DE10257996A1 - Determination of safety seat belt operation in road vehicle, using camera and sensor to determine position of individual, to provide optimum action of air bag triggering - Google Patents

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Abstract

An acceleration sensor (2) output is evaluated by a processor (5) which initiates locking of the seat belt (3) when a deceleration limit is reached. A camera (4a) and a sensor (4b) determine the position of the individual (1) relative to the blocking action. This is used to control triggering of the airbag system.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur Bestimmung der Gurtlose von Sicherheitsgurten in Fahrzeugen.The invention relates to an arrangement and a method for determining the seat belt slack in vehicles.

Für die Erhöhung der passiven Sicherheit von Fahrzeuginsassen werden in Fahrzeugen unterschiedliche Rückhaltesysteme integriert und aufeinander abgestimmt. Hierzu zählen Sicherheitsgurte, Gurtstraffersysteme und Airbags. Im Falle eines Aufpralls des Fahrzeuges werden die Airbags mit einem Volumen zwischen 35 und ca. 140 Litern mit Hilfe eines Gasgenerators in circa 10 bis 40 Millisekunden aufgeblasen.For the increase The passive safety of vehicle occupants are in vehicles different restraint systems integrated and coordinated. These include seat belts, belt tensioner systems and airbags. In the event of a vehicle impact, the Airbags with a volume between 35 and about 140 liters with the help inflated in about 10 to 40 milliseconds.

Eine optimale Schutzwirkung wird erreicht, wenn der Airbag kurz vor dem Auftreffen des Körpers des Insassen voll aufgeblasen ist. Durch das Auftreffen des Körpers wird die Luft teilweise wieder aus dem porösen oder mit Auslaßöffnungen versehenen Airbag gedrückt und der Insasse somit sanft abgebremst. Neben dem Abfangen der durch die Massenträgheit bedingten Vorlagerung der Insassen soll bei schweren Unfällen das harte Aufschlagen der Insassen auf das Lenkrad bzw. das Armaturenbrett verhindert werden.An optimal protective effect reached when the airbag just before hitting the body of the Occupant is fully inflated. By hitting the body some of the air comes out of the porous or with outlet openings provided airbag pressed and the occupant is braked gently. In addition to intercepting the the inertia Conditional pre-storage of the occupants is said to be in serious accidents hard impact of the occupants on the steering wheel or the dashboard be prevented.

Die optimalste Schutzwirkung könnte hierbei erreicht werden, wenn das Abfangen der Insassen zeitgleich mit der Verzögerung des Fahrzeuges einsetzt. Da dies jedoch nicht möglich ist, erfährt ein Insasse bis zum Auftreffen auf den aufgeblasen Airbag eine mehr oder weniger lange ungebremste Vorverlagerung, in der wertvolle Zeit zum Abbau der Aufprallenergie verstreicht.The best protection could be achieved if the interception of the occupants coincides with the delay of the Vehicle. However, since this is not possible, one learns Occupant until hitting the inflated airbag one more or less long unrestrained advance, in the valuable Time to dissipate the impact energy passes.

Eine erhöhte Schutzwirkung wird erzielt, wenn beim Zünden des Airbags der Zustand des Insassen gegurtet/ungegurtet berücksichtigt wird. Hierzu ist es notwendig diesen Zustand zu erkennen, der mit Hilfe eines Gurtschlossschalters erfaßt und dem Airbag-Steuergerät mitgeteilt wird. Je nach Zustand wird im Falle eines Unfalles der Airbag dann anders gezündet um die Person optimal zu schützen.An increased protective effect is achieved if when igniting of the airbag takes into account the condition of the occupant belted / unbelted becomes. For this it is necessary to recognize this state, which is associated with With the help of a buckle switch detected and communicated to the airbag control unit becomes. Depending on the condition, the airbag will be used in the event of an accident ignited differently to optimally protect the person.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen genaue Informationen über den Anschnallzustand von Insassen gewonnen werden können.The invention has for its object a Arrangement and procedure to create accurate information about the Buckles can be obtained from occupants.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 bzw. 6 gelöst. Somit wird die Gurtlose bei einem angeschnallten Insassen eines Fahrzeuges bestimmt, wobei der Gurt, wenn die Verzögerung des Fahrzeuges einen bestimmten Schwellenwert erreicht, blockiert, und die resultierende Vorverlagerung des Insassen erfaßt wird.This task is performed according to the characteristics of the Claims 1 and 6 solved. Thus, the seat belt is released when a vehicle occupant is buckled up determines the belt when the deceleration of the vehicle a reached certain threshold, blocked, and the resulting Forward displacement of the occupant is detected.

Durch die Bestimmung der Gurtlose können Airbags besser der entstehenden Vorverlagerung des Insassen bei einem Unfall angepaßt werden und/oder, bei Fahrzeugen mit reversiblen Gurtstraffern, die ermittelte Gurtlose schon vor dem Unfall beseitigt werden. Der Insasse erhält in beiden Fällen einen verbesserten Schutz. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein falsches Anlegen des Gurtes erkannt, insbesondere wenn bedingt durch dicke Kleidung der Gurt nicht direkt am Körper anliegt, was im Falle eines Unfalls zu einer größeren Vorverlagerung des Insassen führt.By determining the strapless can airbags better the resulting forward displacement of the occupant in an accident customized and / or, in vehicles with reversible belt tensioners, the belt loops determined should be eliminated before the accident. The inmate receives in both cases improved protection. According to the present invention incorrect belt application is recognized, especially if due to thick clothing, the belt is not directly against the body, which, in the event of an accident, results in greater displacement of the occupant leads.

Die Verzögerung des Fahrzeuges kann mittels Beschleunigungssensoren und/oder mittels der erfaßten Gurtauszugsgeschwindigkeit bestimmt werden. Die durch die Verzögerung des Fahrzeuges bedingte Vorverlagerung des Insassen in den Sicherheitsgurt kann mittels einer Videokamera, Ultraschallsensoren und/oder im Sitz angeordneter Druckmeßsensoren, die das Druckprofil des Insassen messen, erfaßt werden.The deceleration of the vehicle can by means of acceleration sensors and / or by means of the detected belt pull-out speed be determined. The one caused by the deceleration of the vehicle The occupant can be advanced into the seat belt using a video camera, ultrasonic sensors and / or pressure measurement sensors arranged in the seat, that measure the pressure profile of the occupant can be detected.

Wird neben der Endposition der Vorverlagerung des Insassen auch die Sitzposition zu Beginn der Gurtblockierung erfaßt, ist es möglich, die Gurtlose auch bei einem nicht angelehnten Insassen zu bestimmen.Will be next to the end position of the advance the occupant's seating position at the beginning of the belt locking detected, Is it possible, to determine the seat belt even when the occupant is not ajar.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigen:The present invention is under Terms of the attached Drawings closer explains in which show:

1 eine Prinzipdarstellung von einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung und 1 a schematic diagram of an embodiment of the arrangement according to the invention and

2 ein Flußdiagramm für ein Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der Gurtlose. 2 a flowchart for an example of the method according to the invention for determining the belt slack.

1 zeigt einen in einem Fahrzeugsitz 6 sitzenden Insassen 1. Der Insasse 1 ist mittels einem Sicherheitsgurt 3, der über eine Gurtaufrollvorrichtung mit dem Chassis eines Fahrzeuges verbunden ist (nicht gezeigt), gesichert. Der Beschleunigungssensor 2 erfaßt die z.B. durch Betätigen der Bremse erfolgenden Verzögerungen des Fahrzeuges während der Fahrt. 1 shows one in a vehicle seat 6 seated inmates 1 , The inmate 1 is by means of a seat belt 3 , which is connected to the chassis of a vehicle via a belt retractor (not shown). The acceleration sensor 2 detects the decelerations of the vehicle while driving, for example by actuating the brake.

Die ermittelten Daten werden zur Auswertung zu dem Steuergerät 5 übermittelt. Sobald das Fahrzeug beim Verzögern eine bestimmte Verzögerungsschwelle x überschreitet, löst das Steuergerät 5 eine Blockierung des Sicherheitsgurtes 3 aus. Der Insasse 1 erfährt nun bedingt durch die Verzögerung des Fahrzeuges und die Massenträgheit eine Vorverlagerung in den blockierten Sicherheitsgurt 3. Diese Vorverlagerung wird von dem Steuergerät 5 mittels der Videokamera 4a und in dem Sitz integrierten Druckmeßplatten 4b erfaßt. Beim Unterschreiten des Schwellenwertes x wird die Blockierung des Sicherheitsgurtes 3 aufgehoben, so daß der Insasse 1 sich wieder frei bewegen kann. Das Steuergerät 5 berechnet aus der bestimmten Vorverlagerung des Insassen 1 die Gurtlose.The determined data are sent to the control unit for evaluation 5 transmitted. As soon as the vehicle exceeds a certain deceleration threshold x when decelerating, the control unit triggers 5 the seat belt is blocked 3 out. The inmate 1 now experiences a forward shift into the blocked seat belt due to the deceleration of the vehicle and the inertia 3 , This advance is carried out by the control unit 5 by means of the video camera 4a and pressure measuring plates integrated in the seat 4b detected. If the threshold x is undershot, the seat belt is blocked 3 lifted so that the occupant 1 can move freely again. The control unit 5 calculated from the determined forward displacement of the occupant 1 the strapless.

Der Schwellenwert x ist so festgelegt, daß der Insasse 1 mit einem solchen Druck in den Sicherheitsgurt 3 gedrückt wird, daß der Gurt am Ende der Vorverlagerung eng am Körper anliegt.The threshold x is set so that the occupant 1 with such pressure in the seat belt 3 is pressed that the belt lies close to the body at the end of the forward movement.

Damit auch bei einer leicht vorgebeugten Sitzposition des Insassen 1 präzise Informationen über die Gurtlose bestimmt werden können, wird zu Beginn der Gurtblockierung die Sitzposition des Insassen 1 erfaßt und die Vorverlagerung ausgehend von dieser Sitzposition bestimmt.So even if the occupant is in a slightly leaning forward position 1 precise information about the seat belt can be determined, the seat position of the occupant at the beginning of the belt blocking 1 detected and the forward displacement determined from this sitting position.

Ist bereits eine Gurtauszugsgeschwindigkeitssensierung vorhanden, kann diese zur Verzögerungsmessung des Fahrzeuges verwendet werden. Hierbei sollte der Schwellenwert x nicht zu niedrig festgelegt werden, damit nicht bereits ein langsames Vorbeugen des Insassen 1 zu einer Blockierung des Sicherheitsgurtes 3 führt.If there is already a belt pull-out speed sensor, this can be used to measure the deceleration of the vehicle. Here, the threshold value x should not be set too low, so that the occupant is not slowly leaning forward 1 blocking the seat belt 3 leads.

Die in 1 gestrichelt gezeichnete Vorverlagerung des Insassen 1 wird mittels der zwei Sensoren 4a und 4b erfaßt, wobei der Sensor 4a in diesem Beispiel als Videokamera ausgebildet ist und der Sensor 4b das sich bei der Vorverlagerung des Insassen 1 ändernde Druckprofil im Sitz 6 erfaßt. Eine Bestimmung der Vorverlagerung ist ebenfalls mittels Ultraschallsensoren, wie sie bereits zur Abstandsmessung bei Einparkhilfen verwendet werden, möglich.In the 1 dashed forward displacement of the occupant 1 is by means of the two sensors 4a and 4b detected, the sensor 4a in this example is designed as a video camera and the sensor 4b that occurs when the occupant is advanced 1 changing pressure profile in the seat 6 detected. The forward displacement can also be determined by means of ultrasonic sensors, as are already used for measuring the distance in parking aids.

2 zeigt ein Beispiel für den Programmablauf in der Steuereinrichtung 5. Im Schritt S1 wird die erfindungsgemäße Bestimmung der Gurtlose mit Betätigung der Zündung des Fahrzeuges oder des Gurtschloßschalters ausgelöst. Im Schritt S2 wird mit der Messung von Verzögerungen a des Fahrzeuges begonnen und der Beschleunigungssensor 2 abgefragt. Im Schritt S3 wird der aktuell ermittelte Verzögerungswert a des Fahrzeuges mit dem Schwellenwert x verglichen. Sobald der Verzögerungswert a größer oder gleich dem Schwellenwert x ist, wird die Blockierung des Gurtes 3 im Schritt S4 und die Messung der Vorverlagerung des Insassen 1 im Schritt S5 ausgelöst. Die Gurtblockierung und die Messung der Vorverlagerung werden dabei über eine Schleife solange ausgeführt, bis im Schritt S6 ein Stop der Vorverlagerung ermittelt wird. Hiernach erfolgt im Schritt S7 auf Grundlage der gemessenen Vorverlagerung des Insassen 1 in den Gurt 3 die Berechnung der Gurtlose. Nach dieser Berechnung wird die Gurtblockierung im Schritt S8 aufgehoben und im Schritt S9 die Bestimmung der Gurtlose beendet. 2 shows an example of the program flow in the control device 5 , In step S1, the determination according to the invention of the belt slack is triggered when the ignition of the vehicle or the belt buckle switch is actuated. In step S2, the measurement of decelerations a of the vehicle is started and the acceleration sensor 2 queried. In step S3, the currently determined deceleration value a of the vehicle is compared with the threshold value x. As soon as the deceleration value a is greater than or equal to the threshold value x, the belt is blocked 3 in step S4 and measuring the forward displacement of the occupant 1 triggered in step S5. The belt blocking and the measurement of the forward displacement are carried out via a loop until a stop of the forward displacement is determined in step S6. This is followed in step S7 on the basis of the measured forward displacement of the occupant 1 in the strap 3 the calculation of the strapless. After this calculation, the belt blocking is released in step S8 and the determination of the belt slack is ended in step S9.

Unterschreitet dagegen der Verzögerungswert a während der Messung der Vorverlagerung den Schwellenwert x, welches im Schritt S3 abgefragt wird, wird die Gurtblockierung im Schritt S8 aufgehoben und die Messung im Schritt S9 beendet. Somit wird sicher gestellt, daß keine falschen Daten ermittelt werden, da bei einem Unterschreiten des Schwellenwertes x, zum Beispiel durch ein Wieder-Lösen der zuvor betätigten Bremse während der Messung, der notwendige Einpreßdruck des Insassen 1 nicht mehr erreicht werden könnte, um die Gurtlose zu bestimmen.If, on the other hand, the deceleration value a falls below the threshold value x during the measurement of the advance, which is queried in step S3, the belt blocking is released in step S8 and the measurement is ended in step S9. This ensures that no incorrect data are determined, since if the threshold value x is undershot, for example by releasing the previously actuated brake during the measurement, the occupant's necessary injection pressure 1 could no longer be reached to determine the strapless.

In dem in 2 gezeigten Beispiel endet die Bestimmung der Gurtlose nach dem Aufheben der Gurtblockierung im Schritt S9. Es ist jedoch auch möglich nach der Aufhebung der Gurtblockierung im Schritt S8 die Bestimmung der Gurtlose erneut zu starten bzw. fortzusetzen, bis zumindest einml nach dem Betätigen des Gurtschloßschalters eine Berechnung im Schritt S7 erfolgt ist.In the in 2 In the example shown, the determination of the belt slack ends after the belt lock has been released in step S9. However, it is also possible after the belt blocking has been released in step S8 to restart or continue the determination of the belt loops until a calculation has been carried out in step S7 at least one ml after the belt buckle switch has been actuated.

11
Insasse,Inmate,
22
Sensor zum Erfassen von Verzögerungen dessensor to detect delays of the
Fahrzeugs,vehicle
33
Sicherheitsgurt,seatbelt
4a, 4B4a, 4B
Sensor zum Erfassen der Vorverlagerung dessensor to record the advance of the
Insassen,inmates
55
Steuereinrichtung,Controller,
66
Fahrzeugsitz.Vehicle seat.

Claims (7)

Anordnung zur Bestimmung der Gurtlose bei einem angeschnallten Insassen (1) eines Fahrzeugs mit zumindest einen Sensor (2) zum Erfassen von Verzögerungen (a) des Fahrzeuges, zumindest einem Sensor (4a, 4b) zum Erfassen der Vorverlagerung des Insassen (1) und einer Steuereinrichtung (5), die die Signale der Sensoren (2, 4a, 4b) empfängt, eine Blockierung des Gurtes (3) auslöst, wenn die erfaßte Verzögerung des Fahrzeuges einen bestimmten Schwellenwert (x) erreicht und die Gurtlose aus der erfaßten Vorverlagerung bestimmt.Arrangement for determining the seat belt looseness in the case of a belted occupant ( 1 ) of a vehicle with at least one sensor ( 2 ) for detecting delays (a) of the vehicle, at least one sensor ( 4a . 4b ) to detect the forward displacement of the occupant ( 1 ) and a control device ( 5 ), the signals from the sensors ( 2 . 4a . 4b ) receives a blockage of the belt ( 3 ) triggers when the detected deceleration of the vehicle reaches a certain threshold value (x) and determines the belt slack from the detected advance. Anordnung nach Anspruch 1, wobei ein Sensor (2) die Verzögerung (a) des Fahrzeuges über die Gurtauszugsgeschwindigkeit erfaßt.Arrangement according to claim 1, wherein a sensor ( 2 ) Detects the deceleration (a) of the vehicle via the belt pull-out speed. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Sensor (4a, 4b), der die Vorlagerung des Insassen (1) erfaßt, eine Videokamera (4a) ist.Arrangement according to claim 1 or 2, wherein a sensor ( 4a . 4b ), the pre-storage of the occupant ( 1 ) captured a video camera ( 4a ) is. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Sensor (4a, 4b) die Vorverlagerung des Insassen (1) über das Druckprofil des Insassen (1) in dem Sitz erfaßt.Arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein a sensor ( 4a . 4b ) advance the occupant ( 1 ) about the pressure profile of the occupant ( 1 ) recorded in the seat. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Sensor (4a, 4b), der die Vorverlagerung des Insassen (1) erfaßt, ein Ultraschallsensor (4a) ist.Arrangement according to one of claims 1 to 4, wherein a sensor ( 4a . 4b ), which moves the occupant forward ( 1 ) detects an ultrasonic sensor ( 4a ) is. Verfahren zur Bestimmung der Gurtlose bei einem angeschnallten Insassen (1) eines Fahrzeuges mit den Schritten: Erfassen (S2) von Verzögerungen des Fahrzeuges, Blockieren des Gurtes (S4), wenn die Verzögerung (a) des Fahrzeuges einen bestimmten Schwellenwert (x) erreicht (S3), Erfassen (S5) der Vorverlagerung des Insassen (1), und Bestimmung (S7) der Gurtlose aus der erfaßten Vorverlagerung.Procedure for determining the seat belt looseness in a belted occupant ( 1 ) a vehicle with the steps: detecting (S2) delays of the vehicle, Blocking the belt (S4) when the deceleration (a) of the vehicle reaches a certain threshold value (x) (S3), detecting (S5) the forward displacement of the occupant ( 1 ), and determination (S7) of the strapless from the detected advance. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Sitzposition zu Beginn der Gurtblockierung erfaßt und die Vorverlagerung des Insassen (1). ausgehend von dieser Sitzposition bestimmt wird.The method of claim 6, wherein the seat position is detected at the beginning of the belt blocking and the forward displacement of the occupant ( 1 ). is determined based on this sitting position.
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