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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Airbagsteuersystem für Beifahrersitze
und insbesondere betrifft sie ein Airbagsteuersystem für Beifahrersitze zum
Steuern des Entfaltens eines Airbags gemäß den Zuständen eines Insassen in dem
Fahrersitz.
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Es
ist bekannt, Fahrzeuge mit einem Airbagsteuersystem für Beifahrersitze
auszustatten, um einen Insassen in dem Beifahrersitz zum Zeitpunkt
eines Unfalles zu schützen.
Ein derartiges Steuersystem wird in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung mit der Nr. Hei 8-268220 beschrieben, das, wie es
in den Vereinigten Staaten von Amerika eingereicht ist, als Patent
mit der Nr. 5,702,123 ausgegeben ist.
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DE 196 10 833 A1 beschreibt
eine Vorrichtung zum Steuern einer betätigbaren Rückhalteeinrichtung, bei der
die Vorrichtung eine Vielzahl an Sensoren aufweist, die beispielsweise
den Sitzrückenwinkel,
die Sitzposition, den Auszug des Gurtes, die Insassenposition und
das Insassengewicht ermitteln und die ermittelten Werte an eine
Steuereinrichtung übermitteln.
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Drucksache,
Airbag-Sensor für
die Sitzbelegung, in Mot, 1994, Heft 22, S. 96 beschreibt einen auf
dem Prinzip eines druckempfindlichen Widerstands basierenden Drucksensor,
der an sich ein Geflecht von Sensoren darstellt, die auf einer Trägerfolie unterhalb
der Sitzfläche
verteilt sind. Durch die Sensoranordnung läßt sich zwischen verschiedenen
Belegungsmustern, zum Beispiel Aktenkoffer oder Insasse, unterscheiden.
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DE 695 11 335 T2 offenbart
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines entgegen der
Fahrtrichtung ausgerichteten Kindersicherheitssitzes, indem die
Anwesenheit eines Kindersicherheitssitzes zunächst durch eine erste Vorrichtung, vorzugweise
einem Abstandssensor im Armaturenbrett und einem Sitzgurtausgabesensor,
erkannt wird und dann durch eine zweite Vorrichtung, vorzugsweise
einem Gewichtssensor, bestätigt
werden muss, um das Airbagsystem auszuschalten.
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EP 0 473 324 A1 offenbart
einen Schaltkreis zur Steuerung des Auslöseverhaltens eines Airbagsystems
in Abhängigkeit
der Position und Relativgeschwindigkeit des Passagiers, welche unter
Zuhilfenahme von verschiedenen Sensoren, wie zum Beispiel einen
Ultraschallsensor, einen pyroelektrischen Sensor und/oder einen
Gewichtssensor, bestimmt werden.
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Das
Airbagsystem, welches in
EP
0 357 225 A1 beschrieben wird, steuert den Airbag in Abhängigkeit
bestimmter Sitzbedingungen. Mit Hilfe verschiedener Sensoren, wie
einen Sitzpositionssensor, einen Sitzwinkelsensor, mehreren Drucksensoren
in den Sitzen und einem Größensensor,
werden verschiedene Einflussfaktoren für das Auslösen des Airbags erfasst.
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Ein
Airbagsteuersystem für
Beifahrersitze, wie es in 8 gezeigt
ist und in dem US-Patent mit der Nr. 5,702,123 im Detail beschrieben
ist, weist einen Insassenerfassungssensor 106 auf, der
an einer Decke 100 angeordnet ist. Die Anordnungsposition des
Insassenerfassungssensors 106 liegt oberhalb eines Punktes
zwischen einem Armaturenbrett 102 und einem Sitzrückenteil 104.
Der Erfassungsbereich A des Insassenerfassungssensors 106 erstreckt
sich über
die Beine 110A eines Insassen 110, der auf einem
Beifahrersitz 108 sitzt. Vor dem Insassenerfassungssensor 106 ist
in Näherungserfassungssensor 112 vorgesehen.
Der Erfassungsbereich B des Näherungserfassungssensors 112 erstreckt
sich über das
Armaturenbrett 102, das heißt, bis zu einer Position,
die ein vorgegebener Abstand davon ist. Wenn der von dem Näherungserfassungssensor 112 erfaßte Abstand
höchstens
ein vorgegebener Abstand L ist, stellt eine Airbagsteuerschaltung 114 fest,
daß sich
ein Kind 116 in einer stehenden Körperhaltung befindet. Wenn
der erfaßte
Abstand größer ist
als der vorgegebene Abstand L, stellt die Airbagsteuersschaltung 114 fest,
daß ein
Erwach-sener 118 seinen/ihren Arm 118a zu dem
Armaturenbrett 102 (das heißt in einer schützenden
Armstellung) ausgestreckt hat.
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Hinsichtlich
eines solchen Airbagsteuersystems für Beifahrersitze besteht der
Bedarf nach einem zuverlässigeren
Feststellen der Sitz- oder Stehzustände des Erwachsenen 118 und
des Kindes 116 in dem Fahrzeug, um einen bestmöglichen
Insassenschutz zu erreichen.
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Es
ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Airbagsteuersystem
für Beifahrersitze
vorzusehen, das zuverlässig
die Sitz-/Stehzustände
eines Insassen feststellt und dadurch eine Airbageinrichtung auf
geeignete Weise und mit geringerem Aufwand steuert.
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Die
Lösung
dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale der Ansprüche 1 und
14.
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Gemäß einem
ersten Aspekt der Erfindung ist ein Airbagsteuersystem für Beifahrersitze
vorgesehen, das einen in einem Sitz vorgesehenen Sitzzustandserfassungssensor,
einen Abstandssensor, der ein Objekt in der Nähe einer Airbageinrichtung
erfaßt, und
einen Aufprallsensor, der ein Abbremsen zum Zeitpunkt eines Aufpralls
erfaßt,
aufweist. Wenn über eine
vorgegebene Zeitdauer von dem Abstandssensor keine Erfassung gemacht
wird, nachdem der Sitzzustandserfassungssensor das Sitzen eines
Insassen erfaßt,
hält nach
dem Verstreichen dieser vorgegebenen Zeitdauer eine Steuer einheit
die Airbageinrichtung in einem betätigbaren Zustand, in dem die Airbageinrichtung
betätigt
bzw. ausgelöst
werden kann, nachdem durch den Aufprallsensor ein Abbremsen erfaßt worden
ist.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der Erfindung kann ein Airbagsteuersystem für Beifahrersitze,
das auf dem ersten Aspekt basiert, desweiteren einen Zusatzabstandssensor
aufweisen, der an einer vorderen Position in einer oberen Fläche eines
Armaturenbretts angeordnet ist, wobei die vordere Position in der
Nähe einer
Windschutzscheibe liegt. Der Zusatzabstandssensor weist einen Erfassungsbereich
auf, der sich in die rückwärtige Richtung
erstreckt. In diesem Modus setzt die Steuereinrichtung die Airbageinrichtung
in einen ein Betätigen
verhindernden Zustand, wobei der Erfassung durch den Zusatzabstandssensor
Vorrang gegeben wird.
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Gemäß einem
dritten Aspekt der Erfindung kann ein Airbagsteuersystem für Beifahrersitze,
das auf dem ersten Aspekt basiert, desweiteren einen in einem vorderen
Abschnitt eines Sitzkissens vorgesehenen Zusatzsitzzustandserfassungssensor
und eine Aufblaseinrichtung, die in einer Vielzahl von Schritten
zwischen einem hohen Druck und einem niedrigen Druck steuerbar ist,
aufweisen. In dieser Anordnung ist der Sitzzustandserfassungssensor
in einem rückwärtigen Abschnitt
des Sitzkissens vorgesehen. Wenn jeder der Sensoren, nämlich der
Sitzzustandserfassungssensor und der Zusatzsitzzustandserfassungssensor,
einen Sitzzustand erfaßt,
stellt die Steuereinrichtung fest, daß auf dem Sitzkissen ein Erwachsener
in einer normalen Sitzstellung sitzt, und sie betätigt die
Aufblaseinrichtung bei einem relativ hohen Druck. Wenn der Sitzzustandserfassungssensor
einen Sitzzustand erfaßt
und der Zusatzsitzzustandserfassungssensor keinen Sitzzustand erfaßt, stellt
die Steuereinrichtung fest, daß auf dem
Sitzkissen ein Kind in einer normalen Sitzstellung sitzt, und sie
betätigt
die Aufbla seinrichtung bei einem relativ niedrigen Druck oder verhindert
das Betätigen
der Aufblaseinrichtung.
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Gemäß einem
vierten Aspekt der Erfindung ist ein Airbagsteuersystem für Beifahrersitze
vorgesehen, das wenigstens einen der Sensoren, nämlich einen in einem oberen
Abschnitt eines Sitzrückenteils
vorgesehenen Schulterstellungserfassungssensor zum Erfassen eines
Schulterabschnittes eines Insassen oder einen in einer Kopfstütze vorgesehenen Kopfstellungserfassungssensor
zum Erfassen eines Kopfabschnittes eines Insassen, und wenigstens
einen der Sensoren, nämlich
einen in einem unteren Abschnitt des Sitzrückenteils vorgesehenen Hüft-Taille-Stellungserfassungssensors
zum Erfassen eines Hüft-Taille-Abschnitts
eines Insassen oder einen in einem rückwärtigen Abschnitt eines Sitzkissens
vorgesehenen Gesäßsensor
zum Erfassen eines Gesäßabschnittes
eines Insassen aufweist. Eine Steuereinrichtung ist vorgesehen,
um festzustellen, ob ein Insasse sitzt und um auf der Grundlage
einer Kombination eines Signals von wenigstens einem der Sensoren,
nämlich
dem Schulterstellungserfassungssensor oder dem Kopfstellungserfassungssensor,
und eines Signals von wenigstens einem der Sensoren, nämlich dem
Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor
oder dem Gesäßsensor,
dementsprechend die Betätigung
des Airbags zu steuern.
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In
dem ersten Aspekt der Erfindung führt die Steuereinrichtung auf
der Grundlage einer Kombination von Signalen von dem Sitzzustandserfassungssensor
und dem Abstandssensor eine Steuerung durch. Das heißt, wenn
von dem Abstandssensor über
eine vorgegebene Zeitdauer keine Erfassung gemacht wird, nachdem
der Sitzzustandserfassungssensor das Sitzen eines Insassen erfaßt, hält die Steuereinrichtung
nach dem Verstreichen der vorgegebenen Zeitdauer die Airbageinrichtung
in dem betätigbaren
Zustand, in dem die Airbageinrichtung als Reaktion auf die Erfassung
eines Abbremsens durch den Aufprallsensor betätigt werden kann. Es ist daher mög lich, den
Zustand eines Insassen in einem Fahrzeug (das heißt, ein
Stehen oder ein Sitzen) zuverlässig
festzustellen, wobei eine schützende
Stellung eines Armes eines Erwachsenen, ein Zustand, in dem ein
Kindersitz zur Rückseite
hin gerichtet angeordnet ist und ähnliches berücksichtigt
ist, und es ist daher möglich,
die Airbageinrichtung auf geeignete Weise zu steuern.
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In
dem zweiten Aspekt der Erfindung führt die Steuereinrichtung auf
der Grundlage eines Erfassungssignals von dem Zusatzabstandssensor
eine Steuerung durch, ohne von dem Zustand beeinflußt zu werden,
der durch den Sitzzustanderfassungssensor erfaßt wird. Das heißt, nur
wenn ein Abschnitt eines Insassen oder ähnliches in dem Erfassungsbereich
des Zusatzabstandssensors vorhanden ist, der sich in die rückwärtige Richtung
erstreckt, setzt die Steuereinrichtung die Airbageinrichtung in
den ein Betätigen
verhindernden Zustand. Es ist daher möglich, einen Zustand eines
Insassen in einem Fahrzeug, wie zum Beispiel eine geneigte Stellung
eines Erwachsenen und ähnliches,
auf zuverlässige
Weise festzustellen und dadurch die Airbageinrichtung auf geeignete
Weise zu steuern.
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In
dem dritten Aspekt der Erfindung ist es möglich, einen Erwachsenen eindeutig
von einem Kind zu unterscheiden, weil der Sitzzustandserfassungssensor
einen Insassen erfaßt
und der Zusatzsitzzustandserfassungssensor einen Unterschied zwischen
den Drücken,
die von Oberschenkelabschnitten von verschiedenen Insassen, wie
zum Beispiel einem Erwachsenen, einem Kind oder ähnlichem, auf das Sitzkissen
ausgeübt
werden, erfaßt oder
er die Drücke
unterscheidet. Der Zusatzsitzzustandserfassungssensor kann ein Ein-/Russchalter sein,
der auf der Grundlage eines vorgegebenen Drucks einschaltet. Der
Systemaufbau kann dadurch vereinfacht werden.
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In
dem dritten Aspekt kann desweiteren ein festgelegter Erfassungsdruck
des Zusatzsitzzustandserfassungssensors höher sein als ein festgelegter Erfassungsdruck
des ersten Sitzzustandserfassungssensors. Diese Anordnung macht
es möglich, zwischen
den Drücken,
die von den Oberschenkelabschnitten von verschiedenen Insassen auf
das Sitzkissen ausgeübt
werden, auf der Basis des Erfassungssignals von dem Zusatzsitzzustandserfassungssensors
auf zuverlässige
Weise einen Unterschied zu erfassen oder zwischen diesen Drücken zu unterscheiden.
Es wird daher möglich,
einen Erwachsenen eindeutiger von einem Kind zu unterscheiden.
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Der
Zusatzsitzzustandserfassungssensor kann an einer Position zwischen
150 mm und 250 mm von einem vorderen Endabschnitt des Sitzkissens
angeordnet sein, wobei ein Erfassungsdruck des Zusatzsitzzustandserfassungssensors
auf 120 g/cm2 bis 180 g/cm2 festgelegt
ist. Diese Anordnung macht es möglich,
zwischen den Drücken,
die von den Oberschenkelabschnitten von verschiedenen Insassen auf
das Sitzkissen ausgeübt
werden, zuverlässig
einen Unterschied zu erfassen oder zwischen diesen Drücken zu
unterscheiden, und sie macht es daher möglich, einen Erwachsenen eindeutiger
von einem Kind zu unterscheiden.
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Es
kann eine Alarmeinrichtung vorgesehen sein, die von der Steuereinrichtung
betätigt
wird, wenn die Steuereinrichtung feststellt, daß auf dem Sitzkissen ein Kind
in einer normalen Sitzstellung sitzt. Wenn sich auf einem Beifahrersitz
ein Kind befindet, kann daher das Airbagsteuersystem für einen Beifahrersitz
darauf hinweisen, daß das
Kind auf einen Rücksitz
gesetzt wird.
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Das
Airbagsteuersystem für
Beifahrersitze kann desweiteren den folgenden Aufbau aufweisen. Ein
Sicherheitsgurtanlegesensor ist vorgesehen, der einen angelegten
Zustand eines Sicherheitsgurtes erfaßt und an die Steuereinrichtung
ein Signal ausgibt, das anzeigt, ob der Sicherheitsgurt an gelegt
ist. Wenn die Steuereinrichtung feststellt, daß auf dem Sitzkissen ein Kind
in einer normalen Sitzstellung sitzt und daß der Sicherheitsgurt angelegt
ist, betätigt die
Steuereinrichtung die Aufblaseinrichtung bei einem relativ niedrigen
Druck. Die Steuereinrichtung verhindert ein Betätigen der Aufblaseinrichtung, wenn
die Steuereinrichtung feststellt, daß auf dem Sitzkissen ein Kind
in der normalen Sitzstellung sitzt und daß der Sicherheitsgurt nicht
angelegt ist. Dadurch, daß die
Aufblaseinrichtung gemäß dem Zustand,
ob der Sicherheitsgurt an einem Kind angelegt ist, gesteuert wird,
wird es möglich,
für einen
Insassen, der ein Kind ist, einen bestmöglichen Schutz zu erreichen.
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Das
Airbagsteuersystem für
Beifahrersitze kann desweiteren die folgende, andere Anordnung aufweisen.
Es ist ein Sicherheitsgurtanlegesensor vorgesehen, der einen angelegten
Zustand eines Sicherheitsgurtes erfaßt und an die Steuereinrichtung ein
Signal ausgibt, das anzeigt, ob der Sicherheitsgurt angelegt ist.
Wenn die Steuereinrichtung feststellt, daß auf dem Sitzkissen ein Erwachsener
in der normalen Sitzstellung sitzt und daß der Sicherheitsgurt angelegt
ist, betätigt
die Steuereinrichtung die Aufblaseinrichtung bei einem relativ hohen
Druck. Wenn die Steuereinrichtung feststellt, daß auf dem Sitzkissen ein Erwachsener
in der normalen Sitzstellung sitzt und daß der Sicherheitsgurt nicht
angelegt ist, betätigt
die Steuereinrichtung die Aufblaseinrichtung bei einem relativ niedrigen
Druck. Dadurch, daß der
Betätigungsdruck
an der Aufblaseinrichtung gemäß dem Zustand,
ob der der Sicherheitsgurt an einem Erwachsenen angelegt ist, gesteuert
wird, wird es möglich,
für einen
Insassen, der ein Erwachsener ist, einen bestmöglichen Schutz zu erzielen.
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Das
Airbagsteuersystem für
Beifahrersitze kann desweiteren noch den folgenden, anderen Aufbau
aufweisen. Es ist ein Sicherheitsgurtanlegesensor vorgesehen, der
einen ange legten Zustand eines Sicherheitsgurtes erfaßt und an
die Steuereinrichtung ein Signal ausgibt, das anzeigt, ob der Sicherheitsgurt
angelegt ist. Die Steuereinrichtung führt eine Steuerung derartig
durch, das die Aufblaseinrichtunq nur in einem Fall bei einem relativ
hohen Druck betätigt
wird, wo durch die Steuervorrichtung festgestellt wird, daß auf dem
Sitzkissen ein Erwachsener in der normalen Sitzstellung sitzt und
der Sicherheitsgurt angelegt ist, und wo auf der Grundlage des Signals
von dem Aufprallsensor festgestellt wird, daß ein harter Aufprall stattgefunden
hat. Dadurch, daß die
Bedingungen zum Betätigen
der Aufblaseinrichtung bei dem relativ hohen Druck auf diese Art und
Weise begrenzt sind, wird es möglich,
für einen Insassen,
der ein Erwachsener ist, einen bestmöglichen Schutz zu erreichen.
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In
dem vierten Aspekt der Erfindung führt die Steuereinrichtung auf
der Grundlage einer Kombination eines Signals von wenigstens einem
der Sensoren, nämlich
des Schulterstellungserfassungssensors oder des Kopfstellungserfassungssensors,
und eines Signals von wenigstens einem der Sensoren, nämlich des
Hüft-Taille-Stellungserfassungssensors oder
des Gesäßsensors,
eine Feststellung durch, die das Sitzen eines Insassen betrachtet,
und sie steuert dementsprechend das Betätigen der Airbageinrichtung.
Aufgrund der zwei Steuerlinien wird es möglich, die Sitzzustände eines
Insassen auf zuverlässige Weise
zu erfassen und festzustellen, wie der Insasse sitzt, und es wird
dadurch möglich,
die Airbageinrichtung auf geeignete Weise zu steuern. Dadurch, daß verschiedene
Sensoren vorgesehen sind, ist ein Erfassen von verschiedenen Sitzstellungen
eines Insassen möglich.
Auf der Grundlage der erfaßten
Sitzstellung kann die Airbageinrichtung auf geeignete Weise gesteuert
werden.
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Jeder
der Sensoren, nämlich
der Schulterstellungserfassungssensor, der Kopfstellungserfassungssensor
und der Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor,
kann ein Sensor mit elektrischer Kapazität oder ein Sensor mit elektrostatischer
Kapazität sein.
Mit diesem Aufbau erfaßt
jeder Sensor, nämlich der
Schulterstellungserfassungssensor, der Kopfstellungserfassungssensor
und der Hüft-Taille-5tellungserfassungssensor,
ein Annähern
eines Körpers
auf der Grundlage einer Beeinträchtigung
eines elektrischen Feldes um den Sensor herum, das durch die Anwesenheit
des Körpers
verursacht wird, weil er Wasser enthält. Es wird daher eine genaue
Erfassung durch die Sensoren möglich,
sogar wenn auf dem Sitzkissen, dem Sitzrückenteil oder der Kopfstütze ein Überzug angeordnet
ist.
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In
dem vierten Aspekt der Erfindung kann ein Abstandssensor vorgesehen
sein, der ein Objekt in der Nähe
einer Airbageinrichtung erfaßt.
In dieser Anordnung verhindert die Steuereinrichtung normalerweise
ein Betätigen
der Airbageinrichtung, wenn der Abstandssensor ein Objekt in der
Nähe der
Airbageinrichtung erfaßt.
Wenn jedoch einer der Sensoren, nämlich der Schulterstellungserfassungssensor, der
Kopfstellungserfassungssensor, der Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor
oder der Gesäßsensor,
eine Erfassung macht, gibt die Steuereinrichtung Erfassungssignalen
von dem Schulterstellungserfassungssensor, den Kopfstellungserfassungssensor, dem
Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor
und dem Gesäßsensor
vor einem Erfassungssignal von dem Abstandssensor den Vorrang und
sie setzt die Airbageinrichtung in den betätigbaren Zustand. Die Airbageinrichtung
kann daher auf besonders geeignete Weise gesteuert werden.
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Das
Airbagsteuersystem für
Beifahrersitze kann desweiteren auch den folgenden Aufbau aufweisen.
In einer Situation, in der weder der Schulterstellungserfassungssensor
noch der Kopfstellungserfassungssensor eine Erfassung machen, stellt
die Steuereinrichtung, wenn der ABstandssensor über einen vorgegebenen Zeitraum
keine Erfassung gemacht hat, nachdem der Hüft-Taille-Stellungssensor und
der Gesäßsensor
eine Erfassung gemacht haben, fest, daß auf dem Sitzkissen ein Insasse
in der normalen Sitzstellung sitzt und sie führt eine Steuerung derartig
durch, daß die
Airbageinrichtung in dem betätigbaren
Zustand bleibt. Die Airbageinrichtung kann daher auf geeignetere
Weise gesteuert werden.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen anhand der Zeichnung,
worin gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um gleiche Bauteile
darzustellen.
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Es
zeigt:
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1 eine
schematische Seitenansicht, die ein Airbagsteuersystem für einen
Beifahrersitz gemäß einer
erfindungsgemäßen ersten
Ausführungsform
darstellt;
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2 eine
schematische Seitenansicht des Airbagsteuersystems für einen
Beifahrersitz gemäß der ersten
Ausführungsform,
wenn ein Kindersitz angeordnet ist;
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3 ein
Flußdiagramm,
das einen Abschnitt einer Insassenerfassungssteuerung des Airbagsteuersystems
für einen
Beifahrersitz gemäß der ersten
Ausführungsform
darstellt;
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4 eine
schematische Seitenansicht, die ein Airbagsteuersystem für einen
Beifahrersitz gemäß einer
erfindungsgemäßen zweiten
Ausführungsform
darstellt;
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5 eine
schematische Seitenansicht, die ein Airbagsteuersystem für einen
Beifahrersitz gemäß einer
erfindungsgemäßen dritten
Ausführungsform
darstellt;
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6 eine
graphische Darstellung, die ein Verhältnis zwischen dem Abstand
von einem vorderen Endabschnitt des Sitzes und dem Flächendruck auf
das Sitzkissen in dem Air bagsteuersystem für einen Beifahrersitz gemäß der dritten
Ausführungsform darstellt;
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7 eine
schematische Seitenansicht, die ein Airbagsteuersystem für einen
Beifahrersitz gemäß einer
erfindungsgemäßen vierten
Ausführungsform
darstellt; und
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8 eine
schematische Ansicht Seitenansicht, die ein herkömmliches Airbagsteuersystem
für einen
Beifahrersitz darstellt.
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Im
folgenden werden in Bezug auf die beigefügte Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
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Erste Ausführungsform
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In
Bezug auf die 1 und 2 wird ein Airbagsteuersystem
für Beifahrersitze
gemäß einer erfindungsgemäßen ersten
Ausführungsform
beschrieben.
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In
den 1 und 2 zeigt der Pfeil FR die horizontale
Richtung bzw. Längsrichtung
in Bezug auf ein Fahrzeug und Pfeil UP die vertikale Richtung in
Bezug auf das Fahrzeug an.
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In 1 ist
ein Beifahrersitz 14, wo ein Insasse sitzt, an einer Bodenfläche 12 eines
Fahrzeugs 10 durch ein Paar von (nicht gezeigten) rechten
und linken Schienen, die sich parallel in die horizontale Richtung
erstrecken angeordnet, wobei der Beifahrersitz 14 in Bezug
auf die Bodenfläche 12 in
die horizontale Richtung bewegt werden kann. Vor dem Beifahrersitz 14 ist
eine Windschutzscheibe 16 nach oben gerichtet vorgesehen.
Die Windschutzscheibe 16 ist an einem Ende mit einem Dach 17 und
an dem anderen Ende mit einer (nicht gezeigten) Motorhaube verbunden.
Vor dem Bei fahrersitz 14, das heißt, zwischen der Windschutzscheibe 16 und
der Bodenfläche 12,
ist ein Armaturenbrett 18 angeordnet. Das Armaturenbrett 18 ist
ein aus Kunstharz hergestelltes Bauteil mit einer im allgemeinen "U"-förmigen
Form. Das Armaturenbrett 18 ist so angeordnet, daß eine Öffnung des
im allgemeinen "U"-förmigen Abschnittes
zur Vorderseite des Fahrzeugs gerichtet ist.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist, ist in dem Armaturenbrett 18 eine
Airbageinrichtung 20 angeordnet. Ein Airbaggehäuse 28 der
Airbageinrichtung 20 hat eine im wesentlichen "U"-förmige
Form. Das Airbaggehäuse 28 ist
derartig angeordnet, daß eine Öffnung des
im allgemeinen "U"-förmigen
Abschnittes in Bezug auf das Fahrzeug nach oben hinten gerichtet
ist. In einem Bodenabschnitt des Airbaggehäuses 28 ist eine Aufblaseinrichtung 30 angeordnet.
In der Nähe
der Öffnung
des Airbaggehäuses 28 ist
ein Airbag 31 in einem gefalteten Zustand angeordnet. Wenn
die Aufblaseinrichtung 30 Gas erzeugt, wird der Airbag 31 aufgeblasen
und er entfaltet sich von der Öffnung
des Airbaggehäuses 28 zu
einem Kopfabschnitt 34A eines erwachsenen Insassen 34 hin,
(von dem im folgenden als "Erwachsener" gesprochen wird)
der in einer normalen Sitzstellung sitzt.
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Die
in dem Airbaggehäuse 28 angeordnete Aufblaseinrichtung 30 ist
mit einer Steuereinrichtung, das heißt, einer Airbagsteuerschaltung 32 verbunden,
die einen Mikrocomputer beinhaltet. Mit der Airbagsteuerschaltung 32 ist
ein Aufprallsensor 33 verbunden, der ein Abbremsen erfaßt, das
auf das Fahrzeug zum Zeitpunkt eines Aufpralls wirkt.
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In
einem rückwärtigen Abschnitt
eines Sitzkissens 36 des Beifahrersitzes 14 ist
ein Sitzzustandssensor 38 angeordnet. Der Sitzzustandssensor 38 ist
auch mit der Airbagsteuerschaltung 32 verbunden. Der Sitzzustandsensor 38 wird
aus einem plattenförmigen
Druckerfassungssensor gebildet und ist an einer Rückseite
einer Ummantelung des Sitzkis sens 36 angeordnet. Der Sitzzustandssensor 38 ist
ein Sensor, der eine Belastung mißt, insbesondere erfaßt er verschiedene
Belastungen, einschließlich relativ
niedriger Belastungen, so daß er
die Belastungen von einem Erwachsenen, von einem Insassen, das ein
Kind ist, (von dem im folgenden als "Kind" gesprochen
wird), von einem Kindersitz (einem Kindrückhaltesystem (CRS; child restraint
system)) und von ähnlichem
erfaßt.
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In
einem rückwärtigen Endabschnitt 18A des Armaturenbretts 18 ist
ein Abstandssensor 40 vorgesehen, der aus einem Ultraschallwellensensor
gebildet wird, wobei der rückwärtige Endabschnitt 18A in Bezug
auf das Fahrzeug in die rückwärtige Richtung gerichtet
ist. Der Abstandssensor 40 ist mit der Airbagsteuerschaltung 32 verbunden
und ist in die rückwärtige Richtung
gerichtet. Der Abstandssensor 40 wird von einem (nicht
gezeigten) Sensor vom Typ Überträger-Aufnehmer
gebildet. Ein Erfassungsbereich A des Abstandssensors 40 erstreckt
sich von dem Armaturenbrett 18 zu einer Position, die ein
vorgegebener Abstand L1 in die rückwärtige Richtung von
dem Armaturenbrett 18 ist. Das heißt, der Abstandssensor 40 ist
ausgestaltet, um einen Arm 34B oder ähnliches des Erwachsenen 34 zu
erfassen, der zu dem Armaturenbrett 18 ausgestreckt ist,
wie in 1 gezeigt ist.
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Obwohl
in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann eine Rückzieheinrichtung
eines Sicherheitsgurtes 50 zwischen einem Rückhalteautomatik-(ALR; automatic
locking retractor)-Modus und einem Unfallrückhalteautomatik-(ELR; emergency
locking retractor)-Modus geschaltet werden. Die Sicherheitsgurtautomatik
schaltet zu dem ELR-Modus, wenn auf dem Beifahrersitz 14 der
Erwachsene 34 sitzt. Wenn an dem Beifahrersitz 14 durch
den Sicherheitsgurt 50 ein Kindersitz 42 befestigt
ist, schaltet die Sicherheitsgurtautomatik zu dem ALR-Modus. Die
Sicherheitsgurtautomatik ist mit einem Rückziehzustandsserfassungsschalter
zum Erfassen des Kindersitzes 42 in Zusammenwirkung mit
dem Schalten zwischen den ALR- und ELR-Modi versehen. Der Rückziehzustandserfassungsschalter
ist mit der Airbagsteuerschaltung 32 verbunden und gibt
an diese ein Signal ein, das anzeigt, in welchem Modus, dem ALR-
oder dem ELR-Modus, sich die Sicherheitsgurtautomatik befindet.
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In
Bezug auf das Flußdiagramm
aus 3 wird der Betrieb der erfindungsgemäßen ersten
Ausführungsform
beschrieben.
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In
Schritt (von dem im folgenden als "S" gesprochen
wird) 100, das heißt,
S100, stellt die Airbagsteuerschaltung 32 der ersten Ausführungsform
auf der Grundlage eines Ausgangssignals von dem Sitzzustandssensor 38 fest,
ob ein Insasse sitzt. Wenn zu diesem Zeitpunkt ein Erwachsener 34 auf
dem Sitzkissen 36 des Beifahrersitzes 14 sitzt,
wie in 1 gezeigt ist, gibt der Sitzzustandssensor 38 an die
Airbagsteuerschaltung 32 ein vorgegebenes Ausgangssignal
aus.
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Wenn
die Airbagsteuerschaltung 32 auf der Grundlage des Ausgangssignals
von dem Sitzzustandssensor 38 feststellt, daß der Sitzzustandssensor 38 einen
sitzenden Insassen erfaßt
hat, setzt in Schritt S102 die Airbagsteuerschaltung 32 einen Sitz-Merker
FT.
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Anschließend wird
in Schritt S104 eine Zeiteinrichtung bzw. ein Timer T gestartet.
In Schritt S106 wird festgestellt, ob der Abstandssensor 40 einen
Insassen erfaßt
hat. Wenn zu diesem Zeitpunkt auf dem Sitzkissen 36 des
Beifahrersitzes 14 der Erwachsene 34 sitzt und
den Arm 34B zu dem Armaturenbrett 18 ausgestreckt
hat, gibt der Abstandssensor 40 an die Airbagsteuerschaltung 32 ein
vorgegebenes Ausgangssignal aus. Auf der Grundlage des Ausgangssignal
des Abstandssensors 40 stellt die Airbagsteuerschaltung 32 fest,
daß der
Abstandssensor 40 den Insassen erfaßt hat. In Schritt S108 wird
ein Abstandsmerker FS gesetzt. In Schritt S110 wird die Zeiteinrichtung
T zurückgestellt.
Umgekehrt fährt
der Programmablauf mit Schritt S112 fort, wo der Abstandsmerker
FS zurückgestellt
wird, wenn in Schritt S106 festgestellt wird, daß der Abstandssensor 40 den
Insassen nicht erfaßt
hat. Anschließend wird
in Schritt S114 festgestellt, ob die Zeiteinrichtung T wenigstens
eine vorgegebene Zeitdauer T1 (T1 sind ungefähr 6 Sekunden) gezählt hat.
Wenn in Schritt S114 festgestellt wird, daß die Zeiteinrichtung T wenigstens
die vorgegebene Zeitdauer T1 (T ≥ T1) gezählt hat,
fährt der
Programmablauf mit Schritt S116 fort, wo die Airbagsteuerschaltung 32 eine Stromleitung
zu dem Abstandssensor 40 abschaltet oder das Signal von
dem Abstandssensor 40 ignoriert. Der Programmablauf fährt anschließend mit Schritt
S110 fort. Umgekehrt fährt
der Programmablauf mit Schritt S106 fort, wenn in Schritt S114 festgestellt
wird, daß die
Zeiteinrichtung T die vorgegebene Zeitdauer T1 nicht gezählt hat.
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Wenn
in Schritt S100 auf der Grundlage des Ausgangssignals von dem Sitzzustandssensor 38 festgestellt
wird, daß kein
Insasse sitzt, wird der Site-Merker FT in Schritt S118 zurückgestellt.
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In
dem Airbagsteuersystem für
einen Beifahrersitz gemäß der oben
beschriebenen ersten Ausführungsform
führt die
Airbagsteuerschaltung 32 auf der Grundlage der Kombination
des Sitzzustandssensors 38 und des Abstandssensors 40 eine
Steuerung durch. Das heißt,
die Airbagsteuerschaltung 32 trennt das Signal des Abstandssensors 40 ab
und hält
die Airbageinrichtung 20 in einem betätigbaren Zustand (Standby-Zustand), wenn für die vorgegebene
Zeitdauer T1 durch den Abstandssensor 40 keine Erfassung
gemacht wird, nachdem der Sitzzustandssensor 38 einen sitzenden
Insassen erfaßt
hat.
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Die
vorgegebene Zeitdauer T1 wird festgelegt, wobei eine normale Zeitdauer,
die ein Erwachsener vom Zeitpunkt des Einsteigens in das Fahrzeug
benötigt,
um sich zu setzen, einschließlich
der Zeit, um den Sicherheitsgurt anzulegen berücksichtigt wird. Es wird berücksichtigt,
daß im
wesentlichen keine Möglichkeit
besteht, daß ein
Insasse seinen/ihren Arm in dieser kurzen Zeitdauer zu dem Armaturenbrett 18 hin
ausstreckt.
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Wenn
der Erwachsene 34 seinen/ihren Arm 34B zu dem
Armaturenbrett 18 ausstreckt, wie in 1 gezeigt
ist, bleibt die Airbageinrichtung 20 in dem betätigbaren
Zustand, nachdem die vorgegebene Zeitdauer T1 verstrichen ist, ohne
daß von
dem Abstandssensor 40 eine Insassenerfassung gemacht wird.
Das heißt,
nach der vorgegebenen Zeitdauer T1 kann die Airbageinrichtung 20 betätigt werden,
um den Aufprallsensor 33 einzusetzen, den Erwachsenen 34 ungeachtet
der Stellung des Arms 34B zu schützen, wenn der Aufprallsensor 33 ein
vorgegebenes Abbremsen oder ein größeres Abbremsen erfaßt.
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Wenn
zwischen dem Beifahrersitz 14 und dem Armaturenbrett 18 ein
Kind steht, erfaßt
in Schritt S100 der Sitzzustandssensor 38 einen Insassen
nicht, aber der Abstandssensor 40 erfaßt das Kind. Auf der Grundlage
des Signals von dem Abstandssensor 40 kann daher die Airbageinrichtung 20 in
einen ein Betätigen
verhindernden Zustand gesetzt werden.
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Wenn
auf dem Sitzkissen 36 ein Kindersitz 42 in einer
rückwärts gerichteten
Position angeordnet ist, wie in 2 gezeigt
ist, erfaßt
der Abstandssensor 40 einen Sitzrückenlehnenabschnitt 42a des
Kindersitzes 42 ungefähr
gleichzeitig mit der Erfassung des Kindersitzes 42 durch
den Sitzzustandssensor 38, das heißt, innerhalb der vorgegebenen
Zeitdauer T1, die der Erfassung durch den Sitzzustandssensor 38 folgt.
Weil in diesem Fall das Signal von dem Abstandssensor 40 auch
nicht unterdrückt
wird, wird die Airbageinrichtung 20 auf der Grundlage des
Signals von dem Abstandssensor 40 in den ein Betätigen verhindernden
Zustand gesetzt. Dieser Steuerbetrieb ist mit einem der Steuerbetriebe
gemäß der ersten
Ausführungsform
redundant, das heißt,
mit einem Steuerbetrieb, in dem der Kindersitz 42 auf der
Grundlage eines Signals von dem in der Rückzieheinrichtung des Sicherheitsgurtes 50 angeordneten
Rückziehzustanderfassungsschalter
in Zusammenwirkung mit dem Schalten zwischen dem ALR-Modus und ELR-Modue
erfaßt
wird, und dabei wird die Airbageinrichtung 20 in den ein
Betätigen
verhindernden Zustand gesetzt.
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Das
Airbagsteuersystem für
einen Beifahrersitz gemäß der ersten
Ausführungsform
kann daher den Zustand eines Insassen in einem Fahrzeug zuverlässig festzustellen
und es kann daher die Airbagsteuereinrichtung auf geeignete Weise
steuern.
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Zweite Ausführungsform
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Ein
Airbagsteuersystem für
Beifahrersitze gemäß einer
erfindungsgemäßen zweiten
Ausführungsform
wird nun in Bezug auf 4 beschrieben.
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Bauteile
und Abschnitte der zweiten Ausführungsform,
die mit denen der ersten Ausführungsform
vergleichbar sind, werden durch vergleichbare Bezugszeichen dargestellt
und werden nicht noch einmal beschrieben.
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In
der Anordnung aus 4 für ein Airbagsteuersystem für einen
Beifahrersitz gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist an einer vorderen Position in einer oberen Fläche eines
Armaturenbretts 18, das heißt, in einer Position in der
Nähe einer
Windschutzscheibe 16, insbesondere an einer Position, die
ein Erwachsener 34 mit einer Hand sogar dann nicht erreichen
kann, wenn ein Arm 34B des Erwachsenen 34 zu dem
Armaturenbrett 18 hin ausgestreckt ist, wie in 1 gezeigt
ist, ein Zusatzabstandssensor 44 angeordnet. Der Zusatzabstandssensor 44 ist mit
der Airbagsteuerschaltung 32 verbunden. Der Erfassungsbereich
B des Zusatzabstandssensors 44 erstreckt sich in die rückwärtigen Richtung über einen vorgegebenen
Abstand L2 zwischen einer Position vor einem rückwärtigen Endabschnitt 18A des
Armaturenbrettes 18 und einer Position hinter einem rückwärtigen Endabschnitt
der Öffnung
des Airbaggehäuses 28.
Wenn ein Erwachsener 34 sich so nach vorne lehnt, daß der Kopfabschnitt 34A des
Erwachsenen in die Nähe
der Airbageinrichtung 20 gelangt, wie durch eine durchgezogene
Linie in 4 gezeigt ist, erfaßt der Zusatzabstandssensor 44 den
Abstand des Kopfabschnitts 34A.
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Unterhalb
wird nun der Betrieb der zweiten Ausführungsform beschrieben.
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Wenn
der Erwachsene 34 eine nach vorne gelehnte Stellung einnimmt,
wie durch die durchgezogene Linie in 4 angezeigt
ist, so daß sich
ein Gesäßabschnitt 34C des
Erwachsenen von dem Sitzzustandssensors 38 wegbewegt, erfaßt der Sitzzustandssensor 38 einen
Insassen nicht, aber der Abstandssensor 40 erfaßt einen
Brustabschnitt 34D des Erwachsenen 34. Auf der
Grundlage der Signale von den zwei Sensoren setzt die Airbagsteuerschaltung 32 die
Airbageinrichtung 20 in den ein Betätigen verhindernden Zustand.
Wenn der Zusatzabstandssensor 44 den Kopfabschnitt 34A des
Erwachsenen 34 erfaßt,
gibt die Airbagsteuerschaltung 32 dem Signal von dem Zusatzabstandssensor 44 vor
den Signalen von dem Sitzustandssensor 38 und dem Abstandssensor 40 Vorrang,
um die Airbageinrichtung 20 in den ein Betätigen verhindernden
Zustand zu setzen. Das heißt,
gemäß der zweiten
Ausführungsform
erreicht die Airbagsteuerschaltung 32 auf der Grundlage
der Erfassung durch den Abstandssensor 40 und der Erfassung
durch den Zusatzabstandssensor 44 eine redun dante Feststellung
der Haltung eines Insassen: Wenn der Zusatzabstandssensor 44 das
Vorhandensein eines Abschnittes des Insassen in dem Erfassungsbereich
B erfaßt,
der sich zwischen einer Position vor einem hinteren Endabschnitt 18A des
Armaturenbretts 18 und einer Position hinter einem rückwärtigen Endabschnitt
der Öffnung
des Airbaggehäuses
erstreckt, setzt die Airbagsteuerschaltung 32 auf der Grundlage
des Erfassungssignals von dem Zusatzabstandssensors 44 die
Airbageinrichtung 20 in den ein Betätigen verhindernden Zustand,
ohne von dem Erfassungszustand des Sitzzustandssensors 38 oder
des Abstandssensors 40 beeinflußt zu werden. Die zweite Ausführungsform macht
es daher möglich,
auf zuverlässige
Weise den Zustand eines Insassen festzustellen und auf geeignete
Weise die Airbageinrichtung 20 zu steuern.
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Dritte Ausführungsform
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In
Bezug auf die 5 und 6 wird nun ein
Airbagsteuersystem für
Beifahrersitze gemäß der dritten
Ausführungsform
der Erfindung beschrieben.
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Bauteile
und Abschnitte der dritten Ausführungsform,
die mit denen der ersten Ausführungsform
vergleichbar sind, werden in den Zeichnungen durch vergleichbare
Bezugszeichen dargestellt und werden nicht noch einmal beschrieben.
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In
der Anordnung aus 5 für ein Airbagsteuersystem für einen
Beifahrersitz gemäß einer dritten
Ausführungsform
ist in einem vorderen Abschnitt des Sitzkissens 36 des
Beifahrersitzes 14 ein Zusatzsitzzustandssensor 46 angeordnet.
Der Zusatzsitzzustandssensor 46 sowie die anderen Sensoren
sind mit der Airbagsteuerschaltung 32 verbunden. Der Zusatzsitzzustandssensor 46 ist
ein Einschalt-/Ausschaltsensor,
der sich auf der Grundlage eines Erfassungsdrucks einschaltet, welcher
im voraus festgelegt ist.
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Der
Zusatzsitzzustandssensor 46 ist in einer Rückseite
einer Ummantelung des Sitzkissens 36 angeordnet. Um einen
Erwachsenen 34 von einem Kind 48 zu unterscheiden,
ist der Zusatzsitzzustandssensor 46 so aufgebaut und voreingestellt, daß er zwischen
den Drücken,
die von einem Oberschenkelabschnitt 34E des Erwachsenen 34 und
einem Oberschenkelabschnitt 48A des Kindes 48 auf das
Sitzkissen 36 ausgeübt
werden, einen Unterschied erfaßt
oder diese Drücke
unterscheidet. Der voreingestellte Erfassungsdruck des Zusatzsitzzustandssensors 46 ist
höher als
der voreingestellte Erfassungsdruck eines Sitzzustandssensors 38.
In dem Fall eines zum Beispiel Erwachsenen mit normalen Körperbau
(der 60 kg wiegt), eines Erwachsenen mit leichtem Körperbau
( der 4 0 kg wiegt) und eines Kindes (das 20 kg wiegt) sind die
Unterschiede zwischen den Flächendrücken von
den Oberschenkelabschnitten dieser Insassen (die Flächendrücke bei
Abständen
von 150–250
mm von dem vorderen Endabschnitt des Sitzkissens 36) auf
das Sitzkissen 36 größer als
die Unterschiede zwischen den Flächendrücken von
den Gesäßabschnitten
der Insassen (die Flächendrücke bei
Abständen
von 250 mm oder weiter von dem vorderen Endabschnitt des Sitzkissens 36)
auf das Sitzkissen 36, wie in der graphischen Darstellung
aus 6 gezeigt ist. Es wird daher bevorzugt, daß der Zusatzsitzzustandssensor 46 an
einer Position innerhalb des Bereichs von 150–250 mm von dem vorderen Endabschnitt
des Sitzkissens 36 angeordnet ist und auf einen Erfassungsdruck
innerhalb des Bereichs von 120 g/cm2 bis 180
g/m2 voreingestellt ist (das heißt innerhalb
des Abschnittes S1 in der graphischen Darstellung aus 6).
Es wird auch bevorzugt, daß der
Sitzzustandssensor 38 an einer Position bei wenigstens 250
mm entfernt von dem vorderen Endabschnitt des Sitzkissens 36 angeordnet
ist und daß er
auf einen Erfassungsdruck innerhalb des Bereichs von 40 g/cm2 bis 100 g/cm2 voreingestellt
ist (das heißt,
innerhalb des Bereichs S2 in der graphischen Darstellung aus 6).
Wenn der Sitzzustandssensor 38 einen Insassen erfaßt und der
Zusatzsitzzustandssensor 46 ausgeschaltet bleibt, stellt
die Airbagsteuerschaltung 32 daher fest, daß auf dem
Sitzkissen 36 ein Kind 48 in einer normalen Sitzstellung
sitzt. Wenn der Sitzzustandssensor 38 einen Insassen erfaßt und der
Zusatzsitzzustandssensor 46 eingeschaltet ist, stellt die
Airbagsteuerschaltung 32 fest, daß auf dem Sitzkissen 36 ein
Erwachsener 34 in einer normalen Sitzstellung sitzt. Wenn
der Sitzzustandssensor 38 keinen Insassen erfaßt, obwohl
der Zusatzsitzzustandssensor 46 eingeschaltet ist, stellt
die Airbagsteuerschaltung 32 fest, daß auf dem Sitzkissen 36 zwar
ein Erwachsener sitzt, aber nicht in der normalen Sitzstellung.
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In
der dritten Ausführungsform
weist desweiteren eine Aufblaseinrichtung 30 zwei Gaserzeugungseinheiten
auf. Gemäß einem
Steuersignal von der Airbagsteuerschaltung 32 wird die
Aufblaseinrichtung 30 in einen von zwei Druckmodi gesteuert, das
heißt,
in einen Hochdruckmodus, in dem die zwei Gaserzeugungseinheiten
betätigt
werden, um Gas zu erzeugen, und in einen Niederdruckmodus, in dem nur
eine der Gaserzeugungseinheiten betätigt wird, um Gas zu erzeugen.
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Die
dritte Ausführungsform
verwendet desweiteren einen Sicherheitsgurtanlegesensor 52,
der in einer Sicherheitsgurtschnalle 49 vorgesehen ist, wie
in 5 gezeigt ist, um festzustellen, ob der Sicherheitsgurt 50 angelegt
ist. Der Sicherheitsgurtanlegesensor 52 ist mit der Airbagsteuerschaltung 32 verbunden.
Desweiteren ist in einem Armaturenbrett 18 ein Summer 54 als
eine Alarmeinrichtung vorgesehen. Der Summer 54 ist auch
mit der Airbagsteuerschaltung 32 verbunden. Die Airbagsteuerschaltung 32 ist
aufgebaut, den Summer 54 ertönen zu lassen, wenn sich das
Kind 48 auf dem Beifahrersitz 14 befindet, um
darauf aufmerksam zu machen, daß das Kind 48 auf
einem Rücksitz
gebracht werden soll.
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Unterhalb
wird nun der Betrieb der dritten Ausführungsform beschrieben.
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Wenn
auf dem Beifahrersitz 14 das Kind 48 sitzt, wie
in 5 gezeigt ist, wird das Kind 48 zum Zeitpunkt
eines Abbremsens des Fahrzeugs 10 in Bezug auf das Fahrzeug 10 wahrscheinlich
nach vorne bewegt, weil die Beine des Kindes 48 zu kurz
sind, um die Bodenfläche 12 zu
erreichen.
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Wenn
der Sitzzustandssensor 38 einen Insassen erfaßt und der
Zusatzsitzzustandssensor 46 ausgeschaltet ist, weil der
Druck, der von dem Oberschenkelabschnitt des Insassen auf das Sitzkissen 36 ausgeübt wird,
kleiner als ein vorgegebener Wert ist, stellt daher in der dritten
Ausführungsform
die Airbagsteuerschaltung 32 fest, daß das Kind 48 auf
dem Beifahrersitz 14 sitzt. Zur gleichen Zeit stellt die
Airbagsteuerschaltung 32 auf der Grundlage des Signals
von dem Sicherheitsgurtanlegesensor 52 fest, ob der Sicherheitsgurt 50 angelegt
ist.
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Wenn
festgestellt wird, daß auf
dem Beifahrersitz 14 das Kind 48 sitzt und der
Sicherheitsgurt 50 angelegt ist, setzt die Airbagsteuerschaltung 32 die Airbageinrichtung 20 in
den betätigbaren
Zustand. Wenn in dieser Situation die Airbageinrichtung 20 betätigt wird,
steuert die Airbagsteuerschaltung 32 die Aufblaseinrichtung 30 in
den Niederdruckmodus, um den Entfaltungsdruck auf den Airbag 31 zu
verringern. Wenn festgestellt wird, daß auf dem Beifahrersitz 14 das
Kind 48 sitzt, aber es den Sicherheitsgurt 50 nicht
angelegt hat, setzt die Airbagsteuerschaltung 32 die Airbageinrichtung 20 in
den ein Betätigen verhindernden
Zustand, wobei dadurch ein bestmöglicher
Schutz für
ein Kind erreicht wird.
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Wenn
festgestellt wird, daß das
Kind 48 auf dem Beifahrersitz 14 sitzt, läßt desweiteren
in der dritten Ausführungsform
die Airbagsteuerschaltung 32 den Summer 54 ertönen, um
dazu zu raten, daß das
Kind 48 auf einen Rücksitzt
gebracht werden soll.
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Wenn
der Sitzzustandssensor 38 einen Insassen erfaßt und der
Zusatzsitzzustandssensor 46 eingeschaltet ist, weil der
Druck, der von dem Oberschenkelabschnitt des Insassen auf das Sitzkissen 36 ausgeübt wird,
größer als
der vorgegebene Wert ist, stellt desweiteren die Airbagsteuerschaltung 32 fest,
daß auf
dem Beifahrersitz 14 der Erwachsene 34 sitzt.
Zur gleichen Zeit stellt die Airbagsteuerschaltung 32 auf
der Grundlage des Signals von dem Sicherheitsgurtanlegesensor 40 fest,
ob der Sicherheitsgurt 50 angelegt ist.
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In
einem Fall, wo festgestellt wird, daß auf dem Beifahrersitz 14 ein
Erwachsener 34 sitzt und der Sicherheitsgurt 50 angelegt
ist, steuert die Airbagsteuerschaltung 32 die Aufblaseinrichtung 30 in den
Hochdruckmodus, wenn der Aufprallsensor 33 ein Abbremsen
erfaßt,
das stärker
ist als ein vorgegebener Wert. Wenn die Aufblaseinrichtung 30 in
den Hochdruckmodus gesteuert wird, entfaltet sich der Airbag 31 bei
einem hohen Druck, um den Kopfabschnitt 34A des Erwachsenen 34 ohne
Verzögerung zu
schützen.
In einem Fall, wo festgestellt wird, daß auf dem Beifahrersitz 14 ein
Erwachsener 34 sitzt, aber dieser den Sicherheitsgurt 50 nicht
angelegt hat, betätigt
die Airbagsteuerschaltung 32 die Aufblaseinrichtung 30 in
dem Niederdruckmodus, wobei dadurch für einen Erwachsenen ein bestmöglicher Schutz
erzielt wird.
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Die
dritte Ausführungsform
eines Airbagsteuersystems für
einen Beifahrersitz kann daher durch die Kombination des Sitzzustandssensors 38, der
einen Insassen erfaßt,
und des Zusatzsitzzustandssensors 46, der zwischen dem
Druck von dem Oberschenkelabschnitt des Erwachsenen 34 und dem
Druck von dem Oberschenkelabschnitt des Kindes 48 auf das
Sitzkissen 36 einen Unterschied erfaßt oder diese unterscheidet,
ein Erwachsenen 34 klar von einem Kind 48 unterschieden
werden. Weil der voreingestellte Erfassungsdruck des Zusatzsitzzustandssensors 46 größer ist
als der voreingestellte Erfassungsdruck des Zusatzsitzzustandssensors 38, wird
daher ein Unerscheiden zwischen dem Erwachsenen 34 und
dem Kind 48 besonders eindeutig durchgeführt. Weil
der Zusatzsitzzustandssensor 46 ein Ein-/Ausschalter ist,
der auf der Grundlage des voreingestellten Erfassungsdrucks einschaltet,
wird der Systemaufbau vereinfacht.
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Obwohl
die dritte Ausführungsform
als eine Alarmeinrichtung den Summer 54 verwendet, kann der
Summer 54 durch eine andere Alarmeinrichtung, wie zum Beispiel
eine Anzeigelampe, eine Anzeigetafel oder ähnlichem, ersetzt werden.
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Vierte Ausführungsform
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In
Bezug auf 7 wird nun ein Airbagsteuersystem
für Beifahrersitze
gemäß einer
erfindungsgemäßen vierten
Ausführungsform
wird beschrieben.
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Bauteile
und Abschnitte der vierten Ausführungsform,
die mit denen der ersten Ausführungsform
vergleichbar sind, werden durch vergleichbare Bezugszeichen dargestellt
und werden nicht noch einmal beschrieben.
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In
der Anordnung aus 7 für ein Airbagsteuersystem für einen
Beifahrersitz gemäß der vierten
Ausführungsform
ist in einem oberen Abschnitt eines Sitzrückenteils 56 eines
Beifahrersitzes 14 ein Schulterstellungserfassungssensor
58 zum Erfassen eines Schulterabschnitts 34F eines Erwachsenen 34 vorgesehen.
In einem unteren Abschnitt des Sitzrückensteils 56 ist
ein Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor 60 vorgesehen,
um einen Hüft-Taille-Abschnitt 34G des
Erwachsenen 34 zu erfassen. Der Schulterstellungserfassungssensor 58 und
der Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor 60 sind
mit der Airbagsteuerschaltung 32 verbunden. Der Schulterstellungserfassungssensor 58 und
der Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor 60 sind
entweder aus einem Sensor mit elektrischer Kapazität oder aus
einem Sensor mit elektrostatischer Kapazität gebildet, der auf der Grundlage
einer Störung
des elektrischen Feldes um den Sensor herum, die durch die Anwesenheit
des Körpers
verursacht wird (der Wasser enthält)
die Anwesenheit eines Körpers
erfaßt.
Der Schulterstellungserfassungssensor 58 und der Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor 60 sind
daher dazu fähig,
sogar dann eine Erfassung durchzuführen, wenn auf dem Sitzrückenteil 58 ein Überzug angeordnet
ist.
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Der
Erfassungsbereich des Schulterstellungserfassungssensors 58 und
des Hüft-Taille-Stellungserfassungssensors 60 liegt
bei höchstens
200 mm, wobei die Sensoren den Schulterabschnitt 34F und
den Hüft-Taille-Abschnitt 34G des
Erwachsenen 34 erfassen. Unterhalb wird der Betrieb der
vierten Ausführungsform
beschrieben.
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In
der vierten Ausführungsform
eines Airbagsteuersystems für
einen Beifahrersitz erfaßt
der Schulterstellungserfassungssensor 58 den Schulterabschnitt 34F des
Erwachsenen 34 ohne ein Ausfallen, wenn sich der Erwachsene 34 in
einer normalen Sitzstellung befindet, wie durch eine durchgezogene Linie
in 7 gezeigt ist. In der durch durchgezogene Linien
angezeigten normalen Sitzstellung ist der Hüft-Taille-Abschnitt 34G des
Erwachsenen 34 von dem Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor 60 weit entfernt,
so daß der
Sensor 60 den Hüft-Taille-Abschnitt 34G des
Erwachsenen 34 nicht erfaßt.
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Wenn
die Airbagsteuerschaltung 32 dadurch feststellt, daß sich der
Erwachsene 34 in der normalen Sitzstellung befindet, stoppt
die Airbagsteuerschaltung 32 das Signal von dem Abstandssensor 40,
das heißt,
sie dreht die Stromleitung zu dem Abstandssensor ab oder sie ignoriert
das Signal von dem Abstandssensor 40 und sie setzt die
Airbageinrichtung 20 in den betätigbaren Zustand. Wenn sich der
Erwach sene 34 in einer Stellung befindet, in der der Arm 34B zu
dem Armaturenbrett 18 ausgestreckt ist, wie durch eine
Zweipunktlinie in 7 angezeigt ist, erfaßt der Schulterstellungserfassungssensor 58 den
Schulterabschnitt 34F des Erwachsenen 34 nicht,
weil der Schulterabschnitt 34F von dem Schulterstellungserfassungssensor 58 weit
entfernt ist. Der Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor 60 erfaßt den Hüft-Taille-Abschnitt 34G des
Erwachsenen 34, weil sich nun der Hüft-Taille-Abschnitt 34G in
der Nähe des
Hüft-Taille-Stellungserfassungssensors 60 befindet.
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Wenn
der Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor 60 den
Hüft-Taille-Abschnitt 34G des
Erwachsenen 34 über
eine vorgegebene Zeitdauer (ungefähr 6 Sekunden) nicht erfaßt, stellt
die Airbagsteuerschaltung 32 fest, daß sich der Erwachsene 34 in
der normalen Sitzstellung befindet und sie stoppt das Signal von
dem Abstandssensor 40 und setzt die Airbageinrichtung 20 in
den betätigbaren
Zustand. Wie aus der obigen Beschreibung zu sehen ist, ist die vierte Ausführungsform
eines Airbagsteuersystems für
einen Beifahrersitz ein redundantes System, in dem auf zwei verschiedene
Wege festgestellt werden kann, ob sich der Erwachsene in der normalen
Sitzstellung befindet. Die Airbageinrichtung 20 kann daher
auf geeignete Weise gesteuert werden.
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Unter
Verwendung des Schulterstellungserfassungssensors 58 und
des Hüft-Taille-Stellungserfassungssensors 60 erfaßt die Airbagsteuerschaltung 32 desweiteren
verschiedene Sitzstellungen des Erwachsenen 34 und sie
unterscheidet diese. Auf der Grundlage der erfaßten Sitzstellung steuert die
Airbagsteuerschaltung 32 die Airbageinrichtung 20 auf
geeignete Weise.
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Obwohl
in der vierten Ausführungsform
der Schulterstellungserfassungssensor 58 zum Erfassen des
Schulterabschnitts 34F des Erwachsenen 34 in einem
oberen Abschnitt des Sitzrückenteils 56 des Beifahrersitzes 14 angeordnet ist,
ist es möglich,
anstelle des Schulterstellungserfassungssensors 58 einen
Kopfstellungserfassungssensor 64 in einer Kopfstütze 63 zum
Erfassen eines Kopfabschnittes 34A des Erwachsenen vorzusehen.
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Obwohl
in der vierten Ausführungsform
der Hüft-Taille-Stellungserfassungssensor 60 zum
Erfassen des Hüft-Taille-Abschnitts 34G des
Erwachsenen 34 in einem unteren Abschnitt des Sitzrückenteils 56 angeordnet
ist, ist es auch möglich,
anstelle des Hüft-Taille-Stellungserfassungssensors 60 einen
Gesäßabschnittserfassungssensors 66 in
einem hinteren Abschnitt des Sitzkissens 36 zum Erfassen
eines Gesäßabschnittes
des Erwachsenen 34 vorzusehen, wie durch eine gepunktete
Linie in 7 gezeigt ist.
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Während die
vorliegende Erfindung in Bezug auf das beschrieben worden ist, was
gegenwärtig
als die bevorzugten Ausführungsformen
betrachtet wird, ist es so zu verstehen, daß die Erfindung nicht auf die offenbarten
Ausführungsformen
oder Anordnungen beschränkt
ist. Es wird im Gegensatz beabsichtigt, daß die Erfindung verschiedene
Modifikationen und äquivalente
Anordnungen, die in der Wesensart und dem Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind,
abdeckt. Der Sitzzustandssensor 38 und der Zusatzsitzzustandssensor 46 können zum
Beispiel in unteren Abschnittes des Sitzkissens 36 oder
unter dem Sitzkissen 36 angeordnet sein.
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Es
ist daher vorgesehen, daß ein
Airbagsteuersystem für
Beifahrersitze einen in einem Sitz vorgesehenen Sitzzustandserfassungssensor,
einen Abstandssensor, der ein Objekt in der Nähe einer Airbageinrichtung
erfaßt,
und einen Aufprallsensor, der ein Abbremsen zum Zeitpunkt eines
Aufpralls erfaßt, aufweist.
Wenn von dem Abstandssensor über
eine bestimmte Zeitdauer keine Erfassung gemacht wird, nachdem der
Sitzzustandssensor das Sitzen eines Insassen erfaßt, hält eine
Steuereinrichtung die Airbageinrichtung in einem betätigbaren
Zustand, nachdem die vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist. Wenn
von dem Abstandssensor über
die vorgegebene Zeitdauer keine Erfassung gemacht wird, nachdem
der Sitzzustandssensor eine Erfassung gemacht hat, ignoriert die
Steuereinrichtung einen eingeschalteten Zustand des Abstandssensors
oder ein Signal von dem Abstandssensor und sie hält die Airbageinrichtung in
dem betätigbaren
Zustand. Sogar wenn ein sitzender Erwachsener seinen/ihren Arm zu einem
Armaturenbrett hin ausstreckt, wird mit dieser Steuerung die Airbageinrichtung
betätigt,
nachdem die vorgegebene Zeitdauer verstrichen ist, wenn der Aufprallsensor
ein Abbremsen erfaßt,
das gleich oder größer als
ein vorgegebener Wert ist.