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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung einer Insassensicherheit in einem Fahrzeug gemäß Anspruch 1 sowie ein Steuergerät gemäß Anspruch 11.
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Stand der Technik
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Um einen Insassen in einer Sitzposition auf einem Sitz eines Fahrzeugs optimal erkennen zu können, werden heutzutage oftmals elektronische Kapazitätssensoren in der Kopfstütze verbaut, die durch eine elektrische Kapazitätsmessung die Position des Kopfes des Insassen bestimmen. Eine Sitzbelegungsklassifikation mit kapazitiver Sensorik ist Stand der Technik. Abhängig von der detektierten Belegungsklasse wird der Airbag voll, mit reduzierter Aggressivität (,low risk deployment‘) oder gar nicht ausgelöst. Ein solches System ist beispielsweise in der
WO 2007/055108 A1 offenbart. Automatisch justierende Kopfstützen mit Preset-Funktionalität können eine Einstellung der Kopfstützenposition bei Detektion einer Annäherung eines Fahrzeuges von hinten durchführen. Diese Kopfstützen schützen beim Niedriggeschwindigkeitscrash vor einer Verletzung des Gewebes des Halses, das zum sog. „Neck Pain“ oder WAD (whiplash associated disorder) führt. In der Kopfstütze sind ferner als reversible Aktuatorik vorgespannte Federn bekannt, die im Falle eines Niedriggeschwindigkeitscrashs freigegeben werden und die Kopfstütze in eine kopfnahe Position bewegen.
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Auch kann zur Verbesserung der Insassensicherheit eine Funktion zur Erinnerung an das Anlegen eines Gurtes („Belt Reminder“) verwendet werden, welche durch Anforderungen des Verbraucherschutzes stark gestützt wird. Die Funktion wird mittels einer Kontaktsensorik im Sitz kombiniert mit dem Gurtschlossschalter ermöglicht.
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Die Druckschrift
DE 10 2007 032 171 A1 zeigt ein Vorrichtung zur Erkennung des Belegungszustandes eines Fahrzeugsitzes.
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Die Druckschrift
DE 198 26 662 A1 zeigt ein Verfahren zur Steuerung des Aufblasverhaltens eines Airbags, insbesondere eines Frontairbags, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Die Druckschrift
DE 10 2004 047 906 A1 zeigt eine Steuervorrichtung für ein Insassenschutzmittel eines Kraftfahrzeuges
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Die Druckschrift
DE 10 2008 000 861 A1 offenbart ein Verfahren und ein Steuergerät zur Ansteuerung von Personenschutzmitteln für ein Fahrzeug.
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Weiterhin ist in der
DE 10 2004 003 498 B3 eine Kopfstütze an einem Kraftfahrzeugsitz mit zwei Seitenteilen bekannt, bei der der Fokus auf bewegliche Seitenteile einer Kopfstütze im Seitencrashfall gelegt wird.
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Allerdings erfordern alle genannten Lösungen, dass unterschiedliche Sensoriken im Fahrzeug vorhanden sind, so dass zur Implementierung einer optimalen Personensicherheitsfunktion viele verschiedene Sensorsysteme vorgehalten werden müssen. Dies ist einerseits mit hohen Kosten zur Bereitstellung dieser Sensorsysteme verbunden und andererseits erfordert die Auswertung der unterschiedlichen Sensordaten einen teilweise hohen Aufwand.
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Offenbarung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren zur Verbesserung einer Insassensicherheit in einem Fahrzeug, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
- - Bereitstellen eines Sensorsignals einer kapazitiven Sensorik, welches von einer Position eines Insassen auf einem Sitz des Fahrzeugs abhängig ist;
- - Aktivieren einer ersten Insassen-Sicherheitsfunktionalität ansprechend auf das Sensorsignal; und
- - Unterstützen einer von der ersten Insassen-Sicherheitsfunktionalität unterschiedlichen zweiten Insassen-Sicherheitsfunktionalität ansprechend auf das Sensorsignal.
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Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Steuergerät mit Einrichtungen, die zur Durchführung von Schritten des vorstehenden Verfahrens oder Varianten davon ausgebildet sind.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass das Sensorsignal der kapazitiven Sensorik nicht nur zur Anpassung der Kopfstütze verwendet werden kann, vielmehr kann eine Kombination dieses Sensorsignals oder davon abgeleiteter Werte auch weitere Insassen-Sicherheitsfunktionen zu unterstützen, wie beispielsweise eine Aktivierung einer Erinnerungsfunktion für das Anlegen eines Gurts, eine Aktivierung einer Schutzhaube bei einem Überschlag des Fahrzeugs, wenn der Kopf des Insassen sich in einer bestimmten Position oder einem bestimmten Positionsbereich befindet oder eine Klassifizierung von Personen auf dem mit der kapazitiven Sensorik überwachten Sitz, um gegebenenfalls entsprechend angepasste Sicherheitsmaßnahmen wie das Auslösen des Airbags, .... Da nunmehr das Signal der kapazitive Sensorik in der Kopfstütze für weitere Funktionen eingesetzt werden kann, resultiert eine Reduktion der im Fahrzeug bereitzuhaltenden Sensorsysteme zur Auslösung/Unterstützung der entsprechenden Insassensicherheitsfunktionen. Beispielsweise kann bei einer Insassenklassifizierung der Person auf dem Sitz ein Personensensor in der Sitzfläche entfallen. Auch kann gemäß dem vorgeschlagenen Ansatz die Erinnerungsfunktion zum Anlegen des Sicherheitsgurts ohne einen Personendetektor in der Sitzfläche erfolgen, da durch die kapazitive Sensorik in der Kopfstütze erkannt werden kann, ob sich überhaupt eine Person auf dem Sitz befindet.
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Die vorliegende Erfindung bietet den Vorteil, dass die bereits verwendeten Insassen-Sicherheitsfunktionen mit einer deutlich reduzierten Sensorausstattung des Fahrzeugs durchgeführt werden können. Auf diese Weise lassen sich nicht nur die Kosten für das Bereitstellen der genannten Insassen-Sicherheitsfunktionen reduzieren; es wird weiterhin auch eine Vereinfachung der Signalauswertung möglich, da lediglich das Signal der kapazitiven Sensorik auszuwerten ist und dessen Information für eine Vielzahl von Insassen-Sicherheitsfunktionen einsetzbar ist. Auch eine Sensorfusion mit konventionellen Systemen wie einer „intelligenten Sitzmatte“ ist möglich, was zu verbesserter Leistungsfähigkeit der Klassifikation führt.
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Günstig ist es, wenn im Schritt des Bereitstellens das Sensorsignal aus einer kapazitiven Sensorik erfolgt, die in einer Kopfstütze des Sitzes angeordnet ist. Dies bietet den Vorteil, dass durch die Positionierung der kapazitiven Sensorik in der Kopfstütze eine sehr präzise Auswertung der Kopfposition des Insassen möglich ist.
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In einer günstigen Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren ansprechend auf das Sensorsignal einen Schritt des Bereitstellens einer von der ersten und zweiten Insassen-Sicherheitsfunktionalität unabhängigen dritten Insassen-Sicherheitsfunktionalität. In dieser Ausführungsform der Erfindung kommen die erfindungsgemäßen Vorteile besonders deutlich zum Tragen, da nun das Sensorsignal für zumindest drei voneinander unterschiedliche Insassen-Sicherheitsfunktionen einsetzbar ist, so dass sich eine signifikante Reduktion der für die Insassensicherheitsfunktionalität erforderlichen Sensorausstattung des Fahrzeugs ergibt.
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Um eine Person in dem Fahrzeug auf einen nicht angelegten Sicherheitsgurt hinzuweisen, der die Sicherheit dieser Person bei der Fahrt deutlich erhöht, kann in einer anderen Ausführungsform der Erfindung im Schritt des Aktivierens, im Schritt des Unterstützens oder im Schritt des Bereitstellens die erste, zweite oder dritte Insassen-Sicherheitsfunktionalität in einer Ausgabe einer Erinnerung für den Insassen des Fahrzeugs zur Anlegung eines Gurts bestehen. Dies bietet den Vorteil, dass durch eine einfache Auswertung des Sensorsignals ohne das Vorhandensein eines Personensensors auf der Sitzfläche des Sitzes die Gurterinnerungsfunktionalität durchführbar ist. Insbesondere durch eine logische Verknüpfung eines Wertes aus dem Sensorsignal, das auf einen von einer Person belegten Sitz im Fahrzeug hinweist und einem Signal aus einem Gurtschloss, das das Einrasten bzw. Nicht-Einrasten des Gurtes anzeigt, kann so auf ein unterbliebenes Anlegen des Sicherheitsgurtes auf einem durch einen Insassen belegten Sitz geschlossen werden, wodurch eine entsprechende Warnung veranlasst werden kann.
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In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann im Schritt des Aktivierens, im Schritt des Unterstützens oder im Schritt des Bereitstellens die erste, zweite oder dritte Insassen-Sicherheitsfunktionalität in einer Klassifikation des Insassen in eine aus einer Mehrzahl von Insassenklassen umfassen. Dies ermöglicht vorteilhaft beispielsweise eine entsprechend abgestufte Sicherheitsmaßnahme je nach Größe, Gewicht oder anderen Parametern des Insassen auf dem Sitz. Beispielsweise kann ein Airbag bei einer kleinen Person oder einem Kind auf dem Sitz nur mit einer schwachen Intensität ausgelöst werden, wogegen eine hohe Auslöseintensität bei einer großen und/oder schweren Person auf dem Sitz erforderlich ist. Durch die Klassifikation des Insassen auf dem Sitz kann die entsprechende Sicherheitsstufe zielgerichtet ausgelöst werden.
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Günstig ist es auch, wenn im Schritt des Unterstützens eine Neigung, eine Längsverstellung oder eine Höhenverstellung der Kopfstütze und/oder des Sensorfeldes der kapazitiven Sensorik und/oder eine mögliche Translation zum Kopf hin durchgeführt wird. Dies ermöglicht eine optimale Anpassung der Kopfstütze oder des Sensorfeldes des kapazitiven Sensors an die Größe des Insassen. Somit wird vorteilhaft sichergestellt, dass die Kopfstütze bei der Fahrt immer in der optimalen Position eingestellt ist und auch der kapazitive Sensor immer die aktuelle Position des Insassen oder des Kopfes des Insassen erfassen kann.
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Auch kann in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Schritt des Aktivierens, im Schritt des Unterstützens oder im Schritt des Bereitstellens ein Aktivieren eines Schutzmittels gegen eine Verletzung des Kopfes des Insassen auf dem Sitz durchgeführt werden, wenn ein Überrollvorgang des Fahrzeugs detektiert wird. Dies bietet den Vorteil, dass der Kopf des Insassen beim Überrollvorgang beispielsweise gegen seitliche Stöße oder Stöße aus Richtung des Fahrzeugdachs besonders geschützt wird, wenn es zu einem Fahrzeugüberschlag kommt. Insbesondere kann als Schutzmittel eine Schutzhaube ausgeklappt werden, die den Kopf seitlich und oberhalb umschließt, damit der Kopf gegen Stöße bestmöglich abgeschirmt ist.
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Besonders günstig ist es, wenn im Schritt des Aktivierens, im Schritt des Unterstützens oder im Schritt des Bereitstellens das Aktivieren des Schutzmittels dann erfolgt, wenn durch das Sensorsignal eine Position des Kopfes des Insassen signalisiert wird, bei der durch das Aktivieren der Kopf des Insassen unverletzt bleibt und wobei das Ausklappen des Schutzmittels unterbleibt, wenn durch das Sensorsignal eine Position des Kopfes des Insassen signalisiert wird, bei der durch das Aktivieren des Schutzmittels der Kopf des Insassen verletzt würde. Dies stellt vorteilhaft eine zusätzliche Sicherheitsfunktionalität bereit, um das Ausklappen/Aktivieren des Schutzmittels nur dann durchzuführen, wenn tatsächlich ein Schutz durch den Einsatz dieses Schutzmittels möglich ist. Ist beispielsweise der Sitz falsch eingestellt und der Insasse sitzt zu hoch, könnte anderenfalls durch das Aktivieren/Ausklappen des Schutzmittels der Kopf des Insassen verletzt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird im Schritt des Aktivierens, im Schritt des Unterstützens oder im Schritt des Bereitstellens das Schutzmittel dann ausgeklappt wird, wenn durch das Sensorsignal eine Position des Kopfes des Insassen in einem ersten Abstandsbereich und/oder einem ersten Höhenbereich bezüglich der Kopfstütze signalisiert wird, und das Schutzmittels wird dann optional aktiviert, wenn durch das Sensorsignal eine Position des Kopfes des Insassen bezüglich der Kopfstütze in einem vom ersten Abstandsbereich unterschiedlichen zweiten Abstandsbereich und/oder einem vom ersten Höhenbereich unterschiedlichen zweiten Höhenbereich signalisiert wird. Dies bietet vorteilhaft eine Möglichkeit, das Ausklappen/Aktivieren optional durchzuführen, so dass, falls eine Verletzung des Kopfes sehr wahrscheinlich ist, das Schutzmittel nicht zu aktivieren, wenn aber das Verletzungsrisiko für den Kopf des Insassen nicht sehr groß ist, ein (meist irreversibel auslösendes) Schutzmittel nicht zu „verbrauchen“. Auch im Zusammenwirken mit weiteren Signalen kann eine optimierte Schutzwirkung für den Insassen in manchen Gefahrensituationen erreicht werden, wenn das Schutzmittel ausgeklappt wird, wogegen bei anderen Gefahrensituationen kein zusätzlicher Schutz durch das Ausklappen erreicht wird. In diesem Fall würde das Ausklappen des Schutzmittels auch keinen signifikanten Vorteil bringen und könnte aus Kostengründen unterbleiben. Analog kann auch ein Algorithmus eingesetzt werden, der die laterale Kopfposition mit der Auslösung verknüpft.
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In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das Verfahren einen Schritt der Ausgabe einer Warnung, wenn sich eine Position des Kopfes eines Insassen des Fahrzeugs außerhalb eines vorbestimmten Positionsbereiches befindet. Auf diese Weise wird es möglich, eine nochmalige Absicherung der Auslösung des Schutzmittels sicherzustellen, so dass nur bei zweifelsfrei erkannter ordnungsgemäßer Kopfposition des Insassen eine verletzungsfreie Aktivierung des Schutzmittels möglich wird.
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Vorteilhaft kann auch ein Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung von Schritten eines der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens vorgesehen sein, wenn das Computerprogramm auf einer Datenverarbeitungsanlage ausgeführt wird. In diesem Fall kann die Datenverarbeitungsanlage ein Mikroprozessor, ein Mikrocontroller, ein digitaler Signalprozessor eine anwenderspezifische integrierte Schaltung oder ein ähnliches elektronisches Bauelement sein, das zur Durchführung von Schritten des genannten Verfahrens ausgebildet ist. Durch die Verwendung eines solchen Verfahrens kann somit die Erfindung numerisch oder schaltungstechnisch effizient implementiert werden.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:
- 1 ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine Darstellung eines Erfassungsbereichs eines kapazitiven Sensors in einer Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes;
- 3 ein Blockschaltbild einer Sicherheitsfunktionalität eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 4 ein Blockschaltbild einer weiteren Sicherheitsfunktionalität eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
- 5a-5b Diagramme, die das Ausklappen oder Unterdrücken des Ausklappens des Sicherheitsmittels gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung in Abhängigkeit von einer Position eines Kopfes des Insassen verdeutlichen;
- 5c ein Diagramm mit Höhen- und Abstandsbereichen, in denen das Schutzmittel gemäß den 5a und 5b zwingend ausgeklappt wird und in denen das Schutzmittel optional ausgeklappt wird;
- 6 eine Darstellung der Verwendung der kapazitiven Sensorik zur Unterstützung einer Insassenklassifikation; und
- 7 ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung als Verfahren.
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Eventuell angegebene Dimensionen und Maße sind nur exemplarisch, so dass die Erfindung nicht auf diese Dimensionen und Maße beschränkt ist. Gleiche oder ähnliche Elemente werden in den Figuren durch gleiche oder ähnliche Bezugszeichen bezeichnet. Ferner enthalten die Figuren der Zeichnungen, deren Beschreibung sowie die Ansprüche zahlreiche Merkmale in Kombination. Einem Fachmann ist dabei klar, dass diese Merkmale auch einzeln betrachtet werden können oder sie zu weiteren, hier nicht explizit beschriebenen Kombinationen zusammengefasst werden können.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung beschreibt speziell die vorteilhafte Kombination verschiedener Vorrichtungen im Kraftfahrzeug. Die einzelnen Vorrichtungen werden im Folgenden beschrieben.
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1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung in der Form eines Steuergerätes 100. Hierbei umfasst das Steuergerät 100 einen Eingang 110 zum Empfangen eines Sensorsignals 115 von einem kapazitiven Sensor 120, der beispielsweise in einer Kopfstütze eines Fahrzeugsitzes verbaut ist. Durch das Positionieren des Kopfes des Insassen vor der Kopfstütze ändert sich die Kapazität in diesem Bereich. Der Sensor kann somit durch Messung dieser Änderungen der Kapazität in dem Bereich vor der Kopfstütze erkennen, dass sich eine Person oder keine Person auf dem Sitz befindet, wie es nachstehend noch näher erläutert wird. Das Steuergerät 100 weist ferner eine Datenverarbeitungseinheit 130 auf, die das Sensorsignal 115 entsprechend einer Verarbeitungsvorschrift verarbeitet. Die Datenverarbeitungseinheit 130 kann über ein Aktivierungssignal 140 eine erste Sicherheitsfunktionalität 150 (bzw. eine entsprechende Einheit) aktivieren und über ein Unterstützungssignal 160 eine zweite Sicherheitsfunktionalität 170 (bzw. eine entsprechende Einheit) unterstützen. Die erste Sicherheitsfunktionalität 150 und die zweite Sicherheitsfunktionalität 170 werden nachstehend im Detail näher erläutert.
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In 1 sind die erste 150 und zweite 170 Sicherheitsfunktionalität als Ausgänge für die Aktivierung von entsprechenden Einheiten dargestellt. Diese Einheiten können nachstehend auch als Teil des Steuergerätes betrachtet werden, obwohl dies für die Umsetzung der Erfindung nicht zwingend erforderlich ist. Weiterhin ist kann auch die zweite Sicherheitsfunktion „aktiviert“ werden und/oder die erste Sicherheitsfunktion „unterstützt“ werden, so dass die Wahl der Bergriffe „Aktivieren“ und „Unterstützung“ lediglich der Unterscheidung zwischen der Bezugnahme auf die erste 150 und zweite 170 Sicherheitsfunktionalität dient. Auch kann (was jedoch in 1 nicht dargestellt ist) eine weitere, dritte Sicherheitsfunktionalität ansprechend auf das Sensorsignal 115 durch die Datenverarbeitungsanlage 130 (die beispielsweise als Mikroprozessor, als Mikrocontroller, als digitaler Signalprozessor oder eine ähnliche Schaltung ausgebildet ist) bereitgestellt werden, wobei auch das „Bereitstellen“ ein Unterstützen oder Aktivieren sein kann, so dass die Formulierung „Bereitstellen“ lediglich zur Kennzeichnung eines Bezugs zur dritten Sicherheitsfunktionalität dienen soll. Beispiele für eine bereitgestellt dritte Sicherheitsfunktionalität werden nachfolgend ebenfalls im Zusammenhang mit den ersten und zweiten Sicherheitsfunktionalitäten beschrieben. Es können somit alle nachfolgend beschriebenen Sicherheitsfunktionalitäten als erste, zweite oder dritte Sicherheitsfunktionalität eingesetzt werden.
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2 zeigt eine Darstellung eines Erfassungsbereichs eines kapazitiven Sensors in einer Kopfstütze 200 eines Fahrzeugsitzes 210. Der Insasse 220 hat seinen Kopf 230 im Sensorbereich 235 des kapazitiven Sensors 240. Hierdurch kann einerseits erkannt werden, dass sich überhaupt eine Person auf dem Sitz befindet und andererseits kann erkannt werden, ob die Kopfstütze 200 auf die Höhe des Kopfes 230 des Insassen 220 korrekt eingestellt ist. Sollte die Kopfstütze 200 nicht korrekt eingestellt sein, kann entsprechend einer Sicherheitsfunktionalität eine Verstellung der Kopfstütze 200 durchgeführt werden. Die möglichen Verstellwege sind in 2 durch die Pfeilbewegungen gekennzeichnet. Dadurch kann nicht nur eine optimale Einstellung der Kopfstütze 200 für den entsprechenden Insassen 220 erfolgen, vielmehr kann auch eine Anpassung/Kontrolle des Sensorbereichs 235 bzw. der Stellung der Kopfstütze 200 für unterschiedlich große Personen durchgeführt werden. Diese Einstellung der Kopfstütze 200 ist in einigen Ausführungsbeispielen der Erfindung auch die primäre Sicherheitsfunktionalität.
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Die kapazitive Sensorik 240 kann ferner auch dazu genutzt werden, um eine Gurtanlegungsfunktionalität (auch als „Belt Reminder“ bezeichnet) zu unterstützen. Eine solche Sicherheitsfunktionalität ist im Blockschaltbild aus 3 näher dargestellt. Wird erkannt, dass ein Gurtschloss geschlossen ist (Zustand 300) kann eine logische Verknüpfung (insbesondere eine logische UND-Verknüpfung) mit dem Sensorsignal erfolgen, aus dem eine Information über eine Detektion eines Kopfes vor der Kopfstütze durch den kapazitiven Sensor entnehmbar ist (Zustand 310). Wird ein Kopf eines Insassen durch den kapazitiven Sensor erkannt, kann eine Gurtanlegungserinnerungsfunktion aktiviert werden (Signal 320), d.h. bei einer erkannten Person auf dem Sitz und einem offenen Gurtschloss wird eine Warnung ausgegeben. Wird kein Kopf eines Insassen durch den kapazitiven Sensor 240 detektiert, wird die Gurtanlegungsfunktionalität deaktiviert (Zustand 330). Ein Sensor in der Sitzfläche kann dadurch entfallen. Das Verfahren ist somit auch robust gegenüber auf dem Sitz transportierter Ladung.
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In 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sicherheitsfunktionalität als Blockschaltbild dargestellt. Hierbei wird ein Sicherheitsmittel verwendet, um den Kopf des Insassen zu schützen. Im betrachteten Fall wird eine Schutzhaube als Sicherheitsmittel verwendet, die den Kopfkontakt mit dem Himmel im Falle eines Überschlages des Fahrzeugs verhindern soll. Die Schutzhaube klappt dabei im Überschlagsfall hinter oder aus der Kopfstütze hervor und schiebt sich zwischen den Kopf des Insassen und das Fahrzeugdach. Die Funktion der Überschlagerkennung, die die Schutzhaube aktiviert, kann auf Signalen einer Inertialsensorik des Fahrzeuges zur Überschlagserkennung basieren, wie sie auch für Airbag-Steuerungen vorgesehen sind. Alternativ können auch nicht reversible Rückhaltemittel (Airbags) im Fahrzeugsitz verwendet werden, wie zum Beispiel die Seitenairbags zum Schutze des Torsos beim Seitencrash oder beim Rollover-Crash. Auch denkbar wäre eine proaktive Kopfstütze, die als Airbag ausgeführt ist. Durch eine Sensorik oder Inertialsensorik wird beispielsweise eine Schutzfunktion mittels des Airbag-Systems aktiviert (Zustand 400), wenn Sensoren des Airbag-Systems einen Fahrzeugüberschlag erkennen. Wird auch ein Kopf eines Insassen auf dem Sitz durch die kapazitive Sensorik erkannt (Zustand 410) kann eine Freigabe der Schutzfunktion „Schutzhaube“ erfolgen. Dies kann beispielsweise durch eine logische UND-Verknüpfung der beiden Zustände 400 und 410 erfolgen, wie es in 4 dargestellt ist.
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Liefert also sowohl die Airbag-Auslösesteuerung ein Auslösesignal als auch die kapazitive Sensorik ein Signal, dass sich der Kopf des Insassen in einer für die optimalen Schutzwirkung der Schutzhaube geeigneten Position befindet, kann die Auslösung des Schutzmittels in Form der Haube erfolgen (Zustand 420). Wenn jedoch die Airbag-Sensorik kein Auslösesignal liefert und/oder die kapazitive Sensorik kein Signal liefert, dass der Kopf des Insassen in einer geeigneten Position ist, erfolgt keine Auslösung des Schutzmittels (Zustand 430). Eine im Rollover-Fall ausgefahrene Kopfstütze bietet ferner ebenfalls eine Abstützung des Daches und damit eine ähnliche Funktionalität wie die Schutzhaube, so dass auch ein Ausfahren der Kopfstütze als entsprechende Sicherheitsfunktionalität eines Schutzmittels betrachtet werden kann.
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In den 5a und 5b ist eine detailliertere Funktionsweise einer Aktivierung/Auslösung der Schutzhaube dargestellt. Zunächst kann bestimmt werden, in welcher Position der Kopf 230 des Insassen 220 sich zu der Kopfstütze 200 befindet. Hierbei kann eine Höhendifferenz ΔH zwischen dem obersten Punkt des Kopfes und/oder ein horizontaler Abstand ΔX zwischen demjenigen Punkt des Kopfes 230, der am dichtesten an der Kopfstütze 200 liegt und der Kopfstütze 200 selbst bestimmt werden. Wenn der Kopf 230 zu weit über die Kopfstütze 200 hinausragt, wie es in 5a dargestellt ist, sollte die Schutzfunktion mittels der Schutzhaube 500 unterdrückt werden, da die Kopfstütze 200 in diesem Fall nicht optimal eingestellt ist und eine Aktivierung der Schutzhaube 500 Verletzungen des Insassen verursachen könnte. Dagegen kann bei der Anordnung gemäß 5b die Schutzhaube 500 aktiviert, d.h. ausgeklappt werden, da die Kopfstütze 200 optimal eingestellt ist und die Schutzhaube 500 einen optimalen Schutz des Kopfes 230 bei dem Fahrzeugüberschlag sicherstellen kann.
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In 5c ist ein Diagramm über verschiedene Höhendifferenzen ΔH und horizontale Abstände ΔX dargestellt, in denen Bereiche gekennzeichnet sind, bei welchen die Schutzhaube 500 aktiviert werden soll (Bereich 510), bei denen die Schutzhaube optional ausgelöst/aktiviert werden kann (Bereich 520) oder in denen keine Auslösung/Aktivierung der Schutzhaube erfolgen soll (Bereich 530). Derjenige Bereich 520, bei dem die Schutzhaube ausgelöst werden kann umschließt auch den Bereich 510, in dem die Schutzhaube aktiviert werden soll, so dass eine Auswertung der Höhendifferenz und/oder des horizontalen Abstandes vereinfacht wird. In diesem Fall kann nämlich zuerst eine Klassifikation der Höhendifferenz und/oder des horizontalen Abstandes in den Bereich 520 erfolgen, bei dem eine Auslösung der Schutzhaube prinzipiell in Frage kommt. Erst dann ist eine weitere Auswertung der Signale erforderlich, so dass eine vereinfachte Signalverarbeitung möglich wird. In dem Bereich 520, in dem die Schutzhaube optional ausgelöst werden soll, kann diese Auslösung auch in Abhängigkeit von weiteren Signalen einer Unfallsensorik erfolgen. In demjenigen Bereich 530 einer Höhendifferenz bzw. eines horizontalen Abstandes des Kopfes 230 des Insassen 220 von der Kopfstütze 200, in dem entweder überhaupt keine Wirkung der Schutzhaube 500 zu erwarten ist, oder in dem der Kopf 230 des Insassen 220 bei einer Aktivierung der Schutzhaube 500 verletzt würde, sollte eine Aktivierung der Schutzhaube 500 unterdrückt werden.
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In 6 ist eine Darstellung der Verwendung der kapazitiven Sensorik zur Insassenklassifikation oder zur Unterstützung einer Insassenklassifikation gezeigt, die eine weitere Sicherheitsfunktionalität bei dem Einsatz der kapazitiven Sensorik bietet. Hierbei befindet sich ein beispielsweise einjähriges Kind 600 auf dem Sitz 210 und kann durch das Sensorfeld 235 in der in 6 gezeigten Einstellung nicht erkannt werden. Sitzt dagegen ein Erwachsener auf dem Sitz 210, wird dieser im Sensorfeld 235 erkannt, so dass eine Diskriminierung einer Person auf dem Sitz möglich ist. Die Erfindung gemäß dem Ausführungsbeispiel aus 6 umfasst daher die Nutzung der Kopfstützensensorik 240 zur Unterscheidung verschiedener Belegungsklassen, beispielsweise der Diskriminierung der Klassen „einjähriges Kind“, „leerer Sitz“ und „Gepäck“ von anderen Belegungsklassen. Der Erfassungsbereich 235 kann durch die verstellbare Kopfstütze 200 auch noch vorteilhafterweise geschwenkt werden, um eine Verbesserung der Insassendiskriminierung zu erzielen. In diesem Fall kann durch das Verschwenken auch die Größe des Objekt/der Person, die sich auf dem Sitz 210 befindet, durch Auswertung des Neigungswinkels erkannt werden. Eine Insassenklassifikation wird auf diese Weise durch das Verschwenken deutlich vereinfacht.
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In 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in der Form eines Verfahrens dargestellt. Das Verfahren 700 ist zur Verbesserung einer Insassensicherheit in einem Fahrzeug ausgebildet, wobei das Fahrzeug zumindest einen Sitz 210 mit einer Kopfstütze 200 für einen Insassen 220 des Fahrzeugs aufweist und wobei die Kopfstütze 200 eine kapazitive Sensorik 240 zur Ermittlung einer Position des Insassen 220 auf dem Sitz 210 umfasst. Das Verfahren 700 umfasst einen ersten Schritt 710 des Bereitstellens eines Sensorsignals 115 der kapazitiven Sensorik 120, welches von einer Position des Insassen 220 auf dem Sitz 210 abhängig ist. In einem nachfolgenden Schritt 720 erfolgt ein Aktivieren einer ersten Insassen-Sicherheitsfunktionalität ansprechend auf das Sensorsignal 115. Hiernach oder parallel zu dem zweiten Schritt erfolgt in einem dritten Schritt 730 ein Unterstützen einer von der ersten Insassen-Sicherheitsfunktionalität unterschiedlichen zweiten Insassen-Sicherheitsfunktionalität ansprechend auf das Sensorsignal 115.
