DE102005001690A1 - Fahrzeuginsassen-Detektionssystem - Google Patents

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Abstract

In einem Insassendetektionssystem (1) bestimmt ein Bestimmungsabschnitt (31) einer Insassendetektions-ECU (3) den Besetzungszustand eines Sitzes (96), basierend auf den Lasten, die auf den Sitz (96) aufgebracht werden. Ein Stromversorgungsabschnitt (30) der ECU (3) liefert eine Stromversorgungsspannung (VS), die niedriger ist als eine Batteriespannung eines Fahrzeugs (9) zu Lastsensoren (2a, 2b, 2c, 2d) und zu dem Bestimmungsabschnitt (31). Es ist ein Widerstand (60) in eine Sensorstromversorgungsleitung (L2) eingeschaltet, welche die Lastsensoren (2a, 2b, 2c, 2d) mit dem Stromversorgungsabschnitt (30) verbindet. Eine Zenerdiode (61) ist zwischen dem Widerstand (60) und dem Stromversorgungsabschnitt (30) über eine Zweigverbindung geschaltet. Der Widerstandswert des Widerstandes (60) ist vorbestimmt, so dass der Widerstand (60) einen offenen Zustand erreicht, wenn ein Kurzschluss auftritt und dadurch die dynamischen Bereiche der Lastsensoren (2a, 2b, 2c, 2d) nicht beeinflusst. Die Durchbruchspannung (VD) der Zenerdiode (61) ist so vorbestimmt, dass sie zwischen der Stromversorgungsspannung (VS) und einer garantierten Spannung (VG) der ECU (3) liegt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeuginsassen-Detektionssystem.
  • Ein Fahrzeuginsassen-Detektionssystem mit Lastsensoren und einer elektronischen Steuereinheit (ECU) für die Insassenerfassung wird in der JP-A-2003-196790 vorgeschlagen. Die Lastsensoren sind an Sitzschienen angeordnet, um Lasten zu messen, die auf einen Sitz aufgebracht werden, inklusive einem Gewicht des Sitzes. Die ECU nimmt die Lasten auf, die durch Lastsensoren detektiert werden, und zwar in Form von Lastdaten, und verarbeitet die Daten. Die ECU bestimmt bzw. ermittelt einen Zustand des Sitzes, ob beispielsweise der Sitz besetzt ist oder leer ist und ob der Sitz von einem Erwachsenen oder einem Kind besetzt ist. Ein Ergebnis der Ermittlung wird an ein Airbagsystem gesendet. Eine Airbag-ECU, die den Betrieb eines Airbags steuert, bestimmt, ob eine Verwendung des Airbags erforderlich ist, und zwar auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung. Sie stellt den Luftdruck des Airbags ein, wenn der Airbag aufgeblasen wird.
  • Ein Energieversorgungsabschnitt für die Lastsensoren und ein Energieversorgungsabschnitt für die Insassendetektions-ECU sind getrennt vorgesehen. Als ein Ergebnis sind die Lastsensoren hinsichtlich der Reduzierung ihrer Größen eingeschränkt und es sind große Bereiche zum Montieren der Lastsensoren erforderlich. Darüber hinaus sind hohe Herstellungskosten erforderlich.
  • Um dieses Problem zu lösen, kann das Insassendetektionssystem so konfiguriert werden, dass die Lastsensoren und die Insassendetektions-ECU eine gemeinsame Stromversorgungsquelle oder Stromversorgungsabschnitt benutzen. Spezifischer ausgedrückt, kann eine Stromversorgungsleitung für die Lastsensoren an den Stromversorgungsabschnitt für die Insassendetektions-ECU angeschlossen werden. Bei dieser Kon figuration können die Lastsensoren in der Größe um die Größe des Stromversorgungsabschnittes reduziert werden.
  • Batteriestromversorgungsleitungen zum Verbinden einer Batterie mit der Insassendetektions-ECU und anderen Einheiten sind im Allgemeinen um die Sitzschienen herum angeordnet, an denen die Lastsensoren angeordnet sind. Die Stromversorgungsleitungen für die Lastsensoren und die Batteriestromversorgungsleitungen können jedoch leicht in den Sitzschienen eingeklemmt werden, wenn ein Insasse den Sitz verschiebt. In solch einem Fall können die Stromversorgungsleitungen kurzgeschlossen werden. Eine Spannung an der Batteriestromversorgungsleitung wird als eine hohe Spannung gemessen, während eine Spannung an der Sensorstromversorgungsleitung eine SV-Konstantspannung misst. Es kann daher eine übermäßig hohe Spannung an die Insassendetektions-ECU über die Sensorstromversorgungsleitungen angelegt werden, und zwar auf Grund einer Potenzialdifferenz zwischen der Stromversorgungsleitung und der Sensorstromversorgungsleitung.
  • Um die übermäßig hohe Spannung zu reduzieren, wird ein Insassendetektionssystem 100, welches in 6 gezeigt ist, in Betracht gezogen. Das Insassendetektionssystem 100 enthält einen Lastsensor 101 und eine Insassendetektions-ECU. Ein Stromversorgungsabschnitt der Insassendetektions-ECU ist über eine Sensorstromversorgungsleitung L100 mit dem Lastsensor 101 verbunden. Eine Diode 104 ist mit der Sensorstromversorgungsleitung L100 verbunden. Die Diode 104 sperrt eine übermäßig hohe Spannung, die zu der Insassendetektions-ECU 102 gelangt, und zwar über die Sensorstromversorgungsleitung L100.
  • Auch wird ein anderes Insassendetektionssystem 200, welches in 7 gezeigt ist, dazu in Betracht gezogen, um die übermäßige Spannung zu reduzieren. Das Insassendetektionssystem 200 enthält einen Lastsensor 101 und eine Insassendetektions-ECU 201. Die Insassendetektions-ECU 201 enthält eine Zenerdiode 202, einen ersten Transistor 203, einen zweiten Transistor 204 und einen Stromversorgungsabschnitt 103. Ein hoher Strom beginnt, in die Zenerdiode 202 zu fließen, wenn in der Schaltung ein Kurz schluss auftritt. Als ein Ergebnis wird der erste Transistor 203 eingeschaltet und der zweite Transistor 204 wird ausgeschaltet. Eine übermäßig hohe Spannung wird durch den Betrieb der Zenerdiode 203 angeblockt und auch durch den Betrieb des ersten und des zweiten Transistors 203, 204.
  • Eine Stromversorgungsspannung, die an den Lastsensor 101 angelegt wird, wird um einen Betrag reduziert, welcher einer vorwärts gerichteten Spannung der Diode 104 in dem Insassendetektionssystem 100 in einem normalen Zustand entspricht, das heißt, wenn kein Kurzschluss vorhanden ist. Eine Stromversorgungsspannung, die an den Lastsensor 101 angelegt wird, wird um den Betrag einer Einschaltsättigungsspannung des zweiten Transistors in dem Insassendetektionssystem 200 in dem normalen Zustand reduziert. Ein dynamischer Bereich des Lastsensors 101 wird schmäler, wenn die Stromversorgungsspannung niedriger wird. Als ein Ergebnis wird die Genauigkeit des Lastsensors 101 beim Messen der Last reduziert.
  • Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, ein Insassendetektionssystem zu schaffen, welches eine Lastmessung mit hoher Genauigkeit unter normalen Bedingungen vornehmen kann und eine Schutzfunktion zum Schützen der Insassendetektions-Elektroniksteuereinheit gegen eine Überspannung besitzt. Ein Fahrzeuginsassen-Detektionssystem der vorliegenden Erfindung enthält einen Lastsensor und eine Insassendetektions-Elektroniksteuereinheit (ECU). Der Lastsensor misst eine Last, die auf einen Sitz eines Fahrzeugs aufgebracht wird. Die Insassendetektions-ECU besitzt einen Bestimmungsabschnitt, einen Stromversorgungsabschnitt und einen Kommunikationsabschnitt.
  • Der Bestimmungsabschnitt bestimmt den Insassenstatus des Sitzes basierend auf einem Ergebnis der Lastmessung. Der Stromversorgungsabschnitt liefert eine Stromversorgungsspannung niedriger als eine Batteriespannung des Fahrzeugs, und zwar für den Bestimmungsabschnitt und für den Lastsensor. Der Kommunikationsabschnitt sendet ein Bestimmungsergebnis, welches durch den Bestimmungsabschnitt erzeugt wurde, zu einem passiven Sicherheitssystem. Der Stromversorgungsabschnitt ist über eine Sensorstromversorgungsleitung mit dem Lastsensor verbunden.
  • Ein Widerstand mit einem Widerstandswert, der den dynamischen Bereich des Lastsensors nicht beeinflusst, ist mit der Sensorstromversorgungsleitung verbunden. Wenn in dem System ein Kurzschluss auftritt, fließt ein hoher Strom von einer Batterie zu dem Stromversorgungsabschnitt, und zwar auf Grund der Spannungsdifferenz und der Widerstand wird geöffnet.
  • Eine Zenerdiode ist zwischen dem Widerstand und dem Stromversorgungsabschnitt über eine Zweigverbindung angeschaltet. Die Zenerdiode besitzt eine Durchbruchspannung, die höher ist als die Stromversorgungsspannung und die niedriger ist als eine garantierte Spannung der Insassendetektions-ECU. Die garantierte Spannung der Insassendetektions-ECU ist die minimal garantierte Betriebsspannung, die in der Insassendetektions-ECU enthalten sind.
  • Die Stromversorgungsspannung wird an den Lastsensor durch den Stromversorgungsabschnitt über die Sensorstromversorgungsleitung und den Widerstand unter normalen Bedingungen angelegt. Der Widerstandswert des Widerstandes wird relativ klein eingestellt, so dass der Widerstandswert den dynamischen Bereich des Lastsensors nicht beeinflusst und auch die Genauigkeit der Lastmessung nicht absenkt. Daher kann das Insassendetektionssystem die Lastmessung unter normalen Bedingungen mit hoher Genauigkeit durchführen.
  • Die Durchbruchsspannung der Zenerdiode wird höher eingestellt als die Stromversorgungsspannung. Daher neigt die Stromversorgungsspannung weniger dazu, durch die Zenerdiode festgeklemmt zu werden, und es bleibt auch die Stromversorgungsspannung, die an den Lastsensor angelegt wird, auf einem richtigen Pegel und bleibt auch stabil, und zwar unter normalen Bedingungen. Wenn ein Kurzschluss auftritt, fließt ein hoher Strom in die Zenerdiode, und zwar über die Sensorstromversorgungsleitung und den Widerstand. Jedoch neigt eine übermäßige Spannung, die höher ist als die garan tierte Spannung, weniger dazu, an die Insassendetektions-ECU angelegt zu werden, und zwar auf Grund der Durchbruchspannung der Zenerdiode, die niedriger eingestellt ist als die garantierte Spannung oder Nennspannung. Darüber hinaus wird die Insassendetektions-ECU gegen die übermäßige Spannung durch den Widerstand geschützt, der geöffnet wird, und zwar bei einem großen Strom. Als ein Ergebnis wird die Insassendetektions-ECU gegen eine übermäßig hohe Spannung selbst dann geschützt, wenn ein Kurzschluss auftritt.
  • Die oben genannten und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht eines Fahrzeugs 1, mit einem Insassendetektionssystem, welches entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung installiert ist;
  • 2 eine perspektivische Ansicht einer Sitzanordnung, an welcher das Insassendetektionssystem gemäß der Ausführungsform angebracht ist;
  • 3 ein Blockschaltbild des Insassendetektionssystems gemäß der Ausführungsform;
  • 4A ein Schaltungsdiagramm des Insassendetektionssystems, wobei Pfeile den Stromfluss anzeigen, wenn ein Kurzschluss bei der Ausführungsform vorhanden ist;
  • 4B ein Schaltungsdiagramm des Insassendetektionssystems mit Pfeilen, die einen Stromfluss anzeigen, wenn ein Kurzschluss in der Ausführungsform vorhanden ist;
  • 4C ein Schaltungsdiagramm des Insassendetektionssystems mit Pfeilen, die den Stromfluss anzeigen, wenn ein offener Kreis bei der Ausführungsform vorhanden ist;
  • 5 einen Graphen, der Schwankungen in den Spannungen veranschaulicht, wenn ein Kurzschluss in einer Insassendetektions-ECU gemäß der Ausführungsform vorhanden ist;
  • 6 ein Blockschaltbild eines Insassendetektionssystems nach dem Stand der Technik; und
  • 7 ein Blockschaltbild eines Insassendetektionssystems gemäß einem Stand der Technik.
  • Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
  • Gemäß den 1 und 2 ist ein Insassendetektionssystem 1 in einem Fahrzeug 9 installiert, um den Besetzungsstatus eines Passagiersitzes 96 des Fahrzeugs 9 zu bestimmen. Das Insassendetektionssystem 1 klassifiziert den Sitz 96 als leer oder besetzt oder auch als Insasse oder Besetzer des Sitzes 96 als Erwachsener oder als Kind. In dem Fahrzeug 9 ist ein Airbag 91 zusammengefaltet und ist in einer Instrumentenkonsole 90 auf einer Passagierseite gespeichert. Eine Anzeige 93, die Teil eines Warnsystems ist, ist in einem oberen Abschnitt eines zentralen Clusters 92 der Instrumentenkonsole 90 installiert. Eine Airbag-ECU 94 ist in einem unteren Abschnitt des zentralen Clusters 92 installiert. Der Airbag 91 und die Airbag-ECU 94 sind in einem Airbagsystem 95 enthalten, die Teil eines passiven Sicherheitssystems ist.
  • Es sind Sitzschienen 8 parallel zueinander und voneinander getrennt in der Seite-zu-Seite-Richtung des Fahrzeugs 9 angeordnet. Jede Sitzschiene 8 enthält eine obere Schiene 80 und eine untere Schiene 81. Die untere Schiene 81 ist am Fahrzeugboden (nicht gezeigt) befestigt und die obere Schiene 80 ist an der unteren Schiene 81 in solcher Weise befestigt, dass sie auf der unteren Schiene 81 in der Vorwärts-zu-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs 9 gleiten kann. Der Passagiersitz 96 ist derart zusammengebaut, dass er mit der oberen Schiene 80 in der Vorwärts-nach-Rückwärts-Richtung des Fahrzeugs 9 gleiten kann. Es sind Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d zwischen den Sitzrahmen (nicht gezeigt) des Sitzes 96 und der oberen Schiene 80 installiert, um die Lasten zu messen, die auf den Sitz 96 aufgebracht werden. Die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d sind benachbart zu vier Ecken eines Sitzkissens des Sitzes 96 angeordnet.
  • Eine Insassendetektions-ECU 3 ist auf dem Boden zwischen den zwei Sitzschienen 8 und der Unterseite des Sitzes 96 angeordnet. Die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d sind mit der Insassendetektions-ECU 3 jeweils über Sensorverdrahtungskabel 4a, 4b, 4c, 4d verbunden. Die Verdrahtungskabel 4a, 4b, 4c, 4d sind aus Signalleitungen und Stromversorgungsleitungen gebildet. Die Insassendetektions-ECU 3 und die Airbag-ECU 94 sind miteinander über einen Zwischen-ECU-Verdrahtungskabelbaum 5 verbunden. Das Insassendetektionssystem 1 enthält Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d, die Insassen-ECU 3 und die Sensorverdrahtungskabel 4a, 4b, 4c, 4d.
  • Gemäß 3 besitzt ein Messinstrument (gage) 20a einen Verstärker 21a und einen Controller 22a. Ein Spannungsmessgerät (gage) (nicht gezeigt), welches an dem Messgerät 20a vorgesehen ist, bildet eine Brückenschaltung. Der Verstärker 21a verstärkt ein Spannungssignal, welches von dem Messgerät oder Messbrücke 20a eingespeist wird. Der Controller 22a stellt die Verstärkung des Verstärkers 21a derart ein, dass der Verstärker 21a eine lineare Ausgangskennlinie besitzt. Die Lastsensoren 2b, 2c, 2d sind in der gleichen Weise konfiguriert wie der Lastsensor 2a und deren Konfiguration und Betriebsweise werden daher hier nicht näher erläutert.
  • Die Insassendetektions-ECU 3 enthält eine SV-Stromversorgung 30, eine CPU 31, einen EEPROM 32 und ein Kommunikationsinterface (UF). Die SV-Stromversorgung 30, die in einem Stromversorgungsabschnitt des Insassendetektionssystems 1 enthalten ist, wandelt eine 12-Volt-Spannung einer Batterie 7 in eine 5-Volt- Konstantspannung um. Die CPU 31, die in einem Bestimmungsabschnitt des Insassendetektionssystems 1 enthalten ist, enthält einen Analog-zu-Digital-(A/D)-Umsetzer 310, einen RAM 311 und einen ROM 312. Die garantierte Spannung oder Sollspannung der CPU 31 und eines CMOS IC (nicht gezeigt) wird in der Insassendetektions-ECU 3 verwendet und diese wird auf 7 Volt eingestellt. Der A/D-Umsetzer 310 wandelt ein analoges Spannungssignal, welches von dem Verstärker 21a eingegeben wird, in ein digitales Spannungssignal um. Die Daten des digitalen Spannungssignals werden zeitweilig in dem RAM 311 gespeichert. Ein Programm für die Insassendetektionsverarbeitung ist in dem ROM 312 im Voraus abgespeichert. Der EEPROM 32 ist für den Zweck vorgesehen, um Informationen hinsichtlich Fehler zu speichern, wenn diese in dem Lastsensor 2a auftreten. Der EEPROM 32 löscht elektrisch die Informationen und überschreibt diese mit anderen Informationen. Das Kommunikations-UF 33, welches in dem Kommunikationsabschnitt enthalten ist, überträgt ein Ergebnis der Insassenbestimmung zu dem Airbagsystem 95.
  • Die SV-Stromversorgung 30 ist mit der Batterie 7 über eine Energiezufuhrleitung L1 verbunden. Ein Zündschalter 70 ist mit der Batteriestromzuführleitung L1 verbunden. Eine Sensorstromversorgungsleitung L2 ist zwischen der SV-Stromversorgung 30 und dem Controller 22a angeschlossen, um Energie dem Lastsensor 2a zuzuführen. Ein 1W-Widerstand 60 ist in die Sensorstromversorgungsleitung L2 eingeschaltet. Eine Zenerdiode 61 mit einer Durchbruchspannung VID von 6 V ist zwischen der Sensorstromversorgungsleitung L2 und einer internen ECU-Stromversorgungsleitung L3 über eine Zweigverbindung angeschlossen. Die SV-Stromversorgung 30 ist mit der CPU 31 über die interne Stromversorgungsleitung 3 verbunden.
  • Eine hohe Spannung von 12 V wird an die SV-Stromversorgung 30 durch die Batterie 7 über die Batteriestromversorgungsleitung L1 angelegt, wenn der Zündschalter 70 geschlossen wird. Eine Stromversorgungsspannung VS von 5 V, die aus den 12 V umgesetzt wurde, wird an die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d über die Sensorstromversorgungsleitung L2 angelegt. Da die Durchbruchspannung VD der Zenerdiode 61 bei 6 V liegt, fließt kein Strom in die Zenerdiode 61. Die SV-Stromversorgungsspannung VS wird auch über die interne Stromversorgungsleitung L3 an die CPU 31 angelegt. Es wird nämlich Energie von der SV-Stromversorgung 30 her den Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d und der CPU 31 zugeführt.
  • Das Messgerät oder die Messbrücke 20a ist mit dem Verstärker 21a über Signalleitungen S1, S2 verbunden. Der Verstärker 21a ist mit der CPU 31 über eine Signalleitung S3 verbunden. Die CPU 31 ist mit dem Kommunikations-UF 33 über eine Signalleitung S4 verbunden. Das Kommunikations-UF 33 ist mit der Airbag-ECU 94 über eine Signalleitung S5 verbunden. Die Airbag-ECU 94 ist mit dem Airbag 91 über eine Signalleitung S6 verbunden. Der Airbag 94 ist mit der Anzeige 93 über eine Signalleitung S7 verbunden.
  • Eine konstante Spannung wird der Spannungsmessbrücke des Messgerätes 20a zugeführt. Ein Widerstand der Spannungsmessbrücke variiert, wenn eine Last auf den Lastsensor 2a aufgebracht wird. Als ein Ergebnis wird der Abgleich der Brückenschaltung geändert und es wird eine kleine Spannung an der Messbrücke oder dem Messgerät 20a gemessen. Ein Signal, welches die kleine Spannung wiedergibt, wird von dem Messgerät 20a zu dem Verstärker 21a über die Signalleitungen S1, S2 übertragen. Das Signal wird durch den Verstärker 21a verstärkt und wird zu dem A/D-Umsetzer 310 über die Signalleitung S3 übertragen. Der A/D-Umsetzer 310 wandelt das analoge Signal, welches von dem Verstärker 21a eingespeist wurde, in ein digitales Signal um. Dieser empfängt auch analoge Signale von den Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d und wandelt diese in digitale Signale um. Daten, welche Werte enthalten, die auf die digitalen Signale bezogen sind, welche aus den analogen Signalen der Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d her umgewandelt wurden, werden zeitweilig in dem RAM 311 gespeichert.
  • Die CPU 31 liest die Daten aus dem RAM 311 aus und berechnet eine Gesamtsumme der Werte, die in den Daten enthalten sind. Sie vergleicht die Gesamtsumme mit einem ersten und einem zweiten Schwellenwert th1, th2, die in dem ROM 312 gespeichert sind, und bestimmt dann den Besetzungszustand des Sitzes 96. Der zweite Schwellenwert th2 ist ein Schwellenwert, um einen Insassen oder Sitzenden des Sitzes 96 als ein Kind oder als einen Erwachsenen zu bestimmen. Die CPU 31 bestimmt, dass der Sitz 96 leer ist, wenn die Gesamtsumme gleich ist mit oder kleiner ist als der erste Schwellenwert th1. Sie bestimmt, dass der Sitz 96 von einem Kind besetzt ist, wenn die Gesamtsumme zwischen dem ersten Schwellenwert th1 und dem zweiten Schwellenwert th2 liegt. Sie bestimmt, dass der Sitz 96 von einem Erwachsenen besetzt ist, wenn die Gesamtsumme höher liegt als der zweite Schwellenwert th2.
  • Das Bestimmungsergebnis wird zu der Airbag-ECU 94 über die Signalleitung S4 übertragen, ebenso zu dem Kommunikations-UF 33 und auf die Signalleitung S5. Die Airbag-ECU 94 gibt ein Befehlssignal an den Airbag 91 über die Signalleitung S6 basierend auf dem Bestimmungsergebnis aus. Beispielsweise gibt die Airbag-ECU 94 ein Befehlssignal in solcher Weise aus, dass der Airbag 91 sich nicht aufbläst, wenn der Insasse oder der Sitzende auf dem Sitz 96 als ein Kind bestimmt wurde. Die Airbag-ECU 94 gibt ein Befehlssignal in solcher Weise aus, dass der Airbag 91 aufgeblasen wird, wenn ein Insasse oder ein Sitzender auf dem Sitz 96 als ein Erwachsener bestimmt wurde.
  • Ein Drahtkabel (nicht gezeigt), welches an der Batterie 7 angeschlossen ist, und ein Sensordrahtkabel 4a können zwischen der oberen Schiene 80 und der unteren Schiene 81 eingefangen werden, wenn der Sitz 96 verschoben wird. In solch einem Fall kann die Batteriestromversorgungsleitung L1 in dem Batterieverdrahtungskabel L1 und die Sensorstromversorgungsleitung L2 in dem Sensordrahtkabel kurzgeschlossen werden. Es fließt dann ein Strom von der Batteriestromversorgungsleitung L1 zu der Sensorstromversorgungsleitung L2, wie dies durch abwechselnd lange und kurze Strichlierungslinien in 4A angezeigt ist. Es wird nämlich eine übermäßig hohe Spannung an die Sensorstromversorgungsleitung L2 angelegt, da die Spannung (5V) auf der Sensorstromversorgungsleitung L2 um 7 Volt niedriger liegt als auf der Batteriestromversorgungsleitung L1 (12 V). Als ein Ergebnis fließt ein großer Strom in die SV-Stromversorgung 30 und die CPU 31, und zwar über den Widerstand 60.
  • Eine Spannung, die an die Insassendetektions-ECU 3 angelegt wird, nimmt unmittelbar nach dem Auftreten des Kurzschlusses zwischen der Batteriestromversorgungsleitung L1 und der Sensorstromversorgungsleitung L2 zu (Zeitpunkt t1), wie dies in 5 gezeigt ist. Es beginnt dann die Temperatur des Widerstandes 60 anzusteigen. Es beginnt ein Strom in der Zenerdiode 61 zu fließen, wie dies mit Hilfe eines weißen Pfeils in 4B angezeigt ist, wenn die Spannung, die an die Insassendetektions-ECU 3 angelegt wird, die 6 V erreicht, was die Durchbruchsspannung VD der Zenerdiode 61 ist. Es wird somit die Spannung, die an die Insassendetektions-ECU 3 angelegt wird, nach dem Zeitpunkt t2 auf 6 V gehalten, zu welchem Zeitpunkt die Spannung die Durchbruchspannung VD erreicht. Es werden nämlich die Spannungen der CPU 31 und des CMOS IC, welcher in der Insassendetektions-ECU 3 verwendet wird, niedriger gehalten als eine garantierte Spannung bzw. Sollspannung VG von 7 V. Die übermäßige Spannung wird nicht an die Insassendetektions-ECU 3 nach dem Zeitpunkt t3 angelegt, wenn der Widerstand 60 kurzgeschlossen wird, und zwar auf Grund der Hitze, wie dies in 4C zum Zeitpunkt t3 angezeigt ist. Die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d hören mit dem Betrieb auf, wenn der Widerstand 60 kurzgeschlossen wird. Informationen hinsichtlich eines Kurzschlusses des Widerstandes 60 werden von der CPU 31 zu der Anzeige 93 über die Signalleitung S4, das Kommunikations-UF 33, die Signalleitung S5, die Airbag-ECU 94 und die Signalleitung S7 übertragen. Dann erscheint eine Warninformation, die eine Fehlfunktion in den Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d anzeigt, und diese wird an der Anzeige 93 dargestellt.
  • Die Stromversorgungsspannung VS wird an die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d von der SV-Stromversorgung 30 über die Sensorstromversorgungsleitung L2 in einem normalen Zustand angelegt. Der dynamische Bereich der Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d wird durch den Widerstand 60 nicht beeinflusst, da der Widerstandswert des Widerstandes 60 bei 1W liegt, was relativ gering ist. Es wird nämlich die Genauigkeit in der Lastmessung durch den Widerstand 60 nicht beeinflusst. Es wird daher die Genauigkeit bei der Lastmessung auf einem relativ hohen Niveau in einem normalen Zustand gehalten. Darüber hinaus wird die Stromversorgungsspannung VS nicht durch die Zenerdiode 61 in einem normalen Zustand festgeklemmt, da die Durchbruchsspannung VD auf 6 V eingestellt ist, das heißt höher als die Stromversorgungsspannung VS (5 V).
  • Ein großer Betrag des Stromes fließt in die Zenerdiode 61 über die Sensorstromversorgungsleitung L2 und den Widerstand 60, wenn ein Kurzschluss auftritt. Die Durchbruchsspannung VD ist niedriger eingestellt als die garantierte Spannung oder Sollspannung VG der CPU 31 und des CMOS IC. Es wird daher eine übermäßig hohe Spannung, die höher ist als die Sollspannung VG nicht an die Insassendetektions-ECU 3 angelegt. Ferner wird der Widerstand 60 geöffnet, und zwar auf Grund eines übermäßig hohen Stroms. Als ein Ergebnis wird keine übermäßig hohe Spannung an die Insassendetektions-ECU 3 angelegt, nachdem der Widerstand 60 geöffnet wurde. Bei dieser Konfiguration ist die Insassendetektions-ECU 3 geschützt, wenn ein Kurzschluss auftritt.
  • Die Anzeige 93 liefert eine sichtbare Warninformation, wenn die Sensorstromversorgungsleitung L2 oder der Widerstand 60 offen werden und eine Fehlfunktion der Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d detektiert wird. Die Information hinsichtlich der Fehlfunktion der Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d wird zu dem Airbagsystem 95 über das Kommunikations-UF 33 und die Signalleitung S5 übertragen.
  • Es wird Energie dem A/D-Umsetzer 310 und den Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d durch eine gemeinsame SV-Stromversorgung zugeführt, das heißt von der SV-Stromversorgung 30. Daher werden Schwankungen in der Stromversorgungsspannung VS weniger bei der Lastmessung registriert und es kann daher die Lastmessung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden. Die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d sind außerhalb des Stromversorgungsabschnitts angeordnet. Daher können die Größen und die Herstellungskosten für die Lastsensoren 2a, 2b, 2c, 2d reduziert werden.
  • Das Kommunikations-UF 33 überträgt Befehlssignale und Warnsignale und eine Warnvorrichtung des Insassendetektionssystems 1 liefert Warninformationen, welche die Fehlfunktion der Sensoren 2a, 2b, 2c, 2d betreffen. Ferner wird eine Anzeige eines Navigationssystems für die Anzeige 93 verwendet. Es sind somit keine große Anzahl von elektrischen Komponenten und Verdrahtungen für das Insassendetektionssystem 1 erforderlich, und zwar im Vergleich mit einem System, bei dem eine Warnvorrichtung exklusiv für eine Offen-Kreis-Detektion des Widerstandes 60 vorgesehen ist.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor erläuterte und in den Figuren gezeigte Ausführungsform beschränkt, sondern kann in vielfältigster Weise implementiert werden, ohne dabei den Rahmen der Erfindung zu verlassen. So kann beispielsweise eine Anzeigevorrichtung in einem Messgerät-Cluster zum Vorsehen einer Warnung angeordnet werden. Alternativ kann eine Warnvorrichtung, die ein Audiowarnsignal liefert, verwendet werden. Die Durchbruchspannung VD und der Widerstand können auf eine Spannung bzw. einen Widerstandswert eingestellt werden, die verschieden sind von 6 V bzw. 1 W. Sie können auf eine geeignete Spannung bzw. Widerstandswert basierend auf der Batteriespannung eingestellt werden, ebenso auf der Grundlage der Sollspannungen VG und der Stromversorgungsspannung VS.
  • Es kann auch ein Kommunikationsabschnitt für eine Warnvorrichtung vorgesehen sein und mit der Anzeige 93 verbunden sein. Eine Sitzgurtvorspannvorrichtung kann bei dem passiven Sicherheitssystem angewendet sein. Eine Sicherung kann anstelle des Widerstandes 60 ebenfalls verwendet werden.

Claims (7)

  1. Insassendetektionssystem (1), mit: einem Lastsensor (2a, 2b, 2c, 2d), welcher eine Last misst, die auf einen Sitz (96) eines Fahrzeugs (9) ausgeübt wird; und einer elektronischen Steuereinheit (3) mit einem Bestimmungsabschnitt (31), der den Besetzungszustand des Sitzes (96) basierend auf einem Ergebnis der Lastmessung bestimmt, einem Stromversorgungsabschnitt (30), der Energie zu den Lastsensoren (2a, 2b, 2c, 2d) und dem Bestimmungsabschnitt (31) zuführt, und zwar bei einer Stromversorgungsspannung (VS), die niedriger ist als eine Batteriespannung des Fahrzeugs (9), und einen Kommunikationsabschnitt (33), der ein Ergebnis der Besetzungsstatusbestimmung an ein externes System (95) sendet, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastsensor (2a, 2b, 2c, 2d) und der Stromversorgungsabschnitt (30) elektrisch über eine Sensorstromversorgungsleitung (L2) miteinander verbunden sind, in welcher ein Widerstand (60) mit einem spezifischen Widerstandswert eingeschaltet ist, wobei der spezifische Widerstandswert vorbestimmt ist, so dass der Widerstand (60) geöffnet wird bzw. zu einem geöffneten Kreis wird, wenn ein Kurzschluss auftritt, und welcher einen dynamischen Bereich des Lastsensors (2a, 2b, 2c, 2d) nicht beeinflusst, der Stromversorgungsabschnitt (30) und der Widerstand (60) elektrisch über eine interne Stromversorgungsleitung (L3) miteinander verbunden sind, an die eine Zenerdiode (61) mit einer spezifischen Durchbruchspannung (VD) über eine Zweigverbindung angeschaltet ist, und die spezifische Durchbruchspannung (VD) im Voraus festgelegt ist, so dass sie zwischen der Stromversorgungsspannung (VS) und einer garantierten Spannung oder Sollspannung (VG) der elektronischen Steuereinheit (3) liegt.
  2. Insassendetektionssystem (1) nach Anspruch 1, bei dem die elektronische Steuereinheit (3) unter dem Sitz (96) angeordnet ist.
  3. Insassendetektionssystem (1) nach Anspruch 1, bei dem die elektronische Steuereinheit (3) ferner einen Warnsendeabschnitt (33) enthält, welcher elektrisch mit einer externen Warnvorrichtung (93) verbunden ist, die eine Warnanzeige für einen Anwender liefert; und der Warnsendeabschnitt (33) ein Warnsignal sendet, welches einen offenen Zustand des Widerstandes (60) anzeigt, und zwar zu der externen Warnvorrichtung (93), wenn der Widerstand (60) einen offenen Zustand erreicht.
  4. Insassendetektionssystem (1) nach Anspruch 1, bei dem der Kommunikationsabschnitt (33) elektrisch mit einer externen Warnvorrichtung (93) verbunden ist, die für einen Anwender ein Warnsignal liefert, um ein Warnsignal zu senden, welches einen offenen Zustand des Widerstandes (60) anzeigt, und zwar zu der externen Warnvorrichtung (93) hin, wenn der Widerstand (60) einen offenen Zustand erreicht.
  5. Insassendetektionssystem (1) nach Anspruch 4, bei dem die externe Warnvorrichtung (93) aus einer Anzeige (93) besteht, die in einem Fahrzeugnavigationssystem enthalten ist.
  6. Insassendetektionssystem (1) nach Anspruch 1, bei dem das externe System (95) aus einem passiven Sicherheitssystem (95) besteht.
  7. Insassendetektionssystem (1) nach Anspruch 6, bei dem die externe Warnvorrichtung (93) aus einer Anzeige (93) besteht, die in einem Fahrzeugnavigationssystem enthalten ist.
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