DE19907199A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Beurteilung bestimmter Insassencharacteristika unter Verwendung einer Vielzahl von kapazitiven Sensoren - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Beurteilung bestimmter Insassencharacteristika unter Verwendung einer Vielzahl von kapazitiven SensorenInfo
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Abstract
Eine Vorrichtung bestimmt das Vorhandensein, den Typus und den Größenwert eines Fahrzeuginsassen angeordnet innerhalb eines Fahrzeugs. Ein erster kapazitiver Sensor ist auf einer ersten Seite einer Insassenstelle angeordnet, und zwar innerhalb des Fahrzeugs und fühlt einen ersten Kapazitätswert ab. Eine zugehörige Antriebs-/Überwachungsschaltung erzeugt ein erstes Signal, welches eine Anzeige für den ersten Kapazitätswert liefert. Eine Steuervorrichtung bestimmt aus dem ersten Signal, ob der erste Kapazitätswert eine Anzeige dafür bildet, daß der Insasse nahe dem ersten kapazitiven Sensor sitzt. Die Steuervorrichtung bestimmt einen ersten Abstand zwischen dem ersten kapazitiven Sensor und dem Insassen unter Verwendung des ersten Signals. Ein zweiter kapazitiver Sensor ist auf einer Seite der Insassenstelle angeordnet und fühlt einen zweiten Kapazitätswert. Eine zugehörige Antriebs-/Überwachungsschaltung liefert ein zweites Signal, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bildet. Die Steuervorrichtung bestimmt aus dem zweiten Signal, ob der zweite Kapazitätswert eine Anzeige dafür bildet, daß ein Insasse nahe dem zweiten kapazitiven Sensor vorhanden ist. Die Steuervorrichtung bestimmt einen zweiten Abstand zwischen dem zweiten kapazitiven Sensor und dem Insassen unter Verwendung eines zweiten Signals. Die Steuervorrichtung bestimmt aus mindestnes einem ersten und zweiten Signal, ob der Insassentyp ein Kind in einem Kindersitz ist. Die Steuervorrichtung ...
Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Insassenabfühlung zur Verwendung bei einem
Fahrzeuginsassenrückhaltesystem, und die Erfindung bezieht sich insbesondere
auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bestimmung bestimmter Charakteri
stika oder Eigenschaften eines Fahrzeuginsassen zum Zwecke der Steuerung
eines aufblasbaren Rückhaltemoduls eines Rückhaltesystems.
Fahrzeuginsassenrückhaltesysteme mit einer betätigbaren Rückhaltevorrichtung
sind bekannt. Eine spezielle Bauart eines betätigbaren Rückhaltesystems um
faßt ein aufblasbares Rückhaltemodul. Eine aufblasbare Rückhaltevorrichtung
des Moduls wird üblicherweise als ein Airbag bezeichnet und ist innerhalb des
Fahrgastraums eines Fahrzeugs zum Zwecke des Aufblasens angeordnet. Das
Rückhaltemodul besitzt eine Aufblasströmungsmittelquelle und ein elektrisch
betätigbaren Zünder, der auch als ein Zündelement oder squib bezeichnet wird.
Das Insassenrückhaltesystem weist ferner einen Kollisions/Zusammen
stoßsensor auf, um das Auftreten eines Fahrzeugzusammenstoßzustandes ab
zufühlen und um ein den Zusammenstoßzustand anzeigendes elektrisches Si
gnal zu liefern. Wenn der Sensor anzeigt, daß das Fahrzeug sich in einem Zu
sammenstoßzustand befindet, der das Aufblasen des Airbags erforderlich macht
um beim Schutz des Fahrzeuginsassen zu helfen ("Einsatzzusammenstoßzu
stand") so wird ein elektrischer Strom von hinreichender Größe und Dauer durch
den Zünder zum Zwecke des Zündens desselben geleitet. Wenn der Zünder ge
zündet ist, so aktiviert er eine Strömungsmittelquelle (beispielsweise durch Zün
den eines brennbaren Gases oder einer Wärme erzeugenden Zusammenset
zung und/oder durch Öffnung eines Behälters von Druckgas). Die Aufblasströ
mungsmittelquelle ist betriebsmäßig mit dem Airbag gekoppelt und bläst bei Ak
tivierung den Airbag auf.
Es sind mehrere Fahrzeuginsassenrückhaltesysteme bekannt, die einen Insas
senpositionssensor und eine Steuervorrichtung verwenden, und zwar zur Steue
rung eines zugehörigen Rückhaltemoduls ansprechend auf eine abgefühlte Po
sition eines Fahrzeuginsassen. Der Insassenpositionssensor für ein solches Sy
stem ist ein Ultraschallsensor, ein Infrarotsensor oder ein Sitzsensor. Anspre
chend auf die abgefühlte Insassenposition wird die Zeitsteuerung des Airbagein
satzes, der Druck des aufgeblasenen Airbags, die Zielrichtung des Airbags
und/oder die Abschaltung des Airbags gesteuert. Diese einstellbaren Aspekte
stellen gemeinsam das dynamische Profil des Airbags ein. Ein Rückhaltesystem
mit einstellbaren Aspekten wird üblicherweise als ein "kluges" oder "smartes"
Rückhaltesystem bezeichnet.
Ein Beispiel eines Systems mit einem einstellbaren dynamischen Profil ist im US
Patent 5, 232, 243 an Blackurn et al. gezeigt. Dieses Patent beschreibt, daß es
nicht stets wünschenswert ist den Airbag mit 100% des Aufblasströmungsmittels
(beispielsweise Gas) aufzublasen, welches von einer Aufblasströmungsmittel
quelle geliefert wird. Das in der '243 beschriebene System steuert die Gasmen
ge die den Airbag ansprechend auf das detektierte Gewicht des Insassen auf
bläst. Ein weiteres System ist im US Patent 5, 330, 226 an Gentry et al. be
schrieben. Gemäß diesem System wird die Gasmenge, die den Airbag aufbläst
entsprechend der detektierten Insassenposition gesteuert.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung vor um mindestens eine der
folgenden Größen zu bestimmen: Vorhandensein, Typ und Größe eines in einem
Fahrzeug vorhandenen Fahrzeuginsassen. Erste kapazitive Sensormittel ange
ordnet in einer Instrumententafel oder im Armaturenbrett des Fahrzeugs, das
sich auf einer ersten Seite einer Insassensitzposition im Fahrzeug befindet, füh
len einen ersten Kapazitätswert ab und liefern ein erstes Signal, welches eine
Anzeige für den ersten Wert bildet. Mittel bestimmen aus dem ersten Signal, ob
der erste Kapazitätswert eine Anzeige dafür bildet, daß ein Insasse nahe der er
sten kapazitiven Sensormittel sich befindet. Ein Mittel bestimmt einen ersten Ab
stand zwischen den ersten Sensormitteln und dem in der Nähe vorhandenen In
sassen unter Verwendung des ersten Signals. Zweite kapazitive Sensormittel
angeordnet an einer zweiten Seite der Insassensitzstelle fühlen einen zweiten
Kapazitätswert ab und liefern ein zweites Signal welches eine Anzeige für den
zweiten Wert liefert. Mittel bestimmen aus dem zweiten Signal, ob der zweite
Kapazitätswert eine Anzeige dafür bildet, daß der Insasse nahe dem zweiten
Kapazitätssensormittel sich befindet. Mittel bestimmen einen zweiten Abstand
zwischen den zweiten Sensormitteln und den sich in der Nähe befindenden
Fahrzeuginsassen unter Verwendung des zweiten Signals.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung vorgesehen
zur Bestimmung eines leeren Fahrzeugsitzes. Erste kapazitive Sensormittel an
geordnet an einer ersten Seite einer Insassensitzposition fühlen einen ersten
Kapazitätswert ab und liefern ein erstes Signal, welches eine Anzeige bildet für
den ersten Kapazitätswert. Mittel bestimmen ob der Sitz leer ist, unter Verwen
dung des ersten Signals. Zweite kapazitive Sensormittel angeordnet an einer
zweiten Seite der Insassensitzposition fühlen einen zweiten Kapazitätswert ab
und liefern ein zweites Signal, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazi
tätswert bildet. Mittel bestimmen ob der Sitz leer ist, und zwar unter Verwendung
des zweiten Signals.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung vorgesehen
zum Bestimmen von Insasseneigenschaften eines Fahrzeuginsassen. Erste ka
pazitive Sensormittel angeordnet an einer ersten Seite der Insassensitzstelle
fühlen einen ersten Kapazitätswert ab, der sich von dem Insassen her ableitet
und liefern ein erstes Signal, welches eine Anzeige bildet für diesen ersten Wert.
Mittel bestimmen einen ersten Abstand zwischen den ersten Sensormitteln und
dem Insassen, und zwar unter Verwendung des ersten Signals. Zweite kapaziti
ve Sensormittel angeordnet an einer zweiten Seite der Insassensitzstelle fühlen
einen zweiten Kapazitätswert ab, der sich aus dem Insassen ergibt und liefern
ein zweites Signal, welches eine Anzeige für den zweiten Wert bildet. Mittel be
stimmen einen zweiten Abstand zwischen den zweiten Sensormitteln und dem
Insassen unter Verwendung des zweiten Signals. Mittel bestimmen charakteri
stische Werte des Insassen unter Verwendung der ersten und zweiten be
stimmten Abständen. Die charakteristischen Werte umfassen folgendes: Typ,
Größe und Gewicht des Insassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung
zur Bestimmung des Typs eines Fahrzeuginsassen vorgesehen. Erste kapazitive
Sensormittel angeordnet an einer ersten Seite einer Insassensitzposition fühlen
einen ersten Kapazitätswert ab, und zwar in einem Raum benachbart zu den er
sten Sensormitteln und liefern ein erstes Signal, welches eine Anzeige bildet für
den ersten Kapazitätswert. Zweite kapazitive Sensormittel angeordnet an einer
zweiten Seite der Insassensitzposition fühlen einen zweiten Kapazitätswert ab,
und zwar in einem Raum benachbart zu den zweiten Sensormitteln und liefern
ein zweites Signal, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert liefert.
Mittel bestimmen ob der Insasse ein Kind ist, in einem Kindersitz unter Verwen
dung der ersten und zweiten Signale.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren vorgesehen zur
Bestimmung von mindestens einem der folgenden Werte: Vorhandensein, Typ
und Größenwert eines Fahrzeuginsassen angeordnet innerhalb eines Fahr
zeugs. Ein erster Kapazitätswert wird durch erste kapazitive Sensormittel abge
fühlt und zwar angeordnet an einer ersten Seite einer Insassensitzstelle inner
halb des Fahrzeugs. Ein erstes Signal wird geliefert, welches eine Anzeige für
den ersten Kapazitätswert bildet. Eine Bestimmung wird vorgenommen und zwar
aus dem ersten Signal, ob der erste Kapazitätswert eine Anzeige dafür bildet,
daß ein Insasse in der Nähe des ersten kapazitiven Sensor sich befindet. Ein er
ster Abstand zwischen dem ersten Sensormittel und den in der Nähe angeord
neten Insassen wird bestimmt, und zwar unter Verwendung des ersten Signals.
Ein zweiter Kapazitätswert wird durch zweite kapazitive Sensormittel abgefühlt,
und zwar angeordnet an einer zweiten Seite der Insassensitzstelle. Ein zweites
Signal wird geliefert, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bil
det. Eine Bestimmung wird vorgenommen, und zwar aus dem zweiten Signal, ob
der zweite Kapazitätswert eine Anzeige bildet für den Insassen angeordnet nahe
dem zweiten kapazitiven Sensor. Ein zweiter Abstand zwischen den zweiten
Sensormitteln und den in der Nähe sich befindlichen Insassen wird unter Ver
wendung des zweiten Signals bestimmt. Eine Bestimmung wird dahingehend
gemacht, ob der Insassentyp ein Kind in einem Kinderrückhaltesitz ist. Die Be
stimmung hinsichtlich des Insassentyps wird vorgenommen aus mindestens ei
nem der ersten und zweiten Signale, basierend auf mindestens einem der ersten
und zweiten Kapazitätswerte der ersten und zweiten Signale. Ein Größenwert
des Insassen wird bestimmt unter Verwendung der ersten und zweiten be
stimmten Abständen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren vorgesehen zur
Bestimmung von Insasseneigenschaften eines Fahrzeuginsassen. Ein erster
Kapazitätswert der sich aus dem Insassen ergibt, wird abgefühlt und zwar mit
ersten kapazitiven Sensormitteln angeordnet an einer ersten Seite einer Insas
sensitzstelle. Ein erstes Signal wird geliefert, welches eine Anzeige für den er
sten Kapazitätswert bildet. Ein erster Abstand zwischen den ersten Sensormit
teln und dem Insassen wird bestimmt, und zwar unter Verwendung des ersten
Signals. Ein zweiter Kapazitätswert der sich aus dem Insassen ableitet, wird ab
gefühlt mittels zweiter kapazitiver Sensormittel angeordnet an einer zweiten
Seite der Insassensitzstelle. Ein zweites Signal wird vorgesehen, welches eine
Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bildet. Ein zweiter Abstand zwischen
den zweiten Sensormitteln und dem Insassen wird bestimmt unter Verwendung
des zweiten Signals. Charakteristische Werte des Insassen werden unter Ver
wendung der ersten und zweiten bestimmten Abstände bestimmt. Die charakte
ristischen Werte umfassen: den Typ, die Größe und das Gewicht des Insassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren vorgesehen zur
Bestimmung eines Insassentyps des Fahrzeuginsassen. Ein erster Kapazitäts
wert wird durch erste Sensormittel abgefühlt, und zwar für einen Raum benach
bart zu den ersten Sensormitteln und angeordnet an einer ersten Seite einer In
sassensitzstelle. Ein erstes Signal wird geliefert, welches eine erste Anzeige für
den ersten Kapazitätswert bildet. Ein zweiter Kapazitätswert wird durch zweite
Sensormittel abgefühlt, und zwar für einen Raum benachbart zu den zweiten
Sensormitteln und angeordnet an einer zweiten Seite der Fahrzeuginsassensitz
stelle. Ein zweites Signal wird vorgesehen, welches eine Anzeige bildet für den
zweiten Kapazitätswert. Eine Bestimmung wird vorgenommen, ob der Insasse
ein Kind in einem Kindersitz ist. Die Bestimmung wird vorgenommen unter Ver
wendung der ersten und zweiten Signale.
Weitere Vorteile, Ziele und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Be
schreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen; in der Zeich
nung zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfin
dung in einem einen Insassen aufweisenden Fahrzeug;
Fig. 2 ein schematisches Schaltungsdiagramm einer der in Fig. 1 gezeig
ten Antriebs-/Überwachungsschaltungen;
Fig. 3 ähnlich zu Fig. 1 einen Insassen mit einem Gewicht, welches sich
von dem Insassen der Fig. 1 unterscheidet;
Fig. 4 und 5 ähnlich Fig. 1, und zwar Insassen unterschiedlicher Insas
sentypen vom Insassen der Fig. 1 zeigend;
Fig. 6 eine schematische Darstellung einer Steuermatrix verwendet inner
halb einer Steuervorrichtung der Fig. 1; und
Fig. 7 und 8 Flußdiagramme für Verfahren die innerhalb der Steuervor
richtung der Fig. 1 ausgeführt werden.
Ein Insassenrückhaltesystem 10 ist schematisch in einem Fahrzeug 12 in Fig. 1
gezeigt. Das Rückhaltesystem 10 ist für einen Fahrzeuginsassen 14 vorgese
hen, der ein Frontsitzpassagier ist und der auf einem Fahrzeugsitz 16 innerhalb
des Fahrzeugs 12 sitzt. Innerhalb des Systems 10 ist ein betätigbares Insassen
rückhaltemodul 18 vorgesehen, welches eine aufblasbare Rückhaltevorrichtung
20 aufweist. Typischerweise ist die aufblasbare Rückhaltevorrichtung 20 ein Air
bag oder Gassack.
Vor dem Aufblaseinsatz ist der Airbag 20 gefaltet und innerhalb des Armaturen
bretts 22 aufbewahrt oder gespeichert, wie dies im Stand der Technik bekannt
ist. Eine Aufblasströmungsmittelquelle, wie beispielsweise ein inertes Gas, ist
betriebsmäßig mit dem Airbag 20 verbunden. Aufblasströmungsmittel von der
Quelle, welches durch die Verbrennung von pyrotechnischen Material und/oder
freigegeben aus einem unter Druck stehenden Behälter erzeugt werden kann,
füllt den Airbag 20 auf einen aufgeblasenen Zustand innerhalb eines Fahrga
straums 24 des Fahrzeugs 12. Sobald der Airbag 20 aufgeblasen ist, wie dies
während eines Fahrzeugzusammenstoßes der Fall ist, hilft dieser bei der Rück
haltung des Insassen 14.
Das Rückhaltemodul 18 ist von einer Bauart, die im Stand der Technik als "smart
restraint" ("kluge Rückhaltung") bekannt ist, und zwar insofern, als das Rück
haltemodul mindestens einen einstellbaren Aspekt 26 besitzt. Beispielsweise
kann der einstellbare Aspekt der Einsatz des Airbags 20 sein. Beispiele für die
Airbageinsatzeinstellung sind die Einstellung hinsichtlich der Aufblaszeitsteue
rung, die Einstellung hinsichtlich des Aufblasdruckes, die Einstellung hinsichtlich
der Lage des aufgeblasenen Airbags 20 relativ zum Insassen 14 und schließlich
das Unterdrücken des Einsatzes des Airbags. Ein spezielles Beispiel der Ein
stellung der Aufblaszeitsteuerung ist die Steuerung der Initiierzeit des Air
bagaufblasvorgangs unter Verwendung eines ausgewählten Bestimmungsalgo
rithmus.
Ein spezielles Beispiel des Einstellens des Aufblasdrucks ist die Steuerung einer
Aufblasströmungsmittelquelle, um eine gesteuerte oder vorgewählte Menge an
Aufblasströmungsmittel für den Airbag 20 vorzusehen, beispielsweise ein Rück
haltesystem mit einer Vielzahl von gesondert steuerbaren Aufblasströmungs
mittelquellen. Ein weiteres spezielles Beispiel der Einstellung des Aufblasdrucks
ist die Steuerung eines Druckentlastungsventils, welches das Aufblasströ
mungsmittel weg von dem Airbag 20 abläßt. Ein spezielles Beispiel der Einstel
lung einer Airbagpositionierung ist die Steuerung von Positioniermotoren die das
Airbagmodul nach links oder rechts innerhalb des Armaturenbretts 22 ver
schwenken. Ein weiteres spezielles Beispiel der Einstellung der Airbag
positionierung ist die Bewegung des gesamten Rückhaltemoduls zu dem Insas
sen hin oder von diesem weg. Die dynamische Profilsteuerung wird erreicht
durch die steuerbare Leitung von Aufblasströmungsmittel in den Airbag in vorbe
stimmten Zonen innerhalb des Airbags oder durch die Steuerung der Anzahl und
die Zeitsteuerung des Betriebs einer Vielzahl von Aufblasströmungsmittelquellen
und Ablaßventilen.
Die Steuerung des Rückhaltemoduls 18 zur Einstellung der oder des einstellba
ren Aspektes bzw. der einstellbaren Aspekte 26 zur Bewirkung oder Verursa
chung der Betätigung des Rückhaltemoduls erfolgt durch eine Steuervorrichtung
27. Die Steuervorrichtung 27 liefert Steuersignale 28 an das Rückhaltemodul 18.
In einem Beispiel ist die Steuervorrichtung 27 ein Mikrocomputer. Die Steuervor
richtung 27 empfängt einen Abfühleingang oder eine Abfühleingangsgröße von
mehreren Quellen und macht unter Verwendung der Abfühleingangsgröße Ent
scheidungen hinsichtlich der Rückhaltemodulsteuerung (beispielsweise betätigt
die Steuervorrichtung einen Zusammenstoßalgorithmus).
Eine der Abfühleingangsquellen für die Steuervorrichtung 27 ist ein Sensor 30,
der einen Fahrzeugzustand abfühlt, für den der Insasse 14 zurückzuhalten ist.
Der Sensor 30 liefert ein Signal 32 an die Steuervorrichtung 27, welches für den
abgefühlten Fahrzeugzustand eine Anzeige bildet. In einem Beispiel, welches in
den Figuren dargestellt ist, ist der Sensor 30 ein Kollisions-/Zusammenstoß
sensor und fühlt einen Zustand ab, der für eine Fahrzeugkollision eine Anzeige
bildet. Vorzugsweise ist der Kollisionssensor 30 ein Beschleunigungsmesser und
das Signal 32 ist ein elektrisches Signal mit einer Charakteristik oder Eigen
schaft (beispielsweise Spannung, Frequenz, usw.), welche eine Anzeige bildet
für die abgefühlte Zusammenstoßverzögerung. In einem weiteren Beispiel fühlt
der Sensor 30 einen Zustand ab, der eine Anzeige für einen Überrollvorgang des
Fahrzeugs bildet. Es sei bemerkt, daß ein Fachmann erkennt, daß das Rück
haltesystem 10 eine Vielzahl von Sensoren 30 haben könnte, die Signale 32 an
die Steuervorrichtung 27 liefern, welche eine Anzeige für unterschiedliche Fahr
zeugzustände oder Bedingungen liefern, für die der Insasse 14 zurück gehalten
werden soll. Aus Gründen der Klarheit wird hier im folgenden nur ein einziger
Kollisionssensor 30 erläutert, und zwar zusammen mit seinem Kollisionsanzei
gesignal 32.
Die Steuervorrichtung 27 analysiert das Ausgangssignal 32 vom Kollisionssen
sor 30 und bestimmt ob ein Einsatzzusammenstoßzustand auftritt. Ein Einsatz
zusammenstoßzustand ist ein solcher bei dem der Einsatz eines Airbags er
wünscht ist, um die Rückhaltefunktion des Rückhaltesystems 10 für den Insas
sen 14 zu verbessern. Es wird ins Auge gefaßt, daß irgendeiner von mehreren
bekannten Zusammenstoßalgorithmen verwendet werden kann, um den Einsatz
zusammenstoßzustand oder das Einsatzzusammenstoßereignis zu bestimmen.
Beispiele solcher Algorithmen sind im Stand der Technik bekannt und werden
hier aus Gründen der Kürze nicht diskutiert.
Andere Abfühleingangsgrößen für die Steuervorrichtung 27 können durch einen
Sitzpositionssensor 34 über ein Signal 36 und durch einen Sitzrücklehnenwin
kelsensor 38 über ein Signal 40 vorgesehen werden. Das Signal 36 von dem
Sitzpositionssensor 34 bildet eine Anzeige für die Lage des Sitzes 16 bezüglich
des Körpers des Fahrzeugs 12 und somit bildet dieses Signal eine Anzeige für
die Lage oder Position des Sitzes relativ zu den Teilen des Fahrzeugs die be
züglich des Körpers fest sind. Das Signal 36 bildet daher auch eine Anzeige für
den Abstand zwischen dem Sitz und dem Armaturenbrett 22.
Das Signal 40 vom Sitzrücklehnenwinkelsensor 38 ist eine Anzeige für die Grö
ße der Sitzrücklehnenneigung (d. h. des Neigungswinkels der Rücklehne). Die
im Signal 40 enthaltene Information ist brauchbar zur Bestimmung des Abstan
des zwischen der Sitzrücklehne des Sitzes 16 und dem Armaturenbrett 22. Die
Steuervorrichtung 27 kann die Information aus den Signalen 36 und 40 verwen
den, um die Abstände zwischen dem Rückhaltemodul 18 und der Sitzrücklehne
des Sitzes 16 zu bestimmen.
Abfühleingangsgrößen für die Steuervorrichtung werden auch durch eine Viel
zahl von kapazitiven Sensorantriebs-/Überwachungsschaltungen 42A-42D
über Signal 44A-44D geliefert. Jede Treibe- oder Antriebs-/Überwachungs
schaltung 42A-42D ist jeweils mit einem kapazitiven Sensor 46A-46D asso
ziiert. Die Signale 44A-44D werden durch die Steuervorrichtung 27 dazu ver
wendet, um Insasseninformation zur Verwendung innerhalb des Rückhaltesy
stems 10 zu unterscheiden, und zwar in erfindungsgemäßer Art und Weise. So
mit bilden die kapazitiven Sensoren 46A-46D, die Antriebs-/Überwachungs
schaltung 42A-42D und die Steuervorrichtung 27 eine Vorrichtung 47 zur Un
terscheidung von Insassencharakteristika. Vorzugsweise ist, wie in dem offen
barten Ausführungsbeispiel gezeigt, die Vorrichtung 47 Teil des Rückhaltesy
stems 10.
Innerhalb der Vorrichtung 47 hat jeder kapazitive Sensor 46A-46D die Funktion
des Abfühlens des Vorhandenseins eines Insassen und die Zusatzfunktion oder
damit zusammenhängende Funktion des Abfühlens des Abstandes zwischen
dem entsprechenden kapazitiven Sensor und dem Insassen und zwar zur Ver
wendung bei der Bestimmung der Art oder des Typs des Insassen und be
stimmter Insassencharakteristika. Die kapazitiven Sensoren 46A-46D sind in
einer "umgebenen" Anordnung um die Insassenstelle herum oder an dieser an
geordnet, die zu überwachen ist. Das Umgeben hinsichtlich der Insassenstelle
liefert Information bezüglich des Insassen 14 zur Bestimmung einer Insassen
charakterisierung.
Das in den Figuren gezeigte Ausführungsbeispiel der Erfindung besitzt vier (4)
kapazitive Sensoren 46A-46D. Ein erster kapazitiver Sensor 46A ist in dem
Armaturenbrett 22 angeordnet und zweite bis vierte kapazitive Sensoren
46B-46D sind in einer Vertikalanordnung in der Rückenlehne des Sitzes 16 angeord
net. Eine unterschiedliche Anzahl von kapazitiven Sensoren kann jedoch ver
wendet werden und die kapazitiven Sensoren können an anderen die Insassen
stelle "umgebenen" Stellen angeordnet sein. Beispielsweise können kapazitive
Sensoren in einem Sitzkissen oder Sitzboden, einer Armlehne, einem Dachteil,
einer Tür und, wenn das System für ein Fahrzeugfahrer vorgesehen ist, in einem
Lenkrad angeordnet sein. Beispiele solcher anderen kapazitiven Sensoren (d. h.
46E-46H) sind gestrichelt in den Fig. 1 und 3 bis 5 gezeigt, und zwar an
geordnet auf einer passagierseitigen Tür des Fahrzeugs 12 (d. h. an der entfernt
gelegenen Seite des Insassens, gemäß den Figuren). Die Struktur und der Be
trieb der anderen kapazitiven Sensoren 46E-46H ist ähnlich zur Struktur und
den Betrieb der kapazitiven Sensoren 46A-46D und eine Diskussion wird des
halb aus Gründen der Kürze weggelassen.
Jeder der kapazitiven Sensoren 46A-46D besitzt eine ähnliche oder gleicharti
ge Struktur und deshalb wird nur die Struktur oder der Aufbau des ersten kapa
zitiven Sensors 46A wiederum aus Gründen der Kürze beschrieben. Ebenfalls ist
jede der Antriebs-/Überwachungsschaltung 42A-42D von gleichen oder ähnli
chen Aufbau und Funktion, so daß aus Gründen der Kürze hier nur die Antriebs-/
Überwachungsschaltung 42A mit dem ersten kapazitiven Sensor 46A erläutert
wird.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel des ersten kapazitiven Sensor 46A und seiner zugehöri
gen oder assoziierten Antriebs-/Überwachungsschaltung 42A. Innerhalb des er
sten kapazitiven Sensors 46A ist eine Kondensatorplatte 48, die auch als Kapa
zitätsabfühlelektrode bezeichnet wird, an einem Leitungsschirm 50 mit einer Iso
lierschicht 52 sandwichartig zwischen der Kondensatorplatte und dem Schirm
angeordnet, angebracht. Obwohl das Glied 48 als eine Platte oder eine Elektro
de bezeichnet wird, und obwohl das Glied 50 als eine Abschirmung bezeichnet
wird, sind sie beide vorzugsweise aus leitenden Materialien hergestellt, und so
abgeschieden auf der Isolierschicht 52 unter Verwendung der Drucktechnik für
flexible Schaltungen.
Eine hinreichende elektrische Verbindung existiert zwischen dem Insassen 14
und dem Körper des Fahrzeugs 12, so daß der Insasse 14 zu der elektrischen
Fahrzeugerde kapazitiv gekoppelt ist. Die kapazitive Kopplung des Insassen 14
ist schematisch in Fig. 2 als ein effektiver Kondensator 54 dargestellt. Der Kapa
zitätswert des effektiven Kondensators 54 ist ein relativ fester Wert. Eine hinrei
chende oder ausreichende elektrische Verbindung existiert ebenfalls zwischen
dem Insassen 14 und der Kapazitätsabfühlelektrode 48, so daß der Insasse und
die Elektrode 48 einen variablen effektiven Kondensator 56 bilden. Der Kapazi
tätswert des variablen effektiven Kondensators 56 steht funktionsmäßig mit dem
Abstand zwischen dem Insassen 14 und der Kapazitätsabfühlelektrode 48 in
Verbindung. Wenn kein Insasse vorhanden ist oder wenn ein Insasse vorhanden
ist, aber nicht innerhalb der Abfühlgrenzen des kapazitiven Sensor, so tritt nur
ein relativ niedriger Umgebungskapazitätswert auf.
Die assoziierte Antriebs-/Monitor- oder Überwachungsschaltung 42A ist be
triebsmäßig mit dem leitenden Schirm 50 und der Kapazitätsabfühlelektrode 48
verbunden. Die Antriebs-/Monitor- oder Überwachungsschaltung 42A mißt den
Wert des variablen effektiven Kondensators 56 der seinerseits eine Anzeige bil
det für den Abstand zwischen dem Insassen 14 und der Elektrode 48. Die An
triebs-/Monitor- oder Überwachungsschaltung 42A liefert ein Signal 44A an die
Steuervorrichtung 27. Das Signal 44A hat einen Wert der eine Anzeige für den
überwachten Kapazitätswert des effektiven Kondensators 56 bildet.
Die Antriebs-/Monitor- oder Überwachungsschaltung 42A weist eine regulierte
oder geregelte Spannungsquelle 62 auf die betriebsmäßig mit der (nicht gezeigt)
Fahrzeugbatterie verbunden ist. Der Ausgang der Spannungsquelle 62 ist mit
einem "step-up" oder Aufwärts-Konverter 64 verbunden. Ein erhöhter Span
nungspegel wird benötigt, um die Fähigkeit des ersten kapazitiven Sensors 46A
zu vergrößern einen Insassen mit einem relativ großen Abstand von dem ersten
kapazitiven Sensor 46A (beispielsweise einem Abstand weiter als 1 Zoll weg)
abzufühlen. Der Ausgang des Aufwärts-Konverters 64 wird dazu verwendet, um
zwei Operationsverstärker 66 und 68 und die Antriebs-/Monitor- oder Überwa
chungsschaltung 42A mit Leistung zu versorgen. Der Ausgang des Auf
wärts-Konverters 64 ist ebenfalls mit einer Puffer-/Dividierschaltung 70 verbunden. Die
Puffer-/Dividierschaltung 70 ist ein Spannungsteilerwiderstandsnetzwerk, das
mit einem Spannungsfolger gepuffert ist. Die Puffer-/Dividierschaltung 70 wird in
der Antriebs-/Monitor- oder Überwachungsschaltung 42A dazu verwendet, um
zu gestatten, daß ein Widerstand-Kondensator-("RC")-Oszillatorkreis oder
Schaltung 72 ein Ausgangssignal besitzt mit einer symmetrischen Schwingung
um eine Null-Ausgangsgröße.
Die Kapazitätsabfühlelektrode 48 und der Schirm 50 werden innerhalb der
RC-Oszillatorschaltung 72 betrieben. Der variable effektive Kondensator 56 (d. h.
zwischen der Kapazitätsabfühlelektrode 48 und dem Insassen 14) funktioniert
als der Kondensator in der RC-Oszillatorschaltung 72. Die Komponenten aus der
RC-Oszillatorschaltung 72 sind so ausgewählt, daß eine Schwingung oder Os
zillation erzeugt wird, und zwar vorzugsweise im Bereich von 20 bis 100 kHz.
Die Abschirmung 50 wird mit der gleichen Spannung wie die Kapazitätsabfühle
lektrode 48 durch eine Spannungsfolgeschaltung 74 betrieben, um so jedwedes
elektrisches Potential zwischen der Abschirmung 50 und der Elektrode 48 zu
verhindern. Der Zweck der Abschirmung 50 ist das Fokusieren des elektrischen
Feldes 76A (Fig. 1) der Kapazitätsabfühlelektrode 48, wodurch gestattet wird,
daß ein Abfühlen des Insassen mit einem größeren Abstand gestattet wird.
Die Abschirmung 50 (Fig. 2) ist mit der Fahrzeugerde verbunden, und zwar über
einen Widerstand 78 mit hoher Impedanz, beispielsweise 1 bis 22 M Ohm. Diese
Hochimpedanzverbindung gestattet das Abfließen von Ladung von der Abschir
mung 50. Das Abfließen der Ladung von der Abschirmung 50 stellt sicher, daß
der Kapazitätswert und der RC Schaltungseinstellpunkt (d. h. die Mittelfrequenz
des Oszillators) sich nicht ändern.
Der Ausgang der RC-Oszillatorschaltung 72 ist mit einem "step-down" oder Ab
wärts-Konverter 80 verbunden. Die Ausgangsgröße des Abwärts-Konverters 80
ist das Signal 44A und ist ein Oszillationssignal mit einer Frequenz, welche eine
Anzeige bildet für:
- (1) das Vorhandensein des Insassen 14 und
- (2) des Abstandes zwischen dem Insassen 14 und der Kapazitätsabfühlelektrode 48 und somit dem Armaturenbrett 22. Der Konverter 80 bringt die Spannungspe gel herunter, in einen Bereich, der sicher durch die Steuervorrichtung 27 verar beitet werden kann.
Eine Ausgangsfrequenz des Signals 44A oberhalb einer vorbestimmten Schwel
lenfrequenz ist eine Anzeige für das Nichtvorhandensein eines Insassen. Eine
Ausgangsfrequenz des Signals 44A unterhalb der vorbestimmten Schwellenfre
quenz ("Insassenvorhandenseinsschwelle") ist eine Anzeige für das Vorhanden
sein eines Insassen. Die Ausgangsfrequenz nimmt ab, wenn der Abstand zwi
schen dem Insassen 14 und der Elektrode 48 abnimmt und ist somit eine Anzei
ge für den Abstand zwischen dem ersten kapazitiven Sensor 46A und dem In
sassen. Die anderen Antriebs-/Monitor- oder Überwachungsschaltungen
42B-42D liefern ähnliche bzw. gleiche Informationen über die entsprechenden Si
gnale 44B-44D, und zwar hinsichtlich des detektierten Nichtvorhanden
seins/Vorhandenseins des Insassen 14 und der Abstände zwischen den ent
sprechenden kapazitiven Sensoren 46B-46D und dem Insassen. Die Fre
quenzschwellen (die Insassenvorhandenseinsschwellen) assoziiert mit den er
sten bis vierten Signalen 44A-44D werden ausgewählt, und zwar teilweise ba
sierend auf der Größe des Gebietes oder der Fläche, welches durch den ent
sprechenden Sensor überwacht werden muß. Die Frequenzschwellen können für
unterschiedliche Signale 44A-44D unterschiedlich sein. Auch können die Si
gnale mit unterschiedlichen Frequenzen zu unterschiedlichen Zeiten gepulst
sein.
Die in den Signalen 44A-44D von den Antriebs-/Monitor- oder Überwachungs
schaltungen 42A-42D (die eine Anzeige für das Nichtvorhanden
sein/Vorhandensein des Insassen 14 und dessen Abstand vorsehen) enthaltene
Information wird innerhalb der Steuervorrichtung 27 verarbeitet, um eine Be
stimmung hinsichtlich des Vorhandenseins eines Insassen vorzunehmen, und
um bestimmte Eigenschaften oder Charakteristika des Insassen zu bestimmen.
Speziell sind die Eigenschaften oder Charakteristika die durch die Steuervor
richtung 27 bestimmt werden, die Art oder der Typus des Insassen, die Position
des Insassen, die Oberkörpertiefe oder Dicke des Insassen (zur Bestimmung
des Umfangs und des Gewichts des Insassen) und das Nichtvorhandensein ei
nes Insassen (d. h. der Sitz ist leer).
Das Vorhandensein eines Insassen wird durch mindestens eines der Signale
44A-44D angezeigt, welches seine Frequenz unterhalb seines entsprechenden
Schwellenwertes besitzt. Für einen erwachsenen Insassen 14 (beispielsweise
einen durchschnittlich gebauten Erwachsenen, Fig. 1 oder einen etwas dicken
Erwachsenen 14H, Fig. 3) besitzt jedes der Signale 44A-44D einen Fre
quenzwert unterhalb der entsprechenden Insassenvorhandenseinsschwelle. Für
einen nach vorne weisenden Kinderinsassen 14C (Fig. 4, beispielsweise ein
Kind in einem Verstärkungssitz 84 auf dem Fahrzeugsitz 16) würde jedes der
Signale 44A, 44C und 44D einen Frequenzwert besitzen unterhalb der entspre
chenden Insassenvorhandenseinsschwelle. In jeder dieser Situationen bestimmt
die Steuervorrichtung 27, daß der Insassentyp ein Passagier ist, der in einer
Vorwärtsrichtung sitzt. Für die Situation gemäß Fig. 4 bestimmt die Steuervor
richtung 27 ferner, daß der Insassentyp ein Kind ist, da die Frequenz des Si
gnals 44B oberhalb der zugehörigen Frequenzschwelle liegt. Für einen Kinderin
sassen 14I (Fig. 5) in einem nach hinten weisenden Kindersitz (RFIS) 86, gibt
nur der vierte kapazitive Sensor 46D ein Signal unterhalb seiner zugehörigen In
sassenvorhandenseinsschwelle aus. Die Steuervorrichtung 27 bestimmt, daß
der Insassentyp ein Kind in einem RFIS (rearward facing infant seat = ein nach
hinten weisenden Kindersitz) ist, da nur die Frequenz des Signals 44D unterhalb
der zugehörigen Frequenzschwelle liegt. Wenn die Steuervorrichtung 27 be
stimmt, daß der Insasse ein Kind in einem RFIS ist, so kann das Rückhaltemo
dul 18 abgeschaltet werden.
Die Steuervorrichtung 27 "weiß" (beispielsweise zuvor gespeicherte für das
Fahrzeug spezifische Daten, gespeichert in einem Speicher 88 der Steuervor
richtung) die Position des ersten kapazitiven Sensors 46A bezüglich des Rück
haltemoduls 18. Sie kann die Position der zweiten bis vierten kapazitiven Senso
ren 46B-46D berechnen (d. h. über die Eingangsgröße von dem Sitzpositions
sensor 34 und dem Sitzrückenlehnenwinkelsensor 38) relativ zu dem Rückhal
temodul 18. Die Steuervorrichtung ist somit in der Lage die Position des Insas
sen 14 zu bestimmen, und zwar relativ zu dem Rückhaltemodul unter Verwen
dung einfacher Mathematik. Anders ausgedrückt analysiert die Steuervorrich
tung 27 die Störung in dem umgebenen elektrischen Feld (d. h. kein Insasse
vorhanden) wie es durch die eine Anzeige für den Abstand bildenden Frequen
zen der Signale repräsentiert ist, um eine Insassenpositionscharakterisierung zu
schaffen. Speziell wird der Abstand des Insassen von jedem der Sensoren dazu
verwendet, um die Außengrenzen des Insassen zu markieren. Es sei bemerkt,
daß eine weniger genaue Methode dadurch verwendet werden könnte, daß man
die Sitzpositionssensoren nicht verwendet.
Die Steuervorrichtung 27 schätzt das Gewicht des Insassen 14 durch Berechnung
einer Oberkörperdimension des Insassen (beispielsweise durch kartenmäßiges
Auftragen der Außenoberfläche des Torsos oder Oberkörpers). In dem darge
stellten Ausführungsbeispiel wird beispielsweise die Tiefe oder die Dicke (vgl. Fig.
3) des Oberkörpers durch folgendes bestimmt:
- (1) Bestimmung des Gesamtabstandes zwischen dem ersten kapazitiven Sensor 46A und einem der zweiten bis vierten kapazitiven Sensoren in der Sitzrüc kenlehne (beispielsweise des dritten kapazitiven Sensors 46C) in der Rüc kenlehne;
- (2) Bestimmen des Abstandes von dem ersten kapazitiven Sensor 46A zu der Vorderseite des Oberkörpers des Insassen 14 (d. h. der Vorderzwischen raum- bzw. Vorderseitenabstand);
- (3) Bestimmen des Abstandes von dem einen Rückenlehnensensor 46C (d. h. des dritten Sensors) bis zu der Rückseite des Oberkörpers des Insassen 14 (d. h. der Rückenzwischenraumabstand bzw. die Rückbeabstandung); und
- (4) Subtrahieren der vorderen und hinteren Beabstandungen oder Beabstan dungsdistanzen von der Gesamtdistanz oder dem Gesamtabstand. Der Gesam tabstand wird über die Steuervorrichtung 27 bestimmt, die (vorgespeichert in dem Speicher 88) die Lage des ersten kapazitiven Sensors 46A "kennt" und die Position eines der zweiten bis vierten kapazitiven Sensoren 46B bis 46D be rechnet, und zwar aus der Eingangsgröße von dem Sitzpositionssensor 34 und dem Sitzrücklehnenwinkelsensor 38.
Die Oberkörperdicke ist proportional zu dem Oberkörperumfang. Der Speicher
88 der Steuervorrichtung 27 besitzt eine Dicken-/Umfangs-zu-Gewicht-Nach
sehtabelle bzw. Nachschlagtabelle. Eine Gewichtsschätzung des Insassen
14 wird durch Nachsehen des berechneten Torsodickenwertes gefunden.
Die Steuervorrichtung 27 steuert den bzw. die einstellbaren Aspekt(e) 26 des
Rückhaltemoduls 18 ansprechend auf die bestimmten Insassencharakteristika.
Ein Beispiel eines einstellbaren Aspekts des Rückhaltemoduls 18 ist die Ein
stellung des Airbagaufblasdrucks basierend auf der Insassenposition und des
Gewichts. Es wird angenommen, daß die Steuervorrichtung bestimmt hat, daß
ein erwachsener Insasse sich auf dem Sitz befindet und nicht ein nach vorne
weisender Kinderinsasse oder ein Kind in einem RFIS. Um den Airbagdruck zu
steuern, verwendet der Speicher 88 der Steuervorrichtung 27 eine interne Nach
sehtabelle (d. h. einen Speicher, welcher als Tabelle 90, vgl. Fig. 6) vorliegt. Die
Nachsehtabelle 90 ist in eine Vielzahl von Insassenpositionsbereichen 92 un
terteilt und in eine Vielzahl von Insassengewichtsbereichen 94.
Bezüglich der Insassenpositionsbereiche 92 wird beispielsweise zum Zwecke
der Diskussion der Abstand zwischen dem Rückhaltemodul 18 und dem Sitz,
wenn dieser sich in seiner am weitesten hinten befindlichen Position befindet, d. h.
der maximal angenommene Abstand, in vier Bereiche unterteilt. Wenn sich
der Insasse 14 in einem ersten Bereich zwischen einem Null-Abstand, d. h. un
mittelbar benachbart zum Rückhaltemodul 18 befindet und ungefähr 10% vom
maximalen Abstand, dann kann man sagen, daß sich der Insasse in einem mit I
bezeichneten ersten Positionsbereich befindet. Wenn der Insasse 14 sich in ei
ner Position befindet, die größer ist als ungefähr 10% und nicht mehr als 30%
des maximalen vorausgesehenen Abstandes von dem Rückhaltemodul 18, dann
befindet sich der Insasse in dem Positionsbereich II. Wenn sich der Insasse 14
in einer Position befindet, die größer ist als ungefähr 30% und nicht mehr als 60%
des maximal angenommenen Abstandes von dem Rückhaltemodul 18, dann
befindet sich der Insasse in dem Positionsbereich III. Wenn der Insasse 14 sich
in einer Position befindet, die größer ist als ungefähr 60% des vorauszusehen
den Abstandes von dem Rückhaltemodul 18, dann befindet sich der Insasse in
dem Insassenpositionsbereich IV.
Das Insassengewicht wird für die Zwecke dieses Beispiels in vier Gewichtsbe
reiche unterteilt, und zwar zwischen dem Gewicht Null und einem maximalen
vorbestimmten Gewicht. Wenn ein Fahrzeuginsassengewicht zwischen Null und
ungefähr 25% des maximal vorbestimmten Gewichtswertes liegt, dann sagt
man, daß sich der Insasse in dem Gewichtsbereich I befindet. Wenn das Insas
sengewicht größer ist als ungefähr 25% und nicht mehr als 50% des maximalen
vorbestimmten Gewichtes, dann sagt man, daß das Insassengewicht in dem In
sassengewichtsbereich II liegt. Wenn das Insassengewicht größer ist als unge
fähr 50% und nicht mehr 75% des maximal vorbestimmten Gewichtes, dann ist
das Insassengewicht in dem Insassengewichtsbereich III. Wenn das Insassen
gewicht größer ist als ungefähr 75% des maximal vorbestimmten Gewichtes,
dann sagt man, daß das Insassengewicht in dem maximalen Insassenge
wichtsbereich IV liegt. Ein Insasse der mehr als das maximale vorbestimmte
Gewicht wiegt, wird als in dem Maximalgewichtsbereich IV liegend gekennzeich
net.
Die vier Insassengewichtsbereiche und die vier Positionsbereiche bilden eine
4 × 4-Matrix die sechzehn (16) Insassencharakterisierungsblöcke bildet, die mit A
bis P bezeichnet sind. Diese Insassencharakterisierungsblöcke sind in drei Kon
trollzonen gruppiert. Die Blöcke D, H, L, P und O werden als eine Niedrigdruck
steuerzone 96 bezeichnet. Die Blöcke C, G, J, K, M und N werden als eine mitt
lere Drucksteuerzone 98 bezeichnet. Die Blöcke A, B, E, F und I werden als eine
Hochdrucksteuerzone 100 bezeichnet. Die Steuervorrichtung 27 zur Steuerung
der einstellbaren Aspekte oder des einstellbaren Aspekts 26 assoziiert die be
stimmten Insassencharakteristika mit einer der Steuerzonen 96, 98 und 100. Es
sei bemerkt, daß andere Steuerzonen verwendet werden könnten. Diese ande
ren Steuerzonen könnten eine Zone umfassen, in der der Airbageinsatz unter
drückt ist.
Die Steuerzonen 96, 98 und 100 basieren mindestens teilweise auf der Druck
größe die im Airbag 20 benötigt wird, um den Insassen 14 zurückzuhalten. Die
Position und das Gewicht des Insassen werden vorzugsweise kontinuierlich
durch die Steuervorrichtung 27 bestimmt, um die zugehörige Einstellung zu er
möglichen. Die tatsächliche Steuerung des Drucks zur Erreichung des niedrigen,
mittleren und hohen Drucks (oder sogar kein Druck, d. h. Einsatzunterdrückung)
im Airbag kann erreicht werden unter Verwendung von Ablaßventilen oder
Mehrfachaufblasvorrichtungen. Die Ablaßventile und die Mehrfachaufblasvor
richtungen sind im Stand der Technik bekannt und werden hier aus Gründen der
Kürze nicht diskutiert. Die Matrix der Fig. 6 berücksichtigt sowohl Gewicht als
auch Abstand und sieht drei gesonderte Airbagdrücke vor. Der Matrixlösungs
vorschlag oder die Matrixlösung gestattet Einfachheit bei der Datenmanipulation.
Wenn das Gewicht und die Position einen Insassen in die untere Steuerzone 96
plaziert, wird ein vorbestimmter minimaler Aufblasdruck im Airbag 20 bei Einsatz
verwendet. Wenn ein Gewicht und die Position eines Insassen, diesen in die
mittlere Steuerzone 98 plaziert, so wird ein vorbestimmter mittlerer Aufblasdruck
in dem Airbag 20 beim Einsatz verwendet. Wenn das Gewicht und die Position
eines Insassen, diesen in die Hochsteuerzone 100 plaziert, so wird ein vorbe
stimmter maximaler Aufblasdruck in dem Airbag 20 beim Einsatz verwendet.
Wie oben erwähnt sind die Frequenzen der Signale 44A-44D eine Anzeige für
die entsprechenden Abstände zwischen den zugehörigen Sensoren und dem In
sassen. Demgemäß bestimmt die Steuervorrichtung 27 über die Verarbeitung
der Signale 44A-44D diese Abstände. Ein Flußdiagramm als Beispiel eines
Verfahrens zur Frequenzenbestimmung ausgeführt innerhalb der Steuervorrich
tung 27 ist in Fig. 7 dargestellt. Der Prozeß der Fig. 7 wird für den ersten kapa
zitiven Sensor 46A und die Antriebs-/Überwachungsschaltung 42A (d. h. für den
vorderen Beabstandungsabstand) beschrieben. Die Steuervorrichtung 27 führt
den gleichen Frequenzbestimmungsprozeß für jeden der kapazitiven Sensoren
46A-46D aus.
Der Prozeß wird beim Schritt 150 initiiert, wo die anfänglichen Betriebszustände
gesetzt oder eingestellt werden. Beim Schritt 152 wird eine Zeitsteuervorrichtung
eingesetzt (enabled). Beim Schritt 154 wird bestimmt, ob ein erster Auslöser
empfangen wird. Der erste Auslöser ist das Auftreten eines designierten oder
bezeichneten Ausgangswerts im Ausgangssignal 44A (beispielsweise das Auf
treten eines Null-Durchgangsereignisses im Signal 44A). Wenn die Bestimmung
im Schritt 154 negativ ist, so wird der Prozeß zurückgeschleift und wiederholt
den Schritt 154, d. h. der Prozeß wartet auf das Auftreten eines ersten Auslö
sers. Wenn die Bestimmung am Schritt 154 positiv oder zustimmend ist, dann
schreitet der Prozeß zum Schritt 156.
Beim Schritt 156 wird die Zeit (T1) der ersten Auslöseaufnahme oder des ersten
Auslöseempfangs von einer internen Taktquelle der Steuervorrichtung 27 vorge
nommen und gespeichert. Der Prozeß schreitet zum Schritt 158, wo bestimmt
wird, ob ein zweiter Auslöser empfangen wurde. Der zweite Auslöser ist eine
vorbestimmte Ausgangsgröße im Signal 44A (beispielsweise ein weiteres
Null-Durchgangsereignis). Wenn die Bestimmung im Schritt 158 negativ ist, so
schleift der Prozeß zurück und wiederholt den Schritt 158, d. h. der Prozeß er
wartet das Auftreten eines zweiten Auslösers. Wenn die Bestimmung im Schritt
158 zustimmend ist, schreitet der Prozeß zum Schritt 160, wo die Zeit (T2) des
Empfangs des zweiten Auslösers gespeichert wird.
Wenn zwei Null-Durchgänge im Signal 44A auftreten, wird angenommen, daß
das Signal 44A mit einer gewissen Frequenz oszilliert oder schwingt. Der Prozeß
muß die Frequenz bestimmen. Beim Schritt 162 wird die Periode des schwin
genden Ausgangssignals berechnet, und zwar durch Subtraktion der ersten ge
speicherten Zeit von der zweiten gespeicherten Zeit. Am Schritt 164 wird die be
rechnete Periode verwendet um die Frequenz (FA für den ersten kapazitiven
Sensor 46A) zu bestimmen, die das Inverse der Periode ist. Der Frequenzwert
wird aus einer Nachsehtabelle abgeleitet oder kann berechnet werden. Nach
dem Schritt 164 schleift der Prozeß zurück zum Schritt 152. Die mit den vier ka
pazitiven Sensoren 46A-46D assoziierten Frequenznachsehtabellen befinden
sich im Speicher 88 der Steuervorrichtung 27. Ferner gilt, sobald vier laufende
Frequenzen aus der Nachsehtabelle erhalten sind, so werden die Frequenzen in
temporären Plätzen im Speicher 88 gespeichert, und zwar zur Verwendung bei
der durch die Steuervorrichtung 27 ausgeführten Rückhaltesteuerungs-
/Einstellverarbeitung.
Fig. 8 zeigt ein beispielhaftes Verfahren gemäß der Erfindung, und zwar ausge
führt mit der Steuervorrichtung 27 zur Steuerung und zum Einstellen des Rück
haltemoduls 18. Das Verfahren wird zum Schritt 170 initiiert, wo die anfänglichen
Betriebszustände eingestellt werden. Beim Schritt 172 werden die bestimmten
(Fig. 7) Frequenzdaten (FA-FD) assoziiert mit den vier kapazitiven Sensoren
46A-46D aus dem temporären Speicher ausgelesen. Beim Schritt 174 wird be
stimmt, ob die Frequenzdaten FA (d. h. vom ersten kapazitiven Sensor 46A an
geordnet innerhalb des Armaturenbretts 22) eine Anzeige dafür bilden, das der
Insasse vorhanden ist. Speziell wird bestimmt, ob die Frequenz FA unterhalb der
zugehörigen vorbestimmten Schwelle liegt.
Wenn die Bestimmung im Schritt 174 negativ (d. h. der erste kapazitive Sensor
46A detektiert das Vorhandensein eines Insassen nicht) ist, so schreitet der Pro
zeß zum Schritt 176 weiter. Im Schritt 176 wird bestimmt, ob die Frequenz FD
anzeigt, daß ein Insasse vorhanden ist. Wenn die Bestimmung im Schritt 176
negativ ist (d. h. der vierte kapazitive Sensor 46D hat das Vorhandensein eines
Insassen nicht detektiert) so schreitet der Prozeß zum Schritt 178. Beim Schritt
178 wird der Airbag abgeschaltet, da der Sitz leer ist. Es ist nicht notwendig und
bedeutet eine Verschwendung einen Airbag dann einzusetzen, wenn ein Insasse
nicht auf einem Sitz sitzt. Nach dem Schritt 178 schleift der Prozeß zurück zum
Schritt 172.
Wenn die Bestimmung beim Schritt 176 zustimmend oder affirmativ ist, d. h. po
sitiv ist (d. h. der vierte kapazitive Sensor 46D detektiert das Vorhandensein ei
nes Insassen und zwar über die Frequenz die unterhalb der zugehörigen vorbe
stimmten Schwelle liegt) so schreitet der Prozeß zum Schritt 180 weiter. Der
Schritt 180 wird erreicht, da der erste kapazitive Sensor 46A das Vorhandensein
eines Insassen nicht detektierte, aber der vierte kapazitive Sensor 46D das Vor
handensein eines Insassen detektierte. Ein solches Szenario bildet eine Anzeige
dafür, daß sich ein Kind 14I (Fig. 5) in einem RFIS 86 auf dem Sitz 16 befindet.
Demgemäß wird beim Schritt 180 das Rückhaltemodul 18 abgeschaltet. Nach
dem Schritt 180 schreitet der Prozeß zurück zum Schritt 172 oder schleift dorthin
zurück.
Wenn die Bestimmung innerhalb des Schrittes 174 positiv oder zustimmend war
(d. h. der erste kapazitive Sensor 46A detektiert das Vorhandensein eines In
sassen über die Frequenz FA die kleiner ist als ihre zugehörige Insassenvor
handenseinsschwelle) schreitet der Prozeß zum Schritt 182. Beim Schritt 182
wird bestimmt, ob der zweite kapazitive Sensor 46B (d. h. der Sensor angeord
net nahe der Oberseite des Sitzrückens, d. h. der Rückenlehne des Sitzes 16)
das Vorhandensein eines Insassen festgestellt hat (d. h. die Frequenz FB liegt
unterhalb ihrer zugehörigen Insassenvorhandenseinsschwelle).
Wenn die Bestimmung beim Schritt 182 negativ ist (d. h. der zweite kapazitive
Sensor 46B detektiert nicht das Vorhandensein eines Insassen) so schreitet der
Prozeß zum Schritt 184. Der Schritt 184 wird erreicht, weil der erste kapazitive
Sensor 46A das Vorhandensein eines Insassen detektiert hat, aber der zweite
kapazitive Sensor 46B das Vorhandensein eines Insassen nicht detektiert hat.
Eine solche Situation bildet eine Anzeige für ein kleines Kind 14C (Fig. 4) auf ei
nem nach vorne weisenden Kindverstärkungssitz 84 sitzend. Beim Schritt 184
(Fig. 8) wird der bzw. die einstellbare(n) Aspekt(e) 26 des Rückhaltemoduls 18
derart eingestellt, daß dann, wenn der Airbag eingesetzt wird, der Einsatzpegel
des Airbags sich auf einem gewünschten eingestellten voreingestellten Pegel
befindet. Bei Vollendung des Schrittes 184 schleift der Prozeß zurück zum
Schritt 172.
Wenn die Bestimmung beim Schritt 182 positiv ist (d. h. der zweite kapazitive
Sensor 46B detektiert das Vorhandensein eines Insassen) so schreitet der Pro
zeß zum Schritt 186. Der Schritt 186 wird in dem Prozeß deshalb erreicht, weil
sowohl der erste kapazitive Sensor 46A und der zweite kapazitive Sensor 46B
das Vorhandensein eines Insassen detektiert haben. Eine derartige Situation
zeigt an, daß ein erwachsener Insasse 14 (oder 14H) auf dem Sitz 16 sitzt.
Beim Schritt 186 wird der Abstand zwischen dem ersten kapazitiven Sensor 46A
und dem Insassen 14 (oder 14H) berechnet. Beim Schritt 188 wird der berech
nete Abstand in einen Rückhaltesteueralgorithmus eingegeben. Beim Schritt 190
wird der Abstand zwischen dem Insassen 14 (oder 14H) und dem dritten kapazi
tiven Sensor 46C bestimmt. Beim Schritt 192 wird die Oberkörperabmessung
des Insassen bestimmt, und zwar unter Verwendung der berechneten Abständen
vom Schritt 186 und Schritt 190. Speziell wird die Oberkörperdimension der Dic
ke bestimmt. Die Oberkörperdicke ist proportional zu dem Umfang des Insassen.
Beim Schritt 194 wird die Torso- oder Oberkörperabmessung verwendet, um das
Gewicht des Insassen (unter Verwendung einer Nachsehtabelle im Speicher 88)
zu ermitteln. Beim Schritt 196 wird das Gewicht des Insassen in den Rückhalte
steueralgorithmus eingegeben. Beim Schritt 198 wird das Rückhalteansprechen
über ein Kontroll- oder Steueralgorithmus bestimmt. Beim Schritt 200 wird der
oder die einstellbare(n) Aspekt(e) 26 des Rückhaltemoduls eingestellt. Sollte der
Airbag während einer Kollision zum Einsatz kommen, wird er entsprechend dem
eingestellten Aspekt eingesetzt. Bei Vollendung des Schrittes 200 schleift der
Schritt zurück zum Schritt 172.
Dem Fachmann sind aufgrund der obigen Beschreibung Abwandlungen gege
ben. Beispielsweise können andere logische Algorithmusarten verwendet wer
den, wie beispielsweise ein neurales Netzwerk, wo dem System gewisse Insas
sentypen gelehrt werden.
Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Eine Vorrichtung 47 bestimmt das Vorhandensein, den Typus und den Größen wert eines Fahrzeuginsassen 14 angeordnet innerhalb eines Fahrzeugs 12. Ein erster kapazitiver Sensor 46A ist auf einer ersten Seite einer Insassenstelle an geordnet, und zwar innerhalb des Fahrzeugs 12 und fühlt einen ersten Kapazi tätswert ab. Eine zugehörige Antriebs-/Überwachungsschaltung 42A erzeugt ein erstes Signal 44A, welches eine Anzeige für den ersten Kapazitätswert liefert. Eine Steuervorrichtung 27 bestimmt aus dem ersten Signal 44A, ob der erste Kapazitätswert eine Anzeige dafür bildet, daß der Insasse nahe dem ersten ka pazitiven Sensor 46A sitzt. Die Steuervorrichtung 27 bestimmt einen ersten Ab stand zwischen dem ersten kapazitiven Sensor 46A und dem Insassen 14 unter Verwendung des ersten Signals 44A. Ein zweiter kapazitiver Sensor 46C ist auf einer zweiten Seite der Insassenstelle angeordnet und fühlt einen zweiten Kapa zitätswert ab. Eine zugehörige Antriebs-/Überwachungsschaltung 42C liefert ein zweites Signal 44C, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bildet. Die Steuervorrichtung 27 bestimmt aus dem zweiten Signal 44C ob der zweite Kapazitätswert eine Anzeige dafür bildet, daß ein Insasse nahe dem zweiten ka pazitiven Sensor 46C vorhanden ist. Die Steuervorrichtung 27 bestimmt einen zweiten Abstand zwischen dem zweiten kapazitiven Sensor 46C und dem Insas sen unter Verwendung des zweiten Signals 44C. Die Steuervorrichtung 27 be stimmt aus mindestens einem der ersten und zweiten Signale 44A und 44C ob der Insassentyp ein Kind in einem Kindersitz ist. Die Steuervorrichtung 27 be stimmt einen Größenwert des Insassen unter Verwendung der ersten und zwei ten bestimmten Abstände.
Eine Vorrichtung 47 bestimmt das Vorhandensein, den Typus und den Größen wert eines Fahrzeuginsassen 14 angeordnet innerhalb eines Fahrzeugs 12. Ein erster kapazitiver Sensor 46A ist auf einer ersten Seite einer Insassenstelle an geordnet, und zwar innerhalb des Fahrzeugs 12 und fühlt einen ersten Kapazi tätswert ab. Eine zugehörige Antriebs-/Überwachungsschaltung 42A erzeugt ein erstes Signal 44A, welches eine Anzeige für den ersten Kapazitätswert liefert. Eine Steuervorrichtung 27 bestimmt aus dem ersten Signal 44A, ob der erste Kapazitätswert eine Anzeige dafür bildet, daß der Insasse nahe dem ersten ka pazitiven Sensor 46A sitzt. Die Steuervorrichtung 27 bestimmt einen ersten Ab stand zwischen dem ersten kapazitiven Sensor 46A und dem Insassen 14 unter Verwendung des ersten Signals 44A. Ein zweiter kapazitiver Sensor 46C ist auf einer zweiten Seite der Insassenstelle angeordnet und fühlt einen zweiten Kapa zitätswert ab. Eine zugehörige Antriebs-/Überwachungsschaltung 42C liefert ein zweites Signal 44C, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bildet. Die Steuervorrichtung 27 bestimmt aus dem zweiten Signal 44C ob der zweite Kapazitätswert eine Anzeige dafür bildet, daß ein Insasse nahe dem zweiten ka pazitiven Sensor 46C vorhanden ist. Die Steuervorrichtung 27 bestimmt einen zweiten Abstand zwischen dem zweiten kapazitiven Sensor 46C und dem Insas sen unter Verwendung des zweiten Signals 44C. Die Steuervorrichtung 27 be stimmt aus mindestens einem der ersten und zweiten Signale 44A und 44C ob der Insassentyp ein Kind in einem Kindersitz ist. Die Steuervorrichtung 27 be stimmt einen Größenwert des Insassen unter Verwendung der ersten und zwei ten bestimmten Abstände.
Claims (28)
1. Vorrichtung zur Bestimmung von mindestens einem Wert eines Vorhan
denseinswertes, eines Typenwertes und eines Größenwertes eines Fahrzeugin
sassen innerhalb eines Fahrzeugs, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
erste kapazitive Sensormittel angeordnet an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs, das auf einer ersten Seite des Insassen gelegen ist, der an einer Stelle innerhalb des Fahrzeugs sitzt, zum Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes und zum Vorsehen eines ersten den ersten Kapazitätswert an gebenden ersten Signals;
Mittel zur Bestimmung aus dem ersten Signal, ob der erste Kapazitätswert eine Anzeige dafür bildet, daß ein Insasse nahe der Kapazitätssensormittel an geordnet ist;
Mittel zur Bestimmung eines ersten Abstandes zwischen den ersten Sen sormitteln und dem in der Nähe angeordneten oder vorgesehenen Insassen un ter Verwendung des ersten Signals;
zweite kapazitive Sensormittel angeordnet an einer zweiten Seite der In sassensitzstelle zum Abfühlen eines zweiten Kapazitätswerts und zum Vorsehen eines zweiten Signals, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bil det;
Mittel zur Bestimmung aus dem zweiten Signal, ob der zweite Kapazitäts wert eine Anzeige für den Insassen angeordnet nahe der zweiten Kapazitäts sensormittel vorsieht; und
Mittel zur Bestimmung eines zweiten Abstandes zwischen den zweiten Sensormitteln und dem in der Nähe angeordneten Insassen unter Verwendung des zweiten Signals.
erste kapazitive Sensormittel angeordnet an einem Armaturenbrett des Fahrzeugs, das auf einer ersten Seite des Insassen gelegen ist, der an einer Stelle innerhalb des Fahrzeugs sitzt, zum Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes und zum Vorsehen eines ersten den ersten Kapazitätswert an gebenden ersten Signals;
Mittel zur Bestimmung aus dem ersten Signal, ob der erste Kapazitätswert eine Anzeige dafür bildet, daß ein Insasse nahe der Kapazitätssensormittel an geordnet ist;
Mittel zur Bestimmung eines ersten Abstandes zwischen den ersten Sen sormitteln und dem in der Nähe angeordneten oder vorgesehenen Insassen un ter Verwendung des ersten Signals;
zweite kapazitive Sensormittel angeordnet an einer zweiten Seite der In sassensitzstelle zum Abfühlen eines zweiten Kapazitätswerts und zum Vorsehen eines zweiten Signals, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bil det;
Mittel zur Bestimmung aus dem zweiten Signal, ob der zweite Kapazitäts wert eine Anzeige für den Insassen angeordnet nahe der zweiten Kapazitäts sensormittel vorsieht; und
Mittel zur Bestimmung eines zweiten Abstandes zwischen den zweiten Sensormitteln und dem in der Nähe angeordneten Insassen unter Verwendung des zweiten Signals.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 einschließlich Mitteln zur Bestimmung der
Position des Insassen relativ zu dem Armaturenbrett des Fahrzeugs und zur Be
stimmung der Position des Insassen relativ zu der Rückenlehne eines Sitzes des
Fahrzeugs.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zweiten kapazitiven Sen
sormittel an der Rückenlehne des Sitzes des Fahrzeugs angeordnet sind, und
wobei die Sitzrückenlehne auf der zweiten Seite der Insassensitzstelle angeord
net ist.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, insbe
sondere Anspruch 1, wobei die zweiten kapazitiven Sensormittel an einer Tür
des Fahrzeugs angeordnet sind, und wobei die Tür sich auf der zweiten Seite
der Insassensitzstelle befindet.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, insbe
sondere Anspruch 1, wobei die ersten kapazitiven Sensormittel auf einem Air
bagmodul in dem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet sind, und wobei
das Airbagmodul auf der ersten Seite der Insassensitzstelle angeordnet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorherigen Ansprüche ein
schließlich Mitteln zur Bestimmung aus mindestens einem der ersten und zwei
ten Signale, ob der Insassentyp ein Kind in einem Kindersitz ist, und zwar basie
rend auf mindestens einem der ersten und zweiten Kapazitätswerte und Mittel
zur Bestimmung eines Größenwertes des Insassen unter Verwendung der ersten
und zweiten bestimmten Abstände.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche insbe
sondere Anspruch 6, wobei die Mittel zur Bestimmung des Größenwertes Mittel
aufweisen zur Bestimmung der Insassentorso- oder Oberkörperdicke.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7 einschließlich Mitteln zur Bestimmung des
Insassengewichtes unter Verwendung der bestimmten Insassentorsodicke.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 einschließlich Mitteln zur Bestimmung des
Nichtvorhandenseins eines Insassen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 7 einschließlich vierten kapazitiven Sensor
mitteln angeordnet auf einer Seite der Insassensitzstelle zum Abfühlen eines
dritten Kapazitätswertes und zum Vorsehen eines dritten Signals, welches eine
Anzeige des dritten Kapazitätswerts bildet und vierte kapazitive Sensormittel an
geordnet auf einer Seite der Insassensitzstelle zum Abfühlen eines vierten Ka
pazitätswertes und zum Vorsehen eines vierten Signals, welches eine Anzeige
für den dritten Kapazitätswert bildet, und wobei die Mittel zum Bestimmen, ob
der Insassentyp ein Kind in einem Kindersitz ist mindestens zwei der ersten bis
vierten Kapazitätswerte benutzen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Mittel zur Bestimmung, ob der
Insassentyp ein Kind in einem Kindersitz ist Mittel aufweisen zur Bestimmung,
ob der Insassentyp ein Kind in einem nach hinten weisenden Kindersitz ist oder
Mittel zur Bestimmung, ob der Insassentyp ein Kind in einem nach vorne wei
senden Kindersitz ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6 einschließlich Mitteln zur Bestimmung des
Insassengewichtes unter Verwendung des bestimmten Größenwertes und/oder
Mitteln zum Vorsehen von Informationen hinsichtlich des Insassentyps und In
sassengewichtes zur Verwendung innerhalb eines Insassenrückhaltesystemes.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche insbe
sondere nach Anspruch 1, wobei die erste Seite der Insassensitzstelle benach
bart zu einem Armaturenbrett des Fahrzeugs ist, wobei die zweite Seite der In
sassensitzstelle benachbart zu einer Rückenlehne eines Fahrzeugsitzes ist, wo
bei die ersten kapazitiven Sensormittel angeordnet sind in dem Armaturenbrett
und die zweiten kapazitiven Sensormittel angeordnet sind in der Rückenlehne.
14. Vorrichtung zur Bestimmung eines leeren Fahrzeugsitzes, wobei die Vor
richtung folgendes aufweist:
erste kapazitive Sensormittel angeordnet auf einer ersten Seite einer In sassensitzposition zum Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes und zum Vorse hen eines ersten Signals, welches eine Anzeige für den ersten Kapazitätswert bildet;
Mittel zur Bestimmung ob der Sitz leer ist unter Verwendung des ersten Signals;
zweite kapazitive Sensormittel angeordnet auf einer zweiten Seite der In sassensitzposition zum Abfühlen eines zweiten Kapazitätswertes und zum Vor sehen eines zweiten Signals, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitäts wert bildet; und
Mittel zur Bestimmung ob der Sitz leer ist, und zwar unter Verwendung des zweiten Signals.
erste kapazitive Sensormittel angeordnet auf einer ersten Seite einer In sassensitzposition zum Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes und zum Vorse hen eines ersten Signals, welches eine Anzeige für den ersten Kapazitätswert bildet;
Mittel zur Bestimmung ob der Sitz leer ist unter Verwendung des ersten Signals;
zweite kapazitive Sensormittel angeordnet auf einer zweiten Seite der In sassensitzposition zum Abfühlen eines zweiten Kapazitätswertes und zum Vor sehen eines zweiten Signals, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitäts wert bildet; und
Mittel zur Bestimmung ob der Sitz leer ist, und zwar unter Verwendung des zweiten Signals.
15. Vorrichtung zur Bestimmung von Insassencharakteristika eines Fahrzeug
insassen, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
erste kapazitive Sensormittel angeordnet an einer ersten Seite einer In sassensitzstelle zum Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes der sich ergibt aus dem Fahrzeuginsassen und zum Vorsehen eines ersten Signals, welches eine Anzeige für den ersten Kapazitätswert bildet;
Mittel zur Bestimmung eines ersten Abstandes zwischen den ersten Sen sormitteln und dem Insassen unter Verwendung des ersten Signals;
zweite kapazitive Sensormittel angeordnet auf einer zweiten Seite der In sassensitzstelle zum Abfühlen eines zweiten Kapazitätswertes der sich aus dem Insassen ergibt und zum Vorsehen eines zweiten Signals, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bildet;
Mittel zur Bestimmung eines zweiten Abstandes zwischen den zweiten Sensormitteln und dem Insassen unter Verwendung des zweiten Signals; und
Mittel zur Bestimmung der charakteristischen Werte des Insassen unter Verwendung der ersten und zweiten bestimmten Abstände, wobei die charakte ristischen Werte folgendes aufweisen: den Typ, die Größe und das Gewicht des Insassen.
erste kapazitive Sensormittel angeordnet an einer ersten Seite einer In sassensitzstelle zum Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes der sich ergibt aus dem Fahrzeuginsassen und zum Vorsehen eines ersten Signals, welches eine Anzeige für den ersten Kapazitätswert bildet;
Mittel zur Bestimmung eines ersten Abstandes zwischen den ersten Sen sormitteln und dem Insassen unter Verwendung des ersten Signals;
zweite kapazitive Sensormittel angeordnet auf einer zweiten Seite der In sassensitzstelle zum Abfühlen eines zweiten Kapazitätswertes der sich aus dem Insassen ergibt und zum Vorsehen eines zweiten Signals, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bildet;
Mittel zur Bestimmung eines zweiten Abstandes zwischen den zweiten Sensormitteln und dem Insassen unter Verwendung des zweiten Signals; und
Mittel zur Bestimmung der charakteristischen Werte des Insassen unter Verwendung der ersten und zweiten bestimmten Abstände, wobei die charakte ristischen Werte folgendes aufweisen: den Typ, die Größe und das Gewicht des Insassen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Mittel zur Bestimmung der cha
rakteristischen Werte des Insassen Mittel aufweisen zur Bestimmung, ob der In
sassentyp ein Kind oder ein Kindersitz ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Mittel zur Bestimmung ob der
Insassentyp ein Kind oder ein Kindersitz ist, Mittel aufweist zur Bestimmung ob
der Insassentyp ein Kind in einem nach hinten weisenden Kindersitz ist oder
Mittel zur Bestimmung ob der Insassentyp ein Kind ein einem nach vorne wei
senden Kindersitz ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Mittel zur Bestimmung der cha
rakteristischen Werte des Insassen Mittel aufweisen zur Bestimmung einer
Oberkörperdicke des Insassen oder Mittel zur Bestimmung des Gewichts des In
sassen unter Verwendung der bestimmten Torso- oder Oberkörperdicke.
19. Vorrichtung nach Anspruch 15 einschließlich einer Vielzahl von zusätzli
chen kapazitiven Sensormittel angeordnet um die Insassensitzstelle herum zum
Abfühlen der Kapazitätswerte und zum Vorsehen von Signalen die eine Anzeige
für diese Kapazitätswerte bilden, und wobei die Mittel zur Bestimmung der cha
rakteristischen Werte Information verwendet, die innerhalb der Signale enthalten
ist, vorgesehen durch die Vielzahl von zusätzlichen kapazitiven Sensormitteln.
20. Vorrichtung zur Bestimmung eines Insassentyps eines Fahrzeuginsassen,
wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
erste kapazitive Sensormittel angeordnet auf einer ersten Seite der Insas sensitzposition zum Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes in einem Raum be nachbart zu den ersten Sensormitteln und zum Vorsehen eines ersten Signals, welches eine Anzeige für den ersten Kapazitätswert bildet;
zweite kapazitive Sensormittel angeordnet auf einer zweiten Seite der In sassensitzposition zum Abfühlen des zweiten Kapazitätswertes in einem Raum benachbart zu den zweiten Sensormitteln und zum Vorsehen eines zweiten Si gnals, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bildet; und
Mittel zum Bestimmen ob der Insasse ein Kind in einem Kindersitz ist un ter Verwendung der ersten und zweiten Signale.
erste kapazitive Sensormittel angeordnet auf einer ersten Seite der Insas sensitzposition zum Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes in einem Raum be nachbart zu den ersten Sensormitteln und zum Vorsehen eines ersten Signals, welches eine Anzeige für den ersten Kapazitätswert bildet;
zweite kapazitive Sensormittel angeordnet auf einer zweiten Seite der In sassensitzposition zum Abfühlen des zweiten Kapazitätswertes in einem Raum benachbart zu den zweiten Sensormitteln und zum Vorsehen eines zweiten Si gnals, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bildet; und
Mittel zum Bestimmen ob der Insasse ein Kind in einem Kindersitz ist un ter Verwendung der ersten und zweiten Signale.
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Mittel zur Bestimmung ob der
Insasse ein Kind in einem Kindersitz ist, Mittel aufweisen zur Bestimmung ob der
Insasse ein Kind in einem nach hinten weisenden Kindersitz ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20, wobei die Mittel zur Bestimmung ob der
Insasse ein Kind in einem Kindersitz ist, Mittel aufweisen zur Bestimmung ob der
Insasse ein Kind in einem nach vorne weisenden Kindersitz oder einem Verstär
kungssitz ist.
23. Vorrichtung nach Anspruch 20 einschließlich Mitteln zur Bestimmung der
Größencharakteristika eines Insassen, Mittel zur Bestimmung eines ersten Ab
standes zwischen den ersten Sensormitteln und dem Insassen unter Verwen
dung des ersten Signals, Mittel zur Bestimmung eines zweiten Abstandes zwi
schen den zweiten Sensormitteln und dem Insassen unter Verwendung des
zweiten Signals und Mittel zur Bestimmung eines Größenwertes des Insassen
unter Verwendung der ersten und zweiten bestimmten Abstände.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei der bestimmte Größenwert die In
sassenoberkörperdicke ist.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24 einschließlich Mitteln zur Bestimmung des
Insassengewichtes unter Verwendung der bestimmten Insassenoberkörperdicke.
26. Verfahren zur Bestimmung mindestens eines der folgenden Werte: Vor
handenseinswert, Typenwert und Größenwert eines Fahrzeuginsassen angeord
net innerhalb eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren folgendes vorsieht:
Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes mit ersten kapazitiven Sensor mitteln angeordnet auf einer ersten Seite einer Insassensitzstelle innerhalb des Fahrzeugs;
Vorsehen eines ersten Signals, welches eine Anzeige des ersten kapaziti ven Wertes bildet;
Bestimmen aus dem ersten Signal ob der erste Kapazitätswert eine An zeige eines Insassen bildet, angeordnet in der Nähe des ersten kapazitiven Sensors;
Bestimmen eines ersten Abstandes zwischen den ersten Sensormitteln und dem in der Nähe angeordneten Insassen unter Verwendung des ersten Sig nals;
Abfühlen eines zweiten Kapazitätswertes mit zweiten kapazitiven Sensor mitteln angeordnet auf einer zweiten Seite der Insassensitzstelle; Vorsehen eines zweiten Signals, welches eine Anzeige des zweiten Kapa zitätswerts bildet;
Bestimmen aus dem zweiten Signal ob der zweite Kapazitätswert eine An zeige dafür bildet, daß der Insasse nahe dem zweiten kapazitiven Sensormitteln angeordnet ist;
Bestimmen eines zweiten Abstandes zwischen den zweiten Sensormitteln und den in der Nähe sich befindenden Insassen unter Verwendung des zweiten Signals;
Bestimmen aus mindestens einem der ersten und zweiten Signale ob der Insassentyp ein Kind in einem Kindersitz ist, basierend auf mindestens einem der ersten Kapazitätswerte; und
Bestimmen eines Größenwertes des Insassen unter Verwendung der er sten und zweiten bestimmten Abstände.
Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes mit ersten kapazitiven Sensor mitteln angeordnet auf einer ersten Seite einer Insassensitzstelle innerhalb des Fahrzeugs;
Vorsehen eines ersten Signals, welches eine Anzeige des ersten kapaziti ven Wertes bildet;
Bestimmen aus dem ersten Signal ob der erste Kapazitätswert eine An zeige eines Insassen bildet, angeordnet in der Nähe des ersten kapazitiven Sensors;
Bestimmen eines ersten Abstandes zwischen den ersten Sensormitteln und dem in der Nähe angeordneten Insassen unter Verwendung des ersten Sig nals;
Abfühlen eines zweiten Kapazitätswertes mit zweiten kapazitiven Sensor mitteln angeordnet auf einer zweiten Seite der Insassensitzstelle; Vorsehen eines zweiten Signals, welches eine Anzeige des zweiten Kapa zitätswerts bildet;
Bestimmen aus dem zweiten Signal ob der zweite Kapazitätswert eine An zeige dafür bildet, daß der Insasse nahe dem zweiten kapazitiven Sensormitteln angeordnet ist;
Bestimmen eines zweiten Abstandes zwischen den zweiten Sensormitteln und den in der Nähe sich befindenden Insassen unter Verwendung des zweiten Signals;
Bestimmen aus mindestens einem der ersten und zweiten Signale ob der Insassentyp ein Kind in einem Kindersitz ist, basierend auf mindestens einem der ersten Kapazitätswerte; und
Bestimmen eines Größenwertes des Insassen unter Verwendung der er sten und zweiten bestimmten Abstände.
27. Verfahren zur Bestimmung von Insassencharakteristika eines Fahrzeugin
sassen, wobei das Verfahren folgendes aufweist:
Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes der sich ergibt aus dem Insassen mit ersten kapazitiven Sensormitteln angeordnet auf einer ersten Seite einer In sassensitzstelle;
Vorsehen eines ersten Signals, welches eine Anzeige für den ersten Ka pazitätswert bildet;
Bestimmen eines ersten Abstandes zwischen den ersten Sensormitteln und dem Insassen unter Verwendung des ersten Signals;
Abfühlen eines zweiten Kapazitätswertes, welcher sich aus dem Insassen mit zweiten kapazitiven Sensormitteln ergibt, angeordnet auf einer zweiten Seite der Insassensitzstelle;
Vorsehen eines zweiten Signals, welches-eine Anzeige des zweiten Kapa zitätswertes bildet;
Bestimmen eines zweiten Abstandes zwischen den zweiten Sensormitteln und dem Insassen unter Verwendung des zweiten Signals; und
Bestimmung charakteristischer Werte des Insassen unter Verwendung der ersten und zweiten bestimmten Abstände, wobei die charakteristischen Werte folgendes aufweisen: Typ, Größe und Gewicht des Insassen.
Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes der sich ergibt aus dem Insassen mit ersten kapazitiven Sensormitteln angeordnet auf einer ersten Seite einer In sassensitzstelle;
Vorsehen eines ersten Signals, welches eine Anzeige für den ersten Ka pazitätswert bildet;
Bestimmen eines ersten Abstandes zwischen den ersten Sensormitteln und dem Insassen unter Verwendung des ersten Signals;
Abfühlen eines zweiten Kapazitätswertes, welcher sich aus dem Insassen mit zweiten kapazitiven Sensormitteln ergibt, angeordnet auf einer zweiten Seite der Insassensitzstelle;
Vorsehen eines zweiten Signals, welches-eine Anzeige des zweiten Kapa zitätswertes bildet;
Bestimmen eines zweiten Abstandes zwischen den zweiten Sensormitteln und dem Insassen unter Verwendung des zweiten Signals; und
Bestimmung charakteristischer Werte des Insassen unter Verwendung der ersten und zweiten bestimmten Abstände, wobei die charakteristischen Werte folgendes aufweisen: Typ, Größe und Gewicht des Insassen.
28. Verfahren zur Bestimmung eines Insassentyps eines Fahrzeuginsassen,
wobei das Verfahren folgendes vorsieht:
Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes in einem Raum benachbart zu er sten Sensormitteln angeordnet auf einer ersten Seite einer Fahrzeugsitzstelle;
Vorsehen eines ersten Signals, welches eine Anzeige für den ersten ka pazitätswert bildet;
Abfühlen eines zweiten Kapazitätswertes in einem Raum benachbart zu zweiten Sensormitteln angeordnet auf einer zweiten Seite der Insassensitzstelle;
Vorsehen eines zweiten Signals, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bildet; und
Bestimmen ob der Insasse ein Kind in einem Kindersitz ist unter Verwen dung der ersten und zweiten Signale.
Abfühlen eines ersten Kapazitätswertes in einem Raum benachbart zu er sten Sensormitteln angeordnet auf einer ersten Seite einer Fahrzeugsitzstelle;
Vorsehen eines ersten Signals, welches eine Anzeige für den ersten ka pazitätswert bildet;
Abfühlen eines zweiten Kapazitätswertes in einem Raum benachbart zu zweiten Sensormitteln angeordnet auf einer zweiten Seite der Insassensitzstelle;
Vorsehen eines zweiten Signals, welches eine Anzeige für den zweiten Kapazitätswert bildet; und
Bestimmen ob der Insasse ein Kind in einem Kindersitz ist unter Verwen dung der ersten und zweiten Signale.
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