-
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Gurtanschnallwarnung, bei welcher ein Schließzustand zumindest eines Gurtschlosses, das einem zu einem Fahrzeugsitz gehörigen Sicherheitsgurt zugeordnet ist, erfassbar ist, bei welcher die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz detektierbar ist und bei welcher ein Warnsignal generierbar ist, wenn bei Inbetriebnahme und/oder nach Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs aufgrund des erfassten Schließzustands und der detektierten Anwesenheit erfasst wird, dass der Fahrzeuginsasse den Sicherheitsgurt nicht angelegt hat.
-
Solche oder ähnliche Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik vielfach bekannt, beispielsweise aus der
DE 10 2004 005 298 A1 . Das letztgenannte Dokument schlägt insbesondere die Erkennung einer Sitzbelegung durch eine so genannte Sitzbelegungsmatte vor. Ferner ist es aus dem letztgenannten Dokument bekannt, die Erkennung der Sitzbelegung mittels Sitzbelegungsmatte mit der Auswertung eines Türschlossschalters zu kombinieren, um beispielsweise zu erfassen, ob die Beifahrertür überhaupt geöffnet wurde. So soll beispielsweise vermieden werden, dass eine vom Fahrer auf dem Beifahrersitz abgestellte Kiste für einen Beifahrer gehalten wird.
-
Unter anderem aus der
DE 10 2004 031 801 A1 sind Verfahren bekannt, bestimmte Fahrzeugführer an der Art der Betätigung von Bedienungselementen des Fahrzeugs, wie beispielsweise dem Gaspedal zu erkennen. Abhängig von dem erkannten Fahrzeugführer können dann bestimmte Parameter wie Schaltpunkte eines automatischen Getriebes an den jeweiligen erkannten Fahrzeugführer angepasst werden.
-
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine einfache, kostengünstige und dennoch wirkungsvolle Vorrichtung zur Gurtanschnallwarnung zu schaffen.
-
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
-
Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung so ausgeführt, dass die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz ausschließlich auf Basis von Signalen von Sensorelementen detektierbar ist, die außerhalb des Fahrzeugsitzes angeordnet sind. In den Sitz selbst integrierte Sensorelemente, insbesondere eine Sitzbelegungsmatte, werden somit nicht mehr benötigt.
-
Das Vorsehen von Sitzbelegungssensoren, insbesondere einer Sitzbelegungsmatte, in einem Fahrzeugsitz ist auch nach heutigem Entwicklungsstand noch verhältnismäßig teuer. Zudem sind viele marktverfügbare Sitzbelegungsmatten fehler- und verschleißanfällig. Außerdem führt die Vielfalt der – insbesondere bei Premiumanbietern von Kraftfahrzeugen – verfügbaren Sitzmaterialen (verschiedene Stoffarten und/oder verschiedene Lederarten und/oder verschiedene Stoff/Leder-Kombinationen) zu einem hohen Entwicklungs- und Absicherungsaufwand. Soweit die Erfindung also dazu beitragen kann, dass in einem Kraftfahrzeug keine Sitzbelegungsmatten (oder sonstige sitzintegrierte Belegungssensoren) oder eine geringere Anzahl von Sitzbelegungsmatten (oder sonstiger sitzintegrierter Belegungssensoren) benötigt werden, trägt sie zur Kosten- und Aufwandsreduktion bei.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Fahrzeugsitz, für den die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen detektierbar ist und auf den sich gegebenenfalls die Gurtanschnallwarnung bezieht, nicht der Fahrersitz. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Fahrzeugsitz, für den die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen detektierbar ist und auf den sich gegebenenfalls die Gurtanschnallwarnung bezieht, um einen Beifahrersitz des Kraftfahrzeugs. Auf dem Fahrersitz hingegen wird bei Inbetriebnahme und/oder nach Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs in der Regel die Anwesenheit eines Fahrers vorausgesetzt. Eine Gurtanschnallwarnung für den Fahrersitz kann deshalb gegebenenfalls auch ausschließlich auf Basis des Schließzustands des zugeordneten Gurtschlosses ausgegeben werden.
-
Als Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs können im Übrigen verschiedene Fahrzeugzustände definiert werden, beispielsweise das Aktivieren der Zündung, das Anlassen des Motors, das Überschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle und/oder das Überschreiten einer bestimmten Fahrstreckenschwelle.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gehen in die Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz Signale einer Mehrzahl von Sensorelementen – die alle außerhalb des Fahrzeugsitzes angeordnet sind – ein. Vorzugsweise wird zur Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz insbesondere die zeitliche Abfolge der erfassten Signale bzw. der mit diesen Signalen assoziierten Ereignisse ausgewertet. Die Auswertung kann tatsächlich die Zeitabstände berücksichtigen, die zwischen den Erfassungszeitpunkten einzelner Signale bzw. Ereignisse liegen. Eine eventuelle Berücksichtigung der Zeitabstände kann dabei auch auf die Prüfung des Vorliegens von Mindest- und/oder Maximalzeitabständen einzelner Signale bzw. der damit assoziierten Ereignisse beschränkt sein. Die Auswertung kann sich aber auch ganz oder teilweise auf die bloße Reihenfolge des Auftretens bestimmter Signale bzw. der damit assoziierten Ereignisse – ohne Berücksichtigung der jeweiligen Zeitabstände – beschränken.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz mittels eines Zustandsautomaten (bzw. einer Finite-State-Machine) durchführbar, in den Signale einer Mehrzahl von Sensorelementen – die alle außerhalb des Fahrzeugsitzes angeordnet sind – eingehen.
-
Unter einem Zustandsautomaten (bzw. einer Finite-State-Machine, auch endlicher Automat genannt) wird dabei in Einklang mit einer freien Online-Enzyklopädie ein Modell des Verhaltens verstanden, bestehend aus Zuständen, Zustandsübergängen und Aktionen [Quelle: http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Endlicher_Automat&oldid=62982779; Seitentitel: Endlicher Automat; Herausgeber.: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie; Versions-ID der Seite: 62982779]. Ein Automat heißt demnach endlich, wenn die Menge der Zustände, die er annehmen kann, endlich ist. Ein endlicher Automat ist ein Spezialfall aus der Menge der Automaten. Ein Zustand speichert die Information über die Vergangenheit, d. h. er reflektiert die Änderungen der Eingabe seit dem Systemstart bis zum aktuellen Zeitpunkt. Ein Zustandsübergang zeigt eine Änderung des Zustandes des endlichen Automaten und wird durch logische Bedingungen beschrieben, die erfüllt sein müssen, um den Übergang zu ermöglichen. Eine Aktion ist die Ausgabe des endlichen Automaten, die in einer bestimmten Situation erfolgt.
-
Bezogen auf den vorliegenden Sachverhalt stellt ein Zustandsautomat (bzw. eine Finite-State-Machine) eine Modellstruktur dar, in welche sich zeitliche Abfolgen bzw. Reihenfolgen des Auftretens einzelner Signale, die von verschiedenen Sensoren eines Kraftfahrzeugs nach dem Einsteigen eines Insassen erfassbar sind, besonders vorteilhaft abbilden lassen.
-
Gemäß einer alternativ oder zusätzlich anwendbaren Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Detektion mittels eines automatisierten Diagnoseverfahrens, insbesondere eines Clustering-Verfahrens, in das Signale einer Mehrzahl von Sensorelementen eingehen. Insbesondere werden dabei vorzugsweise in einem Clustering-Verfahren die erfassten Signale bzw. Daten in mehrere Kategorien eingeteilt, die sich durch charakteristische Muster voneinander unterscheiden.
-
Bezogen auf den vorliegenden Sachverhalt stellt ein Clustering-Verfahren eine Verfahrensart dar, durch welche sich zeitliche Abfolgen bzw. Reihenfolgen des Auftretens einzelner Signale, die von verschiedenen Sensoren eines Kraftfahrzeugs nach dem Einsteigen eines Insassen erfassbar sind, besonders vorteilhaft analysieren lassen.
-
Im Rahmen der Auswertung der Signale wird vorzugsweise ein Übereinstimmungsgrad der Signale mit zumindest einem Signalmuster, das einem vordefinierten Insassenverhalten entspricht, bestimmt und ausgewertet.
-
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird zum Zweck der Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz ein Signal eines Türschlossschalters, insbesondere eines Türschlossschalters der Beifahrertür, und/oder ein eine Türposition, insbesondere eine Türposition der Beifahrertür, kennzeichnendes Signal ausgewertet. Wurde die Beifahrertür im Stillstand des Fahrzeugs geöffnet und wieder geschlossen, so ist davon auszugehen, dass ein Beifahrer in das Fahrzeug eingestiegen ist. Sonderfälle, in denen beispielsweise die Beifahrertür vom späteren Fahrer nur geöffnet wurde, um einen Gegenstand ins Fahrzeug einzuladen, sind weitgehend eliminierbar, indem ein zeitlicher Bezug zwischen einem Öffnen/Schließen der Fahrertür und einem Öffnen/Schließen der Beifahrertür erfasst und ausgewertet wird. Wurde beispielsweise die Beifahrertür nur zeitlich sehr kurz vor oder gar erst zeitlich nach der Fahrertür geschlossen, so scheidet der oben beispielhaft genannte Sonderfall aus.
-
Alternativ oder zusätzlich, gegebenenfalls zur weiteren Plausibilisierung, kann es vorteilhaft sein, zum Zweck der Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz ein eine Sitzverstellung, insbesondere des Beifahrersitzes, betreffendes Signal zu erfassen und auszuwerten. Es erscheint vorteilhaft, die Auswertung eines solchen Signals insbesondere dann in Betracht zu ziehen, wenn ein typischerweise relativ „spät”, insbesondere erst nach dem Losfahren, auftretender Fahrzeugzustand als Inbetriebnahme im Sinne der Patentansprüche definiert ist, z. B. das Überschreiten einer bestimmten Fahrstreckenschwelle.
-
Alternativ oder zusätzlich, gegebenenfalls zur weiteren Plausibilisierung, kann es vorteilhaft sein, zum Zweck der Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz ein eine Sitzheizung, insbesondere des Beifahrersitzes, betreffendes Signal zu erfassen und auszuwerten. Es erscheint vorteilhaft, auch die Auswertung eines solchen Signals insbesondere dann in Betracht zu ziehen, wenn ein typischerweise relativ „spät” auftretender Fahrzeugzustand als Inbetriebnahme im Sinne der Patentansprüche definiert ist.
-
Alternativ oder zusätzlich, gegebenenfalls zur weiteren Plausibilisierung, kann es vorteilhaft sein, zum Zweck der Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz ein eine Klimatisierungseinstellung, insbesondere des Beifahrerraumes, betreffendes Signal zu erfassen und auszuwerten. Es erscheint vorteilhaft, auch die Auswertung eines solchen Signals insbesondere dann in Betracht zu ziehen, wenn ein typischerweise relativ „spät” auftretender Fahrzeugzustand als Inbetriebnahme im Sinne der Patentansprüche definiert ist.
-
Alternativ oder zusätzlich, gegebenenfalls zur weiteren Plausibilisierung, kann es vorteilhaft sein, zum Zweck der Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz ein Signal eines einem Türaußengriff, insbesondere einem Türaußengriff der Beifahrertür, zugeordneten Berührungs- und/oder Annäherungssensors, insbesondere in kapazitiver Ausführung, zu erfassen und auszuwerten.
-
Vorteilhaft erscheint es auch, Fahrzeugzustände bzw. Zustandsübergänge, wie etwa das Entriegeln durch eine Funkfernbedienung, das Aktivieren der Zündung (und gegebenenfalls zuvor einer „Radioklemme”), das Anlassen des Motors, das Überschreiten einer Geschwindigkeitsschwelle und/oder das Überschreiten einer bestimmten Fahrstreckenschwelle zu erfassen und in die Auswertung mit einzubeziehen, insbesondere derart, dass die genannten Signale in zeitlichen Bezug zu diesen Fahrzeugzuständen bzw. Zustandsübergängen gesetzt werden.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das gegebenenfalls auszugebende Warnsignal als auditiv und/oder visuell im Fahrzeuginnenraum wahrnehmbare Warnung ausgeführt und/oder das gegebenenfalls auszugebende Warnsignal trägt zu einer solchen Warnung bei.
-
Die vorgeschlagene Art der Sitzbelegungserkennung kann in einem Kraftfahrzeug für alle oder auch nur für ausgewählte Sitze zum Einsatz kommen. Sie kann gegebenenfalls auch nur dann zum Einsatz kommen, wenn das Kraftfahrzeug eine bestimmte Konfiguration aufweist, d. h. wenn bestimmte Komponenten, insbesondere ein Sitz eines bestimmten Typs oder eines bestimmten Herstellers, im Kraftfahrzeug verbaut ist. Hohes Einsparpotenzial bei dennoch gesamthaft hoher Erkennungssicherheit ergibt sich beispielsweise, wenn der so genannte „Seriensitz” (ggf. auch mit dem „Serienbezug”, z. B. mit einer bestimmten Stoffart, bezogen) eines bestimmten Kraftfahrzeugtyps eine Sitzbelegungsmatte aufweist, wenn bei Alternativen zum Seriensitz (und/oder bei Alternativen zum Serienbezug) jedoch auf eine Sitzbelegungsmatte verzichtet wird und statt dessen die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz ausschließlich auf Basis von Signalen von Sensorelementen detektiert wird, die außerhalb des Fahrzeugsitzes angeordnet sind.
-
Vorgeschlagen wird also auch ein Kraftfahrzeug, bei dem an zumindest einem Insassenplatz im Fahrzeuginnenraum, vorzugsweise dem Beifahrerplatz, zumindest zwei verschiedene Typen von Fahrzeugsitzen verbaubar sind, bei dem durch die Vorrichtung zur Gurtanschnallwarnung der tatsächlich verbaute Sitztyp detektierbar ist und/oder bei dem die Vorrichtung entsprechend dem tatsächlich verbauten Sitztyp konfigurierbar ist und bei dem im Falle des Verbaus eines ersten Sitztyps (z. B. Sitz gemäß Sonderausstattung) die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz ausschließlich auf Basis von Signalen von Sensorelementen detektierbar ist, die außerhalb des Fahrzeugsitzes angeordnet sind, während im Falle des Verbaus eines zweiten Sitztyps (z. B. Seriensitz) die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz auch und/oder ausschließlich auf Basis von Signalen von in den Fahrzeugsitz integrierten Sensorelementen, insbesondere einer Sitzbelegungsmatte, detektierbar ist.
-
Im Folgenden werden anhand der einzigen beigefügten Zeichnung weitere Überlegungen, auf denen die Erfindung basiert, dargelegt. Daraus ergeben sich weitere Details, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung. Es zeigt schematisch
-
1 einen prototypischen Zeitverlauf von Signalen, die zum Zweck der Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf einem Fahrzeugsitz ausgewertet werden.
-
Maximale Sicherheit der Insassen steht im Fokus der gesetzlich vorgeschriebenen Gurtpflicht. Dabei spielt – noch vor dem korrekten Gebrauch des Gurtsystems – die Insassenerkennung eine herausragende Rolle. Diese erfolgt in modernen Fahrzeugen üblicherweise mittels Sensoren. So wird zum Beispiel die Belegung des Beifahrersitzes oft mit Hilfe von Druck-/Lastsensoren, die in eine Sitzmatte integriert sind, erkannt bzw. detektiert. Gleichzeitig erfolgt bei einem Fahrzeug im Betriebszustand bzw. in Bewegung die Aktivierung der audio-visuellen Gurt-Anschnallwarnung, die mit Anlegen des Gurtes wieder erlischt.
-
Eine Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf einem Fahrzeugsitz mittels Druck- bzw. Lastsensoren in einer Sitzbelegungsmatte hat verschiedene Nachteile, unter anderem die folgenden:
- – Finanzieller Aufwand für die Belegungsmatte im Sitz.
- – Gefahr einer Fehlaktivierung der Gurtwarnung beim Beladen des Beifahrersitzes mit Gegenständen/Objekten.
- – Die volle Funktionsfähigkeit der Sitzbelegungsmatte hängt auch von der Sitzverkleidung bzw. dem Sitzbezug ab. Je nach Sitzbezug – Stoff bzw. Leder – zeigt sich eine unterschiedlich hohe Verschleißanfälligkeit des Materials bei häufiger Nutzung und eine Abhängigkeit von Umgebungstemperaturen (Temperaturschwankungen, Luftfeuchtigkeit).
- – Umfangreicher Entwicklungs- und Absicherungsaufwand für verschiedene Sitzmaterialien (Stoff, Leder und Leder/Stoff) und -narbungen.
-
Vorgeschlagen wird ein intelligentes bzw. virtuelles Erkennungssystem, das die Insassen im Fahrzeug eindeutig identifiziert oder ermittelt, ob zum Beispiel ein Beifahrer eingestiegen ist (Belegungsstatus Beifahrersitz ohne Matte). Im Anschluss an die Erkennung wird die Gurtwarnung aktiviert, sobald das Fahrzeug sich in Bewegung setzt, der Beifahrer den Gurt aber nicht anlegt. Die Identifizierung des Insassen geschieht beispielsweise mittels eines Zustandsautomaten („finite state machine”/Endlicher Automat) bzw. einer automatisierten Diagnose (Clustering-Verfahren, das die Daten in mehrere Kategorien einteilt, die sich durch charakteristische Muster voneinander unterscheiden).
-
Dabei werden verschiedene Eingangssignale (z. B. aus Türposition und/oder Sitzheizung und/oder elektrische Sitzverstellung und/oder Klimaanlage) ausgewertet und mit klar definierten Szenarien möglichen Insassenverhaltens abgeglichen. Ab einem Mindestübereinstimmungsgrad wird das spezifische Szenario dem Insassen virtuell zugeordnet. Damit wird z. B. das Unterlassen der Anschnallpflicht erkannt und dem Insassen optisch und akustisch angezeigt.
-
1 zeigt einen prototypischen Zeitverlauf von Signalen, die zum Zweck der Detektion der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf einem Fahrzeugsitz ausgewertet werden können. Dabei wird als Szenario möglichen Insassenverhaltens angenommen, dass zunächst der Fahrer die Fahrertür öffnet und ins Fahrzeug einsteigt und dass anschließend der Beifahrer die Beifahrertür öffnet und ins Fahrzeug einsteigt. Das Signal FT ist das Signal eines Türschlosses der Fahrertür und nimmt den Wert 0 an, wenn die Tür geschlossen ist, ansonsten den Wert 1. Das Signal BT ist das Signal eines Türschlosses der Beifahrertür und nimmt den Wert 0 an, wenn die Tür geschlossen ist, ansonsten den Wert 1. Für die Zeitspannen t1 (nur Fahrertür geöffnet), t3 (nur Beifahrertür geöffnet) und t2 (Zeitraum zwischen Schließen der Fahrertür und Öffnen der Beifahrertür) können dabei beispielsweise Erwartungswerte und Toleranzbänder vorgegeben werden, mit denen die tatsächlich erfassten Werte für diese Zeitspannen zur Bestimmung eines Übereinstimmungsgrads verglichen werden.
-
In einer besonderen Ausführungsform des vorgeschlagenen Systems ist die Erkennung auch über ein (an sich bekanntes und für Fahrzeuge der Anmelderin derzeit als Sonderausstattung marktverfügbares) schlüsselloses Komfort-Zugangssystem bzw. Comfort-Access-System (CAS) möglich. Mit Berührung der bei solchen Systemen üblichen kapazitiven Sensoren im Türaußengriff wird der Einstieg einer Person registriert und daraufhin eine audiovisuelle Gurtwarnung aktiviert.
-
Eine ebenfalls mögliche Ausführungsform sieht wie folgt aus: Der Seriensitz eines bestimmten Fahrzeugtyps wird mit Sitzbelegungsmatte verbaut, optionale Sitzsysteme hingegen ohne Sitzbelegungsmatte, dafür aber mit Zustandsautomat bzw. intelligenter Fahrgasterkennung.
-
Das vorgeschlagene intelligente Insassen-Erkennungssystem hat folgende Vorteile: Neben dem Entfall der Sitzbelegungsmatte (Herstellkostenersparnis pro Fahrzeug) und der damit einhergehenden Gewichtsreduktion ist für Fahrzeughersteller, die verschiedene Produktlinien (insbesondere mit unterschiedlichen Sitzausführungen) anbieten, vor allem die Möglichkeit der Produktlinien-übergreifenden Integration in jedes Fahrzeug – unabhängig von der Sitzausführung – von großer Bedeutung. Zudem ist die volle Funktionsfähigkeit des vorgeschlagenen Erkennungssystems selbst bei wechselnden bzw. ungünstigen Umgebungseinflüssen (Luft + Temperatur) jederzeit gewährleistet und eine eventuelle Fehlaktivierung der Gurtwarnung durch Objekte/Gegenstände auf dem Sitz ist bei geeigneter Ausführung nahezu ausgeschlossen. Gleichzeitig werden die höchsten Sicherheitsanforderungen (z. B. gemäß Euro NCAP) ohne Einschränkungen beim Komfort erfüllt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102004005298 A1 [0002]
- DE 102004031801 A1 [0003]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Endlicher_Automat&oldid=62982779; Seitentitel: Endlicher Automat; Herausgeber.: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie; Versions-ID der Seite: 62982779 [0012]
