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1. Technisches Gebiet.
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Seitenairbagvorrichtung
zum Schutz eines Insassen eines Fahrzugs bei einem Seitenaufprall
des Fahrzeugs.
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2. Stand der
Technik
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Airbagvorrichtungen,
bei denen sich im Fall eines Zusammenstoßes eines Fahrzeugs ein Airbag zum
Schutz des Insassen des Fahrzeugs entfaltet, sind weitverbreitet
in Einsatz.
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Je
nach Körperhaltung
oder Zustand des Fahrzeuginsassen kann es jedoch passieren, daß eine derartige
Airbagvorrichtung den Insassen des Fahrzeugs nicht genügend schützt. Beispielsweise kann
eine Frontaufprall-Airbagvorrichtung, bei der sich ein Airbag zum
Schutz eines Fahrzeuginsassen im Raum zwischen dem Fahrzeuginsassen
und dem Armaturenbrett entfaltet, keinen ausreichenden Schutz gewähren, wenn
zu wenig Platz für
die Entfaltung des Airbags anwesend ist, oder wenn aufgrund der
Tatsache, daß sich
der Fahrzeuginsasse in einer Position befindet, die zu nahe am Armaturenbrett liegt,
beispielsweise wenn der Fahrzeuginsasse am vorderen Randabschnitt
des Sitzes sitzt, für
die Entfaltung des Airbag zu wenig Platz anwesend ist.
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In
jüngster
Zeit werden Kraftfahrzeuge mit Airbagvorrichtungen für andere
Sitze als den Fahrersitz, beispielsweise für den Beifahrersitz, ausgestattet.
Da es nicht so ohne weiteres möglich
ist, einen einmal entfalteten Airbag wieder in einen Zustand zu versetzen,
in dem der Airbag erneut verwendet werden kann, wäre es von
Vorteil, wenn die Airbagvorrichtung für den Beifahrersitz oder dergleichen
so gesteuert wird, daß sich
der Airbag nur dann entfaltet, wenn ein Fahrzeuginsasse auf dem
Beifahrersitz sitzt, oder dergleichen.
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Von
Vorteil wäre
es, den Betrieb der Airbagvorrichtung in Abhängigkeit davon, ob ein Fahrzeuginsasse
anwesend ist oder nicht, von der Sitzhaltung des Insassen des Fahrzeugs
und dergleichen steuern zu können.
Zu diesem Zweck wurden verschiedene Vorrichtungen, wie sie nachstehend
erläutert
werden, vorgeschlagen und praktisch eingesetzt.
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Aus
der
DE 40 16 610 A1 ist
eine Sicherheitseinrichtung an einem Kraftfahrzeug mit einem aufblasbaren
Gaskissen bekannt, das einem Fahrzeugsitz, insbesondere Beifahrersitz,
zugeordnet ist. Der Fahrzeugsitz enthält einen Sitzschalter, mit
dem die Anwesenheit oder Abwesenheit eines sitzenden Fahrzeuginsassen
ermittelt wird. Bei der Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen erfolgt
keine Auslösung des
zugeordneten Gaskissens. Im Bodenbereich vor dem Fahrzeugsitz ist
ein weiterer Schalter als Fußraumschalter
angeordnet, der die Anwesenheit oder Abwesenheit eines stehenden,
knienden oder sitzenden Fahrzeuginsassen, z.B. eines Kindes, im
Bereich vor dem Fahrzeugsitz ermittelt. Ein dem Fahrzeugsitz zugeordnetes
Gaskissen soll aktiviert werden, wenn der Sitzschalter und/oder
Fußraumschalter
durch einen Fahrzeuginsassen betätigt
sind.
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Die
DE 196 10 833 A1 offenbart
eine Vorrichtung zum Steuern eines Insassenrückhaltesystems, wie zum Beispiel
eine im Armaturen- oder Instrumentenbrett eines Fahrzeugs angebrachte
Airbagvorrichtung, mit Sensoren, um mindestens zwei Parameter, z.B.
Insassengewicht, Insassenposition, Insassenumfang, abzufühlen, die
eine Insassenrückhaltefunktion
des Rückhaltesystems
beeinträchtigen
könnten. Die
Sensoren sind mit einem Controller verbunden. Ein Regulierventil
ist mit einem Reaktionsbehälter bzw.
Gegenkraftbehälter
des Airbags verbunden und wird durch ein Steuersignal des Controllers
gesteuert. Der Controller wählt
eine von einer Vielzahl von diskreten Steuerzonen aus, und zwar
abhängig
von den mindestens zwei abgefühlten
Parametern, und stellt das Steuersignal zur Verfügung auf der Grundlage der
ausgewählten
einen der diskreten Steuerzonen.
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Aus
der WO 97/30864 A1 ist ein Fahrzeuginsassenerfassungssystem bekannt,
das die Anwesenheit und Position eines Insassen im Fahrzeug durch
Anlegen eines elektrischen Feldes von einer ersten Elektrode und
Messung von durch das elektrische Feld induzierten Strömen in einer
Vielzahl von Aufnehmerelektroden erkennt. Die induzierten Ströme an den
verschiedenen Aufnehmerelektroden werden miteinander verglichen,
um die Anwesenheit eines Erwachsenen zu bestimmen, um zwischen einem
Kind in einem Kindersitz mit Blick in Fahrtrichtung und einem Kleinkindersitz
mit Blick entgegen der Fahrtrichtung zu unterscheiden, und um festzustellen,
ob ein Insasse außerhalb
einer bestimmten Position sitzt.
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Die
DE 42 37 072 C1 bezieht
sich auf einen resistiven Foliendrucksensor, insbesondere zur Sitzbelegungserkennung
für einen
Fahrzeugsitz.
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Weiter
beschreibt die
JP 7-285364
A eine Vorrichtung, die mittels im vorderen und hinteren
Abschnitt eines Sitzkissens angeordneter Drucksensoren erfaßt, ob ein
Fahrzeuginsasse nicht in einer für den
Airbag vorgeschriebenen, zweckmäßigen Position
sitzt, beispielsweise am vorderen Randabschnitt des Sitzes, und
zwar. Wenn erfaßt
wird, daß der Fahrzeuginsasse
sich nicht an der vorgeschriebenen Sitzposition befindet, warnt
die Vorrichtung den Fahrzeuginsassen. Die Vorrichtung ist ferner
in der Lage, die Inbetriebnahme des Airbags zu verhindern, wenn der
Fahrzeuginsasse sich nicht in der vorgeschriebenen Position befindet.
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Die
JP 7-270541 A beschreibt
eine Vorrichtung, die mittels eines Sensors, der eine Änderung der
Dielektrizitäts konstante
eines in einem Sitzkissen angeordneten dielektrischen Bauteils erfaßt, in der Lage
ist, die An- oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen in einem Sitz
zu erfassen, wenngleich die Vorrichtung für einen Airbag nicht speziell
konzipiert ist.
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Die
JP 8-268220 A beschreibt
eine Vorrichtung, die mittels einesin der Fahrgastzellendecke oder
dergleichen angeordneten Ultraschallsensors erfaßt, ob ein Fahrzeuginsasse
in einem Sitz anwesend ist, oder ob ein Fahrzeuginsasse eine Körperhaltung
derart, daß er
sich in der Nähe
des Armaturenbretts befindet. Die Vorrichtung ändert den Betriebsmodus des
Airbags in Abhängigkeit
vom Ergebnis der Erfassung.
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Die
vorstehend erwähnten
Vorrichtungen gestatten eine zweckmäßige Steuerung der Inbetriebnahme
des Airbags in Abhängigkeit
von der An- oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen oder in Abhängigkeit
von der Sitzhaltung des Fahrzeuginsassen bei einem Aufprall auf
einen Frontabschnitt des Fahrzeugs, d.h. bei einer Frontalkollision.
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Neben
den vorstehend beschriebenen Airbagvorrichtungen wurden Seitenairbagvorrichtungen zum
Schutz eines Fahrzeuginsassen bei einem seitlichen Aufprall auf
die Fahrzeugkarosserie, d.h., bei einer Seitenkollision, vorgeschlagen
und eingesetzt. Bei einer Seitenkollision entfaltet sich bei denen üblichen
Seitenairbagvorrichtungen ein Seitenaufprall-Airbag (Seitenairbag)
im Raum zwischen einem Fahrzeuginsassen und einem seitlichen Abschnitt der
Fahrzeugkarosserie zum Schutz des Fahrzeuginsassen, insbesondere
der seitlichen Körperbereiche des
Fahrzeuginsassen, vor einem durch die Seitenkollision hervorgerufenen
Aufprall oder einen durch die Deformation der Fahrzeugkarosserie
hervorgerufenen Druck zu schützen.
Eine derartige Seitenairbagvorrichtung ist normalerweise in einem
seitlichen Abschnitt der Rückenlehne
des Sitzes, der Fahrzeugtür
oder dergleichen angeordnet.
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Auch
im Fall der Seitenairbagvorrichtungen kann es je nach Sitzhaltung
des Fahrzeuginsassen jedoch passieren, daß sie keinen ausreichenden Schutz
gewähren.
Wie es nachstehend beschrieben wird, wird der Schutzeffekt erheblich
reduziert, wenn beispielsweise ein Seitenairbag sich entfaltet,
wenn eine relativ kleine Person, beispielsweise ein Kind, an einem
seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie lehnt.
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Die 11 bis 14 zeigen die Zusammenhänge zwischen
der Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen und einem im Fall einer Seitenkollision
sich entfaltenden Seitenairbag.
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11 zeigt einen durchschnittlich
gebauten Fahrzeuginsassen P1, der in korrekter Körperhaltung dasitzt. 12 zeigt einen durchschnittlich
gebauten Fahrzeuginsassen P1, der an einem seitlichen Abschnitt
der Fahrzeugkarosserie (der Tür
D) lehnt. 13 zeigt einen
kleinen oder schmächtig
gebauten Fahrzeuginsassen P2, beispielsweise ein Kind oder dergleichen,
der bzw. das in korrekter Körperhaltung
dasitzt. 14 zeigt einen
kleinen oder schmächtig
gebauten Fahrzeuginsassen P2, der bzw. das an einem seitlichen Abschnitt
der Fahrzeugkarosserie (der Tür
D) lehnt.
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Wenn
der durchschnittlich gebaute Fahrzeuginsasse P1 in korrekter Körperhaltung
im Sitz S sitzt, wie es in 11 gezeigt
ist, entfaltet sich der Seitenairbag im Raum A zwischen einem seitlichen Abschnitt
des Rumpfs des durchschnittlich gebauten Fahrzeuginsassen P1 und
der Tür
D. Der Seitenairbag entfaltet sich auch im Raum A zwischen der Tür D und
einem seitlichen Abschnitt des Rumpfs des kleinen oder schmächtig gebauten
Fahrzeuginsassen P2, beispielsweise eines Kindes, wenn dieser Fahrzeuginsasse
P2 in korrekter Körperhaltung
dasitzt, wie es in 13 gezeigt
ist.
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In
diesem Fällen
wird durch den Seitenairbag, der die Fahrzeuginsassen P1, P2 bei
einem seitlichen Zusammenstoß vor
einem Aufprall oder einem Druck infolge einer Deformation der Fahrzeugkarosserie
oder dergleichen schützt,
ein ausreichend hoher Schutz gewährleistet.
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wenn
der durchschnittlich gebaute Fahrzeuginsasse P1 im Sitz A jedoch
an der Tür
D lehnt, befindet sich der Arm oder Rumpf des Fahrzeuginsassen P1
in dem für
die Entfaltung des Seitenairbags zur Verfügung stehenden Raums A. Daher
wird eine korrekte Entfaltung des Seitenairbags behindert, wodurch
ein Fahrzeuginsassenschutz möglicherweise
nicht in ausreichendem Maß erzielt
wird. Selbst wenn sich der Rumpf oder Arm des durchschnittlich gebauten
Fahrzeuginsassen P1 im Raum A befindet, ist jedoch eine Entfaltung
des Seitenairbags möglich, wodurch
ein Schutz im wesentlichen gewährleistet ist,
vorausgesetzt zwischen dem oberen Rumpfabschnitt des durchschnittlich
gebauten Fahrzeuginsassen P1 und der Tür ist ein bestimmter Platz
anwesend.
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Wenn
der kleine oder schmächtig
gebaute Fahrzeuginsasse P2, beispielsweise ein Kind oder dergleichen,
im Sitz A an der Tür
D lehnt, wie es in 14 gezeigt
ist, befindet sich jedoch der Kopf des Fahrzeuginsassen P2 in dem
für die
Entfaltung des Seitenairbags zur Verfügung stehenden Raum A. Auch
in diesem Fall besteht daher die Gefahr, daß eine korrekte Entfaltung
des Seitenairbags behindert wird. Selbst wenn sich der Seitenairbag
entfaltet, entfaltet sich der Seitenairbag, der eigentlich dafür ausgelegt,
sich zum Schutz des Rumpfabschnitts des Fahrzeuginsassen zu entfalten,
zwischen dem Kopf des kleinen oder schmächtig gebauten Fahrzeuginsassen
P2 an der Tür
D. Daher wird der Fahrzeuginsassenschutz des Seitenairbags erheblich
eingeschränkt,
wenn der kleine oder schmächtig
gebaute Fahrzeuginsasse P2 im Sitz A an der Tür D lehnt.
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Die
vorstehend beschriebenen Vorrichtungen, die die Sitzhaltung eines
Fahrzeuginsassen bei einem frontalen Zusammenstoß erfassen und den Frontalairbag
in Abhängigkeit
vom Erfassungsergebnis steuern, wurden nicht im Hinblick auf einen
Seitenairbag konzipiert. Darüber
hinaus sind die vorstehend erwähnten
Vorrichtungen nicht in der Lage, zu erfassen, ob ein Fahrzeuginsasse
in einem Sitz an einem seitlichen Abschnitt einer Fahrzeugkarosserie lehnt.
Daher sind diese Vorrichtungen nicht in der Lage, die Inbetriebnahme
eines Seitenairbags in Abhängigkeit
von der Fahrzeuginsassensitzhaltung oder in vorstehend beschriebenen
Situationen korrekt zu steuern.
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Die
nachveröffentlichte
DE 199 00 842 A1 zeigt
und beschreibt ein Insassenerfassungssystem, bei dem eine Hochfrequenz-Generatorschaltung
mit sechs Elektrodenstoffen bzw. -geweben verbunden ist, die in
einer Rückenlehne
eines Beifahrersitzes eingebettet sind. Es wird ein Ausgangsstrom
erfasst, der fließt,
wenn sich ein menschlicher Körper
den Elektrodenstoffen annähert.
Weiter 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 es leuchtet eine Warnlampe, um das
Kind auf den Rücksitz
umzusetzen.
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Aus
der WO 98/22305 A1 ist weiter eine Seitenairbagvorrichtung mit einer
in oder an einem Fahrzeugsitz angeordneten Steuervorrichtung bekannt, die
einen Aufnehmer zur Sitzbelegungserkennung, einen Aufnehmer zur
Positionserkennung des Fahrzeugsitzes, eine gemeinsame Steuerschaltung
und eine Energieversorgung für
die Steuerschaltung aufweist, und bei der der Aufnehmer zur Sitzbelegungserkennung und
der Aufnehmer zur Positionserkennung des Fahrzeugsitzes elektrisch
leitend mit der Steuerschaltung verbunden sind.
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Schließlich ist
aus der
DE 195 47
842 A1 ein Verfahren zur Belegungserkennung eines Fahrzeugsitzes
bekannt. Zur Feststellung der Belegung des Fahrzeugsitzes mit einem
Fahrzeuginsassen werden zeitabhängige Änderungen
der Schwingungsfrequenz eines Schwingkreises ausgewertet, dessen Schwingungsfrequenz
von einer zwischen Sitz und Karosserie des Fahrzeugs gebildeten
Kapazität
abhängig
ist. Die Größe des Kapazitätswertes
läßt einen
Rückschluß auf die
Belegung des Sitzes mit einem Fahrzeuginsassen zu. In Abhängigkeit
von der Feststellung der Belegung des Fahrzeugsitzes kann dann ein
Airbagmodul, beispielsweise Seitenairbagmodul, aktiviert werden.
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Darstellung der Erfindung
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Ausgehend
von einer Seitenairbagvorrichtung, wie sie aus der WO 98/22305 A1
oder
DE 195 47 842
A1 bekannt ist, besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
nun darin, eine technisch vereinfachte Seitenairbagvorrichtung zu
schaffen, die im Falle einer Seitenkollision nur dann aktivierbar
ist, wenn der sich entfaltende Airbag einen ausreichenden Schutz
für einen
Fahrzeuginsassen gewähren kann.
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Diese
Aufgabe wird durch die Seitenairbagvorrichtung gemäß den Merkmalen
des Anspruches 1 oder 11 gelöst.
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Mit
der Seitenairbagvorrichtung nach dem Anspruch 1 kann der Fall, in
dem entweder kein Fahrzeuginsasse anwesend ist, oder der Fall, in
dem ein kleiner oder schmächtig
gebauter Fahrzeuginsasse, beispielsweise ein Kind oder dergleichen
im Sitz sitzt und am seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie lehnt,
von anderen Fällen
unterschieden werden. In Abhängigkeit
von der Sitzhaltung des Fahrzeuginsassen oder dem Zustand des Fahrzeuginsassen
im Sitz ist die Seitenairbagvorrichtung in der Lage, den Seitenairbag
in einem geeigneten Modus in Betrieb zu nehmen, beispielsweise in
einem Modus, in dem der Seitenairbag sich bei niedrigem Druck oder
niedriger Geschwindigkeit entfaltet, oder in einem Modus, in dem
sich der Seitenairbag in einer Vielzahl von Stufen schrittweise
entfaltet oder dergleichen, oder aber eine unnötige Inbetriebnahme des Seitenairbags
zu verhindern.
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Die
Steuereinrichtung kann in Abhängigkeit vom
Erfassungsergebnis des Insassensensors die Inbetriebnahme des Seitenairbags
zulassen, wenn ein Fahrzeuginsasse anwesend ist, und die Inbetriebnahme
des Seitenairbags verhindern, wenn kein Fahrzeuginsasse anwesend
ist.
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Die
Inbetriebnahme des Seitenairbags wird daher dann unterbunden, wenn
kein Fahrzeuginsasse anwesend ist oder ein kleiner oder schmächtig gebauter
Fahrzeuginsasse im Sitz sitzt und am seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie
lehnt. In den anderen Fällen
wird die Inbetriebnahme des Seitenairbags zugelassen. Auf diese
Weise kann also eine unnötige
Inbetriebnahme des Seitenairbags verhindert werden.
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Vorteilhafte
Weiterentwicklungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.
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Der
Insassensensor kann beispielsweise erfassen, ob ein Fahrzeuginsasse
sich an einer Stelle, die im oberen Bereich der Rückenlehne
liegt und aus der Mitte der Rückenlehne
in deren Breitenrichtung zur Mitte der Fahrzeugkarosserie hin verlagert
ist, oder einer Stelle, die im oberen Bereich der Rückenlehne
des Sitzes und in der Nähe
der Mitte der Rükkenlehne
liegt, befindet.
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Durch
die Erfassung, ob ein Fahrzeuginsasse an einer der vorstehend beschriebenen
Stellen anwesend ist, ermög licht
der Insassensensor die Unterscheidung des Falls, in dem kein Fahrzeuginsasse anwesend
ist oder ein kleiner oder schmächtig
gebauter Fahrzeuginsasse im Sitz sitzt und am seitlichen Abschnitt
der Fahrzeugkarosserie lehnt, von den anderen Fällen. Daher wird die Inbetriebnahme des
Seitenairbags in Abhängigkeit
von der Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen erleichtert und eine
unnötige
Inbetriebnahme des Seitenairbags verhindert.
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In
einigen herkömmlichen
Fahrzeugen ist ein Belegungssensor im Sitzkissen oder dergleichen
vorgesehen, um das Anwesenheit oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen
zu erfassen, zu dem Zweck, verschiedene Frontalaufprallsicherheitsvorkehrungen,
beispielsweise einen Frontalairbag, einen Gurtstraffer, einen Kopfschutzairbag
oder dergleichen zu steuern. In diesem Fall könnte der der Seitenairbagvorrichtung
zugeordnete Insassensensor auch für die Steuerung dieser Sicherheitsvorkehrungen
genutzt werden. Die gemeinsame Verwendung eines Sensors zur Steuerung
verschiedener Sicherheitsvorkehrungen vereinfacht die gesamte Fahrzeugkonstruktion
und reduziert die Herstellkosten.
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Der
Erfassungsbereich des Insassensensors kann eine Form besitzen, die
als eine im allgemeinen umgedrehte Trapez- oder Dreieckform definiert
ist, die als eine schräge
Linie ein schräg
abfallendes Liniensegment beinhaltet, das entlang des auf Seiten der
fahrzeugkarosseriemitte gelegenen Körperumrisses des Fahrzeuginsassen,
der den bestimmten Körperbau
hat und am seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie lehnt, verläuft.
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Die
Seitenairbagvorrichtung ist daher in der Lage, den Fall, in dem
entweder kein Fahrzeuginsasse anwesend ist oder ein kleiner oder
schmächtig
gebauter Fahrzeuginsasse an einem seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie
lehnt, präzise
von den anderen Fällen
zu unterscheiden; hierfür
ist lediglich eine einfache konstruktive Maßnahme erforder lich. Der Seitenairbag
kann somit in Abhängigkeit von
der Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen problemlos und zuverlässig in
Betrieb genommen werden, oder eine unnötige Inbetriebnahme des Seitenairbags
kann zuverlässig
verhindert werden.
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Weiter
ist es möglich,
daß die
Steuereinrichtung den Betriebsmodus des Seitenairbags nur dann ändert, wenn
ein durch den Insassensensor erfaßter Zustand über wenigstens
eine bestimmte Zeitdauer hinweg anhält. Die Seitenairbagvorrichtung
ist daher in der Lage, eine fehlerhafte Erfassung eines Fahrzeuginsassen
zu verhindern.
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Der
Insassensensor kann ein Kapazitätserfassungssensor
oder ein Impedanzänderungserfassungssensor
sein. Durch Verwendung eines Annäherungssensors
vom Typ eines Kapazitätserfassungssensors
oder eines Impedanzänderungserfassungssensors,
dessen Erfassungsbereich sich problemlos in einer gewünschten
Form definieren läßt, wird
der Aufbau des Insassensensors vereinfacht.
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Die
Seitenairbagvorrichtung kann ferner einen Belegungssensor, der erfaßt, ob ein
Fahrzeuginsasse im Sitz sitzt, wobei der Belegungssensor von einem
anderen Sensor als dem Kapazitätserfassungssensor
und dem Impedanzänderungserfassungssensor
gebildet ist, sowie eine Initialisierungseinrichtung zum Initialisieren
des Insassensensors auf der Basis des Erfassungsergebnisses des
Belegungssensors umfassen.
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Der
Ausgang eines Kapazitätserfassungssensors
oder eines Impedanzänderungserfassungssensors ändert sich
in Abhängigkeit
von der Feuchtigkeit, so daß sich
die Erfassungsgenauigkeit des Sensors in Grenzen hält. Gemäß dem vorstehend beschriebenen
Aufbau, wonach neben dem Insassensensor der Belegungssensor vorgesehen
ist, um zu erfassen, ob ein Fahrzeuginsasse im Sitz sitzt, sowie
die Initialisie rungseinrichtung, die den Insassensensor auf der
Basis des Erfassungsergebnisses durch den Belegungssensor initialisiert,
wird ein Feuchtigkeitseinfluß auf
den Belegungssensor vermieden, was zu einer weiteren Erhöhung der
Erfassungsgenauigkeit der Sensoren beiträgt. Die Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen
kann daher zuverlässig
erfaßt
und die Inbetriebnahme des Seitenairbags präziser gesteuert werden.
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Der
Belegungssensor kann ein im Sitzkissen des Sitzes vorgesehener Druckerfassungssensor sein.
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Dieser
einfache Aufbau mit dem Druckerfassungssensor im Sitzkissen ermöglicht es,
die An- oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen zu erfassen und
den Insassensensor auf der Basis des Erfassungsergebnisses durch
den Belegungssensor zu initialisieren. Die Erfassungsgenauigkeit
des Insassensensors kann daher noch mehr erhöht werden.
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Die
Initialisierungseinrichtung kann das Kriterium eines Ausgangswerts
des Insassensensors zum Bestimmen, ob ein Fahrzeuginsasse anwesend ist,
in Abhängigkeit
von einem durch den Insassensensor ausgegebenen Wert aktualisieren,
wenn durch den Belegungssensor die Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen
erfaßt
wird.
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Wenn
durch den Belegungssensor die Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen
erfaßt
wird, befindet sich im Normalfall im Erfassungsbereich des Insassensensors
kein Körperteil
eines Fahrzeuginsassen. Durch die Initialisierung des Kriteriums
zum Bestimmen, ob ein Fahrzeuginsasse anwesend ist, mittels des
Belegungssensors in Abhängigkeit
von dem vom Insassensensor ausgegebenen Wert ist die Seitenairbagvorrichtung
daher in der Lage, die Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen ungeachtet
einer feuchtigkeitsbedingten Änderung
des Sensorausgangs zuverlässig
zu erfassen.
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Es
besteht die Möglichkeit,
daß die
Initialisierungseinrichtung den Insassensensor initialisiert, wenn
ein durch den Belegungssensor erfaßter Zustand über wenigstens
eine bestimmte Zeitdauer hinweg anhält. Die Seitenairbagvorrichtung
ist daher in der Lage, zuverlässig
zu bestimmen, ob ein Fahrzeuginsasse im Sitz anwesend ist und eine
fehlerhafte Initialisierung des Insassensensors zu verhindern.
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Mit
der Seitenairbagvorrichtung nach dem Anspruch 11 kann der Zustand
erfasst werden, in dem ein Fahrzeuginsasse mit einem Körperbau
kleiner als ein bestimmter Körperbau
an einem seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie lehnt. Die
Seitenairbagvorrichtung ist somit in der Lage, den Seitenairbag
in einem geeigneten Modus zu betreiben, beispielsweise in einem
Modus, in dem der Seitenairbag bei einem niedrigen Druck oder einer
niedrigen Geschwindigkeit entfaltet wird, oder in einem Modus, in dem
der Seitenairbag in einer Vielzahl von Stufen stufenweise entfaltet,
oder dergleichen, oder aber eine unnötige Inbetriebnahme des Seitenairbags
zu verhindern.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehend genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale
und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen hervor, in denen zur Darstellung derselben Elemente dieselben
Bezugszeichen verwendet wurden. In den Zeichnungen zeigt
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1 eine Perspektivansicht
eines Vordersitzes, der mit einer Seitenairbagvorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung ausgestattet ist, sowie ein Blockschaubild einer elektrischen
Anordnung der Seitenairbagvorrichtung;
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2 eine Vorderansicht der
Seitenairbagvorrichtung;
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3 eine schematische Abbildung
einer Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen;
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4 eine schematische Abbildung
des Zusammenhangs zwischen der Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen
von einem Körperbau
gleich oder größer als
ein bestimmter Körperbau
und dem Erfassungsbereich eines Insassensensors der Seitenairbagvorrichtung;
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5 eine schematische Abbildung
eines Zusammenhangs zwischen der Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen
von einem Körperbau
gleich oder größer als
ein bestimmter Körperbau
und dem Erfassungsbereich des Insassensensors;
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6 eine schematische Abbildung
des Zusammenhangs zwischen der Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen
von einem Körperbau
kleiner als ein bestimmter Körperbau
und dem Erfassungsbereich des Insassensensors;
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7 eine schematische Abbildung
des Zusammenhangs zwischen der Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen
von einem Körperbau
kleiner als ein bestimmter Körperbau
und dem Erfassungsbereich des Insassensensors;
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8 ein Ablaufdiagramm zur
Veranschaulichung einer Seitenairbagvorbereitungssteuerroutine;
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9 eine Perspektivansicht
eines Vordersitzes, der mit einer Seitenairbagvorrichtung gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der Erfindung ausgestattet ist, sowie ein Blockschaubild einer elektrischen
Anordnung der Seitenairbagvorrichtung;
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10 ein Ablaufdiagramm zur
Veranschaulichung einer Routine zur Initialisierung der Steuerung
zur Inbetriebnahme der Seitenairbagvorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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11 eine schematische Abbildung
des Zusammenhangs zwischen der Sitzposition eines Fahrzeuginsassen
von einem Körperbau
gleich oder größer als
ein bestimmter Körperbau
und einem Seitenairbagentfaltungsbereich;
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12 eine schematische Abbildung
des Zusammenhangs zwischen der Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen
von einem Körperbau
gleich oder größer als
ein bestimmter Körperbau
und einem Seitenairbagentfaltungsbereich;
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13 eine schematische Abbildung
des Zusammenhangs zwischen der Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen
von einem Körperbau
kleiner als ein bestimmter Körperbau
und einem Seitenairbagentfaltungsbereich; und
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14 eine schematische Abbildung
des Zusammenhangs zwischen der Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen
von einem Körperbau
kleiner als ein bestimmter Körperbau
und einem Seitenairbagentfaltungsbereich.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Bezugnehmend
auf die beiliegenden Zeichnungen erfolgt nun die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Nun
wird eine erste Ausführungsform
der Seitenairbagvorrichtung der Erfindung beschrieben.
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1 zeigt eine Perspektivansicht
eines Vordersitzes S, der mit einer Seitenairbagvorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
ausgestattet ist, sowie ein Blockschema einer elektrischen Anordnung
der Seitenairbagvorrichtung. 2 ist
eine Vorderansicht des Sitzes S aus der Sicht eines Frontbereichs
einer Fahrzeugkarosserie.
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Wie
es in den 1 und 2 gezeigt ist, ist in einem
seitlichen Abschnitt des Sitzes S in der Nähe einer Tür D des Fahrzeugs (d.h. an
einem fahrzeugkarosserieseitigen Abschnitt des Sitzes S) ein Seitenairbagmodul 10,
angeordnet. Das Seitenairbagmodul 10 umfaßt einen
Seitenairbag und eine Aufblasvorrichtung, die ein Hochdruckgas enthält, um den
Seitenairbag zu entfalten. Der Seitenairbag ist im Seitenairbagmodul 10 zusammengefaltet
untergebracht.
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Der
Betrieb des Seitenairbagmoduls 10 wird durch eine Seitenairbagsteuervorrichtung 11 gesteuert.
Die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 bestimmt auf der Basis
der Erfassungsergebnisse, die von einem Seitenaufprallsensor 12 zum
Erfassen eines Seitenaufpralls auf das Fahrzeug und einem nachstehend
beschriebenen Insassensensor 13 erhalten werden, ob der
Seitenairbag in Betrieb zu nehmen (zu entfalten) ist. Wenn bestimmt
wird, daß der
Seitenairbag in Betrieb zu nehmen ist, gibt die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 ein
Anweisungssignal an das Seitenairbagmodul 10 aus.
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In
Abhängigkeit
von dem Anweisungssignal liefert die im Seitenairbagmodul 10 vorgesehene
Aufblasvorrichtung ein Hochdruckgas in den Seitenairbag. Durch Zuführung des
Hochdruckgases wird der Seitenairbag aufgeblasen und entfaltet sich
im Raum A zwischen dem Sitz S und der Tür D.
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Der
Insassensensor 13, der aus einem Annäherungssensor vom Typ eines
Kapazitätserfassungssensors
oder eines Impedanzänderungserfassungssensors
gebildet ist, ist in der Rückenlehne
Sb des Sitzes S angeordnet. Der Insassensensor 13 erfaßt die An-
oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen im Sitz S auf der Basis
einer Kapazitäts-
oder Impedanzänderung,
die durch die Nähe
eines Fahrzeuginsassen zu einem Erfassungsabschnitt oder den Kontakt
eines Fahrzeuginsassen mit dem Erfassungsabschnitt hervorgerufen
wird. Der Insassensensor 13 erfaßt, ob ein Fahrzeuginsasse
des Sitzes S anwesend ist, sofern nicht ein Fahrzeuginsasse von
einem Körperbau
oder einer Körpergröße kleiner als
ein bestimmtes Maß,
an der Tür
D der Fahrzeugkarosserie (d.h. am seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie)
lehnt.
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Um
die vorstehend erwähnte
Erfassung zu ermöglichen,
sind die Position und die Form des Erfassungsbereichs Z des Insassensensors 13 wie nachstehend
beschrieben vorgegeben. 3 veranschaulicht
den Fall, in dem ein Fahrzeuginsasse mit dem kleinstmöglichen
Körperbau,
der durch den Insassensensor 13 selbst dann noch erfaßt werden kann,
wenn der Fahrzeuginsasse an der Tür D lehnt, anwesend ist, d.h.
den Fall, in dem ein Fahrzeuginsasse P3 mit exakt dem bestimmten
Körperbau
im Sitz S sitzt und an der Tür
D lehnt.
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Eine
gerade Linie L in 3 verläuft entlang den
Bereichen des fahrzeugkarosseriemittigen Umrisses des Körpers des
Fahrzeuginsassen P3 von dem bestimmten Körperbau. Wenn der Fahrzeuginsasse
einen Körperbau
aufweist, der größer ist
als der bestimmte Körperbau,
kontaktiert ein Bereich des Körpers
des Fahrzeuginsassen P3 die gerade Linie L oder geht über die
gerade Line L in einen Bereich R zwischen der geraden Linie L und
der Fahrzeugkarosseriemitte – in
Breitenrichtung des Fahrzeugs betrachtet – hinaus, und zwar ungeachtet
dessen, ob der Fahrzeuginsasse an der Tür D lehnt oder nicht. wenn
der Fahrzeuginsasse einen Körperbau
aufweist, der kleiner ist als der bestimmte Körperbau, und an der Tür D lehnt,
liegt der Körper
des Fahrzeuginsassen außerhalb
des Bereichs R zwischen der geraden Linie L und der Fahrzeugkarosseriemitte.
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Wenn
der Fahrzeuginsasse in korrekter Körperhaltung dasitzt, erstreckt
sich ein Teil des Körpers des
Fahrzeuginsassen über
die gerade Linie L in den Bereich R, und zwar ungeachtet dessen,
ob der Körperbau
des Fahrzeuginsassen gleich oder größer ist als der bestimmte Körperbau
oder kleiner ist als der bestimmte Körperbau. Wenn im Sitz S kein
Fahrzeuginsasse sitzt, ist im Bereich R kein Körperteil des Fahrzeuginsassen
anwesend. Wenn nun die An- oder Abwesenheit eines Körperteils
eines Fahrzeuginsassen auf der geraden Linie L erfaßt wird, kann
bestimmt werden, ob im Sitz S des Fahrzeugs ein Fahrzeuginsasse
anwesend ist oder nicht, wobei der Fall ausgenommen ist, in dem
ein Fahrzeuginsasse von einem Körperbau
kleiner als der bestimmte Körperbau
im Sitz S sitzt und an der Tür
D lehnt.
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Im
Fall der Seitenairbagvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
sind die Position und die Form des Erfassungsbereichs Z des Insassensensors 13 zum
Zweck einer effektiven Erfassung sowie einer gleichzeitigen Minimalhaltung
der Fläche
des Erfassungsbereichs des Insassensensors 13 und der Gewährleistung
der erforderlichen Erfassungsgenauigkeit des Insassensensors 13 wie
nachstehend beschrieben definiert.
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Im
Fall der Seitenairbagvorrichtung dieser Ausführungsform liegt der Erfassungsbereich
Z des Insassensensors 13 im Besonderen an einer Position,
die in einem oberen Bereich der Rückenlehne Sb des Sitzes S liegt
und aus dem Zentrum der Rückenlehne
Sb in Breitenrichtung zur Fahrzeugkarosseriemitte hin, d.h. zu dem
Seitenabschnitt der Rükkenlehne
Sb, der denjenigem Seitenabschnitt abgewandt ist, an dem das Seitenairbagmodul 10 angeordnet
ist, verschoben ist, oder an einer Position, die in einem oberen
Bereich der Rückenlehne
Sb des Sitzes S und in der Nähe
des Zentrums der Rückenlehne
Sb liegt. Die Form des Erfassungsbereichs Z ist definiert als eine
im allgemeinen umgedrehte Trapez- oder Fünfeckform oder als eine im
allgemeinen umge drehte Dreieckform, die als eine schräge Linie
oder Hypotenuse ein schräg
abfallendes Liniensegment (ein Segment der geraden Linie L in 3) aufweist, das sich entlang
des fahrzeugkarosseriemittigen Umrisses des Körpers des an der Tür D lehnenden
Fahrzeuginsassensens von dem bestimmten Körperbau erstreckt.
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Die 4 bis 7 veranschaulichen die Zusammenhänge zwischen
dem Erfassungsbereich Z und der Sitzhaltung des Fahrzeuginsassen.
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4 zeigt einen durchschnittlich
gebauten Fahrzeuginsassen (einen Fahrzeuginsassen P1 von einem Körperbau
gleich oder größer als
der bestimmte Körperbau),
der in korrekter Körperhaltung
dasitzt. 5 zeigt den
durchschnittlich gebauten Fahrzeuginsassen P1, der an der Tür D lehnt. 6 zeigt einen kleinen oder
schmächtig
gebauten Fahrzeuginsassen (einen Fahrzeuginsassen P2 von einem Körperbau
kleiner als ein bestimmter Körperbau),
beispielsweise ein Kind oder dergleichen, der in korrekter Körperhaltung
dasitzt. 7 zeigt den
kleinen oder schmächtig
gebauten Fahrzeuginsassen P2, der an der Tür D lehnt.
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Sowohl
in dem Fall, in dem der durchschnittlich gebaute Fahrzeuginsasse
P1 in korrekter Körperhaltung
dasitzt (4), wie auch
in dem Fall, in dem der durchschnittlich gebaute Fahrzeuginsasse P1
an der Tür
D lehnt (5), wird durch
den Insassensensor 13 die Anwesenheit des durchschnittlich gebauten
Fahrzeuginsassen P1 erfaßt.
Im Fall des kleinen oder schmächtig
gebauten Fahrzeuginsassen P2 wird durch den Insassensensor 13 die
Anwesenheit des schmächtig
gebauten Fahrzeuginsassen P2 jedoch nur dann erfaßt, wenn
der schmächtig
gebaute Fahrzeuginsasse P2 in korrekter Körperhaltung dasitzt (6), wohingegen durch den
Insassensensor 13 die Anwesenheit des schmächtig gebauten
Fahrzeuginsassen P2 nicht erfaßt
werden kann, wenn der schmächtig
gebaute Fahrzeuginsasse P2 an der Tür D lehnt (7).
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Wenn
im Sitz S kein Fahrzeuginsasse anwesend ist (2), wird durch den Insassensensor 13 nicht
die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen erfaßt.
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Der
Insassensensor 13 erfaßt
somit die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen nur in dem Fall, in
dem ein durchschnittlich gebauter Fahrzeuginsasse P1 in korrekter
Körperhaltung
dasitzt oder an der Tür
D lehnt, und in dem Fall, in dem ein schmächtig gebauter Fahrzeuginsasse
P2 in korrekter Körperhaltung
dasitzt. In den anderen Fällen,
beispielsweise in dem Fall, in dem ein schmächtig gebauter, Fahrzeuginsasse
P2 an der Tür
D lehnt, und in dem Fall, in dem im Sitz S kein Fahrzeuginsasse
anwesend ist, erfaßt
der Insassensensor 13 die Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen.
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Der
bestimmte Körperbau,
der zur Abgrenzung der durch den Insassensensor 13 erfaßbaren Fahrzeuginsassen,
wenn sie an der Tür
D lehnen, von den durch den Insassensensor 13 nicht erfaßbaren Fahrzeuginsassen,
wenn sie an der Tür
D lehnen, dient, wird in Abhängigkeit
von der Position und der Form des Erfassungsbereichs des Insassensensor 13 bestimmt.
Der Insassensensor 13 in dieser Ausführungsform ist somit in der
Lage, die An- oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen im Sitz S
zu erfassen, wobei der Fall ausgenommen ist, in dem ein Fahrzeuginsasse
von einem Körperbau
kleiner als ein bestimmter Körperbau
an der Tür
D lehnt.
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Die
Seitenairbagsteuervorrichtung 11 (siehe 1) steuert die Inbetriebnahme des Seitenairbags auf
der Basis der Erfassungsergebnisse des Insassensensors 13 und
des vorstehend erwähnten
Seitenaufprallsensors 12. Bezugnehmend auf 8 wird nun eine Routine zur Vorbereitung
der Steuerung für
die Inbetriebnahme des Seitenairbags erläutert.
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8 ist ein Ablaufdiagramm,
das die Prozedur einer Seitenairbagvorbereitungssteuerroutine veranschaulicht.
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Diese
Routine wird durch die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 in
bestimmten Zeitabständen als
eine Unterbrechungsroutine ausgeführt.
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Zu
Beginn der Routine liest die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 den
Sensorausgang C des Insassensensors 13 im Schritt 100 ein.
Im Schritt 110 bestimmt die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 anschließend, ob
der Sensorausgang C gleich oder größer ist als ein bestimmtes
Kriterium K, das angibt, daß durch
den Insassensensor 13 die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen
erfaßt
wurde.
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Wenn
die Sensorausgabe C des Insassensensors 13 kleiner ist
als das bestimmte Kriterium K (NEIN im Schritt 110), erfaßt der Insassensensor 13 nicht
die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen. Der Senserausgang C gibt
in diesem Fall also entweder an, daß im Sitz S entweder kein Fahrzeuginsasse sitzt,
oder daß ein
Fahrzeuginsasse von einem Körperbau
kleiner als der bestimmte Körperbau
im Sitz S sitzt und an der Tür
D lehnt. Im Anschluß an
die negative Bestimmung im Schritt 110 führt die
Seitenairbagsteuervorrichtung 11 eine Maßnahme durch,
um die Inbetriebnahme des Seitenairbags zu verhindern, beispielsweise
indem sie im Schritt 150 ein Flag zum Verhindern einer
Inbetriebnahme setzt.
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Wenn
die Inbetriebnahme des Seitenairbags verhindert wird, steuert die
Seitenairbagsteuervorrichtung 11 den Seitenairbag so, daß er selbst
dann nicht in Betrieb genommen wird, wenn der Seitenaufprallsensor 12 einen
Aufprall auf einen seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie erfaßt.
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Der
Fahrzeuginsassenschutzeffekt des Seitenairbags nimmt erheblich ab,
wenn ein schmächtig gebauter
Fahrzeuginsasse im Sitz S sitzt und an der Tür D lehnt, wie es vorstehend
bereits erwähnt
wurde. In dem Fall, in dem im Sitz S kein Fahrzeuginsasse anwesend
ist, besteht kein Bedarf, den Seitenairbag bei einem Seitenaufprall
in Betrieb zu nehmen. Indem die Inbetriebnahme des Seitenairbags
in derartigen Fällen
verhindert wird, läßt sich
eine unnötige Inbetriebnahme
des Seitenairbags, d.h. eine unnötige
Inbetriebnahme des Seitenairbags in einem Fall, in dem der Fahrzeuginsassenschutzeffekt
gering ist, oder in einem Fall, in dem die Inbetriebnahme des Seitenairbags
unnötig
ist, verhindern.
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wenn
der Sensorausgang C des Insassensensors 13 dagegen gleich
oder größer ist
als das Kriterium K (JA in Schritt 110), bedeutet dies,
daß der Insassensensor 13 die
Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen erfaßt hat. In dieser Ausführungsform kann
durch den Insassensensor 13 die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen
im Sitz S im Besonderen in verschiedenen Fällen umfassend den Fall, in
dem der Fahrzeuginsasse im Sitz S einen Körperbau gleich oder größer als
der bestimmte Körperbau
hat, und den Fall, in dem der Fahrzeuginsasse im Sitz S einen Körperbau
kleiner als der bestimmte Körperbau
hat und in korrekter Körperhaltung
dasitzt, erfaßt werden,
wobei jedoch der Fall ausgenommen ist, in dem Fahrzeuginsasse von
einem Körperbau
kleiner als der bestimmte Körperbau
an der Tür
D lehnt, wie es vorstehend beschrieben wurde.
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Im
Anschluß an
die positive Bestimmung im Schritt 110 bestimmt die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 im
Schritt 120, ob durch den Insassensensor 13 bereits
während
der vorherigen Interruptroutine die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen
erfaßt
wurde. Wenn bestimmt wird, daß die
Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen in der momentanen Interruptroutine
(NEIN im Schritt 120) zum ersten Mal erfaßt wurde,
setzt die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 einen Zeitgeber
Gang, um die im Anschluß an
die Erfassung der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen im Schritt 130 vergangene
Zeit T zu messen. Die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 läßt im Schritt 160 nur dann
eine Inbetriebnahme des Seitenairbags zu, wenn die Erfassung der
Anwesenheit eines Fahrzeuginsas sen über wenigstens eine bestimmte
Zeit t1 hinweg (JA im Schritt 140) anhält. Wenn die Inbetriebnahme
des Seitenairbags zugelassen ist, steuert die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 den
Seitenairbag so, daß der
Seitenairbag in Betrieb genommen wird, wenn durch den Seitenaufprallsensor 12 ein Aufprall
auf einen seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie erfaßt wird.
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Wenn
durch den Insassensensor 13 ein Fahrzeuginsasse erfaßt wird
(JA im Schritt 110), aber diese Erfassung nicht über wenigstens
die bestimmte Zeit t1 hinweg (NEIN im Schritt 140) andauert,
verhindert die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 die Inbetriebnahme
des Seitenairbags wie in dem Fall, in dem der Sensorausgang C des
Insassensensors 13 kleiner ist als das Kriterium K, und
zwar aus dem folgenden Grund.
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Ein
Teil des Körpers
eines Fahrzeuginsassen, der in einem anderen Sitz sitzt als im Sitz
S, oder ein Teil des Körpers
eines Fahrzeuginsassen von einem Körperbau kleiner als der bestimmte
Körperbau, der
zwar im Sitz S sitzt, aber an der Tür D lehnt, beispielsweise ein
Arm des Fahrzeuginsassen, kann in den Erfassungsbereich Z des Insassensensors 13 eindringen.
In diesem Fall wird der Sensorausgang C des Insassensensors 13 gleich
oder größer als
das Kriterium K, obwohl sich durch den Insassensensor 13 die
Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen eigentlich nicht feststellen
läßt. Die
Seitenairbagvorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform
verhindert daher eine fehlerhafte Erfassung, indem sie die Inbetriebnahme
des Seitenairbags nur dann zuläßt, wenn
die Erfassung der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen über wenigstens
die bestimmte Zeit t1 anhält.
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Die
Seitenairbagvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
führt zu
den folgenden Vorteilen.
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Da
der Betrieb des Seitenairbags nur dann zugelassen ist, wenn durch
den Insassensensor 13 die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen
erfaßt wird,
verhindert die Seitenairbagvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
die unnötige
Inbetriebnahme des Seitenairbags in dem Fall, in dem im Sitz S kein
Fahrzeuginsasse anwesend ist, und in dem Fall, in dem ein Fahrzeuginsasse
von einem Körperbau kleiner
als der bestimmte Körperbau
im Sitz S sitzt und an der Tür
D lehnt.
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Der
Erfassungsbereich Z des Insassensensors 13 ist ferner an
einer Position definiert, die im oberer. Bereich der Rückenlehne
Sb des Sitzes S liegt und aus dem Zentrum der Rückenlehne Sb in deren Breitenrichtung
zum Fahrzeugkarosseriemitte hin, d.h. zu einem seitlichen Bereich
der Rükkenlehne
Sb, die dem seitlichen Bereich abgewandt ist, an dem das Seitenairbagmodul 10 angeordnet
ist, verlagert ist, oder an einer Position, die in einem oberen Bereich
der Rückenlehne
Sb des Sitzes S liegt und sich in der Nähe des Zentrums der Rückenlehne
Sb befindet. Es ist daher möglich,
die An- oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen einfach und zuverlässig zu
erfassen, wofür
lediglich ein einfacher Aufbau erforderlich ist, wobei der Fall
ausgenommen ist, in dem ein Fahrzeuginsasse von einem Körperbau kleiner
als der bestimmte Körperbau
an einem seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie lehnt.
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Die
Form des Erfassungsbereichs Z des Insassensensors 13 ist
ferner als eine im allgemeinen umgedrehte Trapez- oder Fünfeckform oder eine im allgemeinen
umgedrehte Dreieckform definiert, die als eine schräge Linie
oder eine Hypotenuse ein schräg
abfallendes Liniensegment aufweist, das sich entlang des Umrisses
des fahrzeugkarosseriemittigen Bereichs eines Fahrzeuginsassen von
einem bestimmten Körperbau
erstreckt, der an der Tür
D lehnt. Daher wird es möglich,
die An- oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen problemlos und zuverlässig zu
erfassen, wobei der Fall ausgenommen ist, in dem ein Fahrzeuginsasse
von einem Körper bau
kleiner als der bestimmte Körperbau
an einem seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie lehnt.
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Die
Seitenairbagvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
läßt die Inbetriebnahme
des Seitenairbags somit nur dann zu, wenn durch den Insassensensor 13 die
Erfassung der Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen wenigstens über die
bestimmte Zeit t1 hinweg anhält.
Die Seitenairbagvorrichtung verhindert daher eine fehlerhafte Erfassung
eines Fahrzeuginsassen.
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Da
die Seitenairbagvorrichtung gemäß dieser
Ausführungsform
einen Annäherungssensor
vom Typ eines Kapazitätserfassungssensors
oder eines Impedanzänderungserfassungssensors
verwendet, dessen Erfassungsbereich problemlos als eine gewünschte Form
definiert werden kann, kann der Insassensensor 13 einfach
aufgebaut sein.
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Die
Seitenairbagvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
kann wie folgt abgewandelt werden.
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Der
Insassensensor 13 ist nicht auf einen Kapazitätserfassungssensor
oder einen Impedanzänderungserfassungssensor
beschränkt,
wie im Fall der Seitenairbagvorrichtung gemäß der vorstehenden Ausführungsform;
ebenso könnten
andere Sensoren, beispielsweise ein drucksensitiver Sensor, ein
Infrarotsensor, ein Ultraschallsensor oder verwendet werden, sofern
der Sensor in der Lage ist, zu erfassen, ob im Erfassungsbereich
Z ein Fahrzeuginsasse anwesend ist.
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Die
Position oder die Form des Erfassungsbereiches Z des Insassensensors 13 kann
beliebig abgewandelt werden, sofern die vorstehend beschriebene
Erfassung möglich
ist. Um eine effektive Erfassung auszuführen, sollten jedoch bestimmte Bedingungen
erfüllt
sein, wie sie beispielsweise nachstehend erläutert werden. Von Vorteil ist,
wenn sich An- oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen wird vorzugs weise
anhand wenigstens eines Bereichs eines fahrzeugkarosseriemittigen
Umrisses des Körpers
eines an der Tür
D lehnenden Fahrzeuginsassen von einem bestimmten Körperbau
erfassen läßt, oder
wenn sich die An- oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen in einem
fahrzeugkarosseriemittigen Bereich, der wenigstens einen Teil des
vorstehend erwähnten
Umrisses des Körpers des
Fahrzeuginsassen abdeckt, erfassen läßt. Darüber hinaus sollte der Erfassungsbereich
des Insassensensors 13 auf beispielsweise einen Bereich
festgelegt werden, der auf einem Segment einer geraden Linie L liegt
oder eine gerade Linie beinhaltet, die sich entlang eines fahrzeugkarosseriemittigen
Umrisses des Körpers
eines im Sitz S sitzenden und an der Tür D lehnenden Fahrzeuginsassen
P3 erstreckt, und der sich vom Liniensegment weg oder über das
Liniensegment hinaus zur Fahrzeugkarosseriemitte hin erstreckt,
wie es in 3 gezeigt
ist.
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Obwohl
diese Ausführungsform
so ausgestaltet ist, daß sie
die Inbetriebnahme des Seitenairbags auf der Basis des Erfassungsergebnisses
des Insassensensors 13 steuert, wobei der Fall ausgenommen
ist, in dem ein Fahrzeuginsasse von einem Körperbau kleiner als der bestimmte
Körperbau
im Sitz S sitzt und an einem seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie
(der Tür
D) lehnt, könnte
die Seitenairbagvorrichtung auch so abgewandelt werden, daß die Inbetriebnahme
des Seitenairbags auf der Basis des Erfassungsergebnisses eines
Sensors gesteuert wird, der den Zustand erfaßt, daß ein Fahrzeuginsasse von einem
Körperbau
kleiner als der bestimmte Körperbau
an einem seitlichen Abschnitt der Fahrzeugkarosserie lehnt. Eine
derart abgewandelte Ausgestaltung ermöglicht es, den Seitenairbag
in einer zweckmäßigen Weise
in Betrieb zu nehmen, beispielsweise in der Weise, daß der Airbag
mit einem niedrigen Druck oder einer niedrigen Geschwindigkeit entfaltet
wird, oder in der Weise, daß der
Airbag stufenweise entfaltet wird, d.h., in einer Vielzahl von Stufen,
oder dergleichen, oder eine unnötige
Inbetriebnahme des Seitenairbags zu verhindern, wenn ein Fahr zeuginsasse
von einem Körperbau
kleiner als der bestimmte Körperbau,
beispielsweise ein Kind, im Sitz S in anlehnender Haltung dasitzt.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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Nun
wird eine zweite Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Seitenairbagvorrichtung
erläutert.
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Der
Kapazitätserfassungssensor
oder Impedanzänderungserfassungssensor,
der in der ersten Ausführungsform
als der Insassensensor 13 verwendet wird, weist die Eigenart
auf, daß sich
seine Erfassungsempfindlichkeit in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit ändert. Da
sich der Sensorausgang C des Insassensensors 13 daher in
Abhängigkeit
von der Feuchtigkeit ändert
und zwar auch dann, wenn der Sitzzustand eines Fahrzeuginsassen
unverändert bleibt,
sind der Genauigkeit bei der Erfassung des Sitzzustands eines Fahrzeuginsassen
Grenzen gesetzt.
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In
der zweiten Ausführungsform
der Seitenairbagvorrichtung ist der Sensorteil der ersten Ausführungsform
in der Weise verbessert, daß eine
Auswirkung infolge Feuchtigkeitsänderungen
auf den Sensorausgang ausgeschlossen und daher die Genauigkeit bei
der Erfassung des Sitzzustands eines Fahrzeuginsassen erhöht wird.
Die Seitenairbagvorrichtung gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist daher größtenteils
im wesentlichen wie die erste Ausführungsform ausgestaltet. Daher
sind diejenigen Teile der zweiten Ausführungsform, die mit jenen der ersten
Ausführungsform
vergleichbar sind, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und werden
nicht noch einmal erläutert.
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9 zeigt eine Perspektivansicht
eines Sitzes S des Fahrzeugs, der mit einer Seitenairbagvorrichtung
gemäß der zweiten
Ausführungsform
ausgestattet ist, sowie ein Block schema einer elektrischen Anordnung
der Seitenairbagvorrichtung.
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Die
Seitenairbagvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
weist Sensoren zum Erfassen des Sitzzustands eines Fahrzeuginsassen,
d.h. einen in einer Rückenlehne
Sb des Sitzes S angeordneten Insassensensor 13 sowie einen
weiteren, in einem Sitzkissen Sc des S angeordneten Sensors 14 (Belegungssensor)
auf. Der Belegungssensor 14 ist aus einem drucksensitiven
Sensor zum Erfassen des auf das Sitzkissen Sc ausgeübten Drucks
gebildet, wenn ein Fahrzeuginsasse im Sitz S sitzt. Auf der Basis des
Sensorausgangs des Belegungssensors 14 bestimmt die Seitenairbagsteuervorrichtung 11,
ob im Sitz S ein Fahrzeuginsasse anwesend ist. Im Gegensatz zum
Insassensensor 13 erfaßt
der Belegungssensor 14 einfach nur das Anwesenheit oder
Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen im Sitz S.
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Die
Seitenairbagvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
führt ebenfalls
eine Vorbereitungssteuerroutine zur Steuerung der Inbetriebnahme
des Seitenairbags durch, die im wesentlichen der Prozedur der ersten
Ausführungsform
entspricht. Die Seitenairbagsteuervorrichtung gemäß der ersten
Ausführungsform
bestimmt den Sitzzustand eines Fahrzeuginsassen, indem sie den Sensorausgang
C des Insassensensors 13 mit dem Kriterium K vergleicht, wie
es vorstehend beschrieben wurde. Da sich der Sensorausgang C des
Insassensensors 13 jedoch in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit ändert, sind
der Genauigkeit der Erfassung unweigerlich Grenzen gesetzt. Im Fall
der Seitenairbagsteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
wird das Problem infolge von Feuchtigkeitsänderungen auf den Sensorausgang
C dadurch behoben, daß das
bei der Bestimmung des Sitzzustands eines Fahrzeuginsassen verwendete
Kriterium K zweckmäßig einstellt.
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Nachstehend
wird die Prozedur eines Betriebs zum Berechnen des Kriteriums K
erläutert.
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10 ist ein Ablaufdiagramm,
das die Prozedur einer Initialisierungsmaßnahme veranschaulicht. Diese
Routine wird durch die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 als
eine Interruptroutine in bestimmten Zeitabständen ausgeführt.
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Zu
Beginn dieser Routine liest die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 im
Schritt 200 den Sensorausgang des Belegungssensors 14 ein.
Auf der Basis des Sensorausgangs bestimmt die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 im
Schritt 210, ob ein Fahrzeuginsasse im Sitz S sitzt. Wenn
erfaßt
wird, daß ein
Fahrzeuginsasse im Sitz S sitzt (JA im Schritt 210), beendet
die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 vorübergehend
die Ausführung
dieser Routine.
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Wenn
dagegen erfaßt
wird, daß im
Sitz S kein Fahrzeuginsasse sitzt (NEIN im Schritt 210),
bestimmt die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 im Schritt 220,
ob die Abwesenheit des Fahrzeuginsassen bereits in der vorherigen
Interruptroutine festgestellt wurde. Wenn die Abwesenheit eines
Fahrzeuginsassen in der momentanen Interruptroutine zum erstenmal
erfaßt
wird (JA im Schritt 220), setzt die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 im
Schritt 230 einen Zeitgeber in Gang, um die im Anschluß an die Erfassung
der Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen vergangene Zeit Tb zu messen.
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Wenn
die Erfassung der Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen nicht über wenigstens
die bestimmte Zeit t2 hinweg anhält
(NEIN im Schritt 240), beendet die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 vorübergehend
die Ausführung
der Routine.
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Wenn
im Schritt 240 bestimmt wird, daß die Erfassung der Abwesenheit
eines Fahrzeuginsassen durch den Belegungssensor 14 über wenigstens
eine bestimmte Zeit t2 (JA im Schritt 240) anhält, liest
die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 im Schritt 250 den Sensorausgang
C des Insassensensors 13. Im Schritt 260 initialisiert
die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 anschließend das
Kriterium K in Abhängigkeit vom
Sensorausgang C. Der in diesem Schritt aktualisierte Wert des Kriteriums
K wird berechnet, indem ein bestimmter Wert Cm zum eingelesenen
Sensorausgang C addiert wird. Der zum Sensorausgang C addierte bestimmte
Wert Cm entspricht der Größe einer Änderung
des Sensorausgangs C, die eintritt, wenn ein Fahrzeuginsasse im
Erfassungsbereich Z des Insassensensors 13 anwesend ist.
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Nach
der Initialisierung des Kriteriums K beendet die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 vorübergehend
die Ausführung
der Routine. Die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 verwendet
das auf diese Weise initialisierte Kriterium K in der Routine zum Steuern
der Inbetriebnahme des Seitenairbags (8),
um zu bestimmen, ob durch den Insassensensor 13 ein Fahrzeuginsasse
erfaßt
wird (in den Schritten 110 und 120 der Routine
zum Steuern der Inbetriebnahme des Seitenairbags).
-
Durch
die Initialisierung des Schwellenwerts (des Kriteriums K) des Sensorausgangs
C zum Bestimmen, ob ein Fahrzeuginsasse im Erfassungsbereich Z des
Insassensensors 13 anwesend ist, ist die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 in
der Lage, den Sitzzustand eines Fahrzeuginsassen ungeachtet einer Änderung
im Sensorausgang C infolge einer Feuchtigkeitsänderung konstant und zuverlässig zu bestimmen.
Daher ist es möglich,
den Seitenairbag in Abhängigkeit
vom Sitzzustand eines Fahrzeuginsassen zweckmäßig in Betrieb zu nehmen.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Initialisierungsmaßnahme wird das Kriterium K
nur dann initialisiert, wenn die Erfassung der Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen über wenigstens
die bestimmte Zeit t2 hinweg anhält,
und zwar aus dem folgenden Grund. Im Erfassungsbereich Z des Insassensensors 13 könnte ein
Teil des Körpers
eines Fahrzeuginsassen anwesend sein, obwohl der Belegungssensor 14 die
Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen erfaßt, beispielsweise wenn sich
ein Fahrzeuginsasse aus dem Sitzkissen C erhebt. Wenn in diesem
Fall die vorstehend erwähnte
Initialisierung durchgeführt
wird, wird das Kriterium K auf der Basis des Sensorausgangs C des
Insassensensors 13 eingestellt, der die Erfassung der Anwesenheit
eines Fahrzeuginsassen anzeigt. Durch die Initialisierung des Kriteriums
K nur dann, wenn die Erfassung der Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen über wenigstens
die bestimmte Zeit t2 hinweg anhält,
bestimmt die Seitenairbagsteuervorrichtung 11 gemäß der zweiten
Ausführungsform
daher zuverlässig
die Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen des Sitzes S und verhindert
eine fehlerhafte Initialisierung des Kriteriums K.
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Die
Seitenairbagsteuervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform
schafft neben den Vorteilen der ersten Ausführungsform die folgenden Vorteile.
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Es
ist möglich,
die Sitzhaltung eines Fahrzeuginsassen ungeachtet einer Änderung
des Sensorausgangs C des Insassensensors 13 infolge einer Feuchtigkeitsänderung
konstant und zuverlässig
zu überwachen.
Daher ist es möglich,
den Seitenairbag in Abhängigkeit
von der Sitzhaltung des Fahrzeuginsassen zeckmäßig in Betrieb zu nehmen.
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Die
Seitenairbagsteuervorrichtung dieser Ausführungsform kann wie folgt abgewandelt
werden.
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Wenngleich
die Seitenairbagsteuervorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
den Insassensensor 13 initialisiert, indem sie das Kriterium
K zum Bestimmen der An- oder der Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen
auf der Basis des Sensorausgangs C des Insassensensors 13 einstellt,
der sich ergibt, wenn die Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen im
Sitz S erfaßt
wird, wäre
es auch möglich,
den Insassensensor 13 dadurch zu initialisieren, daß die Ausgangscharakteristik
des Insassensensors 13 auf der Basis des Sensorausgangs
C eingestellt wird, der sich bei der Erfassung der Abwesenheit eines
Fahrzeuginsassen ergibt.
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Der
Belegungssensor 14 ist nicht auf den in der zweiten Ausführungsform
verwendeten drucksensitiven Sensor beschränkt, sondern kann ein beliebiger
Sensor, beispielsweise ein Infrarotsensor, ein Ultraschallsensor,
oder dergleichen sein, sofern der Sensor in der Lage ist, die An-
oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen im Sitz S zu erfassen und dessen
Sensorausgang nicht oder nicht wesentlich von der Feuchtigkeit beeinflußt wird.
Diese Abwandlung führt
zu denselben Vorteilen, wie sie vorstehend erläutert wurden.
-
Wenngleich
die Ausgestaltung, der Betrieb und die Vorteile der ersten und zweiten
Ausführungsform
erläutert
wurden, ist die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen
oder Einzelheiten beschränkt.
Die Erfindung soll vielmehr verschiedene Modifikationen und gleichwertige
Anordnungen umfassen, die innerhalb des in den Patentansprüchen definierten
Grundgedankens liegen.
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Wenngleich
gemäß den vorstehenden
Ausführungsformen
die Inbetriebnahme des Seitenairbags verhindert wird, wenn durch
den Insassensensor 13 kein Fahrzeuginsasse erfaßt. wird,
wäre beispielsweise
auch eine Ausgestaltung möglich,
gemäß der der
Betriebsmodus der Seitenairbagvorrichtung geändert wird, die Entfaltungsgeschwindigkeit des
Seitenairbags gegenüber
der normalen Geschwindigkeit reduziert wird, der Seitenairbagaufblasdruck
reduziert wird, oder der Seitenairbag stufenweise entfaltet wird,
anstatt den Betrieb der Seitenairbagvorrichtung zu verhindern, wenn
durch den Fahrzeuginsassensor 13 kein Fahrzeuginsasse erfaßt wird.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht es,
selbst dann einen guten Fahrzeuginsassenschutz zu gewährleisten,
wenn ein kleiner oder schmächtig gebauter
Fahrzeuginsasse im Sitz sitzt und an der Tür D lehnt und davon ausgegangen
wird, daß der normale
Betriesmodus der Seitenairbagvorrichtung keinen guten Fahrzeuginsassenschutz
bietet.
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Wenngleich
in den vorstehenden Ausführungsformen
das Seitenairbagmodul 10 in einem seitlichen Abschnitt
des Sitzes S angeordnet ist, könnte
das Seitenairbagmodul 10 auch an anderer Stelle angeordnet
sein, beispielsweise in der Tür
D. Eine derartige Ausgestaltung führt im wesentlichen zu denselben
Vorteilen wie die vorstehenden Ausführungsformen.
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In
einigen herkömmlichen
Fahrzeugen ist in einem Sitzkissen oder dergleichen ein Insassensensor
zum Erfassen der An- oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen vorgesehen,
um verschiedene Frontalaufprallsicherheitsvorkehrungen, z.B. einen Frontalairbag,
einen Gurtstraffer, einen Kopfschutzairbag zu steuern, z.B. einen
vorhangartigen Airbag, der im Dachrahmen des Fahrzeugs in der Weise
angeordnet ist, daß er
sich entlang des Seitenfensters entfaltet, oder einen anderen Airbagtyp
oder dergleichen. Der Insassensensor 13 oder der Belegungssensor 14 in
den vorstehenden Ausführungsformen könnten auch
zur Steuerung dieser Sicherheitsvorkehrungen verwendet werden. Durch
die gemeinsame Verwendung eines Sensors zur Steuerung verschiedener
Sicherheitsvorkehrungen können
der gesamte Fahrzeugaufbau vereinfacht und die Herstellkosten gesenkt
werden.