DE19904737B4

DE19904737B4 - Innenraumsensorik für Positionsparameter in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19904737B4
Application number: DE1999104737
Authority: DE
Inventors: Ruprecht Sinnhuber
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1999-02-05
Filing date: 1999-02-05
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2019-02-06
Also published as: DE19904737A1

Abstract

Innenraumsensorik für Positionsparameter in einem Kraftfahrzeug, mit optischen Sensorelementen und einer damit verbundenen Lichtgenerator- und Auswerteeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Sensorelemente (15, 16) als räumlich kleine Elemente an geeigneten Positionen im Fahrzeuginnenraum (1) mit optimalen Erfassungsbereichen für interessierende Positionsparameter angeordnet sind, daß die räumlich relativ große Lichtgenerator- und Auswerteeinheit (17) räumlich getrennt von den optischen Sensorelementen (15, 16) an einer Fahrzeugposition mit einem entsprechend großen Einbauraum angeordnet ist, und daß die Verbindung zur Informationsübertragung zwischen den optischen Sensorelementen (15, 16) und der Lichtgenerator- und Auswerteeinheit (17) durch lichtleitende Glasfaserkabel (19, 20) hergestellt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Innenraumsensorik für Positionsparameter in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine Innenraumsensorik für Positionsparameter in einem Kraftfahrzeug mit optischen Sensorelementen und einer damit verbundenen Lichtgenerator- und Auswerteeinheit ist allgemein bekannt.

Mittels einer solchen Innenraumsensorik werden insbesondere aktuelle Positionsparameter von Fahrzeuginsassen für eine entsprechend angepaßte Steuerung von Sicherheitseinrichtungen ermittelt. Beispielsweise können eine Sitzbelegung, eine Insassengröße und eine aktuelle Sitzposition eines Insassen erfaßt werden. Dabei ist die Ermittlung von sog. out of position-Situationen wesentlich, bei denen sich kleine Personen oder Personen in ungewöhnlichen Sitzhaltungen nahe an Airbagaustrittöffnungen befinden und somit von voll aktivierten Airbags eine hohe Aggressivität ausgehen kann. Im Crashfall werden dann Airbags angepaßt an die ermittelten Positionsdaten mit voller Energie, reduziert oder nicht aufgeblasen. Allgemein werden solche berührungslosen Erfassungssysteme für Positionsparameter somit vorzugsweise verwendet, um Hindernisse im Aufblasbereich eines Airbags zu ermitteln.

Bei bekannten Ausführungen einer Innenraumsensorik ergeben sich Probleme bei der Anbringung: die optischen Sensoren sollen optimal positioniert werden, um interessierende Innenraumparamenter, insbesondere Positionsparameter von Insassen unbehindert und mit gut verwertbaren Daten erfassen zu können. An den dafür geeigneten Stellen, wie beispielsweise einem vorderen Dachhimmelbereich oder in A-Säulen-Verkleidungen ist für den Einbau der bisher verwendeten, relativ großen Systemkomponenten aus optischen Sensoren und Lichtgenerator- und Auswerteeinheiten nur wenig oder kein Einbauraum. Daher waren bisher Einbaukompromisse mit nur geringen konstruktiven Freiheiten erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Innenraumsensorik für Positionsparameter in einem Kraftfahrzeug so weiterzubilden, daß eine optimale Positionierung der optischen Sensoren auch bei geringen Einbauräumen mit größeren konstruktiven Freiheiten möglich wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 sind die optischen Sensorelemente als räumlich kleine Elemente an geeigneten Positionen im Fahrzeuginnenraum mit optimalen Erfassungsbereichen für interessierende Positionsparameter angeordnet. Die räumlich relativ große Lichtgenerator- und Auswerteeinheit für diese optischen Sensorelemente ist räumlich getrennt von den optischen Sensorelementen an einer Fahrzeugposition mit entsprechend großem Einbauraum angeordnet. Die Verbindung zur Informationsübertragung zwischen den optischen Sensorelementen und der Lichtgenerator- und Auswerteeinheit ist durch lichtleitende Glasfaserkabel hergestellt. Mit der vorstehenden Anordnungs- und Merkmalskombination wird eine räumliche Aufteilung und Entkopplung zwischen den optischen Elementen und der Lichtgenerator- und Auswerteeinheit vorgenommen, die bei guter Funktion der Innenraumsensorik Einbauprobleme wesentlich reduziert und größere konstruktive Freiräume und Designfreiräume zur Verfügung stellt. Insbesondere können die relativ kleinen und leichten optischen Sensorelemente einfach in Verkleidungsteilen untergebracht werden, hinter denen dann die Gasfaserkabel zur räumlich getrennten Lichtgenerator- und Auswerteeinheit geführt werden können. Je nach den Gegebenheiten können grundsätzlich auch eine Lichtgeneratoreinheit und eine Auswerteeinheit räumlich getrennt angeordnet werden.

Als optische Sensorelemente werden an sich bekannte Lichtemitter und Lichtakzeptoren eingesetzt, vorzugsweise in der Art von Infrarot-Leuchtdioden (IR-LED).

Die optischen Sensorelemente werden zur Ermittlung aktueller, individueller Sitzpositionen von Insassen verwendet, wobei als Einbaupositionen mit einem unbehinderten, großen Erfassungsbereich insbesondere der vordere Dachhimmelbereich und/oder der Innenspiegelbereich und/oder der A-Säulenbereich zur Verfügung stehen. Die erfaßten und mittels der Auswerteeinheit in Positionsparameterdaten umgesetzten Positionsparameter können einer Steuereinheit zugeführt werden, mit der Sicherheitseinrichtungen, insbesondere Airbags an die jeweils aktuellen Positionsgegebenheiten angepaßt steuerbar sind.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt schematisch eine Ansicht eines Fahrerbereichs 3 und eines Beifahrerbereichs 4 im Innenraum 1 eines Kraftfahrzeugs 2. Im Fahrerbereich 3 ist unterhalb einer Windschutzscheibe 5 eine Lenkrad 6 im Bereich einer Konsole 9 angeordnet.
Vor dem Lenkrad 6 ist, wie dies in der 1 lediglich strichliert eingezeichnet ist, im Fahrerbereich 3 ein Fahrersitz 7 angeordnet. Im Beifahrerbereich 4, der vom Fahrerbereich 3 durch einen Mitteltunnel 8 getrennt ist, ist im Bereich vor der Konsole 9 unterhalb der Windschutzscheibe 5 ein Beifahrersitz 10 angeordnet.
In einem Innenspiegelbereich 12 eines vorderen Dachhimmelbereichs 11 ist ein Innenspiegel 13 in etwa in einem mittigen, oberen Bereich der Windschutzscheibe 5 angeordnet.
Wie in 1 lediglich vereinfacht dargestellt, ist im Fahrzeuginnenraum 1 eine Innenraumsensorik 14 für Positionsparameter in dem Kraftfahrzeug 2 angeordnet. Diese Innenraumsensorik 14 umfaßt Infrarot-Leuchtdioden 15, 16 als optische Sensorelemente sowie eine Lichtgenerator- und Auswerteeinheit 17.
Die Infrarot-Leuchtdioden 15, 16 sind als räumlich kleine Elemente im Innenspiegelbereich 12 angeordnet, während die räumlich relativ große Lichtgenerator- und Auswerteeinheit 17 räumlich getrennt von den Infrarot-Leuchtdioden 15, 16 neben dem Beifahrerfußraum im Bereich 18 des Beifahrersitzes 10 hinter einer hier nicht dargestellten Verkleidung angeordnet ist.
Wie dies in der 1 weiter schematisch dargestellt ist, sind die Infrarot-Leuchtdioden 15, 16 und die Lichtgenerator- und Auswerteeinheit 17 zur Informationsübertragung durch lichtleitende Glasfaserkabel 19, 20 miteinander verbunden.
Die Glasfaserkabel 19, 20 verlaufen vom Innenspiegelbereich 12 ausgehend zu der Lichtgenerator- und Auswerteeinheit 17 hinter Verkleidungsteilen 21.
Die Infrarot-Leuchtdioden 15, 16 als optische Sensorelemente sind auf die Sitzpositionen von hier nicht dargestellten Insassen gerichtet. Damit steht ein unbehinderter, großer Erfassungsbereich von Positionsparametern von Fahrzeuginsassen zur Verfügung.
Als Positionsparameter werden z. B. eine Sitzbelegung, eine Insassengröße und/oder eine aktuelle Sitzposition erfaßt. Diese von den Infrarot-Leuchtdioden 15, 16 erfaßten Positionsparameter werden über die lichtleitenden Glasfaserkabel 19, 20 der Lichtgenerator- und Auswerteeinheit 17 übermittelt. Anschließend werden die durch die Lichtgenerator- und Auswerteeinheit 17 ausgewerteten Positionsparameter der Fahrzeuginsassen einer hier nicht dargestellten Steuereinrichtung übermittelt, über die wiederum Sicherheitseinrichtungen, wie z. B. Airbags, entsprechend an die jeweils erfaßten, aktuellen Positionsparameter von Fahrzeuginsassen angepaßt werden.

1: Innenraum
2: Kraftfahrzeug
3: Fahrerbereich
4: Beifahrerbereich
5: Windschutzscheibe
6: Lenkrad
7: Fahrersitz
8: Mitteltunnel
9: Konsole
10: Beifahrersitz
11: vorderer Dachhimmelbereich
12: Innenspiegelbereich
13: Innenspiegel
14: Innenraumsensorik
15: Infrarot-Leuchtdiode
16: Infrarot-Leuchtdiode
17: Lichtgenerator- und Auswerteeinheit
18: Beifahrerfußraumbereich
19: Glasfaserkabel
20: Glasfaserkabel
21: Verkleidungsteile

Claims

Innenraumsensorik für Positionsparameter in einem Kraftfahrzeug, mit optischen Sensorelementen und einer damit verbundenen Lichtgenerator- und Auswerteeinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Sensorelemente (15, 16) als räumlich kleine Elemente an geeigneten Positionen im Fahrzeuginnenraum (1) mit optimalen Erfassungsbereichen für interessierende Positionsparameter angeordnet sind, daß die räumlich relativ große Lichtgenerator- und Auswerteeinheit (17) räumlich getrennt von den optischen Sensorelementen (15, 16) an einer Fahrzeugposition mit einem entsprechend großen Einbauraum angeordnet ist, und daß die Verbindung zur Informationsübertragung zwischen den optischen Sensorelementen (15, 16) und der Lichtgenerator- und Auswerteeinheit (17) durch lichtleitende Glasfaserkabel (19, 20) hergestellt ist.
Innenraumsensorik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Sensorelemente (15, 16) Lichtemitter und Lichtakzeptoren vorzugsweise in der Art von Infrarot-Leuchtdioden (IR-LED) sind.
Innenraumsensorik nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Sensorelemente (15, 16) im vorderen Dachhimmelbereich (11), vorzugsweise im Innenspiegelbereich (12) und/oder in A-Säulen-Verkleidungen angebracht sind.
Innenraumsensorik nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die optischen Sensorelemente (15, 16) auf Sitzpositionen von Insassen gerichtet sind und damit individuelle Positionsparameter, vorzugsweise eine Sitzbelegung, eine Insassengröße und eine aktuelle Sitzposition ermittelbar sind und daß entsprechende Positionsparameterdaten einer Steuereinrichtung zuführbar sind, mit der Sicherheitseinrichtungen, vorzugsweise Airbags an die jeweils aktuellen Positionsgegebenheiten angepaßt steuerbar sind.