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Die
Erfindung betrifft ein Insassenerfassungssystem zum Erfassen des
Vorhandenseins oder Fehlens sowie des Körperbaus oder der Haltung eines
auf dem Sitz eines Kraftfahrzeug sitzenden Insassen.
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Eine
Airbagvorrichtung und eine Sitzgurtvorrichtung zum Zurückhalten
eines auf einem Beifahrersitz sitzenden Insassen bei einer Kollison
des Fahrzeugs sind auf der Basis des Körperbaus eines Erwachsenen
ausgelegt. Die Airbagvorrichtung und die Sitzgurtvorrichtung sind
in einigen Fällen
für ein kleines
Kind nicht notwendigerweise wirkungsvoll. Wenn auf dem Beifahrersitz
ein Kind sitzt, sollte eine Warnung ausgegeben werden, um das Kind
auf den Rücksitz
umzusetzen, oder sollte das plötzliche
Entfalten eines Airbags unterdrückt
werden. Daher wurde in der japanischen Patent-Offenlegungsschrift
Nr. 52-129127 ein Insassenerfassungssystem vorgeschlagen, welches
das Vorhandensein oder das Fehlen sowie den Körperbau eines auf einem Beifahrersitz
sitzenden Insassen erfaßt,
indem es eine Mehrzahl von Schaltern vorsieht, die in Abhängigkeit
vom Gewicht des auf dem Beifahrersitz sitzenden Insassen betätigt werden.
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Dieses
herkömmliche
Insassenerfassungssystem dient zum Erfassen des Vorhandenseins oder des
Fehlens des Insassen durch einen Schalter, der in einem Sitzfläche vorgesehen
ist, und zum Erfassen des Körperbaus
des Insassen, d.h. ob es es sich um einen Erwachsenen oder ein Kind
handelt, durch einen in der Rückenlehne
vorgesehenen Schalter und einen in der Kopfstütze vorgesehenen Schalter. Jedoch
kann bei diesem herkömmlichen
Insassenerfassungssystem ein Erfassungsfehler auftreten, und zwar
aufgrund veränderlicher
Temperatur, veränderlicher
Sitzhaltung des Insassen, veränderlichem
Neigungswinkel der Rückenlehne
und der gleichen, da jeder der Schalter in Abhängigkeit vom Gewicht des Insassen
betätigt
wird.
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Aus
der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr. 6-64491 ist beispielsweise
eine Seitenairbagvorrichtung bekannt, die sich bei Kollision des Fahrzeugs
von einer Seite der Rückenlehne
entlang einer Innenfläche
einer Tür
entfaltet, um den Insassen von der Seite her zu schützen.
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Bei
dieser Seitenairbagvorrichtung besteht folgendes Problem: Wenn ein
auf dem Beifahrersitz sitzendes Kind eingeschlafen ist und sich
an die Tür lehnt,
deckt der Kopf des Kindes mit seiner geringen Sitzhöhe die Vorderseite
der Seitenairbagvorrichtung ab, die in einer Seite der Rückenlehne
untergebracht ist, und daher kann der Seitenairbag nicht wirkungsvoll
entfaltet werden. Daher könnte
man in Betracht ziehen, daß der
Körperbau
und die Haltung eines auf dem Beifahrersitz sitzenden Insassen durch
ein Abbildungsmittel, wie etwa eine Kamera, erfaßt wird, und daß, wenn
ein Kind in Schlafhaltung an der Tür angelehnt ist, der Betrieb
der Seitenairbagvorrichtung unterbrochen wird.
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In
diesem Fall besteht jedoch das Problem, daß eine teure Kamera für die Erfassung
des Insassen durch das Abbildungsmittel erforderlich ist und hierdurch
nicht nur die Kosten erhöht
sind, sondern auch eine präzise
Erfassung schwierig ist, weil diese durch den Neigungswinkel der
Rückenlehne
und die Helligkeit innerhalb des Fahrzeugraums beeinflußt wird.
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Man
könnte
auch daran denken, daß eine flächige Antennenelektrode
zwischen einem Polster der Rückenlehne
und einer die Oberfläche
des Polsters abdeckenden Bezugsabdeckung eingebettet ist, um die
Sitzhaltung und den Körperbau
eines auf dem Beifahrersitz sitzenden Insassen zu erfassen, und, wenn
ein Kind in Schlafhaltung sich gegen die Tür lehnt, der Betrieb der Seitenairbagvorrichtung
unterbunden wird. Wenn in diesem Fall die Antennenelektrode direkt
an der Oberfläche
des Polsters der Rückenlehne
angebracht ist, kann die Antennenelektrone in einer korrekten Position
angebracht werden, um eine Minderung der Erfassungsgenauigkeit zu
vermeiden, indem beim Gießen
des Polsters zuvor Unregelmäßigkeiten
integral geformt werden, welche als Markierung zur Anbringung der
Montagelage der Antennenelektrode dienen. In der Regel ist jedoch eine
flächige
Wattierung auf die Oberfläche
des Polsters geklebt, um das Sitzgefühl zu verbessern, und die Antennenelektrode
ist überlappend
auf die Oberfläche
der Wattierung aufgeklebt. Ferner wird die Wattierung hergestellt
durch Schneiden von fertigem, großflächigem Flachmaterial auf eine
vorbestimmte Größe, wobei
aber aus Kostengründen
das Vorsehen der Unregelmäßigkeiten
als Markierung zur Anzeige der Montagestelle der Antennenelektrode
nicht erwünscht
ist.
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Wenn
die flächige
Antennenelektrode in der Rückenlehne
eingebettet ist, besteht die Möglichkeit, daß die Polstereigenschaften
der Rückenlehne
durch die Antennenelektrode beeinträchtigt werden, wodurch der
auf dem Sitz sitzende Insasse ein unkomfortables Gefühl bekommt.
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Die
DE 195 47 842 A1 zeigt
ein Insassenerfassungssystem mit einer Mehrzahl von Elektrodenelementen,
die in der Rückenlehne
eines Sitzes eingebettet sind und die ein elektrisches Feld um die
Elektrodenelemente herum erzeugen, einem Körperannäherungs-Erfassungsmittel zum
Erfassen der Annäherung
eines menschlichen Körpers
an die Elektrodenelemente auf der Basis eines elektrischen Stroms,
und einem Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Vorhandenseins oder
Fehlens eines auf dem Sitz sitzenden Insassen.
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Die
WO 97/30 864 A1 und die WO 97/28 989 A1 zeigen Vorrichtungen, die
den Insassen mit Hilfe von Elektrodenelementen in der Rückenlehne
wie auch im Fahrzeugsitz detektieren.
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Die
DE 43 22 159 A1 zeigt
Bestimmungsmittel, die bestimmen, ob sich ein auf dem Sitz sitzender Insasse
mit dem Körper
zur Seite lehnt, auf der Basis einer Ausgabe des Körperannäherungs-Erfassungsmittels.
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Aus
der WO 98/22 305 A1 – auf
der der Oberbegriff von Anspruch 5 beruht – und der
EP 03 57 225 B1 sind Vorrichtungen
bekannt, die eine Gewichtserkennung mit der Erkennung der Sitzposition mit
Hilfe von Sitzlehnensensoren kombinieren.
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Ein
erstes Ziel der Erfindung ist daher, ein Insassenerfassungssystem
anzugeben, welches das Vorhandensein oder Fehlen sowie die Statur
eines auf einem Sitz eines Kraftfahrzeugs sitzenden Insassen zuverlässig erfassen
kann.
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Ein
zweites Ziel der Erfindung ist es, sicherzustellen, daß der Betrieb
der Seitenairbagvorrichtung zuverlässig unterbunden wird, wenn
sich ein auf einem Sitz sitzender Insasse in einer Schlafhaltung befindet
und sich gegen eine Tür
lehnt.
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Ein
drittes Ziel der Erfindung ist es, sicherzustellen, daß, wenn
eine Antennenelektrode an der Oberfläche eines Polsters des Sitzes über eine
Wattierung befestigt ist, die Antennenelektrode leicht und zuverlässig positioniert
werden kann, ohne eine gesonderte Markierung vorzusehen.
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Ein
viertes Ziel der Erfindung ist es, sicherzustellen, daß die Antennenelektrode
ohne Beeinträchtigung
des Sitzkomforts des Sitzes angebracht werden kann.
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Um
zumindest das erste Ziel zu erreichen, wird nach einem ersten Aspekt
der Erfindung ein Insassenerfassungssystem vorgeschlagen, umfassend:
eine Mehrzahl von Elektrodenstoffen, die in einer Rückenlehne
eines Sitzes in einem Automobil eingebettet sind, ein elektrisches
Feld-Generatormittel zum Erzeugen eines elektrischen Felds um die Elektrodenstoffe
herum, ein Körperannäherungs-Erfassungsmittel
zum Erfassen der Annäherung
eines menschlichen Körpers
an die Elektrodenstoffe auf der Basis eines elektrischen Stroms,
der von dem elektrisches Feld-Generatormittel zu jedem der Elektrodenstoffe
fließt,
sowie ein Bestimmungsmittel zum Bestimmen des Vorhandenseins oder
Fehlens sowie des Körperbaus
eines auf dem Sitz sitzenden Insassen durch Vergleichen eines kombinierten
Musters jener Ausgaben von dem Körperannäherungs-Erfassungsmittel,
die den Elektrodenstoffen entsprechen, mit einem vorab gespeicherten
Muster.
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Wenn
der Insasse auf dem Sitz sitzt, nähert sich sein Körper, der
im Vergleich zu Luft eine hohe elektrische Konstante hat, an die
Mehrzahl von Elektrodenstoffen an, die in der Rückenlehne eingebettet sind,
und daher nimmt wird der elektrische Strom, der von dem elektrisches
Feld-Generatormittel zu jedem der Elektrodenstoffe fließt, zu.
Wenn der zu den Elektrodenstoffen fließende elektrische Strom zunimmt, erfaßt das Körperannäherungs-Erfassungsmittel
die Annäherung
des menschlichen Körpers
an die Elektrodenstoffe auf der Basis dieses elektrischen Stroms.
Das Bestimmungsmittel vergleicht das kombinierte Muster der Ausgaben
von dem Körperannäherungs-Erfassungsmittel
mit dem zuvor gespeicherten Muster, bestimmt, ob der Insasse auf
dem Sitz sitzt, und bestimmt den Körperbau der auf dem Sitz sitzenden
Person.
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Da
das Vorhandensein und das Fehlen sowie der Körperbau des auf dem Sitz sitzenden
Insassen auf der Basis der Annäherung
des menschlichen Körpers
erfaßt
werden, der für
die Mehrzahl von Elektrodenstoffen ein Dielektrikum ist, sollte
die präzise
Bestimmung unabhängig
von Schwankungen der Härte
eines Sitzbezugelements durchgeführt werden
können,
die verursacht ist durch veränderliche
Temperatur, veränderliche
Sitzhaltung des Insassen, veränderlichen
Neigungswinkel der Rückenlehne
und dergleichen.
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Um
zumindest das zweite Ziel zu erreichen, wird nach einem zweiten
Aspekt der Erfindung ein Insassenerfassungssystem vorgeschlagen,
umfassend: ein Elektrodenelement, das in einer Rückenlehne eines Sitzes in einem
Automobil eingebettet ist, ein elektrisches Feld-Generatormittel
zum Erzeugen eines elektrischen Felds um das Elektrodenelement, ein
Körperannäherungs-Erfassungsmittel
zum Erfassen der Annäherung
eines menschlichen Körpers
an das Elektrodenelement auf der Basis eines elektrischen Stroms,
der von dem elektrischen Feld-Generatormittel zu dem Elektrodenelement
fließt,
ein Bestimmungsmittel zum Bestimmen der Körperhaltung eines auf dem Sitz
sitzenden Insassen auf der Basis einer Ausgabe von dem Körperannäherungs-Erfassungsmittel;
sowie ein Signalausgabemittel zum Ausgeben eines Signals, das einen
Befehl zum Hemmen der Entfaltung einer in der Rückenlehne vorgesehenen Airbagvorrichtung
anzeigt, dadurch gekennzeichnet, dass das Elektrodenelement in einem
von der Sitzmitte seitlich versetzten Teil der Rückenlehne eingebettet ist;
und dass das Signalausgabemittel das Signal zum Hemmen der Entfaltung
der Airbagvorrichtung ausgibt, wenn das Bestimmungsmittel bestimmt,
dass sich der auf dem Sitz sitzende Insasse mit seinem Körper zur
Seite lehnt.
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Wenn
sich bei dieser Anordnung der Körper eines
auf dem Sitz sitzenden Insassen zur Seite lehnt, nähert sich
der Körper
des Insassen, der im Vergleich zu Luft eine hohe dielektrische Konstante hat,
dem Elektrodenelement an, der in der Seite der Rückenlehne eingebettet ist,
und daher nimmt der elektrische Strom, der von dem elektrisches
Feld-Generatormittel zu dem Elektrodenelement fließt, zu.
Im Ergebnis erfaßt
das Körperannäherungs- Erfassungsmittel
die Annäherung
des Insassekörpers
an den Elektrodenstoff auf der Basis des elektrischen Stroms, und
das Bestimmungsmittel bestimmt auf der Basis des Ergebnisses dieser
Erfassung, ob sich der Insasse mit dem Körper zur Seite lehnt. Falls
ja, wird ein Entfalten des Rückenlehnenairbags
unterbunden.
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Um
zumindest das zweite Ziel zu erreichen, wird nach einem dritten
Aspekt der Erfindung ein Insassenerfassungssystem vorgeschlagen,
umfassend: eine Mehrzahl erster Elektrodenstoffe, die in einem Mittelabschnitt
einer Rückenlehne
eines Sitzes in einem Automobil eingebettet sind, zumindest einen
zweiten Elektrodenstoff, der in einer Seite der Rückenlehne
des Sitzes eingebettet ist, ein elektrisches Feld-Generatormittel
zum Erzeugen eines elektrischen Felds um die ersten und zweiten
Elektrodenstoffe, ein Körperannäherungs-Erfassungsmittel zum
Erfassen der Annäherung
eines menschlichen Körpers
an die ersten und zweiten Elektrodenstoffe auf der Basis eines elektrischen
Stroms, der von dem elektrisches Feld-Generatormittel zu den ersten
und zweiten Elektrodenstoffen fließt, ein erstes Bestimmungsmittel
zur Bestimmung, ob eine Sitzhöhe
eines auf dem Sitz sitzenden Insassen gleich oder kleiner als ein
Bezugswert ist, durch Vergleich eines kombinierten Musters von Ausgaben
von dem Körperannäherungs-Erfassungsmittel,
die den ersten Elektrodenstoffen entsprechen, mit einem zuvor gespeicherten
Muster, ein zweites Bestimmungsmittel zum Bestimmen, ob sich ein
auf dem Sitz sitzender Insasse mit dem Körper zur Seite lehnt, auf der
Basis einer Ausgabe von dem Körperannäherungs-Erfassungsmittel,
die dem zweiten Elektrodenstoff entspricht, sowie ein Signalausgabemittel
zur Ausgabe eines Signals, das einen Befehl zum Hemmen des Entfaltens einer
in der Seite der Rückenlehne
vorgesehenen Airbagvorrichtung vorsieht, wenn das erste Bestimmungsmittel
bestimmt, daß die
Sitzhöhe
des auf dem Sitz sitzenden Insassen gleich oder kleiner als der Bezugswert
ist, und das zweite Bestimmungsmittel bestimmt, daß sich der
Insasse mit dem Körper
zur Seite lehnt.
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Wenn
bei dieser Anordnung der Insasse auf dem Sitz sitzt, nähert sich
der Körper
des Insassen, der im Vergleich zu Luft eine hohe dielektrische Konstante
hat, den in der Rückenlehne
eingebetteten ersten und zweiten Elektrodenstoffen an, und daher nimmt
der Strom, der von dem elektrisches Feld-Generatormittel zu den
Elektrodenstoffen fließt,
zu. Wenn der zu den Elektrodenstoffen fließende elektrische Strom zunimmt,
erfaßt
das Körperannäherungs-Erfassungsmittel
die Annäherung
des menschlichen Körpers
an die Elektrodenstoffe auf der Basis dieses elektrischen Stroms.
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Das
erste Bestimmungsmittel vergleicht das kombinierte Muster derjenigen
Ausgaben von dem Körperannäherungs-Erfassungsmittel,
die der Mehrzahl der ersten Elektrodenstoffe mit dem zuvor gespeicherten
Muster entsprechen, und bestimmt, ob die Sitzhöhe des auf dem Sitz sitzenden
Insassen gleich oder kleiner als der Bezugswert ist. Das zweite Bestimmungsmittel
bestimmt, ob der Körper
des auf dem Sitz sitzenden Insassen sich zur Seite lehnt, auf der
Basis derjenigen Ausgaben von dem Körperannäherungs-Erfassungsmittel, die
der Mehrzahl zweiter Elektrodenstoffe entsprechen. Das Signalausgabemittel
gibt das Signal aus, welches den Befehl zum Hemmen des Entfaltens
der Airbagvorrichtung anzeigt, durch Bestimmung, daß ein kleiner
Insasse auf dem Sitz in Schlafhaltung sitzt, wenn die Sitzhöhe des Insassen
gleich oder kleiner als der Bezugswert ist und sich der Insasse
mit dem Körper
zur Seite lehnt.
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Um
zumindest das zweite Ziel zu erreichen, wird nach einem vierten
Aspekt der Erfindung ein Insassenerfassungssystem vorgeschlagen,
umfassend: ein Gewichtserfassungsmittel, das in einem Sitzfläche eines
Sitzes in einem Automobil eingebettet ist, wobei in einer Seite
einer Rückenlehne
des Sitzes zumindest ein Elektrodenstoff eingebettet ist, ein elektrisches
Feld-Generatormittel zum Erzeugen eines elektrischen Felds um den
Elektrodenstoff herum, ein Körperannäherungs-Erfassungsmittel
zum Erfassen der Annäherung
eines menschlichen Körpers
an den Elektrodenstoff, auf der Basis eines von dem elektrisches
Feld-Generatormittel zu dem Elektrodenstoff fließenden elektrischen Stroms,
ein erstes Bestimmungsmittel zur Bestimmung, ob das Gewicht eines
auf dem Sitz sitzenden Insassen gleich oder kleiner als ein Bezugswert
ist, auf der Basis einer Ausgabe von dem Gewichtserfassungsmittel,
ein zweites Bestimmungsmittel zur Bestimmung, ob sich der auf dem
Sitz sitzende In sasse mit dem Körper
zur Seite lehnt, auf der Basis einer Ausgabe von dem Körperannäherungs-Erfassungsmittel,
sowie ein Signalausgabemittel zur Ausgabe eines Signals, das einen
Befehl zum Hemmen des Entfaltens der in der Seite der Rückenlehne
vorgesehenen Seitenairbagvorrichtung anzeigt, wenn das erste Bestimmungsmittel
bestimmt, daß das
Gewicht des auf dem Sitz sitzenden Insassen gleich oder kleiner
als der Bezugswert ist, und das zweite Bestimmungsmittel bestimmt,
daß sich
der Insasse mit dem Körper
zur Seite lehnt.
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Wenn
bei dieser Anordnung der Insasse auf dem Sitz sitzt, erfaßt das in
dem Sitzfläche
eingebettete Gewichterfassungsmittel das Gewicht des Insassen, und
das erste Bestimmungsmittel bestimmt, ob das erfaßte Gewicht
gleich oder kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Wenn der Insasse
auf dem Sitz sitzt, nimmt der elektrische Strom, der von dem elektrisches
Feld-Generatormittel zu dem Elektrodenstoff fließt, zu, weil der menschliche
Körper,
der im Vergleich zu Luft eine hohe dielektrische Konstante hat, sich
dem Elektrodenstoff annähert,
der in der Seite der Rükkenlehne
eingebettet ist. Wenn der zu dem Elektrodenstoff fließende elektrische
Strom zunimmt, erfaßt
das Körperannäherungs-Erfassungsmittel
die Annäherung
des menschlichen Körpers
an den Elektrodenstoff auf der Basis des elektrischen Stroms. Das
zweite Bestimmungsmittel bestimmt, ob sich der auf dem Sitz sitzende
Insasse mit dem Körper
zur Seite lehnt, auf der Basis der Ausgabe von dem Körperannäherungs-Erfassungsmittel.
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Wenn
das erste Bestimmungsmittel bestimmt, daß das Gewicht des Insassen
gleich oder kleiner als der Bezugswert ist, und das zweite Bestimmungsmittel
bestimmt auf der Basis der Ausgabe von dem Körperannäherungs-Erfassungsmittel, daß sich der
Insassen auf dem Sitz mit dem Körper
zur Seite lehnt, gibt das Signalausgabemittel das Signal aus, das
den Befehl zum Hemmen des Entfaltens der Seitenairbagvorrichtung
anzeigt, auf der Basis der Bestimmung eines kleinen Insassen, der
in Schlaf haltung sitzt.
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Der
Körperbau
des Insassen wird auf der Basis des Gewichts des Insassen bestimmt,
und das Anlehnverhalten des Insassen wird auf der Basis der Annäherung des
menschlichen Körpers
bestimmt, der ein Dielektrikum ist. Daher läßt sich zuverlässig ein
Zustand erfassen, in dem ein kleiner Insasse mit geringer Sitzhöhe in Schlafhaltung
auf dem Sitz sitzt, um hierdurch das Entfalten der Seitenairbagvorrichtung
zu unterbinden.
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Um
zumindest das dritte Ziel zu erreichen, wird nach einem fünften Aspekt
der Erfindung ein Insassenerfassungssystem vorgeschlagen, umfassend:
eine flächige
Antennenelektrode, die an einer Oberfläche eines Polsters einer Rückenlehne über eine
Wattierung befestigt ist, um die Sitzhaltung und den Körperbau
eines Insassen zu erfassen, wobei die Antennenelektrode an dem Polster
durch Übereinstimmung
zumindest eines Abschnitts des Profils der Antennenelektrode mit
dem Profil des Polsters positioniert ist.
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Wenn
bei der obigen Anordnung die flächige oder
blattförmige
Antennenelektrode an der Oberfläche
des Polsters der Rückenlehne
durch die Wattierung befestigt ist, kann die Antennenelektrode leicht und
präzise
ohne Vorsehen einer besonderen Markierung positioniert werden, indem
zumindest ein Abschnitt des Profils der Antennenelektrode mit dem Profil
des Polsters übereinstimmt,
um hierdurch die Erfassungsgenauigkeit der Sitzhaltung und des Körperbaus
des Insassen zu verbessern.
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Um
zumindest das vierte Ziel zu erreichen, wird nach einem sechsten
Aspekt der Erfindung ein Insassenerfassungssystem vorgeschlagen,
umfassend: eine flächige
Antennenelektrode, die einen auf einen Basisstoff laminierten Elektrodenstoff
aufweist, wobei die Antennenelektrode an der Oberfläche einer
Rückenlehne
befestigt ist, wobei in dem Elektrodenstoff eine Öffnung ausgebildet
ist.
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Bei
dieser Anordnung ist die Flexibilität der Antennenelektrode mit
Hilfe der Öffnung
erhöht,
die an dem Elektrodenstoff hergestellt ist, und daher wird die Übereinstimmung
der Antennenelektrode mit dem Sitz verbessert, was zu einem verbesserten Sitzgefühl des Insassen
führt.
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Die
obigen und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführung in
Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich.
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1 bis 6 zeigen eine erste Ausführung der vorliegenden
Erfindung.
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1 ist eine Teilseitenansicht
eines mit einer Airbagvorrichtung versehenen Automobils;
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2 ist ein Blockdiagramm
eines Steuersystems;
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3 ist eine Perspektivansicht
eines Beifahrersitzes;
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4 ist ein Schaltungsdiagramm
eines elektrisches Feld-Generatorabschnitts;
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5 zeigt grafisch die Beziehung
zwischen dem Abstand zum menschlichen Körper und der Sensorausgabe;
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6 ist ein Diagramm zur Erläuterung
einer Technik zum Erfassen des Körpersbaus
eines Insassen.
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7–11 zeigen
eine zweite Ausführung
der Erfindung.
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7 ist eine Draufsicht eines
mit einer Seitenairbagvorrichtung versehenen Beifahrersitzes;
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8 ist eine Explosionsperspektivansicht des
Beifahrersitzes;
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9 ist eine Perspektivansicht
des Beifahrersitzes;
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10 ist eine Ansicht in Richtung
von Pfeil 10 in 9;
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11 ist ein Blockdiagramm
eines Steuersystems;
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12 zeigt die Schlafhaltung
eines auf dem Beifahrersitz sitzenden Kindes;
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13A–13C zeigen
Modifikationen der zweiten Ausführung.
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14 und 15 zeigen eine dritte Ausführung der
Erfindung.
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14 ist ein Blockdiagramm
eines Steuersystems;
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15 ist eine Perspektivansicht
eines Beifahrersitzes;
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16 zeigt eine Antennenelektrode
nach einer vierten Ausführung
der Erfindung;
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17 zeigt eine Modifikation
der vierten Ausführung
der Erfindung; und
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18 zeigt eine andere Modifikation
der vierten Ausführung
der Erfindung.
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Zunächst wird
die erste Ausführung
der Erfindung anhand der 1 bis 6 beschrieben.
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Zu 1. Bei einer Kollision des
Fahrzeugs wird aus einer im Armatu renbrett 1 angebrachten
Airbagvorrichtung 2 ein Airbag 3 in den Fahrzeuginnenraum
entfaltet, um hierdurch einen auf dem Beifahrersitz 4 sitzenden
Insasse zurückzuhalten.
Die Airbagvorrichtung 2 ist derart ausgestaltet, daß sie in Betrieb
geht, wenn der auf dem Beifahrersitz 4 sitzende Insasse
ein Erwachsener ist, jedoch nicht in Betrieb geht, wenn der Insasse
ein Kind mit kleinem Körperbau
ist (z.B. jünger
als 6 Jahre alt). Zu diesem Zweck ist an dem Beifahrersitz 4 eine
Insassenerfassungseinheit 5 angebracht zur Erfassung, ob
der Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist.
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Wie
in 2 gezeigt, umfaßt die Insassenerfassungseinheit 5 einen
Insassenerfassungsblock 11, einen Fehlerdiagnoseblock 12,
einen Aufzeichnungsblock 13, einen Kommunikationsblock 14 und einen
Warnlampensteuerblock 15. Der Insassenerfassungsblock 11 umfaßt einen
Sensorabschnitt 16, einen elektrisches Feld-Ausgabeabschnitt 17 sowie einen
Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18. Mit dem Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18 verbunden
sind der Fehlerdiagnoseblock 12 zum Erfassen eines abnormalen
Zustands, wie etwa eines Fehlers, sowie den Aufzeichnungsblock 13 zum
Speichern verschiedener Schwellenwerte, welche Kriterien zur Durchführung der
Erfassung eines Insassen sind.
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Eine
Airbagvorrichtungs-Steuereinheit 19 ist mit dem Kommunikationsblock 14 in
der Insassenerfassungseinheit 5 verbunden und umfaßt einen
Kollisions-Beschleunigungserfassungsabschnitt 20, einen
Gasgenerator-Treiberschaltungsabschnitt 21,
einen Airbagvorrichtungs-Steuerblock 22 sowie einen Kommunikationsblock 23.
Wenn der Kollisions-Beschleunigungserfassungsabschnitt 20 eine durch
Kollision des Fahrzeugs verursachte Beschleunigung erfaßt, zündet der
Gasgenerator-Treiberschaltungsabschnitt 21 einen Gasgenerator
durch einen Befehl von dem Airbagvorrichtungs-Steuerblock 22 zur
Betätigung
der Airbagvorrichtung 2. Wenn hierbei der Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18 be stimmt,
daß auf
dem Beifahrersitz ein Kind sitzt, wird ein Airbagentfaltungs-Hemmbefehlssignal
von dem Airbagvorrichtungs-Steuerblock 22 über die
Kommunikationsblöcke 14 und 23 ausgegeben,
wodurch der Airbagvorrichtungs-Steuerblock 22 den Betrieb
der Airbagvorrichtung 2 durch den Gasgenerator-Treiberschaltungsabschnitt 21 unterbindet.
Im Ergebnis wird der Betrieb der Airbagvorrichtung 2 nur
dann unterbunden, wenn ein Kind auf dem Beifahrersitz 4 sitzt.
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Der
Warnlampensteuerblock 15 der Insassenerfassungseinheit 5 ist
mit einer Beifahrersitz-Benutzungswarnlampe 25 einer am
Instrumentenbrett vorgesehen Anzeigeeinheit 24 verbunden.
Wenn der Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18 bestimmt,
daß auf
dem Beifahrersitz 4 ein Kind sitzt, wird ein Warnbefehlssignal
an eine Leuchte der Beifahrersitz-Benutzungswarnlampe 25 ausgegeben, um
hierdurch eine Warnung auszugeben, das Kind auf einen Rücksitz umzusetzen.
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Wie
in 3 gezeigt, umfaßt der Beifahrersitz 4 ein
Sitzfläche 26,
eine Rückenlehne 27 und eine
Kopfstütze 28.
Sechs Elektrodenstoffe oder -gewebe 29a, 29b, 29c, 29d, 29e und 29f als
den Sensorabschnitt 16 darstellende Antennenelektroden sind
inseitig eines Sitzbezugelements eingebettet, welches eine Vorderfläche der
Rückenlehne 27 abdeckt,
gegen die sich ein auf dem Beifahrersitz 4 sitzender Insasse
mit dem Rücken
abstützt.
Die Elektrodenstoffe 29a, 29b, 29c, 29d, 29e und 29f,
die aus einem elektrisch leitfähigen
Stoffstück
hergestellt sind, haben jeweils eine seitlich langgestreckte Bandform
und sind in vertikal sechs Stufen aufgereiht angeordnet.
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4 zeigt die Struktur des
elektrisches Feld-Ausgabeabschnitts 17. Der elektrische Feld-Ausgabeabschnitt 17 umfaßt ein elektrisches Feld-Generatormittel 32,
das eine Hochfrequenzgeneratorschaltung aufweist, deren eines Ende
an einen Masseabschnitt 31 geerdet ist. Ein Verstärker 34 und
ein Ende eines Strommonitorwiderstands 33 zum Umwandeln
des von dem elektrisches Feld-Generatormittel 32 ausgegebenen
Stroms I sind mit dem anderen Ende des elektrisches Feld-Generatormittels 32 verbunden.
Das andere Ende des Strommonitorwiderstands 33 wird sequentiell
mit vorbestimmtem Zeitintervall mit dem Verstärker und mit den sechs Elektrodenstoffen 29a, 29b, 29c, 29d, 29e und 29f verbunden.
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Wenn
kein Insasse auf dem Beifahrersitz 4 sitzt und somit kein
menschlicher Körper
als Dielektrikum einem der Elektrodenstoffe 29a, 29b, 29c, 29d, 29e und 29f (z.B.
dem Elektrodenstoff 29a) angenähert ist, die mit dem anderen
Ende des Strommonitorwiderstands 33 verbunden sind, hat
der Ausgabestrom I, der von einem von dem Elektrodenstoff 29a bereitgestellten
elektrischen Feld erzeugt ist, einen außerordentlich kleinen Wert
in Abhängigkeit
vom Abstand zwischen dem Elektrodenstoff 29a und dem Masseabschnitt 31 sowie
der Dielektrizitätskonstante (∊ =
1) von Luft. Im Ergebnis wird die Spannung, die an entgegengesetzten
Enden des Strommonitorwiderstands 33 erzeugt wird, und
somit die Ausgabe von dem Verstärker 34 ebenfalls
klein. Wenn andererseits der menschliche Körper 35, dessen Dielektrizitätskonstante
(∊ = 80) größer als
jene von Luft ist, auf dem Beifahrersitz sitzt, fließt ein größerer Ausgabestrom
I in Abhängigkeit
vom Abstand zwischen dem elektrischen Stoff 29a und dem
menschlichen Körper 35 sowie
der dem Elektrodenstoff 29a gegenüberstehenden Fläche des
menschlichen Körpers 35 über den
Strommonitorwiderstand 33, und somit ist auch die Spannung,
die an entgegengesetzten Enden des Strommonitorwiderstands 33 erzeugt
wird, und somit die Ausgabe von dem Verstärker 34 ebenfalls
größer.
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Daher
kann der Körperbau
eines auf dem Beifahrersitz 4 sitzenden Insassen durch
Analyse des Musters einer Ausgabe vom Verstärker, die den sechs Elektrodenstoffen 29a bis 29f entspricht,
erfaßt werden.
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Der
Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18 bildet ein Be stimmungsmittel
der vorliegenden Erfindung, und der Strommonitorwiderstand 33 und
der Verstärker 34 bilden
gemeinsam ein Körperannäherungs-Erfassungsmittel
der Erfindung.
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Ein
Beispiel der Erfassung des Körperbaus eines
Insassene durch den Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18 wird
nun anhand von 6 beschrieben.
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6 zeigt Muster von Sensorausgaben
für einen
Fall (a), bei dem ein Insasse mit einer großen Sitzhöhe auf dem Beifahrersitz 4 sitzt,
für einen
Fall (b), bei dem ein Insasse mit einer mittleren Sitzhöhe auf dem
Beifahrersitz 4 sitzt, und für einen Fall (c), bei dem ein
Insasse mit einer geringen Sitzhöhe
auf dem Beifahrersitz 4 sitzt. Im Fall (a) befindet sich
der Nacken des Insassen dem Elektrodenstoff 29b gegenüber, der
der zweite von oben ist, und die Schulter des Insassen befindet
sich gegenüber
den Elektrodenstoffen 29e und 29f, die der fünfte und
sechste von oben sind, weil er die große Sitzhöhe hat. Im Fall (b) befindet
sich der Kopf des Insassen den Elektrodenstoffen 29a, 29b und 29c gegenüber, die
der erste, zweite und dritte von oben sind, und der Nacken des Insassen
befindet sich gegenüber
den Elektrodenstoffen 29e und 29f, die der vierte
und sechste von oben sind, weil er die mittlere Sitzhöhe hat.
Im Fall (c) befindet sich der Kopf des Insassen gegenüber den
Elektrodenstoffen 29d, 29e und 29f, die
der vierte, fünfte
und sechste von oben sind, weil er die geringe Sitzhöhe hat.
Die Sensorausgabe in 6 zeigt
einen Stromwert (nA), der über
den Strommonitorwiderstand 33 fließt, wobei dieser Wert jedoch eine
proportionale Beziehung zur Ausgabe von dem Verstärker 34 hat.
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Die
Schulter ist in Seitenrichtung breiter und stützt sich gegen die Rückenlehne 27 ab,
und daher ist die der Schulter entsprechende Sensorausgabe gleich
oder größer als
der erste Schwellenwert (z.B. 400 nA) (siehe 6a). Der Nacken ist in Seitenrichtung
am schmalsten und befindet sich mit Abstand von der Rückenlehne 27,
und daher ist die dem Nacken entsprechende Sensorausgabe im wesentlichen
0 (null) (siehe 6a und 6b). Der Kopf ist in Seitenrichtung
ein wenig breiter und stützt
sich gegen die Rückenlehne 27 ab,
und daher ist die dem Kopf entsprechende Sensorausgabe kleiner als
der erste Schwellenwert und gleich oder größer als der zweite Schwellenwert
(z.B. 150 nA) (siehe 6b und 6c).
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Der
Fall, in dem eine Sensorausgabe gleich oder größer als der erste Schwellenwert
ist, wie im Fall (a), liegt vor, wenn die Schulter erfaßt worden
ist, und es wird bestimmt, daß der
Insasse eine große Sitzhöhe hat.
Der Fall, in dem zwei Sensorausgaben kleiner als der erste Schwellenwert
sind und gleich oder größer als
der zweite Schwellenwert, wie im Fall (b), liegt vor, wenn Teile
des Kopfs und der Schulter erfaßt
worden sind, und es wird bestimmt, daß der Insasse eine mittlere
Sitzhöhe
hat. Der Fall, in dem eine Sensorausgabe kleiner als der erste Schwellenwert
ist und gleich oder größer als
der zweite Schwellenwert, wie im Fall (c), liegt vor, wenn der Kopf
erfaßt worden
ist, und es wird bestimmt, daß der
Insasse eine geringe Sitzhöhe
hat.
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Auf
diese Weise wird der Körperbau
des Insassen auf der Basis der Annäherung des menschlichen Körpers 35 an
die Elektrodenstoffe 29d, 29e und 29f,
die in der Rückenlehne 27 eingebettet
sind, erfaßt.
Dies ermöglicht
die genaue Bestimmung ohne Beeinflussung durch eine veränderliche
Härte des Sitzbezugs,
durch veränderliche
Temperatur, veränderliche
Sitzhaltung des Insassen, veränderlichen Neigungswinkel
der Rückenlehne 27 und
dergleichen.
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Der
dem Fall (c) entsprechende Insasse ist ein Kind mit Standardkörperbau,
jünger
als sechs Jahre alt. In diesem Fall gibt der Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18 das
Airbagentfaltungs-Hemmbefehlssignal an die Airbagvorrichtungs-Steuereinheit 19 aus,
um den Be trieb der Airbagvorrichtung 2 zu unterbinden,
und gibt ein Warnbefehlssignal an die Leuchte der Beifahrerwarnlampe 25 aus,
zur Ausgabe einer Warnung, um das Kind auf den Rücksitz umzusetzen.
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Auch
wenn bestimmt wird, daß auf
dem Beifahrersitz 4 kein Insasse sitzt, wird der Betrieb
der Airbagvorrichtung 2 unterbunden. Hierdurch wird die Airbagvorrichtung 2 für den Beifahrersitz 4 bei
einer Kollision des Fahrzeugs nicht unnötig betätigt, so daß der Benutzer nicht für den Ersatz
der umsonst betätigten
Airbagvorrichtung 2 aufkommen muß.
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Eine
zweite Ausführung
wird nun anhand der 7 bis 12 beschrieben.
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Wie
in 7 gezeigt, wird in
einer Seitenairbagvorrichtung 6, die bei Seitenkollision
des Fahrzeugs betätigt
wird und in der der Tür 7 benachbarten Seite
der Rückenlehne 27 eines
Beifahrersitzes 4 untergebracht ist, bei Kollision des
Fahrzeugs ein Seitenairbag 8 zwischen einem auf dem Beifahrersitz 4 sitzenden
Insasse und einer Innenfläche
der Tür
entfaltet. Die Seitenairbagvorrichtung 6 ist so ausgestaltet,
daß sie
nicht betätigt
wird, wenn der auf dem Beifahrersitz 4 sitzende Insasse
ein Kind mit geringer Sitzhöhe
ist und sich gegen die Tür 7 lehnt
(siehe 12). Zu diesem
Zweck ist in dem Beifahrersitz 4 eine Insassenerfassungseinheit 5 (siehe 1) angebracht, um ein auf
dem Beifahrersitz 4 sitzendes Kind in einem Zustand zu
erfassen, in dem es sich gegen die Tür 7 lehnt.
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Wie
in den 8 und 9 gezeigt, umfaßt der Beifahrersitz 4 ein
Sitzfläche 26,
eine Rückenlehne 27 und
eine Kopfstütze 28.
Die Rückenlehne 27 enthält ein aus
Elastomer hergestelltes Polster 41 sowie einen Bezug 42,
der die Vorderfläche
des Polsters 41 abdeckt. Flächige oder blattförmige erste,
zweite und dritte Antennenelektroden 43, 44 und 45,
welche einen später
beschriebenen Sensorabschnitt 16 bilden, sind an der Vorderfläche des
Polsters 41 und an der Innenfläche des Bezugs 42 angeordnet,
die eine Vorderfläche
der Rückenlehne 27 abdeckt,
gegen die sich ein auf dem Beifahrersitz 4 sitzender Insasse
mit dem Rücken
abstützt.
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Die
erste Antennenelektrode 43 umfaßt einen nichtleitfähigen Basisstoff 46 sowie
zwei leitfähige
Elektrodenstoffe 29a und 29b, die an einer Oberfläche des
Basisstoffes 46 anhaften. Die erste Antennenelektrode 43 ist
in einem zentralen oberen Abschnitt der Rückenlehne 27 in einem
Zustand angeordnet, in dem sie sandwichartig zwischen zwei Wattierungen 47 und 48 angeordnet
ist, um das Berührungsgefühl zu verbessern.
Die zweite Antennenelektrode 44 umfaßt einen nichtleitfähigen Basisstoff 49 und
vier leitfähige
Elektrodenstoffe 29c, 29d, 29e und 29f,
die an einer Oberfläche
des Basisstoffs 49 anhaften, und ist in einem zentralen
Abschnitt der Rückenlehne 27 in
einem Zustand angeordnet, in dem sie sandwichartig zwischen zwei
Wattierungen 50 und 51 angeordnet ist. Die dritte
Antennenelektrode 45 umfaßt einen nichtleitfähigen Basisstoff 52 sowie
einen einzelnen leitfähigen
Elektrodenstoff 29g, der an einer Oberfläche des
Basisstoffs 52 anhaftet, und ist in einer linken Seite
der Rückenlehne 27 in
einem Zustand angeordnet, in dem sie sandwichartig zwischen zwei
Wattierungen 53 und 54 aufgenommen ist. Eine einzelne
Wattierung 55 ist in jener rechten Seite der Rückenlehne 27 angeordnet,
in der keine Antennenelektrode angebracht ist. Die Elektrodenstoffe 29a bis 29f der
ersten und zweiten Antennenelektroden 43 und 44 bilden
einen ersten Elektrodenstoff der Erfindung, und der Elektrodenstoff 29g der
dritten Antennenelektrode 45 bildet einen zweiten Elektrodenstoff
der Erfindung.
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Innere
(an der Seite des Polsters 41) der Wattierungen 47 und 48; 50 und 51; 53 und 54,
die mit den dazwischen angeordneten ersten, zweiten und dritten
Antennenelektroden 43, 44 und 45 doppelt übereinanderliegen,
besitzen eine größere Dicke und
sind zuvor an der Außenfläche des
Polsters 41 durch Klebung fixiert, und die äußeren (an
der Seite des Bezugs 42) besitzen eine geringere Dicke
und sind an der Innenfläche
des Bezugs 42 durch Klebung befestigt. Die einzelne Wattierung 55,
die nicht mit der Antennenelektrode in Kontakt ist, besitzt die größte Dicke
und ist an der Außenfläche des
Polsters 41 durch Klebung fixiert.
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Die
ersten, zweiten und dritten Antennenelektroden 43, 44 und 45 sind
an den Oberflächen
der Wattierungen 47, 50 und 53, die jeweils
an dem Polster 41 angeklebt sind, durch Klebung fixiert.
Die ersten und zweiten Antennenelektroden 43 und 44 dienen
zur Bestimmung, ob der Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist,
und die Genauigkeit der Montagepositionen der ersten und zweiten
Antennenelektroden 43 und 44 kann relativ gering
sein. Andererseits dient die dritte Antennenelektrode 45 zur
Bestimmung, ob sich der Insasse gegen die Tür 7 lehnt, und hier
ist eine relativ hohe Genauigkeit für die Montageposition der dritten
Antennenelektrode 45 erforderlich. Daher läßt sich
die dritte Antennenelektrode 45 leicht und präzise an
einem vorbestimmten Ort an dem Polster 41 positionieren,
indem die Profile a und b der dritten Antennenelektrode 45 (nämlich die
Profile a und b des Basisstoffs 52 der dritten
Antennenelektrode 45) mit dem Profil des Polsters 41 in Übereinstimmung
gebracht werden, wie in 10 gezeigt.
Dann wird die dritte Antennenelektrode 45 an der Wattierung 53 befestigt,
die zuvor an das Polster 41 geklebt worden ist.
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Die
Positionierung der dritten Antennenelektrode 45 erfolgt
durch Anpassung der Profile a und b der dritten Antennenelektrode 45 an
das Profil des Polsters 41 in der obigen Weise, und daher
kann die dritte Antennenelektrode 45 ohne Vorsehen einer
Positionierungsmarkierung an dem Polster 41 oder der Wattierung 53 positioniert
werden, was zur Kostenreduktion beiträgt. Die ersten, zweiten und
dritten Antennenelektroden 43, 44 und 45 können so
nahe wie möglich
an dem menschlichen Körper
angeordnet werden, indem die äußeren Wattierungen 49, 51 und 54 die geringere
Dicke besitzen, um die Erfassungsgenauigkeit zu verbessern.
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Wie
in 11 gezeigt, umfaßt die Insassenerfassungseinheit 5 einen
Insassenerfassungsblock 11, einen Fehlerdiagnoseblock 12,
einen Aufzeichnungsblock 13, einen Kommunikationsblock 14 und einen
Warnlampensteuerblock 15. Der Insassenerfassungsblock 11 umfaßt einen
Sensorabschnitt 16, einen elektrisches Feld-Ausgabeabschnitt 17 sowie einen
Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18. Mit dem Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18 verbunden
sind ein Fehlerdiagnoseblock 12 zum Erfassen eines abnormalen
Zustands, wie etwa eines Fehlers oder dergleichen, sowie der Aufzeichnungsblock 13 zum
Speichern verschiedener Schwellenwerte, welche Kriterien für die Durchführung der
Erfassung eines Insassen sind. Der Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18 umfaßt ein erstes
Bestimmungsmittel 18a zum Bestimmen, ob ein auf dem Beifahrersitz 4 sitzender
Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist, auf der Basis der Sitzhöhe des Insassen,
ein zweites Bestimmungsmittel 18b zum Bestimmen, ob ein
auf dem Beifahrersitz 4 sitzender Insasse sich gegen die
Tür 7 lehnt,
sowie ein Signalausgabemittel 18c zur Ausgabe eines Seitenairbagentfaltungs-Hemmbefehlssignals
sowie eines Warnbefehlssignals auf der Basis von Ausgaben des ersten
Bestimmungsmittels 18a und des zweiten Bestimmungsmittels 18b.
Die ersten und zweiten Antennenelektroden 43 und 44 sind
mit dem ersten Bestimmungsmittel 18a verbunden, und die
dritte Antennenelektrode 45 ist mit dem zweiten Bestimmungsmittel 18b verbunden.
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Eine
Seitenairbagvorrichtungs-Steuereinheit 19 ist mit dem Kommunikationsblock 14 der
Insassenerfassungseinheit 5 verbunden und umfaßt einen
Kollisionsbeschleunigungs-Erfassungsabschnitt 20, einen
Gasgenerator-Treiberschaltungsabschnitt 21, einen Seitenairbagvorrichtungs-Steuerblock 22 sowie
einen Kommunikationsblock 23. Wenn der Kollisionsbeschleunigungs-Erfassungsabschnitt 20 eine durch
Kollision des Fahrzeugs erzeugte Beschleunigung erfaßt, zündet der
Gasgenerator-Treiber schaltungsabschnitt 21 den Gasgenerator
durch einen Befehl von dem Seitenairbagvorrichtungs-Steuerblock 22 zur
Betätigung
der Seitenairbagvorrichtung 6. Wenn hierbei der Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18 bestimmt,
daß auf
dem Beifahrersitz 4 ein Kind sitzt und sich schlafend an
die Tür 7 anlehnt,
wird das Seitenairbagentfaltungs-Hemmbefehlssignal
an den Seitenairbagvorrichtungs-Steuerblock 22 über die
Kommunikationsblöcke 14 und 23 ausgegeben,
und der Seitenairbagvorrichtungs-Steuerblock 22 hemmt den
Betrieb der Seitenairbagvorrichtung 6 durch den Gasgenerator-Treiberschaltungsabschnitt 21.
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Der
Warnlampensteuerblock 15 der Insassenerfassungseinheit 5 ist
mit einer Beifahrersitz-Benutzungswarnlampe 25 einer in
einem Instrumentenbrett vorgesehenen Anzeigeeinheit 24 verbunden. Wenn
der Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitt 18 bestimmt,
daß ein
Kind auf dem Beifahrersitz 4 sitzt und sich gegen die Tür 7 lehnt
(siehe 12), wird das
Warnbefehlssignal ausgegeben, um die Beifahrersitz-Benutzungswarnlampe 25 anzuschalten,
um eine Warnung auszugeben, das Kind auf den Rücksitz umzusetzen.
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Somit
bestimmt das erste Bestimmungsmittel 18a des Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitts 18,
ob der auf dem Beifahrersitz 4 sitzende Insasse ein Erwachsener
mit einer größeren Sitzhöhe oder
ein Kind mit einer geringeren Sitzhöhe ist, durch einen ähnlichen
Vorgang wie in der ersten Ausführung.
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Wenn
sich der Körper
eines auf dem Beifahrersitz 4 sitzenden Insassen dem Elektrodenstoff 29g annähert, der
in der Seite der Rückenlehne 27 eingebettet
ist, nimmt der Wert des über
den Strommonitorwiderstand 33 fließenden elektrischen Stroms
zu. Infolgedessen bestimmt das zweite Bestimmungsmittel 18b des
Insassenerfassungs-Bestimmungsabschnitts 18, daß der auf
dem Beifahrersitz 4 sitzende Insasse sich gegen die Tür 7 lehnt.
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Wenn
das erste Bestimmungsmittel 18a bestimmt, daß der Insasse
ein Kind ist, und das zweite Bestimmungsmittel 18b bestimmt,
daß der
Insasse sich in der obigen Weise gegen die Tür 7 lehnt, gibt das
Signalausgabemittel 18c ein Seitenairbagentfaltungs-Hemmbefehlssignal
aus, um den Betrieb der Seitenairbagvorrichtung 6 zu unterbinden,
und gibt auch das Warnbefehlssignal aus, um die Beifahrersitz-Benutzungswarnlampe 25 anzuschalten,
um eine Warnung auszugeben, das Kind auf den Rücksitz umzusetzen. Wenn somit
das Kind auf dem Beifahrersitz 4 schläft und sich gegen die Tür 7 lehnt, kann
der Betrieb der Seitenairbagvorrichtung 6 unterbunden werden,
wodurch sich die Störung
des sich entfaltenden Airbags 8 mit dem Kind zuverlässig verhindern
läßt.
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Auch
wenn das erste Bestimmungsmittel 18a bestimmt, daß kein Insasse
auf dem Beifahrersitz 4 sitzt, wird der Betrieb der Seitenairbagvorrichtung 6 unterbunden.
Somit kann die Seitenairbagvorrichtung für den Beifahrersitz 4 bei
Kollision des Fahrzeugs nicht umsonst in Betrieb genommen werden, wodurch
der Verwender nicht für
den Ersatz der umsonst betätigten
Airbagvorrichtung 2 aufkommen muß.
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In
der zweiten Ausführung
ist der Elektrodenstoff 29g der dritten Antennenelektrode 45 kleiner
als der Basisstoff 52, und das Profil des Basisstoffs 52 bildet
das Profil a und b der dritten Antennenelektrode 45.
Jedoch können
der Basisstoff 52 und der Elektrodenstoff 29g auch
die gleiche Größe haben,
wie in 13A gezeigt.
Alternativ kann der Elektrodenstoff 29g kleiner hergestellt
werden als der Basisstoff 52, und nur das Profil a des
Basisstoffs 52 kann an das Profil des Polsters 41 angepaßt werden,
wie in 13B gezeigt.
Ferner können
der Basisstoff 52 und der Elektrodenstoff 29g mit
der gleichen Größe hergestellt
werden, und nur das Profil a kann
an das Profil des Polsters 41 angepaßt werden, wie in 13C gezeigt.
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Eine
dritte Ausführung
wird nun anhand der 14 und 15 beschrie ben. In der dritten
Ausführung
sind jene Komponenten oder Teile, die denen der zweiten Ausführung entsprechen,
mit den gleichen Bezugszahlen versehen.
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In
der zweiten Ausführung
erfolgt die Erfassung, ob der auf dem Beifahrersitz 4 sitzende
Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist, durch Erfassung der Sitzhöhe des Insassen
unter Verwendung der ersten und zweiten Antennenelektroden 43 und 44.
In der dritten Ausführung
erfolgt jedoch die Erfassung, ob der auf dem Beifahrersitz 4 sitzende
Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist, durch Erfassung des Gewichts
des Insassen durch die Verwendung eines Gewichterfassungsmittels 36,
das in dem Sitzfläche 26 des
Beifahrersitzes 4 eingebettet ist.
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Wenn
das von dem Gewichterfassungsmittel 36 erfaßte Gewicht
des Insassen gleich oder geringer als ein Standardgewicht eines
jünger
als sechs Jahre alten Kindes ist, bestimmt das erste Bestimmungsmittel 18a,
daß der
Insasse ein Kind ist. Wie in der zweiten Ausführung, wenn das zweite Bestimmungsmittel 18b bestimmt,
daß der
Insasse eine Haltung hat, in der er sich gegen die Tür 7 lehnt,
gibt das Signalausgabemittel 18c das Seitenairbagentfaltungs-Hemmbefehlssignal
aus, um den Betrieb der Seitenairbagvorrichtung 2 zu unterbinden,
und gibt ferner das Warnbefehlssignal aus, um die Beifahrersitz-Benutzungswarnlampe 25 anzuschalten,
um eine Warnung auszugeben, das Kind auf den Rücksitz umzusetzen.
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Auch
in der dritten Ausführung
wird, wenn sich ein Kind in Schlafhaltung gegen die Tür 7 lehnt, der
Betrieb der Seitenairbagvorrichtung 6 unterbunden, wodurch
sich die Störung
des sich entfaltenden Seitenairbags 8 mit dem Kind zuverlässig vermeiden läßt.
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Eine
vierte Ausführung
wird nun anhand von 16 beschrieben.
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Eine
zweite Antennenelektrode 44, die in der unteren Hälfte der
Rückenlehne 28 angebracht
ist, umfaßt
vier Elektrodenstoffe 29c, 29d, 29e und 29f, die
auf einem Basisstoff 49 aufgelagert sind. Die Elektrodenstoffe 29c, 29d, 29e und 29f bilden
durch jeweils sich in Längsrichtung
erstreckende Öffnungen 56c, 56d, 56e und 56f eine
Schleife. In dem Basisstoff 49 sind Schlitze 57c, 57d, 57e und 57f ausgebildet,
die den vier Öffnungen 56c, 56d, 56e und 56f jeweils
gegenüberliegen
und entlang der Mitten der Öffnungen 56c, 56d, 56e und 56f verlaufen.
Die Flexibilität
der zweiten Antennenelektrode 44 ist aufgrund der Öffnungen 56c, 56d, 56e und 56f und
der Schlitze 57c, 57d, 57e und 57f erhöht. Daher
läßt sich
eine Beeinträchtigung
des Sitzgefühls
des auf dem Beifahrersitz 4 sitzenden Insassen durch die zweite
Antennenelektrode 44 vermeiden, um den Sitzkomfort des
Sitzes 4 zu verbessern.
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Die
Breite H1 der Öffnung 56c in
dem Elektrodenstoff 29c, der sich in dem oberen Abschnitt
der Rückenlehne 28 befindet,
ist kleiner als die Breiten H2, H3 und H4 der Öffnungen 56d, 56e und 56f in den
drei Elektrodenstoffen 29d, 29e und 29f,
die sich in dem unteren Abschnitt der Rückenlehne 28 befinden,
um hierdurch die Empfindlichkeit für die Erfassung eines Insassen
zu verbessern. Insbesondere, wenn der Insasse ein Kind mit einer
geringen Sitzhöhe
ist, kann die Empfindlichkeit verbessert werden durch Sicherung
einer ausreichenden Kontaktfläche zwischen
dem Insasse und dem Elektrodenstoff 29c, der sich an dem
oberen Abschnitt der Rückenlehne 28 befindet.
Ferner kann der Basisstoff 49 an die gekrümmte Form
des unteren Abschnitts der Rückenlehne 28 angepaßt werden,
indem der Unterrand des Basisstoffs 49 als gewellter Abschnitt 58 ausgebildet ist.
Die vier Elektrodenstoffe 29c, 29d, 29e und 29f sind
an der Seite der zweiten Antennenelektrode 44 mit einem
Kabelbaum 59 verbunden.
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Die
Beeinträchtigung
des Sitzgefühls
läßt sich
vermeiden, indem man die ersten und dritten Antennenelektroden 43 und 45 in
der gleichen Konfi guration ausbildet wie die zweite Antennenelektrode 44. Insbesondere
sind in der ersten Antennenelektrode 43 Öffnungen
in zwei Elektrodenstoffen 29a und 29b hergestellt,
und in dem Basisstoff 46 (siehe 8) sind Schlitze ausgebildet, die den Öffnungen
gegenüberstehen.
In der zweiten Antennenelektrode 45 ist eine Öffnung in
dem einen Elektrodenstoff 29g hergestellt, und in dem Basisstoff 52 (siehe 8) ist ein Schlitz ausgebildet,
der der Öffnung
gegenübersteht, um
hierdurch den Sitzkomfort des Sitzes 4 zu verbessern.
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17 zeigt eine Modifikation
der vierten Ausführung. Öffnungen 56c, 56d, 56e und 56f sind nur
in den Elektrodenstoffen 29c, 29d, 29e und 29f ausgebildet,
und in dem Basisstoff 49 sind keine Schlitze 57c, 57d, 57e und 57f (siehe 16) ausgebildet.
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18 zeigt eine andere Modifikation
der vierten Ausführung. Öffnungen 56c, 56d, 56e und 56f sind
in den Elektrodenstoffen 29c, 29d, 29e und 29f mit
den gleichen Formen wie die Schlitze 57c, 57d, 57e und 57f in
dem Basisstoff 49 hergestellt.
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Ferner
sind folgende Varianten möglich.
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Beispielsweise
wird in jeder der obigen Ausführungen
als Sensorausgabe der Ausgangsstrom verwendet, der zur Spannung
an den entgegengesetzten Enden des Strommonitorwiderstands 33 proportional
ist, der zwischen dem elektrisches Feld-Generatormittel 32 und
den Elektrodenstoffen 29a, 29b, 29c, 29d, 29e, 29f und 29g vorgesehen
ist. Alternativ kann anstelle des Ausgangsstroms auch die Ausgangsleistung
als Sensorausgabe verwendet werden. Ferner kann als Sensorausgabe
eine Steuerungsgröße zur Steuerung/Regelung
des Ausgabestroms oder der Ausgangsleistung dienen, derart, daß er oder
sie einen vorbestimmten Wert einnimmt. Ferner kann ein elektrischer
Strom oder eine elektrische Leistung erfaßt werden, anstelle der Erfassung des
elektrischen Stroms oder der Leistung, der bzw. die zwischen dem
elektrisches Feld-Generatormittel 32 und den Elektrodenstoffen 29a, 29b, 29c, 29d, 29e, 29f und 29g fließt.
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Die
obigen Ausführungen
wurden im Hinblick auf den Beifahrersitz 4 beschrieben,
wobei jedoch die Erfindung auch auf einen Rücksitz anwendbar ist, und der
betreffende Insasse ist nicht auf ein Kind beschränkt, sondern
es kann sich auch um einen kleinen Erwachsenen handeln.
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Das
Merkmal von Anspruch 11 betraf in der zweiten Ausführung nur
die dritte Antennenelektrode 45 der ersten, zweiten und
dritten Antennenelektroden 43, 44 und 45,
wobei aber auch bei Bedarf das Merkmal von Anspruch 11 auf die ersten
und zweiten Antennenelektroden 43 und 44 bezogen
werden kann.
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Wenn
der Körperbau
eines Insassen von den ersten Antennenelektroden 29a, 29b, 29c, 29d, 29e und 29f erfaßt wird,
die in dem mittleren Abschnitt der Rückenlehne 27 eingebettet
sind, und ein Kind in Schlafhaltung sich gegen die Tür 7 lehnt,
kann ein Fall auftreten, in dem der Rücken des Kindes von der Rückenlehne 27 getrennt
ist oder/und der Körperbau des
Kindes nicht von den ersten Antennenelektroden 29a, 29b, 29c, 29d, 29e und 29f erfaßt werden
kann. Wenn hierbei der Betrieb der Seitenairbagvorrichtung 2 unterbunden
wird, während
der Insasse von der zweiten Antennenelektrode 29g erfaßt wird,
die in dem Seitenabschnitt der Rückenlehne 27 eingebettet ist,
läßt sich
eine Störung
des entfaltenden Seitenairbags 3 mit dem Kind zuverlässig vermeiden.
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Wenn
ein Insasse dicke Kleider trägt,
nimmt der Abstand zwischen dem Körper
des Insassen und den ersten Antennenelektroden 29a, 29b, 29c, 29d, 29e und 29f,
die in dem Mittelabschnitt der Rückenlehne 27 eingebettet
sind, aufgrund der dicken Kleider zu, und daher besteht die Möglichkeit,
daß der Körperbau
des Insassen von den ersten Antennenelek troden 29a, 29b, 29c, 29d, 29e und 29f nicht
erfaßt
werden kann. Auch in einem solchen Fall erfaßt die zweite Antennenelektrode 29g,
die in dem Seitenabschnitt der Rückenlehne 27 eingebettet
ist, den Oberarm des Insassen, der mit einem relativ dünnen Abschnitt
der Kleider bedeckt ist, und die zweite Antennenelektrode 29g kann
das Vorhandensein des auf dem Beifahrersitz 4 sitzenden
Insassen erfassen. Hierdurch läßt sich
die Betriebsfreigabe der Seitenairbagvorrichtung 2 zuverlässig steuern,
sofern der Insasse auf dem Beifahrersitz 4 sitzt, damit
der Verwender nicht für
den Ersatz einer umsonst betätigten Seitenairbagvorrichtung 2 aufkommen
muß.
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Eine
Hochfrequenz-Generatorschaltung ist mit sechs Elektrodenstoffen
bzw. -geweben 29a–f verbunden,
die in einer Rückenlehne 27 eines
Beifahrersitzes 4 eingebettet sind. Es wird ein Ausgangsstrom
erfaßt,
der fließt,
wenn sich ein menschlicher Körper
den Elektrodenstoffen annähert.
Es wird bestimmt, ob ein Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist,
durch Vergleich von Mustern des Ausgangsstroms, die den sechs Elektrodenstoffen
entsprechen, mit einem ersten Schwellenwert und einem zweiten Schwellenwert
zum Erfassen der Positionen von Kopf, Nacken und Schulter des Insassen. Wenn
der Insasse ein Kind mit einer geringen Sitzhöhe ist, wird der Betrieb einer
Airbagvorrichtung bei einer Kollision des Fahrzeugs unterbunden,
und ferner leuchtet eine Warnlampe, um das Kind auf den Rücksitz umzusetzen.