DE19950552A1

DE19950552A1 - Insassen-Rückhaltesystem

Info

Publication number: DE19950552A1
Application number: DE19950552A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Aoki
Original assignee: Takata Corp
Current assignee: Takata Corp
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1999-10-20
Publication date: 2000-04-27
Anticipated expiration: 2019-10-21
Also published as: DE19950552B4; GB9924774D0; GB2343043A; GB2343043B; JP3838794B2; GB9924852D0; DE29918519U1; US6264236B1; JP2000127890A

Abstract

Ein Insassen-Rückhaltesystem, bei dem der Betriebsmodus der Luftsackvorrichtung auf einen passenden Modus verändert werden kann, wenn ein Insasse auf einem Fahrzeugsitz ein Kind ist. Wenn das Signal von einer Insassen-Bewertungseinheit nicht eingeschaltet ist, wird eine Aufblasvorrichtung nicht aktiviert, selbst wenn das Ausgangssignal einer Notfall-Detektiervorrichtung eingeschaltet ist. Ein Gewichtsbestimmungsabschnitt stellt fest, ob das durch die Gewichtssensoren detektierte, auf dem Sitz lastende Gewicht einen Schwellwert Y überschreitet. Ein Insassenkonstitutions-Bestimmungsabschnitt stellt fest, ob der Insasse ein Kind ist, wenn der Zugspannungsschalter eine einen vorgegebenen Wert überschreitende Zugspannung detektiert, und schaltet dann das Ausgangssignal der Insassen-Bewertungseinheit aus. Wenn der Zugspannungsschalter keine den vorgegebenen Wert überschreitende Zugspannung detektiert und der Gewichtsbestimmungsabschnitt feststellt, daß das durch die Gewichtssensoren detektierte Gewicht einen Schwellwert nicht überschreitet, wird festgestellt, daß der Insasse ein Kind ist, und das Ausgangssignal der Insassen-Bewertungseinheit wird ausgeschaltet.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Insassen-Rückhaltesystem, wie zum Beispiel eine Luftsack-Vorrichtung, um im Falle einer Fahrzeug kollision für einen Insassen Sicherheit zu bieten. Die vorliegende Erfin dung betrifft insbesondere ein Insassen-Rückhaltesystem, bei der der Be triebsmodus bezüglich der Größe einer auf einem Sitz befindlichen Person variabel ist.

Beschreibung des Standes der Technik

Fahrzeuge sind mit Insassen-Rückhaltesystemen ausgestattet, wie zum Beispiel Luftsack-Vorrichtungen, um Insassen im Falle einer Fahr zeugkollision zu schützen, und in den Vereinigten Staaten wurde erwogen, durch Vorschrift zu fordern, daß Fahrzeuge mit einem solchen Rückhalte system ausgestattet werden. Eine Luftsack-Vorrichtung umfaßt beispiels weise eine Aufblasvorrichtung und einen Luftsack, bei der die aktivierte Aufblasvorrichtung den Luftsack aufbläst, und der aufgeblasene Luftsack hält den Insassen zurück, wodurch der Insasse davor bewahrt wird, mit einem Fahrzeugteil zu kollidieren oder aus dem Fahrzeug geschleudert zu werden. Das Insassen-Rückhaltesystem ist darauf ausgerichtet, die Si cherheit eines Insassen durch Zurückhalten des Körpers des Insassen im Falle einer Fahrzeugkollision zu gewährleisten.

Falls der Insasse ein Kleinkind oder ein Kind ist, kann der Luftsack jedoch das Kleinkind oder das Kind verletzen, wenn der Luftsack in einem normalen Modus entfaltet wird. Deshalb ist es erforderlich, die Konstituti on des Insassen zu erfassen und den Luftsack in einem von dem norma len Modus abweichenden Modus einzusetzen (einschließlich des Falles, daß der Luftsack nicht eingesetzt wird), wenn detektiert wurde, daß der Insasse ein Kleinkind oder ein Kind ist. Es wurden jedoch bisher keine Mittel zum Erreichen der oben genannten Funktion realisiert.

ZUSAMMENFASSUNG DER EFINDUNG

Die vorliegende Erfindung geht von den oben beschriebenen Um ständen aus, und die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein In sassen-Rückhaltesystem bereitzustellen, bei dem, wenn der Insasse ein Kleinkind oder ein Kind ist, der Betriebsmodus des Luftsacks in einen für das Kleinkind oder das Kind geeigneten Modus geändert werden kann.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung der Pro bleme ist ein Insassen-Rückhaltesystem zum Zurückhalten eines Insassen im Falle einer Fahrzeugkollision mit einem Insassen-Sensor zum Detektie ren der Konstitution des auf einem Sitz befindlichen Insassen und einem an einem Sitzgurt installierten Zugspannungsschalter, der einen ersten Zu stand annimmt, wenn auf den Sitzgurt eine einen bestimmten Wert (erster Schwellwert) überschreitende Zugspannung ausgeübt wird, und einen zweiten Zustand in den Fällen anderer Situationen annimmt, wobei der Betriebsmodus des Insassen-Rückhaltesystems in Abhängigkeit von den Zuständen des Insassen-Sensors und des Zugspannungsschalters varia bel ist.

Bezüglich dieses Aspekts wird gemäß den Zuständen des Insassen- Sensors zum Detektieren der Konstitution des auf einem Sitz befindlichen Insassen und eines an dem Sitzgurt installierten Zugspannungsschalters bestimmt, ob die auf dem Sitz befindliche Person ein Erwachsener oder ein Kind ist. Selbst wenn ein Kindersitz auf dem Sitz befestigt ist, kann sicher festgestellt werden, daß der Insasse ein Kind ist, wodurch der Be triebsmodus verändert werden kann.

Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung des Pro blems geht aus dem ersten Aspekte hervor, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsmodus auf einen von dem normalen Modus abweichenden Modus gesetzt wird, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet, und daß gemäß der Ausgabe des Insassen-Sensors der Betriebsmodus auf einen von dem normalen Modus abweichenden Modus gesetzt wird, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zu stand befindet.

Bezüglich dieses Aspekts wird, wenn die Belastung des Zugspan nungsschalters den ersten Schwellwert überschreitet, festgestellt, daß ein Kindersitz auf den Sitz durch den Sitzgurt befestigt ist, d. h. daß der In sasse ein Kind ist, woraufhin der Betriebsmodus auf einen von dem nor malen Modus abweichenden Modus gesetzt wird. Wenn die Belastung des Zugspannungsschalters den ersten Schwellwert nicht überschreitet, wird festgestellt, daß auf dem Sitz eine Person sitzt. Anschließend wird unter Verwendung der Ausgabe von dem Insassen-Sensor festgestellt, ob die Person ein Erwachsener oder ein Kind ist. Wenn die Person ein Kind ist, wird der Betriebsmodus auf einen von dem normalen Modus abweichen den Modus gesetzt. Deshalb kann sicher detektiert werden, daß der Insas se ein Kind ist, selbst wenn an dem Sitz ein Kindersitz befestigt ist, und der Betriebsmodus kann der Situation entsprechend ausgewählt werden.

Es ist zu bemerken, daß der Ausdruck "normaler Modus" einen Be triebsmodus bezeichnet, wenn beispielsweise der Insasse ein Erwachsener ist, und der Ausdruck "von dem normalen Modus abweichender Modus" einen Betriebsmodus bezeichnet, bei dem beispielsweise ein Luftsack mit einer verringerten Entfaltungskraft entfaltet wird oder in zwei Stufen ent faltet wird oder nicht entfaltet wird. Dies trifft für die Aspekte gemäß der entsprechenden Ansprüche zu.

Ein dritter Aspekt zur Lösung des Problems geht aus dem ersten Aspekt oder dem zweiten Aspekt hervor, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schwellwert in einem Bereich von 3 kgf bis 15 kgf liegt.

Wenn der Insasse normalerweise den Sitzgurt angelegt hat, besteht keine Möglichkeit, daß im Hinblick auf die Ausführung der Rückholwinde und auch im Hinblick auf die Erträglichkeit für den Insassen die durch schnittliche Zugspannung des Sitzgurts ständig 3 kgf überschreitet. Dem entsprechend beträgt die untere Grenze des ersten Schwellwerts 3 kgf. Die Zugspannung des Sitzgurts zum Befestigen des Kindersitzes beträgt nor malerweise 10 kgf, und die Zugspannung über 15 kgf verursacht be trächtliche Fehler bei der Messung des Sitzgewichts. Dementsprechend liegt die obere Grenze des ersten Schwellwerts bei 15 kgf.

Ein vierter Aspekt zur Lösung des Problems geht aus einem der er sten drei Aspekte hervor, dadurch gekennzeichnet, daß der Insassen-Sen sor ein Gewichtssensor ist, der das auf dem Sitz lastende Gewicht detek tiert.

Der Gewichtssensor ist als der Insassen-Sensor ausgeführt, wo durch zuverlässig festgestellt werden kann, ob der Insasse ein Erwachse ner oder ein Kind ist.

Ein fünfter Aspekt zur Lösung des Problems geht aus dem vierten Aspekt hervor, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsmodus auf einen von dem normalen Modus abweichenden Modus gesetzt wird, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet, und der Be triebsmodus wird auf einen von dem normalen Modus abweichenden Mo dus gesetzt, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand befindet und das durch den Gewichtssensor detektierte Gewicht einen weiteren bestimmten Wert (zweiter Schwellwert) nicht überschreitet.

Wie in bezug auf den zweiten Aspekt beschrieben, wird festgestellt, wenn die Belastung an dem Zugspannungsschalter, den ersten Schwell wert überschreitet, daß ein Kindersitz auf dem Sitz durch den Sitzgurt befestigt ist, so daß der Insasse ein Kind ist, und der Betriebsmodus wird auf einen von dem normalen Modus abweichenden Modus gesetzt. Wenn die Belastung an dem Zugspannungsschalter den ersten Schwellwert nicht überschreitet, wird festgestellt, daß auf dem Sitz eine Person sitzt, und zusätzlich wird festgestellt, wenn das Gewicht an dem Gewichtssen sor den bestimmten Wert (zweiter Schwellwert) überschreitet, daß die Per son auf dem Sitz ein Erwachsener ist, und der Betriebsmodus wird auf den normalen Modus gesetzt. Wenn das durch den Gewichtssensor detek tierte Gewicht den bestimmten Wert (zweiter Schwellwert) nicht über schreitet, wird festgestellt, daß auf dem Sitz ein Kind sitzt, und der Be triebsmodus wird auf einen von dem normalen Modus abweichenden Mo dus gesetzt. Deshalb kann zuverlässig festgestellt werden, daß der Insasse ein Kind ist, selbst wenn auf dem Sitz ein Polstersitz befestigt ist, wodurch der Betriebsmodus der Situation entsprechend ausgewählt werden kann.

Ein sechster Aspekt zur Lösung des Problems geht aus dem fünften Aspekt hervor, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schwellwert W aufgrund einer Gleichung W = αX + Y bestimmt wird, wobei als α ein La stumwandlungsfaktor angenommen wird, als X der erste Schwellwert an genommen wird und als Y das auf dem Sitz lastende Gewicht angenom men wird, bei dem der Betriebsmodus des Insassen-Rückhaltesystems ge ändert werden muß, wenn der Sitzgurt nicht verwendet wird.

Das auf dem Sitz lastende Gewicht Y, bei der der Betriebsmodus des Insassen-Rückhaltesystems mittels einer Entscheidung über das zulässige Gewicht, ob der Insasse ein Kind oder ein Erwachsener ist, verändert wer den muß, entspricht in erster Näherung dem im Zusammenhang mit dem fünften Aspekt genannten zweiten Schwellwert. Wenn jedoch der Insasse den Sitzgurt angelegt hat, beeinträchtigt die Zugspannung des Sitzgurts den durch den Gewichtssensor detektierten Wert. Das heißt, daß die Zugspannung den Wert X nicht überschreitet, wie oben erwähnt, wenn der Insasse den Sitzgurt angelegt hat. Zu dem durch die Gewichtssenso ren detektierten Gewicht wird ein Wert addiert, der sich aus der Multipli kation des Wertes der Zugspannung mit dem Einflußfaktor α ergibt. Dem entsprechend entspricht der zweite Schwellwert vorzugsweise einem Wert, der sich aus der Summe des Wertes Y, der in erster Näherung dem zwei ten Schwellwert entspricht, und der maximal beaufschlagten Last αX er gibt, wenn der Insasse den Sitzgurt angelegt hat. Der Wert von α ist ab hängig von dem Aufbau des Sitzgurtes und von der Art der Befestigung des Sitzgurtes an dem Sitz, so daß der Wert α aus Erfahrungen bestimmt werden sollte, um dem Aufbau und der Art der Befestigung zu entspre chen. Für den zweiten Schwellwert kann anstelle einer Addition von αX zwischen einem Wert, der sich aus der Subtraktion von αX von dem durch den Gewichtssensor detektierten Gewicht ergibt, und Y verglichen werden. Es ist selbstverständlich, daß ein solcher Weg zu diesem Aspekt äquiva lent ist.

Da in bezug auf diesen Aspekt der zweite Schwellwert unter Berück sichtigung des Einflusses der Zugspannung des Sitzgurtes bestimmt wird, kann eine Unterscheidung zwischen einem Kind und einem Erwachsenen exakt durchgeführt werden.

Ein siebenter Aspekt zur Lösung des Problems geht aus einem der zweiten bis sechsten Aspekte hervor, dadurch gekennzeichnet, daß, an statt daß der Betriebsmodus auf einen von dem normalen Modus abwei chenden Modus gesetzt wird, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem er sten Zustand befindet, der Betriebsmodus auf einen von dem normalen Modus abweichenden Modus gemäß der Ausgabe des Insassen-Sensors unter einer Bedingung verändert wird, die von der Bedingung verschieden ist, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand befin det.

Bei einem der zweiten bis sechsten Aspekte wird der Betriebsmodus auf einen von dem normalen Modus abweichenden Modus gesetzt, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet. Bei die sem Aspekt wird jedoch in diesem Fall der Betriebsmodus gemäß der Aus gabe des Insassen-Sensors ebenfalls auf einen von dem normalen Modus abweichenden Modus gesetzt. Die Bedingung dafür ist von der Bedingung des Falles verschieden, bei der sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand befindet. Nach diesem Aspekt wird, selbst wenn sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet, die Ausgabe des Insassen-Sensors zur Beurteilung herangezogen, wodurch die Zuverläs sigkeit der Beurteilung verbessert wird.

Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung des Pro blems geht aus dem siebenten Aspekt hervor, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingung zur Veränderung des Betriebsmodus auf den von dem normalen Modus abweichenden Modus darin besteht, daß das durch den Gewichtssensor detektierte Gewicht die Summe von Y und einem vorgege benen Wert Z nicht überschreitet, wobei Y ein auf den Sitz lastendes Ge wicht ist, bei dem der Betriebsmodus des Insassen-Rückhaltesystems ver ändert werden muß, wenn der Sitzgurt nicht verwendet wird.

Bei diesem Aspekt wird, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet, der Betriebsmodus nur dann auf einen von dem normalen Modus abweichenden Modus gesetzt, wenn das durch den Gewichtssensor als dem Insassen-Sensor detektierte Gewicht die Summe (Y + Z) nicht überschreitet. Dieser Wert Y entspricht dem im Zusammen hang mit dem sechsten Aspekt erwähnten Wert Y. Deshalb kann exakt detektiert werden, daß sich niemand auf dem Sitz befindet. Anstelle der Feststellung, daß das durch den Gewichtssensor detektierte Gewicht die Summe (Y + Z) nicht überschreitet, kann ein Wert durch Subtrahieren des Wertes Z von dem durch den Gewichtssensor detektierten Gewicht ermit telt werden, und es kann festgestellt werden, daß der Wert den Wert Y nicht überschreitet. Es ist selbstverständlich, daß ein solcher Weg zu die sem Aspekt äquivalent ist.

Ein neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung des Pro blems geht aus einem der zweiten bis achten Aspekte hervor, dadurch ge kennzeichnet, daß anstelle eines auf dem Sitzgurt installierten Zugspan nungsschalters, der einen ersten Zustand annimmt, wenn eine auf den Sitzgurt ausgeübte Zugspannung einen bestimmten Wert (erster Schwell wert) überschreitet, und in den Fällen anderer Situationen einen zweiten Zustand annimmt, an dem Sitzgurt ein Zugspannungsschalter installiert ist, der einen ersten Zustand annimmt, wenn eine auf den Sitzgurt ausge übte Zugspannung einen bestimmten Wert (erster Schwellwert) für einen vorgegebene Zeitspanne kontinuierlich überschreitet, und einen zweiten Zustand in Fällen anderer Situationen annimmt.

Es gibt Fälle, in denen sich der Zugspannungsschalter aufgrund der Bewegung des Insassen während eines Bremsvorgangs zeitweise in dem ersten Zustand befindet. In diesem Zustand kann eine fehlerhafte Beur teilung erfolgen, daß sich auf dem Sitz ein Kindersitz befindet, obwohl auf dem Sitz ein erwachsener Insasse sitzt. Bei diesem Aspekt wird der Zug spannungsschalter eingesetzt, der den ersten Zustand annimmt, wenn ei ne auf den Sitzgurt ausgeübte Zugspannung einen bestimmten Wert (erster Schwellwert) für eine vorgegebene Zeitspanne kontinuierlich über schreitet, und der in Fällen anderer Situationen den zweiten Zustand an nimmt. Da diese Bedingung niemals lange Zeit anhält, verhindert der Ein satz eines solchen Zugspannungsschalters die Fehlfunktion.

Die Formulierung "ein an dem Sitzgurt installierter Zugspannungs schalter, der einen ersten Zustand annimmt, wenn eine auf den Sitzgurt ausgeübte Zugspannung einen bestimmten Wert (erster Schwellwert) für eine vorgegebene Zeitspanne kontinuierlich überschreitet, und der in Fäl len anderer Situationen einen zweiten Zustand annimmt" beinhaltet nicht nur einen Schalter mit einer solchen Funktion, sondern auch einen Schalter, der mit einem Steuerschaltkreis (einschließlich eines Pro gramms) zusammenwirkt, um eine solche Funktion zu erfüllen. Beispiels weise ist ein Einschalt-Verzögerungszeitgeber mit dem Schalter verbunden und seine Ausgabe wird als die Ausgabe des Zugspannungsschalters an genommen. Alternativ kann ein Tiefpaßfilter mit dem Ausgang des Schal ters verbunden sein und seine Ausgabe wird als die Ausgabe des Zugs pannungsschalters angenommen. Ebenso alternativ kann ein Mikrocom puter die Ausgabe des Schalters überwachen, und es wird nur dann fest gestellt, daß sich die Ausgabe des Zugspannungsschalters in dem ersten Zustand befindet, wenn der erste Zustand für eine vorgegebene Zeitspan ne anhält.

Ein zehnter Aspekt zur Lösung des Problems geht aus einem der zweiten bis achten Aspekte hervor, dadurch gekennzeichnet, daß, anstatt daß der an dem Sitzgurt installierte Zugspannungsschalter, der einen er sten Zustand annimmt, wenn eine auf den Sitzgurt ausgeübte Zug spannung einen bestimmten Wert (erster Schwellwert) überschreitet, und der in Fällen anderer Situationen einen zweiten Zustand annimmt, ein Zugspannungsschalter an dem Sitzgurt installiert ist, der einen ersten Zu stand annimmt, wenn auf den Sitzgurt keine Zugspannung ausgeübt wird oder die Zugspannung einen bestimmten Wert (erster Schwellwert) nicht für eine vorgegebene Zeitspanne kontinuierlich überschreitet, und der in Fällen anderer Situationen einen ersten Zustand annimmt.

Bei diesem Aspekt befindet sich im Gegensatz zu dem neunten Aspekt der Ausgang des Zugspannungsschalters in dem zweiten Zustand, wenn ein Zittern auftritt. Deshalb wird die Feststellung, ob der Insasse ein Kind oder ein Erwachsener ist, aufgrund der Ausgabe des Insassen- Sensors gemacht, wodurch eine zuverlässige Feststellung gewährleistet ist.

Die Formulierung "ein an dem Sitzgurt installierter Zugspannungs schalter, der einen zweiten Zustand annimmt, wenn auf den Sitzgurt kei ne Zugspannung ausgeübt wird oder eine Zugspannung einen bestimmten Wert (erster Schwellwert) nicht für eine vorgegebene Zeitspanne kontinu ierlich überschreitet, und der in Fällen anderer Situationen einen ersten Zustand annimmt" beinhaltet nicht nur einen Schalter mit einer solchen Funktion, sondern auch einen Schalter, der mit einem Steuerschaltkreis (einschließlich eines Programms) zusammenwirkt, um eine solche Funkti on zu erfüllen. Beispielsweise ist ein Ausschalt-Verzögerungszeitgeber mit dem Schalter verbunden, und sein Ausgang wird als der Ausgang des Zugspannungsschalters angenommen. Alternativ ist ein Tiefpaßfilter mit dem Ausgang des Schalters verbunden, und sein Ausgang wird als der Ausgang des Zugspannungsschalters angenommen. Ebenso alternativ überwacht ein Mikrocomputer die Ausgabe des Schalters, und es wird nur dann festgestellt, daß sich die Ausgabe des Zugspannungsschalters in dem zweiten Zustand befindet, wenn der zweite Zustand über eine vorge gebene Zeitspanne anhält.

Ein elfter Aspekt zur Lösung dieses Problems geht aus einem der zweiten bis zehnten Aspekte hervor, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsmodus unter der Annahme bestimmt wird, daß sich der Zug spannungsschalter in dem zweiten Zustand befindet, wenn ein Schloß schalter detektiert, daß eine Zungenplatte nicht eingerastet ist. Bei diesem Aspekt kann, wenn der Schloßschalter detektiert, daß die Zungenplatte nicht eingerastet ist, berücksichtigt werden, daß der Sitzgurt nicht verwendet wird, so daß die Feststellung, ob der Insasse ein Kind oder ein Erwachsener ist, nur durch den Insassen-Sensor vorge nommen wird, wodurch eine zuverlässige Feststellung gewährleistet ist.

Ein zwölfter Aspekt zur Lösung des Problems geht aus einem der sechsten bis neunten Aspekte hervor, dadurch gekennzeichnet, daß ferner eine Funktion zum Setzen des Wertes von αX = 0 vorgesehen ist unter der Annahme, daß sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand beimdet, wenn ein Schloßschalter detektiert, daß die Zungenplatte nicht eingerastet ist.

Wenn die Zungenplatte nicht eingerastet ist, kann die Zugspannung des Sitzgurts 0 betragen. Deshalb wird gemäß diesem Aspekt die Annah me gemacht, daß sich der Zugspannungsschalter in diesem Fall in dem zweiten Zustand befindet, so daß der Term αX in der Gleichung des sech sten Aspekts gezwungenermaßen zu Null wird, und die Feststellung wird nur durch den Wert von dem Gewichtssensor vorgenommen. Deshalb kann eine exakte Feststellung vorgenommen werden, selbst wenn die Zungenplatte nicht eingerastet ist.

Ein dreizehnter Aspekt zur Lösung des Problems geht aus dem elf ten Aspekt oder dem zwölften Aspekt hervor, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein Alarmierungsabschnitt vorgesehen ist, der einen Alarm gibt, wenn der Schloßschalter detektiert, daß die Zungenplatte nicht ein gerastet ist und sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet.

Wenn der Schloßschalter detektiert, daß die Zungenplatte nicht ein gerastet ist, muß sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand befinden. Wenn deshalb gemäß diesem Aspekt der Schloßschalter detek tiert, daß die Zungenplatte nicht eingerastet ist, und der Zugspannungs schalter sich in dem ersten Zustand befindet, wird ein Alarm gegeben, wo durch der Insasse über eine Anormalität des Zugspannungsschalters in formiert wird.

Ein vierzehnter Aspekt zur Lösung des Problems geht aus einem der zweiten bis dreizehnten Aspekte hervor, dadurch gekennzeichnet, daß fer ner eine Kurzschluß/Unterbrechungs-Detektiervorrichtung zum Detektie ren eines Kurzschlusses und/oder einer Unterbrechung der Verdrahtung zu dem Zugspannungsschalter vorgesehen ist, wobei der Betriebsmodus unter der Annahme festgestellt wird, daß sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand befindet, wenn die Kurzschluß/Unterbrechungs- Detektiervorrichtung einen Kurzschluß und/oder eine Unterbrechung der Verdrahtung detektiert.

Bei diesem Aspekt wird der Betriebsmodus unter der Annahme fest gestellt, daß sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand be findet, wenn die Kurzschluß/Verzögerungs-Detektiervorrichtung einen Kurzschluß und/oder eine Unterbrechung der Verdrahtung detektiert. Deshalb wird die Feststellung, ob der Insasse ein Kind oder ein Erwachse ner ist, durch den Insassen-Sensor vorgenommen, wodurch eine zuverläs sige Feststellung gewährleistet ist. Es ist selbstverständlich, daß die Kurz schluß/Verzögerungs-Detektiervorrichtung zumindest entweder den Kurz schluß oder die Unterbrechung detektieren kann, und es ist nicht erfor derlich, beides zu detektieren.

Ein fünfzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung des Problems geht aus dem vierzehnten Aspekt hervor, dadurch gekennzeich net, daß ferner ein Alarmierungsabschnitt vorgesehen ist, der einen Alarm gibt, wenn die Kurzschluß/Unterbrechungs-Detektiervorrichtung den Kurzschluß und/oder die Unterbrechung der Verdrahtung detektiert.

Gemäß diesem Aspekt kann der Insasse über die Anormalität des Zugspannungsschalters informiert werden.

Ein sechzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung des Problems geht aus einem der ersten bis fünfzehnten Aspekte hervor, da durch gekennzeichnet, daß der Zugspannungsschalter gemäß einer Last betrieben wird, die in einer Korrelation mit der Gurtspannung steht, die an einem mechanischen Abschnitt eines Schlosses oder Rückholers wirkt, auf den eine Kraft von dem Sitzgurt ausgeübt wird.

Gemäß diesem Aspekt wird eine bestimmte Last mit einer Relation zur Zugspannung an dem Sitzgurt detektiert, und basierend auf der Last wird der Zustand des Schalters festgestellt, wodurch die Genauigkeit des Vorgangs verbessert und die Veränderung des Übergangspunktes des Schalters erleichtert wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Fig. 1(A) bis 1(D) zeigen jeweils Ansichten von vier Situationen, in denen sich eine Person auf einem Vordersitz befindet.

Die Fig. 2(A), 2(B) zeigen Schemata des mechanischen Aufbaus und des Aufbaus des elektrischen Schaltkreises eines Beispiels des Zugspan nungsschalters.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Insassen-Rückhaltesystems als ein Beispiel einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Fig. 4(A), 4(B) zeigen die Verbindung zwischen dem Sitz und dem Sitzgurt.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs der Insas sen-Bewertungseinheit zeigt.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Betriebs der Insassen-Bewertungseinheit zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Anschließend werden die Ausführungsformen der vorliegenden Er findung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die Fig. 1(A) bis 1(D) sind Ansichten, die jeweils eine Situation zeigen, bei der sich eine Person auf einem Vordersitz befindet. In den Fig. 1(A) bis 1(D) bezeichnet das Bezugszeichen 1 einen Sitz, 2a bezeichnet einen Rollgurt, 2b bezeich net einen Schultergurt, 3 bezeichnet einen Zugspannungsschalter, 4 be zeichnet einen Kleinkindsitz, 5 bezeichnet ein Kleinkind, 6 bezeichnet ei nen Kindersitz, 7 bezeichnet ein kleines Kind, 8 bezeichnet einen Polster sitz, 9 bezeichnet ein Kind und 10 bezeichnet einen Erwachsenen.

Fig. 1 (A) zeigt eine Situation, bei der der Kleinkindsitz (RIFS: Rück wärts-Kleinkindsitz) 4 über den Rollgurt 2a an dem Sitz 1 befestigt ist, und das Kleinkind 5 (etwa 12 Monate alt) befindet sich in dem Kleinkind sitz. In diesem Fall beträgt das auf den Sitz 1 lastende Nettogewicht etwa 15 kgf, und die an dem Rollgurt anliegende Zugspannung beträgt etwa 10 kgf. Fig. 1(B) zeigt eine Situation, bei der der Kindersitz 6 durch den Roll gurt 2a an dem Sitz 1 befestigt ist, und das kleine Kind 7 (etwa 3 Jahre alt), sitzt auf dem Kindersitz. In diesem Fall beträgt das auf dem Sitz 1 la stende Nettogewicht etwa 23 kgf, und die an dem Rollgurt anliegende Zugspannung beträgt etwa 10 kgf. Fig. 1 (C) zeigt eine Situation, bei der der Polstersitz 8 auf dem Sitz 1 angeordnet ist, das Kind (etwa 6 Jahre alt) sitzt auf dem Polstersitz und der Rollgurt 2a sowie der Schultergurt 2b sind über das Kind erstreckt angelegt. In diesem Fall beträgt das auf dem Sitz lastende Nettogewicht etwa 25 kgf, und die an dem Rollgurt 2a anlie gende Zugspannung beträgt etwa 2 kgf. Fig. 1(D) zeigt eine Situation, bei der sich der Erwachsene 10 von kleiner Statur auf dem Sitz 1 befindet. In diesem Fall beträgt das auf dem Sitz lastende Nettogewicht etwa 40 kgf, und die an dem Rollgurt 2a anliegende Zugspannung beträgt etwa 2 kgf. Wenn der Rollgurt 2a am Boden befestigt ist und der Kleinkindsitz 4 oder der Kindersitz 6 durch den Rollgurt 2a befestigt ist oder jemand den Sitzgurt angelegt hat, wie in den Fig. 1(A) bis 1(D) gezeigt, wird ein Teil der auf dem Rollgurt 2a anliegenden Zugspannung als eine Last zu dem Net togewicht addiert. Die durch den Rollgurt 2a angelegte Last beträgt in den Fällen von (A), (B) etwa 7 kgf, in dem Fall von (C) etwa 2 kgf oder in dem Fall von (D) etwa 0-2 kgf. Dementsprechend beträgt das auf dem Sitz 1 lastende Gesamtgewicht im Fall von (A) etwa 22 kgf, im Fall von (B) etwa 30 kgf, im Fall von (C) etwa 27 kgf und im Fall von (D) etwa 40-42 kgf.

Durch Feststellen, ob die Sitzbelastung einen Schwellwert über schreitet, der auf einen Wert in einem Bereich zwischen 30 kgf und 35 kgf gesetzt ist, kann, soweit es geht, beurteilt werden, ob der Insasse auf dem Sitz 1 ein Erwachsener oder ein Kind ist. Die zur Befestigung des Klein kindsitzes 4 oder des Kindersitzes 6 angelegte Zugspannung ist jedoch va riabel in Abhängigkeit des Aufbaus des Sitzes und/oder der Kraft, die durch eine in dem Kleinkindsitz 4 oder dem Kindersitz 6 befindliche Per son aufgebracht wird, so daß es einen Fall gibt, bei dem die Zugspannung 10 kgf überschreitet. Deshalb gibt es einen Fall, bei dem das auf dem Sitz lastende Gesamtgewicht 30 kgf überschreitet, wenn der Kindersitz 6 auf dem Sitz 1 angeordnet wird. Außerdem ist die Zugspannung aufgrund der Beschleunigungsmomente eines Fahrzeugs während des Fahrens variabel. Die Beurteilung, ob der Insasse auf dem Sitz ein Erwachsener oder ein Kind ist, mittels des Gewichts auf dem Sitz 1, kann nur eine gewisse Zu verlässigkeit, aber keine vollständige Zuverlässigkeit gewährleisten. Ge mäß der vorliegenden Erfindung ist der Rollgurt 2a (oder bei bestimmten Situationen der Schultergurt 2b) mit dem Zugspannungsschalter 3 ausge stattet, und die Feststellung, ob der Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist, wird in Abhängigkeit von dem Gewicht auf dem Sitz und dem Zu stand des Zugspannungsschalters vorgenommen.

Die Fig. 2(A), 2(B) zeigen Schemata des mechanischen Aufbaus und des Aufbaus des elektrischen Schaltkreises eines Beispiels des Zugspan nungsschalters 3. In den Fig. 2(A), 2(B) bezeichnet das Bezugszeichen 11 einen Schloßkörper, 12 bezeichnet eine Einschnappklinge, 13 bezeichnet eine Zungenplatte, 14 bezeichnet einen Dehnungsmeßstreifen, 15 be zeichnet ein Schaltkreissubstrat, 16 bezeichnet einen Differenzenverstär ker, 17 bezeichnet einen Vergleicher, 18 bezeichnet einen variablen Wider stand, 19 bezeichnet einen Widerstand und 20 bezeichnet einen Ausga betransistor.

Fig. 2(A) zeigt den mechanischen Aufbau des Zugspannungsschal ters 3. Der Schloßkörper 11 ist an einem Ende einer Stütze angebracht, die an dem Fahrzeugboden oder dem Sitz befestigt ist. Die Zungenplatte 13 mit dem durch eine Öffnung darin verlaufenden Sitzgurt ist in eine Lücke zwischen dem Schloßkörper 11 und der Einschnappklinge 12 gegen die Kraft einer die Einschnappklinke beaufschlagenden Feder (nicht ge zeigt) eingeführt. Anschließend greift ein Eingriffsabschnitt der Zungen platte 13 mit der Einschnappklinke 12 ineinander ein, so daß sie mitein ander fixiert sind. Sobald der Sitzgurt mit einer Zugspannung beauf schlagt wird, wird die Einschnappklinke 12 gegen Ausnehmungen ge preßt, die in dem Schloßkörper geformt sind, und dadurch elastisch de formiert. An der Einschnappklinke 12 ist der Dehnungsmeßstreifen 14 befestigt, der einer dem Ausmaß der elastischen Deformation entspre chende Spannung ausgibt. Die Ausgabe des Dehnungsmeßstreifens 14 wird durch den Schaltkreis in dem Schaltkreissubstrat 15 verstärkt, das in dem Schloßkörper 11 vorgesehen ist, wodurch die an dem Sitzgurt an liegende Zugspannung detektiert wird. Infolgedessen wird der detektierte Wert mit einem Referenzwert verglichen, so daß eine Einschalt/Ausschalt- Ausgabe gemäß dem Pegel der Zugspannung erzeugt werden kann.

Fig. 2(B) ist ein Diagramm, das ein Schema des elektrischen Schalt kreises des Zugspannungsschalters zeigt. An die Widerstandsbrücke des Dehnungsmeßstreifens 14 ist eine konstante Spannung +E angelegt. Da die Widerstandswerte der die jeweiligen Arme zusammensetzenden Wider stände aufgrund der auftretenden Dehnung variieren, ist die Wider standsbrücke unausgeglichen, so daß der Dehnungsmeßstreifen 14 eine Ausgangsspannung erzeugt. Die Spannung wird durch den Differenzen verstärker 16 verstärkt und durch den Vergleicher 17 mit der von dem veränderlichen Widerstand 18 gegebenen Referenzspannung verglichen. Wenn die Ausgangsspannung des Dehnungsmeßstreifens 14 die Referenz spannung überschreitet, wird der Ausgang des Vergleichers 17 positiv, so daß der Ausgabetransistor 20 eingeschaltet wird. Deshalb fließt Strom durch den Widerstand 19 in den Schaltkreis, so daß der Strom in dem Schaltkreis anwächst. Wenn die Ausgangsspannung des Dehnungsmeß streifens 14 kleiner ist als die Referenzspannung, wird der Ausgang des Vergleichers 17 negativ, so daß der Ausgabetransistor 20 ausgeschaltet wird. Deshalb fließt durch den Widerstand 19 kein Strom in den Schalt kreis, so daß der Strom in dem Schaltkreis abnimmt. Deshalb zeigt die Stärke des in dem Zugspannungsschalter fließenden Stroms an, ob die an dem Sitzgurt anliegende Zugspannung den vorgegebenen Wert über schreitet. Der vorgegebene Wert kann durch den veränderlichen Wider stand 18 freigesetzt werden.

Um den Aufbau der Vorrichtung zu vereinfachen, kann die Schal tung separat angeordnet werden, so daß nur der Dehnungsmeßstreifen 14 vorgesehen ist, und/oder der Betrieb des Vergleichers oder ähnliches kann durch ein Programm durchgeführt werden. Obwohl diese Konstruk tion den Nachteil hat, daß für den Dehnungsmeßstreifen 14 vier Draht verbindungen erforderlich sind, hat sie den Vorteil, daß die Notwendigkeit, das Schaltkreissubstrat 15 an dem Schloßkörper 11 anzubringen, besei tigt ist.

Fig. 3 ist ein Blockdiagramm eines Insassen-Rückhaltesystems ei nes Beispiels einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung. Eine Notfall-Detektiervorrichtung dient zum Detektieren der Notfallsituati on, wie zum Beispiel einer Fahrzeugkollision, und ist im Stand der Tech nik für Luftsack-Systeme wohlbekannt. Der Kern der vorliegenden Erim dung ist eine Insassen-Bewertungseinheit, die einen Mikrocomputer um faßt. Der Mikrocomputer kann einzeln oder gemeinsam mit anderen Mi krocomputern für andere Steuerfunktionen verwendet werden.

Die Insassen-Bewertungseinheit beinhaltet einen Gewichtsbestim mungsabschnitt, einen Anti-Zitterabschnitt, einen Insassenkonstitutions- Bestimmungsabschnitt und/oder einen Fehlerdetektionsabschnitt. In die Insassen-Bewertungseinheit werden die Signale von den Gewichtssenso ren, dem Zugspannungsschalter und dem Schloßschalter eingegeben und durch den Gewichtsbestimmungsabschnitt, den Anti-Zitterabschnitt, den Insassenkonstitutions-Bestimmungsabschnitt und dem Fehlerdetektions abschnitt der Insassen-Bewertungseinheit verarbeitet. Tatsächlich werden diese Prozesse von einem Programm durchgeführt. Die Ausgabe einer Notfall-Detektiervorrichtung und die Ausgabe der Insassen- Bewertungseinheit werden in einen UND-Schaltkreis eingegeben. Wenn beide Ausgänge Einschalt-(Hochpegel-) Signale sind, wird eine Aufblasvor richtung des Luftsacks zur Zündung aktiviert. Das heißt, wenn von der Insassen-Bewertungseinheit ein Einschalt-Signal nicht ausgegeben wird, wird die Aufblasvorrichtung nicht aktiviert, selbst wenn die Notfall-Detek tiervorrichtung ein Einschalt-Signal ausgibt. Auf diese Weise wird bei die sem Beispiel die Aufblasvorrichtung gesteuert, nicht zu aktivieren, wenn die Insassen-Bewertungseinheit kein Einschalt-Signal ausgibt, und wenn die Insassen-Bewertungseinheit kein Einschalt-Signal ausgibt, kann die Aufblasvorrichtung derart gesteuert werden, daß eine verringerte Entfal tungskraft für den Luftsack entwickelt wird oder daß der Luftsack in zwei Stufen entfaltet wird.

Der Gewichtsbestimmungsabschnitt stellt fest, ob der Wert von dem Gewichtssensor, der das auf dem Sitz lastende Gewicht angibt, einen vor gegebenen Schwellwert Y überschreitet. Diese Feststellung unter Verwen dung des auf dem Sitz lastenden Gewichts zeigt an, ob der Insasse auf dem Sitz ein Erwachsener oder ein Kind ist, wobei der zuvor genannte Schwellwert Y in einem Bereich von 30 kgf bis 35 kgf gesetzt wird. Der Schwellwert Y wird auf einen geeigneten Wert in Abhängigkeit von dem Aufbau und der Installation des Sitzes und des Sitzgurts gesetzt.

Das auf dem Sitz lastende Gewicht wird beeinflußt durch das Ge wicht des Insassen und des Kindersitzes oder ähnliches und zusätzlich durch die Zugspannung des Sitzgurts. Vorzugsweise werden diese Effekte bei der Bestimmung des Schwellwerts Y berücksichtigt. Das heißt, daß unter der Annahme, daß der maximale Wert der Zugspannung des Sitz gurts innerhalb eines wichtigen Bereichs normaler Bedingungen X beträgt und daß die Multiplikation mit α die Zugspannung in eine Sitzbelastung umwandelt (α wird als "Lastumwandlungsfaktor" bezeichnet), der Schwellwert zur Feststellung, ob der Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist, auf einen Wert W gesetzt wird, der aus einer Gleichung X = αX + Y berechnet ist und nicht auf den Wert Y. Dies verhindert eine Fehlfunkti on des Gewichtsbestimmungsabschnitts aufgrund der durch die Zugs pannung des Sitzgurts umgewandelten Sitzbelastung. Wenn eine den Wert Y überschreitende Zugspannung anliegt, besteht die Möglichkeit einer Fehlfunktion der Gewichtsbestimmungseinheit. Bei der vorliegenden Er findung ist die Fehlfunktion der Gewichtsbestimmungseinheit in diesem Fall jedoch kein Problem, da nur aufgrund des Zustands des Zugspan nungsschalters festgestellt wird, daß der Insasse ein Kind ist, wie später beschrieben wird.

Der Lastumwandlungsfaktor α ist in Abhängigkeit vom Aufbau des Sitzes und des Sitzgurts variabel. Die Fig. 4(A) und 4(B) zeigen die gegen seitige Relation zwischen dem Sitz und dem Sitzgurt. In den Fig. 4(A) und 4(B) bezeichnet das Bezugszeichen 2 einen Sitzgurt, 21 bezeichnet einen Gewichtssensor, 22 bezeichnet einen Abroller und "a"-"d" sind mögliche Positionen für die Installation eines Zugspannungsschalters. Bei diesem Beispiel weist der Sitzgurt 2 einen integralen Aufbau eines Rollgurts und eines Schultergurts auf. Fig. 4(A) zeigt einen Fall, bei dem ein Ende des Sitzgurts 2 über den Abroller 22 am Fahrzeugboden befestigt ist, und ein mittlerer Abschnitt des Sitzgurts 2 ist über den Schloßkörper 11 und die Zungenplatte 13 an dem Sitz 1 befestigt. Fig. 4(B) zeigt einen Fall, bei dem ein Ende des Sitzgurts 2 über den Abroller 22 am Fahrzeugboden befestigt ist, und ein mittlerer Abschnitt des Sitzgurts 2 ist über den Schloßkörper 11 und die Zungenplatte 13 am Fahrzeugboden befestigt. In beiden Fällen sind die vier Ecken des Sitzes 1 über Gewichtssensoren 21 am Fahrzeug boden befestigt. Die Sitzlast wird berechnet durch Subtrahieren des Ei gengewichts des Sitzes (Leergewicht) von der Summe der Ausgaben der vier Gewichtssensoren 21.

In dem Fall von Fig. 4(A) wird die Hälfte der abwärts gerichteten, von der Zugspannung des Sitzgurts umgewandelten Last durch den Sitz 1 aufgenommen. Das bedeutet, daß die Hälfte der Last durch die Gewichts sensoren 21 detektiert wird, so daß der Lastumwandlungsfaktor α auf ei nen Wert in einem Bereich von 0,2 bis 0,9 gesetzt wird. In dem Fall von Fig. 4(B) wird die abwärts gerichtete, von der Zugspannung des Sitzgurtes umgewandelte Last durch die Gewichtssensoren 21 detektiert, so daß der Lastumwandlungsfaktor α auf einen Wert in einem Bereich zwischen 0,4 bis 1,8 gesetzt wird (in diesem Fall ist der Bereich des zweiten Steuerwerts W in einem Bereich von 30 kgf bis 38 kgf). Auf diese Weise ist der Bereich des Lastumwandlungsfaktors α weit, der Faktor wird im wesentlichen festgelegt, wenn der Aufbau des Sitzes und des Sitzgurts und die relative Position zwischen dem Sitz und dem Sitzgurt so definiert sind, daß der passende Lastumwandlungsfaktor α aus dem Bereich ausgewählt werden kann.

In Fig. 4(A) sind die möglichen Positionen für die Installation des Zugspannungsschalters gezeigt. Der Zugspannungsschalter kann an ir gendeiner Position "a" bis "d" installiert werden.

Der Insassenkonstitutions-Bestimmungsabschnitt in Fig. 3 be stimmt schließlich zusammenfassend aus dem Ergebnis der Gewichtsbe stimmungseinheit und dem eingeschalteten/ausgeschalteten Zustand des Zugspannungsschalters, ob der Insasse ein Erwachsener ist oder ein Kind. Bei der Bestimmung hat der eingeschalteter/ausgeschalteter Zu stand des Zugspannungsschalters Vorrang. Das heißt, wenn der Zugs pannungsschalter anzeigt, daß die Zugspannung einen vorgegebenen Wert "Eingeschalteter Zustand" überschreitet, wird nur aufgrund dieser Infor mation festgestellt, daß der Insasse ein Kind ist und das Ausgangssignal der Insassen-Bewertungseinheit wird ausgeschaltet (Niedrigpegel). In dem Fall, daß der Zugspannungsschalter anzeigt, daß die Zugspannung den vorgegebenen Wert (ausgeschalteter Zustand) nicht überschreitet, und das Ergebnis der Gewichtsbestimmungseinheit anzeigt, daß das durch die Gewichtssensoren detektierte Gewicht den Schwellwert (Ausgeschalteter Zustand) nicht überschreitet, wird festgestellt, daß der Insasse ein Kind ist, und das Ausgangssignal des Insassen-Bewertungsabschnitts wird ausgeschaltet (Niedrigpegel). In dem Fall, daß sich der Zugspannungs schalter im ausgeschalteten Zustand befindet und das durch die Ge wichtssensoren detektierte Gewicht den Schwellwert (Eingeschalteter Zu stand) überschreitet, wird festgestellt, daß der Insasse ein Erwachsener ist, und das Ausgangssignal der Insassen-Bewertungseinheit wird einge schaltet (Hochpegel).

Der oben erläuterte Betrieb ist der Hauptbetrieb des Insassenkon stitutions-Bestimmungsabschnitts. Durch zusätzliche Berücksichtigung des Signals von dem Schloßschalter, kann fehlerhafte Beurteilung verhin dert werden, selbst wenn der Zugspannungsschalter nicht funktioniert. Das heißt, wenn der Schloßschalter in dem ausgeschalteten Zustand ist (das heißt der Schloßschalter gibt ein Signal aus, das anzeigt, daß das Schloß nicht verriegelt ist), wird festgestellt, daß sich kein Insasse auf dem Sitz befindet, und das Ausgangssignal der Insassen-Bewertungs einheit wird ausgeschaltet. Dies verhindert eine fehlerhafte Beurteilung durch die Insassen-Bewertungseinheit, wenn der Zugschalter nicht funk tioniert.

Anstelle einer solchen Feststellung kann die Feststellung nur unter Verwendung der Signale von den Gewichtssensoren vorgenommen wer den, ohne den Zustand des Zugspannungsschalters für die Feststellung zu verwenden. In diesem Fall, wenn der Schwellwert für die Feststellung über das Gewicht durch einen Wirkungsfaktor korrigiert ist, kann der zu vor genannte Wert von αX auf 0 gesetzt werden.

Die Insassen-Bewertungseinheit ist mit dem Anti-Zitterabschnitt ausgestattet, um so die fehlerhafte Beurteilung der Insassen-Bewertungs einheit aufgrund von Zittern des Zugspannungsschalters zu verhindern. Es gibt Fälle, in denen aufgrund der Bewegung des Insassen während ei nes Bremsvorgangs zeitweise eine den Schwellwert überschreitende Zugs pannung auf den Zugspannungsschalter ausgeübt wird. Obwohl auf dem Sitz ein erwachsener Insasse sitzt, kann in dieser Situation der Zugspan nungsschalter eingeschaltet werden, und es kann zu einer fehlerhaften Beurteilung kommen, da sich auf dem Sitz ein Kindersitz befindet. Der Anti-Zitterabschnitt empfängt Signale von dem Zugspannungsschalter und legt fest, daß der Zugspannungsschalter nur dann eingeschaltet wird, wenn der Einschalt-Status über eine vorgegebene Zeitspanne anhält. An schließend gibt der Anti-Zitterabschnitt das Signal an den Insassenkon stitutions-Bestimmungsabschnitt aus. Das bedeutet, daß der Anti- Zitterabschnitt dieselbe Funktion durchführt wie in einem Fall einer Kom bination mit einem Einschalt-Verzögerungszeitgeber. Der Insassenkon stitutions-Bestimmungsabschnitt trifft eine Entscheidung unter Verwen dung des Signals von dem Anti-Zitterabschnitt, ohne das Signal von dem Zugspannungsschalter direkt zu verwenden. Dies verhindert die fehler hafte Beurteilung, wie oben beschrieben.

Im Gegensatz dazu kann der Zugspannungsschalter nicht ausge schaltet werden, selbst wenn die Zugspannung zeitweise geringer ist als der Schwellwert. Wenn beispielsweise der Kindersitz durch den Sitzgurt befestigt ist, gibt es einen Fall, in dem der Zugspannungsschalter zeitwei se ausgeschaltet ist, beispielsweise aufgrund der Beschleunigungsmo mente des Fahrzeugs während der Fahrt über eine unebene Straße, und es könnte dadurch festgestellt werden, daß sich auf dem Sitz ein erwach sener Insasse befindet. Um solche fehlerhaften Beurteilungen zu verhin dern, wird nur dann festgestellt, daß der Zugspannungsschalter ausge schaltet ist, wenn der ausgeschaltete Zustand über eine vorgegebene Zeit spanne anhält. Anschließend wird das Signal an den Insassenkonstituti ons-Bestimmungsabschnitt weitergegeben. Das heißt, daß dieselbe Funk tion durchgeführt wird wie in einem Fall einer Kombination mit einem Ausschalt-Verzögerungszeitgeber. Der Insassenkonstitutions-Bestim mungsabschnitt trifft die Entscheidung unter Verwendung des Signals von dem Anti-Zitterabschnitt, ohne das Signal von dem Zugspannungs schalter direkt zu verwenden. Dies verhindert die fehlerhafte Beurteilung, wie oben beschrieben.

Die Insassen-Bewertungseinheit ist mit dem Fehlerdetektionsab schnitt ausgestattet, um so das Auftreten eines Fehlers zu detektieren und den Insassen zu informieren. Wenn sich beispielsweise der Schloß schalter in dem ausgeschalteten Zustand und der Zugspannungsschalter in dem eingeschalteten Zustand befindet, stellt der Fehlerdetektionsab schnitt fest, daß der Zugspannungsschalter anormal ist, und gibt einen Alarm an den Insassen aus. Alternativ überwacht der Fehlerdetektionsab schnitt den dem Zugspannungsschalter zugeführten Strom. Wenn der Fehlerdetektionsabschnitt detektiert, daß kein Strom fließt, wird festge stellt, daß eine Unterbrechung aufgetreten ist, und an den Insassen wird ein Alarm ausgegeben. Wenn im Gegensatz dazu der Fehlerdetektionsab schnitt detektiert, daß zu viel Strom fließt, wird festgestellt, daß ein Kurz schluß aufgetreten ist, und an dem Insassen wird ein Alarm ausgegeben.

Wenn eine solche Situation auftritt, wird die Ausgabe der Insassen- Bewertungseinheit ausgeschaltet oder die Beurteilung kann nur über die Ausgabe der Gewichtssensoren vorgenommen werden.

Anschließend wird ein typisches Beispiel des Betriebs der Insassen- Bewertungseinheit unter Verwendung eines Flußdiagramms beschrieben.

Fig. 5 ist ein Flußdiagramm, das ein Beispiel des Betriebs der Insas sen-Bewertungseinheit zeigt. Die Routine wird in konstanten Intervallen durchgeführt. Bei einem Schritt S11 wird festgestellt, ob der Schloß schalter eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Wenn der Schloßschalter ausgeschaltet ist (wenn die Zungenplatte nicht eingerastet ist), springt der Vorgang zu einem Schritt S14, um eine Entscheidung über die Sitzbela stung vorzunehmen.

Wenn der Schloßschalter eingeschaltet ist, fährt der Vorgang bei ei nem Schritt S12 fort, um festzustellen, ob der Zugspannungsschalter ein geschaltet oder ausgeschaltet ist. Wenn der Zugspannungsschalter einge schaltet ist (wenn die Belastung den Schwellwert überschreitet), fährt der Vorgang bei einem Schritt S13 fort, wo festgestellt wird, ob der einge schaltete Zustand über eine vorgegebene Zeitspanne anhält oder nicht. Wenn der eingeschaltete Zustand über die vorgegebene Zeitspanne anhält, wird festgestellt, daß dieser Zustand nicht zittert und der Vorgang springt zu einem Schritt S16, bei dem das Ausgangssignal ausgeschaltet wird.

Wenn der eingeschaltete Zustand nicht über die vorgegebene Zeitspanne anhält, wird festgestellt, daß dieser Zustand zittert, und der Vorgang fährt zu einem Schritt S14 fort.

Wenn bei dem Schritt S13 festgestellt wird, daß der Zustand nicht zittert, kann die Summe des zuvor genannten Wertes Y (oder αX + Y) und einem vorgegebenen Wert Z mit dem durch die Gewichtssensoren detek tierten Wert verglichen werden. Wenn der letztere den vorher genannten Wert nicht überschreitet, wird festgestellt, daß sich niemand auf dem Süz befindet, und der Vorgang kann zu dem Schritt S16 springen. Wenn der letztere den erstgenannten Wert überschreitet, kann der Vorgang zu dem Schritt S14 (oder einem Schritt S15) fortschreiten.

Bei dem Schritt S14 wird unter Verwendung der Sitzbelastung eine Feststellung vorgenommen, ob der Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist. Das heißt, es wird festgestellt, ob die von den Gewichtssensoren einge gebene Sitzbelastung den Schwellwert überschreitet oder nicht. Der Schwellwert wird auf eine geeignete Belastung Y gesetzt, die zwischen der Sitzbelastung, wenn sich ein kleiner Erwachsener auf dem Sitz befindet, und der maximalen Belastung liegt, wenn auf dem Sitz ein Kindersitz be festigt ist und sich ein Kind auf dem Kindersitz befindet. Der Schwellwert wird im allgemeinen in Abhängigkeit von dem Aufbau des Sitzes und des Sitzgurtes auf einen Wert zwischen 30 kgf und 35 kgf (oder zwischen 30 kgf und 38 kgf) gesetzt. Wie oben erwähnt, kann ein weiterer Schwellwert (zweiter Schwellwert) auf einen Wert gesetzt werden, der sich durch Addie ren eines Wertes, der durch Multiplizieren des Schwellwerts (erster Schwellwert) X des Zugspannungsschalters mit dem Lastumwandlungs faktor α gewonnen wird, mit der obigen Belastung Y ergibt, das heißt αX + Y = W (zweiter Schwellwert). Wenn die Sitzbelastung den Schwellwert nicht überschreitet, wird festgestellt, daß der Insasse ein Kind ist, und der Vorgang fährt bei dem Schritt S16 fort, bei dem das Ausgangssignal aus geschaltet wird. Wenn die Sitzbelastung den Schwellwert überschreitet, wird festgestellt, daß der Insasse ein Erwachsener ist, und der Vorgang fährt bei dem Schritt S15 fort, bei dem das Signal eingeschaltet wird.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das ein weiteres Beispiel des Betriebs der Insassen-Bewertungseinheit zeigt. Die Routine wird in konstanten In tervallen durchgeführt. Bei einem Schritt S21 wird festgestellt, ob der Schloßschalter eingeschaltet oder ausgeschaltet ist. Wenn der Schloß schalter ausgeschaltet ist (wenn die Zungenplatte nicht eingerastet ist), springt der Vorgang zu einem Schritt S24 ohne Referenz zu der Aktivie rung des Zugspannungsschalters, um den Schwellwert der Sitzbelastung zu verändern. Das heißt, wenn der Schwellwert auf W = αX + Y gesetzt ist, wird der Schwellwert auf W = Y gesetzt, und der Vorgang fährt anschlie ßend bei einem Schritt S25 fort. Wenn der Schwellwert eine solche Kor rektur von αX nicht enthält, wird der Schwellwert nicht verändert, und der Vorgang fährt bei dem nächsten Schritt fort.

Wenn der Schloßschalter eingeschaltet ist, fährt der Vorgang bei ei nem Schritt S22 fort, um festzustellen, ob der Zugspannungsschalter ein geschaltet oder ausgeschaltet ist. Wenn der Zugspannungsschalter einge schaltet ist (wenn die Belastung den Schwellwert überschreitet), fährt der Vorgang bei einem Schritt S23 fort, wo festgestellt wird, ob der einge schaltete Zustand über eine vorgegebene Zeitspanne anhält oder nicht.

Wenn der eingeschaltete Zustand über die vorgegebene Zeitspanne anhält, wird festgestellt, daß dieser Zustand nicht zittert, und der Vorgang springt zu einem Schritt S27, bei dem das Ausgangssignal ausgeschaltet wird.

Wenn der eingeschaltete Zustand nicht über die vorgegebene Zeitspanne anhält, wird festgestellt, daß dieser Zustand zittert, und der Vorgang fährt bei einem Schritt S25 fort.

Bei dem Schritt S25 wird unter Verwendung der Sitzbelastung eine Feststellung vorgenommen, ob der Insasse ein Erwachsener oder ein Kind ist. Das heißt es wird festgestellt, ob die von den Gewichtssensoren einge gebene Sitzbelastung den Schwellwert überschreitet oder nicht. Wenn die Sitzbelastung den Schwellwert nicht überschreitet, wird festgestellt, daß der Insasse ein Kind ist, und der Vorgang fährt bei dem Schritt S27 fort, bei dem das Ausgangssignal ausgeschaltet wird. Wenn die Sitzbelastung den Schwellwert überschreitet, wird festgestellt, daß der Insasse ein Er wachsener ist, und der Vorgang fährt bei dem Schritt S26 fort, bei dem das Ausgangssignal ausgeschaltet wird.

Wie oben beschrieben, kann gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung zuverlässig detektiert werden, daß der Insasse ein Kind ist, auch wenn ein Kindersitz auf dem Sitz befestigt ist, und der Betriebsmo dus kann der Situation entsprechend ausgewählt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Zugspannung des Sitzgurtes, bei dem ein Sitzschalter aktiviert wird, pas send gesetzt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Gewichtssensor als Insassen-Sensor eingesetzt werden, wodurch zuverläs sig detektiert wird, ob der Insasse ein Erwachsener ist oder ein Kind. Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann zu verlässig detektiert werden, daß der Insasse ein Kind ist, selbst wenn ein Kindersitz auf dem Sitz installiert ist, wodurch der Betriebsmodus der Si tuation entsprechend ausgewählt werden kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Einfluß der Sitzgurt-Zugspannung auf den Gewichtssensor berücksichtigt, wodurch die Genauigkeit der Bewertung verbessert wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Ausgabe des Insassen-Sensors zur Beurteilung verwendet, selbst wenn sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet, wodurch die Genauigkeit der Bewertung verbessert wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Betriebsmodus nur dann auf einem von dem normalen Modus abweichen den Modus gesetzt, wenn das durch den Gewichtssensor als Insassen- Sensor detektierte Gewicht die Summe (Y + Z) nicht überschreitet, selbst wenn sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet, so daß zuverlässig festgestellt werden kann, daß auf dem Sitz niemand sitzt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann eine exakte Bewertung erzielt werden, selbst wenn der Zugspannungsschalter zittert, da die Fehlfunktion aufgrund von Zittern verhindert werden kann.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, wenn das Zittern aufgetreten ist, die Bewertung des Insassen über die Ausgabe des Insassen-Sensors vorgenommen werden, wodurch selbst in einem solchen Fall eine zuverlässige Bewertung gewährleistet ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, wenn der Schloßschalter detektiert, daß die Zungenplatte nicht eingera stet ist, berücksichtigt werden, daß der Sitzgurt nicht verwendet wird, so daß die Feststellung, ob der Insasse ein Kind ist oder ein Erwachsener, nur über den Insassen-Sensor vorgenommen wird, wodurch eine zuver lässige Feststellung gewährleistet ist.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann, wenn der Schloßschalter ausgeschaltet ist, berücksichtigt werden, daß sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand befindet, wo bei der Term αX in der Gleichung W = αX + Y gezwungenermaßen zu Null gesetzt wird, und die Bewertung wird nur über den Wert von dem Ge wichtssensor vorgenommen, wodurch eine zuverlässige Bewertung ge währleistet ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann der Insasse über eine Anormalität des Zugspannungsschalters informiert wer den.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, wenn die Drahtverbindungen zu dem Zugspannungsschalter kurzge schlossen oder unterbrochen sind, die Feststellung, ob der Insasse ein Kind oder ein Erwachsener ist nur über den Insassen-Sensor vorgenom men, wodurch eine zuverlässige Feststellung gewährleistet ist.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine bestimmte Belastung mit einer Relation zu der Zugspannung des Sitzgurts detektiert, und der Zustand des Schalters wird basierend auf der Belastung unterschieden, wodurch die Genauigkeit des Vorgangs ver bessert und die Veränderung des Übergangspunktes des Zugspannungs schalters vereinfacht wird.

Die vorangegangene Beschreibung der bevorzugten Ausführungs formen der Erfindung dient dem Zweck der Illustration und der Erläute rung. Sie soll nicht erschöpfend sein oder die Erfindung auf die offenbarte präzise Form beschränken, sondern im Lichte der obigen Lehren sind Mo difikationen und Veränderungen möglich oder können aus der Anwen dung der Erfindung hergeleitet werden. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und ihre praktische Anwendung zu erklären, um den Fachmann in die Lage zu ver setzen, die Erfindung in unterschiedlichen Ausführungsformen und mit unterschiedlichen Modifikationen einzusetzen, wie sie für die beabsich tigte bestimmte Verwendung geeignet sind. Der Schutzbereich der Erin dung wird durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente defi niert.

Claims

1. Insassen-Rückhaltesystem zum Zurückhalten eines Insassen im Falle einer Fahrzeugkollision mit:
einem Insassen-Sensor zum Detektieren der Konstitution eines auf einem Sitz sitzenden Insassen; und
einem an einem Sitzgurt installierten Zugspannungsschalter, der einen ersten Zustand annimmt, wenn eine einen bestimmten Wert (erster Schwellwert) überschreitende Zugspannung auf den Sitzgurt ausgeübt wird und einen zweiten Zustand in Fällen anderer Situa tionen annimmt,
wobei ein Betriebsmodus für das Insassen-Rückhaltesystem in Ab hängigkeit von den Zuständen des Insassen-Sensors und des Zug spannungsschalters variabel ist.

2. Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei der Betriebs modus auf einen von einem normalen Modus abweichenden Modus gesetzt wird, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet, und der Betriebsmodus gemäß einer Ausgabe des Insassen-Sensors auf einen von dem normalen Modus abweichen den Modus gesetzt wird, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand befindet.

3. Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Schwellwert in einem Bereich von 3 kgf bis 15 kgf liegt.

4. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wo bei der Insassen-Sensor ein Gewichtssensor ist, der das auf dem Sitz lastende Gewicht detektiert.

5. Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 1, wobei der Betriebs modus auf einem von dem normalen Modus abweichenden Modus gesetzt wird, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet, und der Betriebsmodus auf einen von dem nor malen Modus abweichenden Modus gesetzt wird, wenn sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand befindet und das durch den Gewichtssensor detektierte Gewicht einen weiteren be stimmten Schwellwert (zweiter Schwellwert) nicht überschreitet.

6. Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 5, wobei der zweite Schwellwert W nach einer Gleichung W = αX + Y bestimmt wird, wo bei α als ein Lastumwandlungsfaktor angenommen wird, X als der erste Schwellwert angenommen wird und Y als ein auf dem Sitz la stendes Gewicht angenommen wird, bei dem der Betriebsmodus des Insassen-Rückhaltesystems verändert werden muß, wenn der Sitz gurt nicht verwendet wird.

7. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wo bei, anstatt daß der Betriebsmodus auf einen von dem normalen Modus abweichenden Modus gesetzt wird, wenn sich der Zug spannungsschalter in dem ersten Zustand befindet, wenn sich der zu Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befindet, der Be triebsmodus gemäß der Ausgabe des Insassen-Sensors unter einer Bedingung, die von der Bedingung abweicht, wenn sich der Zugs pannungsschalter in dem zweiten Zustand befindet, in einen von dem normalen Modus abweichenden Modus verändert wird.

8. Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 7, wobei die Bedingung zum Verändern des Betriebsmodus auf einen von dem normalen Modus abweichenden Modus darin besteht, daß das durch den Ge wichtssensor detektierte Gewicht die Summe von dem Wert Y und einem vorgegebenen Wert Z nicht überschreitet, wobei Y ein auf dem Sitz lastendes Gewicht ist, bei dem der Betriebsmodus des Insassen- Rückhaltesystems verändert werden muß, wenn der Sitzgurt nicht verwendet wird.

9. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wo bei, anstelle des an dem Sitzgurt installierten Zugspannungsschal ters, der einen ersten Zustand annimmt, wenn eine einen bestimm ten Wert (erster Schwellwert) überschreitende Zugspannung auf den Sitzgurt ausgeübt wird, und in Fällen anderer Situationen einen zweiten Zustand annimmt, ein Zugspannungsschalter an dem Sitz gurt installiert ist, der einen ersten Zustand annimmt, wenn eine einen bestimmten Wert (erster Schwellwert) überschreitende Zug spannung über eine vorgegebene Zeitspanne auf den Sitzgurt aus geübt wird, und in Fällen anderer Situationen einen zweiten Zu stand annimmt.

10. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wo bei, anstelle des an dem Sitzgurt installierten Zugspannungsschal ters, der einen ersten Zustand annimmt, wenn eine einen ersten Wert (erster Schwellwert) überschreitende Zugspannung auf den Sitzgurt ausgeübt wird, und in Fällen anderer Situationen einen zweiten Zustand annimmt, ein Zugspannungsschalter an dem Sitz gurt installiert ist, der einen zweiten Zustand annimmt, wenn keine Zugspannung oder eine einen bestimmten Wert (erster Schwellwert) nicht überschreitende Zugspannung über eine vorgegebene Zeit spanne kontinuierlich auf den Sitzgurt ausgeübt wird, und in Fällen anderer Situationen einen ersten Zustand annimmt.

11. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 2 bis 10, wo bei, wenn ein Schloßschalter detektiert, daß eine Zungenplatte nicht verriegelt ist, der Betriebsmodus unter der Annahme bestimmt wird, daß sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand befin det.

12. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 6 bis 10, fer ner umfassend eine Funktion zum Setzen des Terms αX = 0 unter der Annahme, daß sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand befindet, wenn ein Schloßschalter detektiert, daß die Zun genplatte nicht verriegelt ist.

13. Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 11 oder 12, ferner um fassend einen Alarmabschnitt, der einen Alarm abgibt, wenn der Schloßschalter detektiert, daß die Zungenplatte nicht verriegelt ist und sich der Zugspannungsschalter in dem ersten Zustand befin det.

14. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 2 bis 13, fer ner umfassend eine Kurzschluß/Unterbrechungs-Detektier vorrichtung zum Detektieren eines Kurzschlusses und/oder einer Unterbrechung der Drahtverbindung zu dem Zugspannungsschal ter, wobei der Betriebsmodus unter der Annahme festgestellt wird, daß sich der Zugspannungsschalter in dem zweiten Zustand befin det, wenn die Kurzschluß/Unterbrechungs-Detektiervorrichtung ei nen Kurzschluß und/oder eine Unterbrechung der Drahtverbindung detektiert.

15. Insassen-Rückhaltesystem nach Anspruch 14, ferner umfassend einen Alarmabschnitt, der einen Alarm abgibt, wenn die Kurz schluß/Unterbrechungs-Detektiervorrichtung den Kurzschluß und/ oder die Unterbrechung der Drahtverbindung detektiert.

16. Insassen-Rückhaltesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei dem der Zugspannungsschalter gemäß einer Last betrieben wird, die in einer Korrelation mit der Gurtspannung steht, die an einem mechanischen Abschnitt eines Schlosses oder Rückholers wirkt, auf den eine Kraft von dem Sitzgurt ausgeübt wird.