DE19724344C1 - Vorrichtung zum Erkennen der Belegungsart des Beifahrersitzes eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Er­ kennen mindestens einer Belegungsart des Beifahrersitzes eins Kraftfahrzeuges, bei der der Beifahrerairbag keines­ falls aktiviert werden darf.

Untersuchung z. B. durch die NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) in den USA haben ergeben, daß Kinder, die auf dem Beifahrersitz des Fahrzeugs in einem rückwärts gerichteten Kindersitz saßen, durch Auslösung des Airbags tödliche Verletzungen erlitten haben. Dasselbe gilt für Kin­ der, die auf dem Beifahrersitz zu nah an der Airbagauslöse­ einheit saßen. Diese Todesfälle hätten durch ein Deaktivie­ ren des Beifahrerairbags verhindert werden können. Überhaupt gibt es Situationen, in denen eine Aktivierung des Beifah­ rerairbags überflüssig ist, z. B. wenn der Beifahrersitz gar nicht mit einer Person belegt ist, sondern mit irgendeinem Gegenstand.

Um Belegungsarten des Beifahrersitzes erkennen zu können, bei denen der Beifahrerairbag nicht aktiviert werden soll, gibt es verschiedene Systeme zur Sitzbelegungserkennung. Sehr aufwendig sind Bildverarbeitungssysteme, die erkennen können, ob der Beifahrersitz mit einem Kindersitz oder einer Person oder einem Gegenstand belegt ist und welchen Abstand die Person vom Airbag hat, so daß bei kritischen Belegungs­ arten der Airbag deaktiviert werden kann. Eine solche auf dem Prinzip der Bildverarbeitung basierende Sitzbelegungser­ kennung ist z. B. aus der DE 44 00 664 C2 bekannt.

Ein weiteres Prinzip für eine Sitzbelegungserkennung ist in dem Tagungsband des 3rd International Symposium on Sophisti­ cated Car Occupant Safety Systems, Airbag 2000, 1996, Novem­ ber 26/27, Karlsruhe (Germany), Seite 18-1 bis 18-13 be­ schrieben. Der in diesem Dokument dargelegte Sitzbelegungs­ sensor ist eine in den Beifahrersitz integrierte Matte, die in Abhängigkeit von einer Kraft- oder Druckeinwirkung ihren elektrischen Widerstand ändert. Diese Matte hat also die Funktion eines Gewichtsensors, um festzustellen, ob der Sitz mit einer erwachsenen Person oder einem Kind belegt ist. Al­ lerdings ist die Bestimmung des Gewichts nur mit großen Toleranzen möglich und außerdem sehr stark von der Temperatur abhängig, so daß oft nicht eindeutig zwischen einer erwach­ senen Person und einem Kind unterschieden werden kann. Da, wie einleitend erwähnt, die Belegung des Beifahrersitzes mit einem rückwärts gerichteten Kindersitz besonders kritisch ist, beschreibt dasselbe Dokument einen Sensor, der eindeu­ tig das Vorhandensein eines rückwärts gerichteten Kindersit­ zes auf dem Beifahrersitz erkennt. Dieser Sensor beruht auf einem elektromagnetischen Transponderprinzip, wobei am Kin­ dersitz und im Beifahrersitz Sender und Empfänger angeordnet sind. Dieses Sensorprinzip verlangt, daß jeder auf dem Markt erhältliche Kindersitz mit zwei Resonatorspulen ausgestattet ist. Es handelt sich dabei um ein relativ aufwendiges Sen­ sorprinzip.

Aus der DE 44 10 402 A1 ist ein Handschalter bekannt, mit der der Airbag eines Sitzplatzes ein- oder ausgeschaltet werden kann.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich­ tung der eingangs genannten Art anzugeben, die mit einem möglichst geringen Aufwand realisierbar ist und mit großer Zuverlässigkeit mindestens eine Belegungsart des Beifahrer­ sitzes erkennt, bei der der Beifahrerairbag keinesfalls ak­ tiviert werden darf.

Vorteile der Erfindung

Die genannte Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, daß ein manuell betätigbarer Schalter vorge­ sehen ist mit mindestens einer Schalterposition, welcher ei­ ner Belegungsart zugeordnet ist, für die der Beifahrerairbag nicht aktiviert werden darf, daß eine Steuereinheit vorhan­ den ist, die den Beifahrerairbag deaktiviert, wenn der Schalter sich in der genannten Schaltposition befindet, und daß Mittel vorgesehen sind, welche nach einem Anlassen des Motors ein Wegfahren des Fahrzeugs verhindern, wenn nicht zuvor der Schalter betätigt worden ist. Der manuell betätig­ bare Schalter ist ein technisch sehr einfaches Mittel, um kenntlich zu machen, daß der Beifahrersitz so belegt ist, daß der Beifahrerairbag nicht aktiviert werden darf. Um ein Vergessen der Schalterbetätigung auszuschließen, wird dafür gesorgt, daß das Fahrzeug erst dann in Bewegung gesetzt wer­ den kann, wenn der Schalter betätigt worden ist.

Gemäß einem Unteranspruch ist gegen ein Vergessen der Schal­ terbetätigung eine weitere Sicherung vorgesehen, nämlich daß mindestens die Beifahrertür einen Türschalter aufweist und daß ein Wegfahren des Fahrzeugs verhindert wird, wenn nicht nach einem vom Türschalter erfaßten Öffnen der Tür der Schalter betätigt worden ist.

Der manuell betätigbare Schalter weist mindestens eine Schalterposition auf, welche einer Sitzbelegung durch einen rückwärts gerichteten Kindersitz zugeordnet ist.

Neben dem manuell betätigbaren Schalter kann auch noch ein Sitzbelegungssensor, der die Belegung des Fahrzeugsitzes mit einem belebten Objekt erkennt, und ein Sitzpositionssensor vorgesehen werden, der erkennt, ob sich der Beifahrersitz in einer airbagnahen oder in einer airbagfernen Position befin­ det. Eine Steuereinheit sorgt nur dann nicht für eine Deak­ tivierung des Beifahreraibags, wenn entweder der manuell be­ tätigbare Schalter sich nicht in der Schaltposition für ei­ nen rückwärts gerichteten Kindersitz befindet und der Sitz­ positionssensor eine airbagferne Position anzeigt und der Sitzbelegungssensor kein belebtes Objekt erkennt oder wenn sich der manuell betätigbare Schalter nicht in der Schaltpo­ sition für einen rückwärts gerichteten Kindersitz befindet und der Sitzpositionssensor eine airbagferne Position an­ zeigt und der Sitzbelegungssensor ein belebtes Objekt er­ kennt. In allen anderen Zuständen der Sensoren und des manu­ ell betätigbaren Schalters wird der Beifahrerairbag deakti­ viert.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei­ spiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild einer Vorrichtung, mit der eine Belegungsart des Beifahrersitzes eines Kraft­ fahrzeuges erkannt werden kann, bei der der Beifahrerairbag keinesfalls aktiviert werden darf.

Die Vorrichtung enthält einen manuell betätigbaren Schalter CS, der hier beispielsweise drei Schaltpositionen 1, 2 und 3 aufweist. Mindestens eine dieser drei Schaltpositionen ist einer Belegungsart des Beifahrersitzes eines Kraftfahrzeuges zugeordnet, bei der der Beifahrerairbag nicht aktiviert wer­ den darf. Eine solche Belegungsart ist z. B. ein rückwärtsge­ richteter Kindersitz. Auch wenn der Beifahrersitz nicht mit einer Person sondern überhaupt nicht oder mit einem starren Gegenstand belegt ist, sollte eine Aktivierung des Beifah­ rerairbags ausgeschlossen werden. Bei dem im Ausführungsbei­ spiel dargestellten Schalter CS ist die Schaltposition 1 ei­ ner Belegung des Beifahrersitzes mit einem rückwärts gerich­ teten Kindersitz und die Schaltposition 2 für die Belegung mit einem in Fahrtrichtung ausgerichteten Kindersitz zuge­ ordnet. Die dritte Schaltposition 3 ist eine neutrale Schal­ terstellung, in die der Schalter CS nach abgestellter Zün­ dung des Fahrzeugs automatisch gesetzt wird. Vom Motorzünd­ system, symbolisiert durch den Schaltblock ZG, erhält der Schalter CS die Information, ob die Zündung ein- oder ausge­ schaltet ist. Abweichend vom Ausführungsbeispiel kann der manuell betätigbare Schalter CS auch mit mehr als nur zwei Schaltpositionen versehen sein, die für Belegungsarten ste­ hen, bei denen der Beifahrerairbag nicht aktiviert werden darf. Andererseits kann auch eine einzige Schaltposition vorgesehen sein, die generell für alle Belegungsarten steht, in denen der Beifahrerairbag nicht aktiviert werden darf.

Der manuell betätigbare Schalter CS gibt seine Information, in welcher Schaltposition er sich gerade befindet, an eine Steuereinheit ECU ab, welche die Auslösung des Beifahrerair­ bags AB steuert.

Es muß ausgeschlossen werden, daß bei einer Belegung des Beifahrersitzes mit einem rückwärts gerichteten Kindersitz vergessen wird, den Schalter CS zu betätigen und ihn in die entsprechende Schaltposition 1 zu bringen. Um dem Vergessen vorzubeugen, ist die Vorrichtung so ausgelegt, daß vor jedem Anlassen der Zündung der Schalter CS neu betätigt wird. Die Information über das Einschalten der Zündung erhält der Schalter CS, wie bereits oben gesagt, vom Schaltblock ZG. Ist der Schalter CS vor dem Einschalten der Zündung noch nicht betätigt worden, so erhält ein Schaltblock IM vom Schalter CS eine entsprechende Information, und der Schalt­ block IM verhindert dann ein Wegfahren des Fahrzeugs. Der Schaltblock IM greift entweder in eine Wegfahrsperre ein oder sorgt für eine Blockierung des Getriebes. Auch andere Eingriffe in Fahrzeugbereiche, die ein Wegfahren verhindern, sind natürlich möglich.

Der manuell betätigbare Schalter CS erhält zusätzlich von einem Schaltblock TS eine Information darüber, ob die Bei­ fahrertür oder evtl. auch eine andere Fahrzeugtür geöffnet worden ist. Die entsprechenden Fahrzeugtüren enthalten dazu einen Türöffnungsschalter. Ist nämlich z. B. die Beifahrertür geöffnet worden, kann das ein Indiz dafür sein, daß sich die Belegung des Beifahrersitzes geändert hat. Deshalb verlangt der Schalter CS, nachdem er ein Türöffnungssignal vom Schaltblock TS erhalten hat, eine manuelle Betätigung. Er­ folgt diese Betätigung nicht, so wird, wie vorangehend be­ reits beschrieben, ein Wegfahren des Fahrzeugs verhindert. Die Verwendung des Türöffnungssignals aus dem Schaltblock TS bringt eine weitere Sicherheit gegen das Vergessen, den Schalter CS in seine richtige Schaltposition zu bringen. Schließlich könnte auch bei einem laufenden Motor, ohne daß die Zündung betätigt worden ist, ein Kindersitz auf dem Bei­ fahrersitz installiert worden sein. Dazu muß aber zuvor zu­ mindest die Beifahrertür geöffnet worden sein. Die Verwen­ dung des Türöffnungssignals bringt eine noch größere Sicher­ heit gegen ein Vergessen, den Schalter zu betätigen, wenn der Beifahrersitz mit einem rückwärts gerichteten Kindersitz belegt worden ist.

Die Steuereinheit ECU für den Beifahrerairbag kann neben dem Schaltersignal, das die Schaltposition 1, 2 oder 3 des Schalters CS angibt, auch noch die Ausgangssignale von wei­ teren Sensoren erhalten, welche unterscheiden können, ob die momentane Sitzbelegung eine Deaktivierung des Beifahrerair­ bags erfordert. Solche Sensoren können beispielsweise ein Sitzpositionssensor SP, der erkennt, ob sich der Beifahrer­ sitz in einer airbagnahen oder einer airbagfernen Position befindet, und ein Sitzbelegungssensor SB sein, der erkennt, ob der Fahrzeugsitz mit einem belebten Objekt oder einem starren Gegenstand belegt ist. Der Sitzpositionssensor SP besteht z. B. aus einem mechanischen Schalter, der in eine erste Position (logische 1) geschaltet wird, wenn der Beifah­ rersitz auf seiner Schiene nach vorn in den airbagnahen Be­ reich verschoben wird, und der in eine zweite Schaltposition (logische 0) geschaltet wird, wenn der Beifahrersitz auf seiner Schiene in einen hinteren, airbagfernen Bereich ver­ schoben wird. Der Sitzbelegungssensor SB gibt an seinem Aus­ gang eine logische 0 ab, wenn der Fahrzeugsitz nicht mit ei­ nem belebten Objekt belegt ist, und er gibt eine logische 1 ab, wenn er ein belebtes Objekt sensiert.

Wie aus der DE 196 30 260 A1 hervorgeht, kann z. B. ein Sitz­ belegungssensor aus einem in einer Matte eingegossenem pie­ zoelektrischen Kabel bestehen. Damit können Pulsschläge oder Atembewegungen einer Person erkannt und damit zwischen be­ lebten und unbelebten Objekten unterschieden werden.

In Fällen, wo die Steuereinheit ECU auf Deaktivierung des Beifahrerairbags AB entscheidet, schaltet sie eine Anzeige­ vorrichtung AZ in der Armaturentafel ein.

Wie der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen ist, kombiniert die Steuereinheit ECU die Ausgangssignale des Schalters CS und der beiden Sensoren SP und SB. Nur bei zwei Signalkombi­ nationen gibt die Steuereinheit ECU eine logische 1 als Aus­ gangssignal ab, womit der Beifahrerairbag AB aktiviert bleibt. Dies ist dann der Fall, wenn entweder der manuell betätigbare Schalter CS sich nicht in der Schaltposition 1 für einen rückwärts gerichteten Kindersitz sondern in der Schaltposition 2 für einen vorwärts gerichteten Kindersitz befindet und der Sitzpositionssensor SP eine airbagferne Po­ sition anzeigt und der Sitzbelegungssensor SB kein belebtes Objekt erkennt oder wenn sich der manuell betätigbare Schal­ ter CS weder in der Schaltposition für einen rückwärtsge­ richtet noch für einen vorwärts gerichteten Kindersitz be­ findet und der Sitzpositionssensor SP eine airbagferne Posi­ tion anzeigt und der Sitzbelegungssensor SB ein belebtes Ob­ jekt erkennt. Im ersten Fall befindet sich auf dem Beifah­ rersitz ein Kindersitz in Vorwärtsrichtung und der Beifah­ rersitz ist in eine airbagferne Position gerückt. Im zweiten Fall ist der Beifahrersitz von einer erwachsenen Person belegt und der Beifahrersitz befindet sich in einer airbagfer­ nen Position. In allen anderen Fällen ist das Ausgangssignal der Steuereinheit ECU eine logische 0, die zu einer Deakti­ vierung des Beifahrerairbags AB führt. Die mit X gekenn­ zeichneten Zustände in der Wahrheitstabelle können nicht vorkommen.

In Fällen, in denen die Fahrzeugbenutzer niemals Kinder transportieren, kann der Schalter CS permanent ab Werk abge­ schaltet werden. Wird der Wagen an Dritte weiterverkauft, kann der Schalter CS auf Wunsch reaktiviert werden.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Erkennen mindestens einer Belegungsart des Beifahrersitzes eines Kraftfahrzeugs, bei der der Bei­ fahrerairbag keinesfalls aktiviert werden darf, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein manuell betätigbarer Schalter (CS) vorgesehen ist, mit mindestens einer Schaltposition (1, 2, 3), welche einer Belegungsart zugeordnet ist, für die der Beifahrerairbag nicht aktiviert werden darf, daß eine Steu­ ereinheit (ECU) vorhanden ist, die den Beifahrerairbag deak­ tiviert, wenn der Schalter (CS) sich in der genannten Schaltposition (1, 2, 3) befindet, und daß Mittel (IM) vor­ gesehen sind, welche nach einem Anlassen des Motors ein Weg­ fahren des Fahrzeugs verhindern, wenn nicht zuvor der Schal­ ter (CS) betätigt worden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Beifahrertür einen Türschalter (TS) aufweist und daß Mittel (IM) vorgesehen sind, welche ein Wegfahren des Fahrzeugs verhindern, wenn nicht nach einem vom Tür­ schalter (TS) erfaßten Öffnen der Tür der Schalter (CS) be­ tätigt worden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der manuell betätigbare Schalter (CS) eine Schalterposition (1) aufweist, welche einer Sitzbelegung durch einen rück­ wärts gerichteten Kindersitz zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sitzbelegungssensor (SB) vorgesehen ist, der die Bele­ gung des Fahrzeugsitzes mit einem belebten Objekt erkennt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sitzpositionssensor (SP) vorgesehen ist, der erkennt, ob sich der Beifahrersitz in einer airbagnahen oder einer air­ bagfernen Position befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3, 4 und 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinheit (ECU) nur dann nicht eine Deaktivierung des Beifahrerairbags (AB) veranlaßt, wenn ent­ weder der manuell betätigbare Schalter (CS) sich nicht in der Schaltposition (1) für einen rückwärts gerichteten Kin­ dersitz befindet und der Sitzpositionssensor (SP) eine air­ bagferne Position anzeigt und der Sitzbelegungssensor (SB) kein belebtes Objekt erkennt oder wenn sich der manuell be­ tätigbare Schalter (CS) nicht in der Schaltposition (1) für einen rückwärts gerichteten Kindersitz befindet und der Sitzpositionssensor (SP) eine airbagferne Position anzeigt und der Sitzbelegungssensor (SB) ein belebtes Objekt er­ kennt.