending on a person or targeted an airbag when a child seat is present switch off or ignite.
Erfindungsgemäß wird nun ein Insassenerkennungssystem vorgeschlagen, das sich durch eine Kombination von Sensorsignalen aus einem Rückenlehnensensor, einem Sitzmattensensor und einem Fußraumsensor auszeichnet. Damit ist es möglich, eine auf einem Fahrzeugsitz sitzende Person bezüglich ihrer Größe, ihres Gewichts und ihrer Sitzposition zu klassifizieren. Der Klassifizierungseinsatz ermöglicht die gezielte Ansteuerung von Airbags und anderen Rückhaltemitteln für eine Person. Bspw. sollen kleine und leichte Personen, wie bspw. Kinder, bei einem Aufprall nicht notwendigerweise mit einem Airbag geschützt werden, da die Verletzungsgefahr durch den aufgeblasenen Gassack des Airbags zum Teil größer sein kann, als die durch den Crash verursachten Folgen.According to the invention, an occupant detection system is now suggested that a combination of Sensor signals from a backrest sensor, a Seat mat sensor and a footwell sensor distinguishes. In order to it is possible for a person sitting on a vehicle seat regarding their size, weight and sitting position to classify. The classification use enables the targeted control of airbags and others Restraint devices for one person. For example. are supposed to be small and light people, such as children, do not in the event of an impact necessarily be protected with an airbag because the Risk of injury from the inflated airbag of the Airbags can sometimes be larger than those caused by the crash caused consequences.
Das erfindungsgemäße Insassenerkennungssystem weist dabei
Sensierungselemente auf, die im einfachsten Fall nur
zwischen aktiv und unbelegt unterscheiden. Dadurch kann eine
Beschreibung für den Ansteuerung eines Airbags aus einer
Matrix heraus erfolgen:
Ist kein Sensor aktiv, also weder der Fußraumsensor noch der
Sitzmattensensor noch der Rückenlehnensensor, ist der
Fahrzeugsitz unbelegt, es ist also weder eine Person noch
ein Objekt vorhanden, und der Airbag wird in einem
Auslösefall nicht aktiviert. Ist jedoch der Sitzmattensensor
und der Rückenlehnensensor aktiv, aber der Fußraumsensor
nicht, ist ein Kind oder ein Kindersitz auf dem Fahrzeugsitz
und der Airbag wird nicht angesteuert. Ist der
Rückenlehnensensor, der Sitzmattensensor und der
Fußraumsensor aktiv, ist der Fahrzeugsitz durch einen
Erwachsenen belegt, wobei dann durch eine Aufteilung des
Rückenlehnensensors in wenigstens zwei Felder von
Sensierungselementen vorgesehen wird, so dass dann erkennbar
ist, ob der untere und zusätzlich auch der obere Bereich der
Rückenlehne eine Druckbelastung erfährt.
The occupant detection system according to the invention has sensing elements which, in the simplest case, only differentiate between active and unoccupied. This enables a description to be given for the activation of an airbag from a matrix:
If no sensor is active, i.e. neither the footwell sensor nor the seat mat sensor nor the backrest sensor, the vehicle seat is unoccupied, so there is neither a person nor an object, and the airbag is not activated in the event of a deployment. However, if the seat mat sensor and the backrest sensor are active, but the footwell sensor is not, there is a child or a child seat on the vehicle seat and the airbag is not activated. If the backrest sensor, the seat mat sensor and the footwell sensor are active, the vehicle seat is occupied by an adult, and then by dividing the backrest sensor into at least two fields of sensing elements is provided, so that it can then be recognized whether the lower and additionally also the upper area the backrest experiences a pressure load.
Ist nur der untere Bereich belegt, kann von einem kleinen Erwachsenen, bspw. einer 50 kg schweren Frau mit einer Körpergröße von 1,55 m, ausgegangen werden, die bei einem zweistufigen Airbag nur mit der ersten Stufe geschützt wird, um ihr persönliches Verletzungsrisiko zu minimieren. Sind jedoch alle Sensoren belegt, also das obere und/oder untere Feld des Rücklehnensensors, der Sitzmattensensor und der Fußraumsensor, ist von einem Erwachsenen durchschnittlicher Größe auszugehen, der bei einem zweistufigen Airbag auch mit der zweiten Stufe geschützt wird. Natürlich sind hier auch noch mehr Stufen für den Airbag möglich, selbst ein stufenloser. Auch andere Rückhaltemittel wie Gurtstraffer sind hier ansteuerbar.If only the lower area is occupied, a small one can be used Adults, for example a 50 kg woman with a Height of 1.55 m, which is assumed at a two-stage airbag is only protected with the first stage to minimize your personal risk of injury. are however, all sensors are occupied, i.e. the upper and / or lower one Field of the backrest sensor, the seat mat sensor and the Footwell sensor, is average of an adult Size to go out with a two-stage airbag the second stage is protected. Of course, here too even more levels for the airbag possible, even one stepless. Other restraint devices such as belt tensioners can be controlled here.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung das erfindungsgemäße Insassenerkennungssystem. Ein Fahrzeugsitz weist eine Rückenlehne 1 und ein Sitzkissen 2 auf. In dem Sitzkissen 2 ist ein Sitzmattensensor 3 angeordnet, der auf einen auf den Sitz aufgebrachten Druck, bspw. durch eine Widerstandsänderung, reagiert. Die Rückenlehne 1 weist hier zwei Felder von Sensierungselementen als Bestandteile des Rückenlehnensensors auf, 4 und 5, die auch auf einen Anpressdruck reagieren. Fig. 1 shows occupant detection system of the invention in a schematic representation. A vehicle seat has a backrest 1 and a seat cushion 2 . A seat mat sensor 3 is arranged in the seat cushion 2 and reacts to a pressure applied to the seat, for example by a change in resistance. The backrest 1 here has two fields of sensing elements as components of the backrest sensor, 4 and 5, which also react to a contact pressure.
Wie leicht zu sehen ist, wird bei einer kleinen Person oder einem Gegenstand nur der untere Rückenlehnensensor 4 aktiv werden. Zusätzlich ist ein Fußraumsensor 6 angeordnet, der erkennt, ob der Fußraum belegt ist. Die Rückenlehnensensoren 4 und 5, der Sitzmattensensor 3 und der Fußraumsensor 6 sind alle jeweils an Eingänge eines Steuergerätes für die Insassenklassifizierung angeschlossen. Dabei senden die einzelnen Sensoren bereits digitalisierte Werte an das Steuergerät 7. Das Steuergerät 7 übernimmt neben der Datenerfassung auch die Klassifizierung, also ob es sich um eine Person, einen Kindersitz oder ein Kind handelt, und wenn es sich um eine Person handelt, wie schwer und groß die Person ist, um einen optimalen Schutz zu ermöglichen. Wie hier nicht dargestellt, ist die Steuereinheit 7 auch mit einem Temperatursensor verbunden, um ggf. eine Korrektur der Sensorsignale vornehmen zu können.As can easily be seen, only the lower backrest sensor 4 will become active in the case of a small person or an object. In addition, a footwell sensor 6 is arranged, which detects whether the footwell is occupied. The backrest sensors 4 and 5 , the seat mat sensor 3 and the footwell sensor 6 are all connected to inputs of a control unit for occupant classification. The individual sensors send digitized values to the control unit 7 . In addition to the data acquisition, the control unit 7 also takes over the classification, that is to say whether it is a person, a child seat or a child, and if it is a person, how heavy and large the person is, in order to enable optimum protection. As not shown here, the control unit 7 is also connected to a temperature sensor in order to be able to correct the sensor signals if necessary.
Über einen Datenein-/ausgang ist die Steuereinheit 7 mit einem Zünd- bzw. Zünd- und Sensorbus verbunden. Dieser Zündbus 8 verbindet die Steuereinheit 7 mit einem Steuergerät 9 für Rückhaltemittel und einem weiteren Steuergerät 11 zur Einstellung von Komfortfunktionen. Diese beinhalten beispielsweise eine Klimaregelung, eine Bereitstellung des Sicherheitgurtes bei Präsenz des Beifahrers, eine automatische Anpassung des Sitzes bzgl. Höhe/Lage an die Person. Sowohl das Steuergerät 9 als auch das Steuergerät 11 sind über Datenein-/ausgänge mit dem Bus 8 verbunden. Vom Steuergerät 9 führt ein Ausgang zu Rückhaltemitteln 11, die vom Steuergerät 9 angesteuert werden. Anstatt des Busses 8 können auch jeweils zwei Drahtleitungen verwendet werden.The control unit 7 is connected to an ignition or ignition and sensor bus via a data input / output. This ignition bus 8 connects the control unit 7 to a control unit 9 for restraint devices and a further control unit 11 for setting comfort functions. These include, for example, climate control, provision of the seat belt when the passenger is present, automatic adjustment of the seat in terms of height / position to the person. Both the control device 9 and the control device 11 are connected to the bus 8 via data inputs / outputs. An output leads from control unit 9 to restraining means 11 , which are controlled by control unit 9 . Instead of the bus 8 , two wire lines can also be used.
Es werden hier drucksensitive Sensierungselemente in den Sensoren 3, 4, 5 und 6 verwendet. Dabei können auch Felder von Sensierungselementen eingesetzt werden, um genauere Aussagen über betreffende Personen und Gegenstände zu machen. Anstatt von ja/nein-Entscheidungen bezüglich der Sensoren ist es weiterhin möglich, genaue Meßwerte der einzelnen Sensierungselemente auszuwerten. Dies ermöglicht beispielsweise, ein genaues Druckprofil anzugeben. Anstatt solcher drucksensitiver Elemente können auch einer oder mehrere der Sensoren durch Video-, Frequenz- und/oder Ultraschallsensoren und/oder kapazitive Sensoren ergänzt bzw. ersetzt werden, um so genauere Aussagen über die betreffende Person zu machen. Bspw. ist es möglich, wenn die Sensoren 4, 5 und 3, aber nicht 6, belegt sind, dass dann eine Person vorhanden ist, die die Füße nicht im Fußraum abgestellt hat, sondern sie gegen das Armaturenbrett drückt. Auch die Historie von solchen Sensorsignalverläufen ist dabei zu beachten. D. h. wenn während einer Fahrt alle Sensoren gleichzeitig belegt werden und dann während der Fahrt einzelne Sensoren, wie der Fußraumsensor 6 oder der Rückenlehnensensor 5, einmal nicht belegt sind, dass dann immer noch davon ausgegangen wird, dass eine zu schützende Person vorliegt.Pressure-sensitive sensing elements in sensors 3 , 4 , 5 and 6 are used here. Fields of sensing elements can also be used to make more precise statements about the people and objects in question. Instead of making yes / no decisions regarding the sensors, it is also possible to evaluate precise measured values of the individual sensing elements. This makes it possible, for example, to specify an exact pressure profile. Instead of such pressure-sensitive elements, one or more of the sensors can also be supplemented or replaced by video, frequency and / or ultrasonic sensors and / or capacitive sensors in order to make more precise statements about the person concerned. For example. it is possible, if the sensors 4 , 5 and 3 , but not 6, are assigned, that there is then a person who has not placed the feet in the footwell, but is pressing them against the dashboard. The history of such sensor signal curves must also be taken into account. That is, If all sensors are occupied at the same time during a journey and then individual sensors such as the footwell sensor 6 or the backrest sensor 5 are not occupied during the journey, then it is still assumed that there is a person to be protected.
Ausgehend von den Sensoren, die dann nicht belegt sind, wird auf die aktuelle Sitzposition geschlossen. Sind jedoch nur die Sensoren 3 und 4 während einer Fahrt belegt kann davon ausgegangen werden, dass ein Kind oder ein Kindersitz sich auf dem Fahrzeugsitz befindet, so dass dann eine Sperrung des Airbags erfolgt.Based on the sensors, which are then not occupied, the current seating position is inferred. However, if only sensors 3 and 4 are occupied while driving, it can be assumed that a child or child seat is on the vehicle seat, so that the airbag is then blocked.
Anstatt zweier Rückenlehnensensierungsfelder 4 und 5 können auch noch mehr Felder verwendet werden, um zu einer genaueren Beurteilung der entsprechenden Person oder des Gegenstandes zu gelangen.Instead of two backrest sensing fields 4 and 5 , even more fields can be used in order to arrive at a more precise assessment of the corresponding person or the object.
Claims (7)
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Family Applications (1)
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