DE102004064017A1 - Method for detecting load conditions - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Detektion von Verspannungszuständen einer auf Lastsensoren (8, 9, 10, 11) basierenden Einrichtung zur Erkennung der Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes (1) und zur Messung einer auf dem Kraftfahrzeugsitz (1) angelegten Last detektieren die Lastsensoren (8, 9, 10, 11) ein Gewicht einer auf dem Kraftfahrzeugsitz (1) befindenden Person. Zu jedem Zeitpunkt des Abtastens des Kraftfahrzeugsitzes (1) durch die Lastsensoren (8, 9, 10, 11) werden Gewichtswerte (G¶1¶, G¶2¶, G¶3¶, G¶4¶) gemessen. Danach wird ein Moment (My) in y-Richtung berechnet. Anschließend wird ein Verspannungszustand der auf die Lastsensoren (8, 9, 10, 11) basierenden Einrichtung bei Unterschreitung eines unteren Schwellwertes oder bei Überschreitung eines oberen Schwellwertes ausgegeben.In a method for the detection of stress states of a load sensor (8, 9, 10, 11) based device for detecting the occupancy of a motor vehicle seat (1) and for measuring a load applied to the motor vehicle seat (1), the load sensors (8, 9, 10, 11) a weight of a person sitting on the motor vehicle seat (1). At each time of the scanning of the motor vehicle seat (1) by the load sensors (8, 9, 10, 11) weight values (G¶1¶, G¶2¶, G¶3¶, G¶4¶) are measured. Then a moment (My) in y-direction is calculated. Subsequently, a state of stress of the load sensors (8, 9, 10, 11) based device is output when falling below a lower threshold value or when exceeding an upper threshold value.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion von Lastzuständen einer auf Lastsensoren basierenden Einrichtung zur Erkennung der Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes und zur Messung einer auf dem Kraftfahrzeugsitz angelegten Last, wobei die Lastsensoren ein Gewicht einer auf dem Kraftfahrzeugsitz befindenden Person detektieren.The The invention relates to a method for detecting load conditions of a Load sensing based occupancy detection device a motor vehicle seat and for measuring one on the motor vehicle seat applied load, wherein the load sensors have a weight on the Detecting vehicle seat person.

Aus der US 2002/0125051 A1 ist ein Verfahren bekannt, welches eine Sitzlastmessvorrichtung und ein Verfahren zur Ermittlung des Gewichts eines Kraftfahrzeugsitzes offenbart, wobei Lastsensoren zur Ermittlung der Last des Kraftfahrzeugsitzes vorgesehen sind, welche jeweils ein Messergebnis liefern. Diese Messergebnisse werden zur Ermittlung des Gewichts summiert. Danach wird das Gewicht des Kraftfahrzeugsitzes ermittelt, welches auf einem Wert basiert, der anders ist als das Messergebnis einer Addiereinrichtung, wenn wenigstens eines der Messergebnisse einen Schwellwert überschreitet. Somit wird jeder einzelne der gemessenen Gewichtswerte mit einem Schwellwert verglichen sowie auch beispielsweise mit dem Mittelwert von einigen vorangegangenen Messungen. Dies bedeutet, dass dort ein absoluter Schwellwert abgeprüft wird. Nachteilig bei einem derartigen Verfahren ist, dass der absolute Schwellwert beispielsweise bei einem zulässigen Messbereich bis 150 kg nur schwer zu bestimmen ist. Ebenso können sehr geringe Gewichte, beispielsweise die von Kindern, nur ungenügend erfasst werden.Out US 2002/0125051 A1 discloses a method which has a seat load measuring device and a method for determining the weight of a motor vehicle seat discloses load sensors for determining the load of the motor vehicle seat are provided, which each provide a measurement result. These Measurement results are summed to determine the weight. After that the weight of the vehicle seat is determined, which on based on a value other than the measurement result of an adder, if at least one of the measurement results exceeds a threshold value. Thus, each one of the measured weight values becomes one Threshold compared as well as, for example, the mean from some previous measurements. This means that there an absolute threshold checked becomes. The disadvantage of such a method is that the absolute Threshold, for example, for a permissible measuring range up to 150 kg is difficult to determine. Likewise, very low weights, for example, those of children, are detected only insufficient.

Ein prinzipielles Problem bei der Ermittlung von Gewichtswerten eines Kraftfahrzeugsitzes sind Verspannungszustände oder der Missbrauch eines auf der Verwendung von Gewichtssensoren basierenden Systems zur PKW-Insassenklassifizierung. Verspannungszustände können beispielsweise auftreten, wenn sich ein Gegenstand unter dem Kraftfahrzeugsitz befindet und diesen verklemmt. Diese Verklemmung kann in einer nach oben gerichteten Kraft resultieren, welche eine deutliche Verringerung des gemessenen Gewichts zur Folge haben kann. Dies ist insbesondere für die korrekte Unterscheidung von Kindern oder Erwachsenen mit einem relativ geringen Gewicht kritisch, da dann eine entsprechende Auslösung des Airbags nicht gewährleistet ist.One principle problem in the determination of weight values of a Motor vehicle seat are states of tension or misuse of a based on the use of weight sensors based system Car occupant classification. Stress states can occur, for example, if an object is under the vehicle seat and this jammed. This deadlock can be in an upward direction Force resulting in a significant reduction in the measured Weight can result. This is especially true for the correct Distinction of children or adults with a relatively small Weight critical, because then a corresponding triggering of Airbags not guaranteed is.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Detektion von Verspannungszuständen einer auf Lastsensoren basierenden Einrichtung zu schaffen, mit welchem Verspannungszustände erkennbar und somit eine Verbesserung der Sicherheit der Personen in einem Fahrzeug möglich sind.It is therefore an object of the present invention, a method for Detection of stress states to provide a load sensor based device with which stress states recognizable and thus an improvement in the safety of persons possible in a vehicle are.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.According to the invention this Problem solved by the features mentioned in claim 1.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird der Belegungszustand eines Kraftfahrzeugsitzes anhand einer Einrichtung zur Gewichtssensierung einer der möglichen Gewichtsklassen zugeordnet. Anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens lassen sich Lastzustände weitestgehend erkennen, detektieren und danach beseitigen. Somit trägt das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich zur Verbesserung der Sicherheit der Personen in einem Kraftfahrzeug bei.By the inventive method the occupancy state of a motor vehicle seat based on a Means assigned to weighting one of the possible weight classes. Based on the method according to the invention can be load conditions detect, detect and eliminate as far as possible. Consequently wear this inventive method essential to improve the safety of persons in one Motor vehicle at.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung prinzipmäßig dargestellt.following are exemplary embodiments of the invention shown in principle.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 einen Kraftfahrzeugsitz mit Lastsensoren und einem Verklemmungsgegenstand; und 1 a motor vehicle seat with load sensors and a jamming object; and

2 eine prinzipmäßige Darstellung der Anordnung der Lastsensoren. 2 a schematic representation of the arrangement of the load sensors.

In 1 ist in einer Seitenansicht ein Kraftfahrzeugsitz 1 dargestellt, welcher ein Sitzpolster 2, eine Rückenlehne 3, Sitzschienen 4 und Sitzträger 5 aufweist. Der Kraftfahrzeugsitz 1 wird von Elementen 6 gestützt, welche von Tragelementen 7 von einem Boden eines Kraftfahrzeuges gehalten werden. An Oberflächen der Elemente 6 sind Lastsensoren 8 und 9 angeordnet, welche beispielsweise über Verdrahtungen miteinander verbunden sein können. Wirkt eine Last einer Person auf den Kraftfahrzeugsitz 1, wird die an den Elementen 6 anliegende Last über die Sitzträger 5 übertragen. Dadurch werden die Elemente 6 mit den Tragelementen 7 als Stützpunkte und mit den Sitzträgern 5 als Kraftpunkte gebogen und in Folge der Biegung wird die Versetzung durch die Lastsensoren 8 und 9 detektiert.In 1 is a motor vehicle seat in a side view 1 shown, which is a seat cushion 2 , a backrest 3 , Seat rails 4 and seat carrier 5 having. The motor vehicle seat 1 becomes of elements 6 supported, which of supporting elements 7 be held by a floor of a motor vehicle. On surfaces of the elements 6 are load sensors 8th and 9 arranged, which may be connected to each other, for example via wiring. Affects a person's load on the vehicle seat 1 , that will be on the elements 6 applied load over the seat carrier 5 transfer. This will be the elements 6 with the support elements 7 as bases and with the seat carriers 5 As force points bent and as a result of the bend becomes the displacement by the load sensors 8th and 9 detected.

In 2 ist die Anordnung der Lastsensoren 8 und 9 in Verbindung mit zwei weiteren Lastsensoren 10 und 11 dargestellt. Der dargestellte Pfeil mit dem Bezugszeichen y stellt die Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeuges dar, wobei jeweils zwei Sensoren 8 und 10 im vorderen Bereich des Kraftfahrzeugsitzes 1 und zwei Sensoren 9 und 11 im hinteren Bereich des Kraftfahrzeugsitzes 1 auf den Elementen 6 angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel stellen die Elemente 6 eine Aufnahmeplatte für die Sensoren 8, 9, 10 und 11 dar. Selbstverständlich kann die Anzahl der Lastsensoren variieren.In 2 is the arrangement of the load sensors 8th and 9 in conjunction with two other load sensors 10 and 11 shown. The illustrated arrow with the reference symbol y represents the direction of travel of a motor vehicle, wherein in each case two sensors 8th and 10 in the front region of the motor vehicle seat 1 and two sensors 9 and 11 in the rear of the vehicle seat 1 on the elements 6 are arranged. In this embodiment, the elements represent 6 a receiving plate for the sensors 8th . 9 . 10 and 11 Of course, the number of load sensors can vary.

Durch einen Verklemmungsgegenstand 12 (gemäß 1), welcher sich unter dem Kraftfahrzeugsitz 1 befindet und diesen verklemmt, werden die Lastsensoren 9 und 11 entlastet bzw. kann eine derartige Verklemmung in einer nach oben gerichteten Kraft resultieren. Dadurch wird ein falsches Gewicht der sich auf dem Kraftfahrzeugsitz 1 befindenden Person detektiert. Somit wird der wahre Wert des Gewichtes verfälscht. Um nun derartige zu Verspannungen führende Lastzustände zu detektieren, werden zu jedem Zeitpunkt des Abtastens des Kraftfahrzeugsitzes 1 durch die Lastsensoren 8, 9, 10 und 11 Gewichtswerte gemessen. Nach den folgenden Formeln:

Figure 00040001
wird mit den Werten G1 bis G4, welche von den Lastsensoren 8, 9, 10 und 11 ermittelt werden, und den Abständen a1x und a2x bzw. a2y und a4y ein Schwerpunkt (COGX; COGY, COG ≡ center of gravity) in x-Richtung und y-Richtung bzw. in Fahrtrichtung ermittelt, der die Lastverteilung verkörpert. Auf diese Weise kann direkt eine Schwerpunktlage des zu bestimmenden Gewichts in Kraftfahrzeugkoordinaten bestimmt werden. Durch zuvor festgelegte obere und untere Schwellwerte sowohl in x- als auch in y-Richtung wird danach bei Unterschreitung des festgelegten unteren Schwellwertes bzw. bei Überschreitung des festgelegten oberen Schwellwertes ein Lastzustand der auf die Lastsensoren 8, 9, 10, 11 basierenden Einrichtung bei Unterschreiten eines unteren Schwellwertes oder bei Überschreitung eines oberen Schwellwertes ausgegeben. Das Schwellwertkriterium wird nur aktiviert bzw. in Betrieb gesetzt, wenn ein festgelegter Lastzustand, z.B. eine Gewichtsgrenze, überschritten wird, was einen Verspannungszustand verkörpert.By a jam object 12 (according to 1 ), which is under the vehicle seat 1 and jammed, the load sensors 9 and 11 relieves or can such a deadlock result in an upward force. This will cause a wrong weight on the vehicle seat 1 person detected. Thus, the true value of the weight is corrupted. In order to detect such load conditions leading to tension, at any time of the scanning of the motor vehicle seat 1 through the load sensors 8th . 9 . 10 and 11 Weight values measured. According to the following formulas:
Figure 00040001
is calculated with the values G 1 to G 4 , which of the load sensors 8th . 9 . 10 and 11 are determined, and the distances a 1x and a 2x or a 2y and a 4y a center of gravity (COG X , COG Y , COG center of gravity) in the x-direction and y-direction or in the direction of travel determines the load distribution embodies. In this way, a center of gravity of the weight to be determined in motor vehicle coordinates can be determined directly. By previously set upper and lower thresholds in both the x and y direction is then below the specified lower threshold or exceeding the specified upper threshold, a load state of the load sensors 8th . 9 . 10 . 11 based device is output when falling below a lower threshold or exceeding an upper threshold. The threshold criterion is only activated or put into operation when a defined load state, eg a weight limit, is exceeded, which represents a state of stress.

Um ein Ausgeben von Lastzuständen zu ermöglichen, sollte der Schwerpunkt COGY in y-Richtung größer als ein erster Schwellwert bzw. kleiner als ein zweiter Schwellwert sein. Weiterhin sollte die Standardabweichung der vier ermittelten Gewichtsangaben G1, G2, G3 und G4 zu jedem Zeitpunkt größer als ein dritter Schwellwert sein.In order to enable the output of load states, the center of gravity COG Y in the y direction should be greater than a first threshold value or less than a second threshold value. Furthermore, the standard deviation of the four determined weights G 1 , G 2 , G 3 and G 4 should be greater than a third threshold at any time.

Es wird ebenfalls ein Verspannungszustand ausgewiesen, wenn eine festgelegte (negative) Gewichtsgrenze unterschritten werden sollte.It a state of stress is also reported when a specified (negative) weight limit should be undercut.

Die Erkennung der Belegung des Kraftfahrzeugsitzes 1 wird anhand der Einrichtung zur Gewichtssensierung einer der möglichen Gewichtsklassen zugeordnet. Sollten am Kraftfahrzeugsitz 1 bzw. der Einrichtung zur Erkennung der Belegung des Kraftfahrzeugsitzes 1 große Verspannungen auftreten, so können diese nun unter Zuhilfenahme des beschriebenen Verfahrens weitestgehend erkannt und danach beseitigt werden. Somit liefert das Verfahren einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung der Sicherheit der Personen bzw. Insassen eines Kraftfahrzeuges.The detection of the occupancy of the vehicle seat 1 is assigned to one of the possible weight classes by means of the weight-sensing device. Should be at the vehicle seat 1 or the device for detecting the occupancy of the motor vehicle seat 1 large tensions occur, so they can now be largely recognized with the aid of the described method and then eliminated. Thus, the method provides a significant contribution to improving the safety of the persons or occupants of a motor vehicle.

Claims (5)

Verfahren zur Detektion von Lastzuständen einer auf Lastsensoren basierenden Einrichtung zur Erkennung der Belegung eines Kraftfahrzeugsitzes und zur Messung einer auf dem Kraftfahrzeugsitz angelegten Last, wobei die Lastsensoren ein Gewicht einer auf dem Kraftfahrzeugsitz befindenden Person detektieren, gekennzeichnet durch folgende Schritte, a) Messung von Gewichtswerten (G1, G2, G3, G4) zu jedem Zeitpunkt des Abtastens des Kraftfahrzeugsitzes (1) durch die Lastsensoren (8, 9, 10, 11), b) Berechnung einer Lastverteilung aus den Gewichtswerten (G1, G2, G3, G4) und der Position der Lastsensoren (8, 9, 10, 11), c) Ausgeben eines Lastzustandes der auf die Lastsensoren (8, 9, 10, 11) basierenden Einrichtung bei Unterschreiten eines unteren Schwellwertes oder bei Überschreitung eines oberen Schwellwertes.Method for detecting load conditions of a load sensor-based device for detecting the occupancy of a motor vehicle seat and for measuring a load applied to the motor vehicle seat, wherein the load sensors detect a weight of a person located on the motor vehicle seat, characterized by the following steps: a) measurement of weight values (G 1 , G 2 , G 3 , G 4 ) at each time of the scanning of the motor vehicle seat ( 1 ) by the load sensors ( 8th . 9 . 10 . 11 ), b) calculating a load distribution from the weight values (G 1 , G 2 , G 3 , G 4 ) and the position of the load sensors ( 8th . 9 . 10 . 11 ), c) outputting a load condition of the load sensors ( 8th . 9 . 10 . 11 ) based device falls below a lower threshold or when exceeding an upper threshold. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwellwertkriterium nur bei Überschreitung eines festgelegten Lastzustandes aktiviert wird.Method according to claim 1, characterized in that that a threshold criterion only when exceeding a specified Load state is activated. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei Unterschreitung eines Lastzustandes ein Verspan nungszustand der auf die Lastsensoren (8, 9, 10, 11) basierenden Einrichtung ausgeben wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that, when a load condition is undershot, a state of distortion of the load on the load sensors ( 8th . 9 . 10 . 11 ) is issued. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass mit vier Lastsensoren (8, 9, 10, 11) das Gewicht einer auf dem Kraftfahrzeugsitz (1) befindenden Person ermittelt wird.Method according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that with four load sensors ( 8th . 9 . 10 . 11 ) the weight of one on the motor vehicle seat ( 1 ) is determined. Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgeben des Lastzustandes unterschiedliche Schwellwerte eingesetzt werden.Method according to claim 1 or 4, characterized that for outputting the load state different thresholds be used.
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