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US-Patentanmeldung mit laufender
Nr. 08/933 701 mit dem Titel „Gewichtssensor
für Sitz
mit fluidgefüllter
Blase", eingereicht
am 18. Dezember 1997 mit Anspruch auf die vorläufige US-Patentanmeldung mit
laufender Nr. 60/032.380, eingereicht am 19. Dezember 1996, und
zugewiesen an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung, enthält einen
hydrostatischen Gewichtssensor mit fluidgefüllter Blase und Drucksensor
zum Erfassen des Gewichtes eines Insassen auf einem Fahrzeugsitz zur
Steuerung eines Sicherheitsrückhaltesystems. Diese
Patentanmeldung enthält
auch einen Lastverteiler für
die Verteilung von Lasten auf der lasttragenden Fläche des
hydrostatischen Gewichtssensors.
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US-Patentanmeldung mit laufender
Nr. 09/003 870 mit dem Titel „Gewichtssensor
für Fahrzeugsitz
mit selbst erhaltender Luftblase",
eingereicht am 7. Januar 1998 mit Anspruch auf die vorläufige US-Patentanmeldung
mit laufender Nr. 60/035.343, eingereicht am 16. Januar 1997, und
zugewiesen an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung, enthält eine
Apparatur für
den automatischen Erhalt der Zufuhr von Messfluid in einen hydrostatischen
Gewichtssensor.
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US-Patentanmeldung mit laufender
Nr. 09/003 851 mit dem Titel „Gewichtssensor
für Sitz
mit selbst regulierender fluidgefüllter Blase", eingereicht am 7. Januar 1998 mit
Anspruch auf die vorläufige US-Patentanmeldung
mit laufender Nr. 60/058.086, eingereicht am 5. September 1997,
und zugewiesen an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung,
enthält
einen hydrostatischen Gewichtssensor mit Vorrichtungen zur automatischen
Regulierung des darin enthaltenen Messfluids.
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US-Patentanmeldung mit laufender
Nr. 09/003 868 mit dem Titel „Gewichtssensor
für Sitz
mit Vorrichtung zur Lastverteilung", eingereicht am 7. Januar 1998 mit
Anspruch auf die vorläufige
US-Patentanmeldung mit laufender Nr. 60/058.084, eingereicht am
5. September 1997, und zugewiesen an den Rechtsnachfolger der vorliegenden
Erfindung, enthält
einen Lastverteiler für
die Verteilung der erfassten Last auf der lasttragenden Fläche eines
hydrostatischen Gewichtssensors.
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US-Patentanmeldung mit laufender
Nr. 09/003 673 mit dem Titel „Gewichtssensor
für Sitz
mit selbstregulierender fluidgefüllter
Blase", eingereicht am
7. Januar 1998 mit Anspruch auf die vorläufige US-Patentanmeldung mit
laufender Nr. 60/058.119, eingereicht am 5. September 1997, und
zugewiesen an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung, enthält einen
hydrostatischen Gewichtssensor mit einer Vorrichtung zur automatischen
Regulierung der Menge des darin enthaltenen Messfluids.
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US-Patentanmeldung mit laufender
Nr. 09/003 850 mit dem Titel „Höhen-/Temperaturausgleich
für gasgefüllten Gewichtssensor", eingereicht am
7. Januar 1998 mit Anspruch auf die vorläufige US-Patentanmeldung mit
laufender Nr. 60/065.334, eingereicht am 13. November 1997, und
zugewiesen an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung, enthält einen
hydrostatischen Gewichtssensor mit einem Paar hydrostatischer Gewichtssensoren gleicher
Bauart, aber mit unterschiedlicher Empfindlichkeit gegenüber Schwankungen
von Temperatur oder Umgebungsdruck.
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US-Patentanmeldung mit laufender
Nr. 09/003 746 mit dem Titel „Gewichtssensor
für Sitz
mit fluidgefüllten
Leitungen", eingereicht
am 7. Januar 1998 mit Anspruch auf die vorläufige US-Patentanmeldung mit
laufender Nr. 60/065.986, eingereicht am 17. November 1997, und
zugewiesen an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung, enthält einen
hydrostatischen Gewichtssensor mit fluidgefüllter Leitung.
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US-Patentanmeldung mit laufender
Nr. 09/003 744 mit dem Titel „Hydraulischer
Gewichtssensor für
Sitz in flacher Bauform",
eingereicht am 7. Januar 1998 mit Anspruch auf die vorläufige US-Patentanmeldung
mit laufender Nr. 60/065.832, eingereicht am 17. November 1997,
und zugewiesen an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung, enthält einen
hydrostatischen Gewichtssensor aus Platten oder Schichten halbstarren
Materials, der mit Flüssigkeit,
Schmiermittel, Bingham-Fluid oder thixotropem Material gefüllt ist.
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich im Allgemeinen auf Sensoren und Systeme zur Gewichtsbestimmung
und insbesondere auf einen Gewichtssensor zur Bestimmung des Gewichts
von Insassen und anderen Objekten auf einem Kraftfahrzeugsitz, der
zur Ermittlung des Sitzzustandes eines Insassen zum Zweck der Steuerung
eines Sicherheitsrückhaltesystems
in einem Fahrzeug eingesetzt werden kann.
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Ein Fahrzeug kann automatische Auslöser für das Sicherheitsrückhaltesystem
enthalten, die bei einem Autounfall ansprechen, um Verletzungen
der Insassen zu vermindern. Beispiele für solche Rückhaltesystem-Auslöser sind
Airbags, Gurtstraffer und ausfaltbare Kniepolster.
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Das Ziel von automatischen Sicherheitsrückhaltesystemen
ist die Verminderung von Verletzungen der Insassen; dabei dürfen die
durch das automatische Rückhaltesystem
verursachten Verletzungen nicht schwerer sein als die Verletzungen,
die durch den Unfall selbst verursacht worden wären, wenn das automatische
Rückhaltesystem
nicht aktiviert gewesen wäre.
Trotz der Vorteile solcher automatischen Auslöser von Sicherheitsrückhaltesystemen
beim Schutz von Insassen sind bei ihrer Auslösung dennoch im Allgemeinen
Risiken und Kostenfaktoren zu berücksichtigen. Im Allgemeinen
ist es wünschenswert,
dass Auslöser
automatischer Sicherheitsrückhaltesysteme
nur aktiviert werden, wenn sie für
die Verminderung von Verletzungen benötigt werden, da die Rücksetzung
der entsprechenden Bauteile des Sicherheitsrückhaltesystems kostenintensiv
ist und deren Auslösung
den Insassen Schaden zufügen
könnte.
Dies trifft insbesondere auf Airbag-Rückhaltesysteme zu, bei denen
Insassen, die zum Zeitpunkt der Auslösung einen zu geringen Abstand
zum Airbag haben – d.
h. Insassen in Fehlpositionen – durch
den ausgelösten
Airbag verletzungsgefährdet
oder in Lebensgefahr sind, selbst wenn der eigentliche Autounfall
relativ leicht ist. Außerdem
sind Insassen mit kleiner Statur oder in schwacher körperlicher
Verfassung, wie Kinder, kleine Erwachsene oder Personen mit fragilen
Knochen, besonders anfällig
für Verletzungen,
die durch den Gasgenerator des Airbags verursacht werden. Des Weiteren
sind Kleinkinder, die ordnungsgemäß in einem normal positio nierten,
rückwärts gerichteten Kindersitz
neben einem Beifahrerairbag gesichert werden, aufgrund der Nähe der Rückfläche des
Kindersitzes zum Gasgeneratormodul durch das Auslösen des
Airbags verletzungsgefährdet
oder in Lebensgefahr.
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Obwohl Airbags die Fahrzeuginsassen schützen sollen,
verwenden konventionelle Unfallerkennungs- und Sicherheitsrückhalte-Auslösesysteme
lediglich Sensoren, die am Fahrzeugrahmen montiert sind und durch
die Beschleunigung oder Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgelöst werden, nicht
jedoch durch den Insassen. Dementsprechend basieren konventionelle
Auslösestrategien
nicht direkt auf dem Gewicht, der Statur und der Position des Fahrzeuginsassen.
Es ist oft sehr schwierig, zwischen Unfällen zu unterscheiden, bei
denen Airbags ausgelöst
werden sollten, und Unfällen,
bei denen die Auslösung
des Airbags mehr Schaden als Nutzen verursacht. Diese schwierige
Entscheidung wird normalerweise durch Verwendung von lediglich einem oder
möglichst
wenigen am Fahrzeug montierten Sensoren getroffen. In Zukunft stehen
mehr Strategien für
die Insassensicherheit zur Verfügung,
unter anderem Gurtstraffer und mehrstufige Airbags. Je mehr Optionen
zur Verfügung
stehen, desto schwieriger wird die Entscheidung für die Auslösung und desto
mehr Echtzeitinformationen zur Insassenposition werden benötigt.
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Gasgeneratoren von Airbags werden
mit einer bestimmten Rückhaltekapazität entwickelt,
zum Beispiel der Kapazität,
einen nicht angegurteten, normal sitzenden, durchschnittlichen Insassen
zu schützen,
der einer Kollision mit einem Hindernis bei 18 km/h ausgesetzt ist,
was zu entsprechenden Energie- und Krafteinwirkungen führt, die
bei einem Insassen in einer Fehlposition Verletzungen hervorrufen können. Obwohl
dies relativ selten vorkommt, haben Fälle von Verletzungen oder Todesfälle, die
durch Airbag-Gasgeneratoren bei Unfällen verursacht wurden, die
die Insassen andernfalls relativ unbeschadet überlebt hätten, den Anstoß dazu gegeben,
das Potenzial von Airbag-Gasgeneratoren, Insassen zu verletzen,
die sie eigentlich schützen
sollen, zu verringern oder zu beseitigen.
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Eine Methode zur Verminderung von
Verletzungen der Insassen durch den Airbag-Gasgenerator ist die
Reduzierung der Energie- und Krafteinwirkung des entsprechenden
Airbag-Gasgenerators, zum Beispiel durch Reduzierung der Gasmenge,
die im Gasgenerator erzeugt wird, oder der jeweiligen Füllmenge.
Dies reduziert den Schaden für
Insassen durch den Airbag-Gasgenerator und gleichzeitig die Rückhaltekapazität des Airbag-Gasgenerators,
wodurch die Insassen bei schwereren Unfällen einem höheren Verletzungsrisiko
ausgesetzt sind.
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Eine andere Methode zur Verminderung
von Verletzungen der Insassen durch den Airbag-Gasgenerator ist
die Steuerung der Füllmenge
oder die Reaktion der Gasgenerator-Kapazität auf den Schweregrad des Unfalls.
Allerdings wird das Verletzungsrisiko für Insassen bei einem schwereren
Unfall nicht vermindert, wenn der Gasgenerator absichtlich aggressiver
eingestellt wird, um genügend
Rückhalt
für normal
positionierte Insassen zu bieten.
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Eine weitere Methode zur Verminderung
von Verletzungen der Insassen durch den Airbag-Gasgenerator ist
die Steuerung der Auslösung
des Airbag-Gasgenerators aufgrund von Sitzbelegung, Position und
Größe des Insassen
oder aufgrund des Schweregrads des Unfalls. So kann der Airbag-Gasgenerator
beispielsweise deaktiviert werden, wenn das Gewicht des Insassen
unter einem bestimmten Grenzwert liegt. Des Weiteren kann die Füllmenge durch
Steuerung der Anzahl an aktivierten Füllstufen eines mehrstufigen
Gasgenerators angepasst werden. Außerdem kann die Füllkraft
durch Steuerung der Zeitverzögerung
zwischen der Auslösung
der jeweiligen Stufen eines mehrstufigen Gasgenerators angepasst
werden.
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Ein Maß für die Rückhaltekapazität eines
Airbag-Gasgenerators ist die Menge der kinetischen Energie des Insassen,
die vom entsprechenden Airbag-System aufgenommen werden kann. Dabei
wird die kinetische Energie des Insassen beim Aufprall des Insassen
auf den gasgefüllten
Airbag durch die Druckbeaufschlagung des Airbags in potenzielle
Energie umgewandelt. Diese potenzielle Energie wird durch die Ausleitung
des unter Druck stehenden Gases aus dem Airbag abgeleitet. Wenn
ein Fahrzeug bei einem Unfall abgebremst wird, nimmt die Geschwindigkeit
eines nicht gesicherten Insassen im Verhältnis zum Fahrzeug zu. Vorzugsweise
sollte der Insassen-Rückhalteprozess
bei einem Unfallereignis frühzeitig
einsetzen, damit die Menge der kinetischen Energie des Insassen,
die aufgenommen werden muss, begrenzt wird, und somit die entsprechenden Rückhaltekräfte und
Beschleunigungen des Insassen sowie die Belastung des Insassen minimiert
werden. Wenn der Insasse nur eine träge Masse ohne Reibung in Bezug
auf das Fahrzeug wäre,
würde die kinetische
Energie des Insassen ½ M·V2 entsprechen, wobei M die Masse des Insassen
und V die Geschwindigkeit des Insassen im Verhältnis zum Fahrzeug ist. Wenn
ein echter Insasse als zusammengesetzte Menge von Körpern aufgefasst
werden würde, von
denen einige Reibung mit dem Fahrzeug aufweisen, und jeder der Körper eine
andere Geschwindigkeit im Verhältnis
zum Fahrzeug hätte,
würde die oben
aufgeführte
Gleichung auf die Bewegung des Schwerpunktes des Insassen zutreffen.
Unabhängig von
der Betrachtungsweise gilt, dass Insassen mit größerer Masse bei gleicher Geschwindigkeit
eine höhere
kinetische Energie im Verhältnis
zum Fahrzeug haben. Aus diesem Grund ist ein Gewichtssensor für Insassen
bei einem Airbag-System mit variabler Rückhaltekapazität nützlich,
damit die Rückhaltekapazität vorzugsweise
an das Gewicht, oder die Masse, des Insassen angepasst werden kann.
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Außer in bestimmten Fällen bei
schrägem oder
seitlichem Aufprall ist es im Allgemeinen nicht erwünscht, dass
der Auslöser
eines automatischen Sicherheitsrückhaltesystems
aktiviert wird, wenn der entsprechende Sitz nicht belegt ist, da
die Rücksetzung
eines ausgelösten
Airbag-Systems unnötigen Aufwand
und Kosten verursacht. Die Sitzbeiegung kann durch einen Gewichtssensor
für einen
Sitz bestimmt werden, der so eingestellt sein kann, dass das Gewicht
des Insassen entweder permanent gemessen wird, oder eine Binäranzeige
angibt, ob das Gewicht des Insassen über oder unter einem festgelegten
Grenzwert liegt.
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Bekannte Gewichtssensoren für einen
Sitz weisen ein oder mehrere Polster mit druckempfindlichen (FSR)
Schichten auf. Diese Ausführungen
werden normalerweise als Gewichtsgrenzwert-Systeme genutzt, um den
Beifahrer-Airbag zu deaktivieren, wenn der Sitz nicht belegt ist.
In Versuchsanwendungen wurden auch an der Sitzkonsole angebrachte Wägezellen
verwendet. Mechanismen mit Potentiometeraufhängung zur Messung der Abwärtsbewegung
des Sitzes wurden ebenfalls untersucht.
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Diese bekannten Ausführungen
haben verschiedene Nachteile. Erstens haben variable Drucksensoren
eine eingeschränkte
Empfindlichkeit und sind für
manche Situationen nicht empfindlich genug, um sie unter einem Sitzpolster
anzubringen und dennoch die gewünschte
Reaktion zu erzielen. Zweitens liefert das Gewichtsgrenzwert-System
nur sehr eingeschränkte
Informationen. Zum Beispiel zeigen solche Ausführungen nicht die Größe des Insassen
an. Drittens ändern
sich die Widerstandswerte der bekannten variablen Drucksensoren
mit der Temperatur, und sie neigen bei konstanter Belastung des
Sensors zu einer allmählichen
Abweichung.
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Auch andere bekannte Sensorausführungen bieten
keine geeigneten Ergebnisse. Zum Beispiel ist die Verwendung von
Wägezellen
viel zu teuer, um sie als Serienanwendung auf den Markt zu bringen.
Dehnungsmessgeräte
jeglicher Art sind ggf. unpraktisch, da sie nur schwer an dem gespannten
Material zu befestigen sind. Gewichtssensoren auf mechanischer Potentiometer-Basis
sind komplex und neigen beim Dehnen der Aufhängung zu Fehlfunktionen. Gewichtssensoren
in Form von Potentiometeraufhängungen
sind auch dadurch eingeschränkt,
dass sich die Sitzgeometrie eines Sitzes während seiner Lebensdauer verändert. Genauer
gesagt neigen Sitze dazu, sich allmählich „abzusetzen", so dass sich die Federn
und das Polster nach unten bewegen, je älter der Sitz wird. Ein Gewichtssensor
in Form einer Potentiometeraufhängung,
die die Abwärtsbewegung misst,
müsste
während
der Lebensdauer des Sitzes regelmäßig neu eingestellt werden.
Letztendlich wurden auch optische oder Infrarotsensoren eingesetzt, um
den Abstand der Insassen zum Armaturenbrett oder zur Dachverkleidung
zu bestimmen. Häufig
sind diese Sensoren auch in Fahrgeschwindigkeitssensoren integriert,
um die Änderung
der Insassenposition in Abhängigkeit
von der Beschleunigung des Fahrzeuges festzustellen. Aktuelle optische
und Infrarotsensoren für
die Bestimmung der Insassenposition benötigen zahlreiche Informationen
von Fahrgeschwindigkeits- und Gewichtssensoren, wodurch ein sehr kostenintensives
System entsteht, das eventuell schwer herzustellen, zu installieren
und zu warten ist. Des Weiteren können Messungen von optischen bzw.
Infrarotsensoren, die den Abstand zur Dachverkleidung bzw. zum Armaturenbrett
messen, durch Objekte, die sich vor dem Insassen befinden, verfälscht werden,
zum Beispiel durch das Lesen einer Zeitung oder eines Buches oder
durch die Position der Rückenlehne,
denn bei vielen Sitzen kann die Rückenlehne vollständig zurück- und
vorgestellt werden. Außerdem
kann die Messöffnung
solcher Sensoren durch versehentliche Kratzer oder das Auftragen
einer Substanz verdeckt werden.
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Bekannte Verfahren zur Gewichtserfassung auf
Sitzen erfordern mehrere Messstellen, um das verteilte Gewicht zuverlässig zu
erfassen. Des Weiteren ist für
die Verwendung von Drucksensoren, Wägezellen oder Folienschaltern
in derzeit oder in Zukunft verfügbaren
Sitzen eine erhebliche Umgestaltung des Sitzes erforderlich. Dies
trifft insbesondere auf Federsitze zu, die keine einheitliche horitontale Auflagefläche aufweisen.
Die Reaktionszeit von Wägezellen
bzw. Folienschaltern ist eventuell nicht schnell genug für die Verwendung
in Echtzeit-Anwendungen.
US 5.232.243 erfasst
das Gewicht und die Position eines Fahrzeuginsassen auf einem Sitz durch
eine Membran mit aufladbaren elektrischen Zuständen.
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Neueste Techniken beinhalten auch
den Einsatz von Gewichtssensoren für Sitze außerhalb des Automobilbereiches,
zum Beispiel als Vorrichtung zur Deaktivierung eines Bootes oder
einer Industriemaschine, wenn der Bediener nicht ordnungsgemäß sitzt,
oder für
die Ermittlung des Gewichtes einer Person auf einem Ergometer. Diese
Geräte
funktionieren mit einer in den Sitz integrierten pneumatischen Blase,
wobei der Druck in der Blase zur Aktivierung eines Schwellenschalters
oder zur dauerhaften Anzeige des Gewichtes der Person verwendet
wird.
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Bei den herkömmlichen pneumatischen Sensoren
besteht, insbesondere bei ihrem Einsatz im Automobilbereich, das
Problem, dass sie empfindlich auf Umwelteinflüsse reagieren, insbesondere
auf Umgebungstemperatur und -druck. Aus diesem Grund muss die Blase
bei niedrigerer Umgebungstemperatur oder höherem Umgebungsdruck teilweise
mit Fluid gefüllt
werden, wodurch das Risiko steigt, dass die Blase eingedellt wird.
Daher ist eine Vorrichtung zur Lastverteilung auf dem lasttragenden
Bereich der Blase erforderlich. Pneumatische Gewichtssensoren für Sitze
können
empfindlich auf die Luftmenge reagieren, die sich anfänglich in
der entsprechenden Blase befindet. Ein Gewichtssensor für Fahrzeugsitze
muss über
große
Temperatur- und Druckbereiche hinweg, durch die erhebliche Fehler verursacht
werden können,
verlässlich
und präzise funktionieren.
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Ein weiteres Problem bei pneumatischen Gewichtssensoren
für Sitze
besteht darin, dass die Sensorblase dick genug sein muss, damit
Ober- und Unterseite der Blase nicht durch hohe örtlich begrenzte oder Punktlasten
gegeneinander gepresst werden, wenn die Blase eine relativ geringe
Menge an Gas enthält,
was zum Beispiel auftritt, wenn die Blase bei niedrigem Druck oder
hoher Temperatur gefüllt
wurde.
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Ein weiteres Problem bei pneumatischen Gewichtssensoren
für Sitze
besteht darin, dass eine gasgefüllte
Blase dazu neigt, durch Leckagen oder Osmose Fluid zu verlieren;
daher ist eine Vorrichtung erforderlich, mit der das Arbeitsmedium
während
der Lebensdauer der Blase nachgefüllt werden kann.
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Nach dem aktuellen Stand der Technik
werden auch hydraulische Wägezellen
verwendet, bei denen das zu ermittelnde Gewicht auf ein Kolbenelement
mit bekannter Fläche
wirkt. Das Gewicht wird durch Multiplikation des gemessenen Drucks
mit der bekannten Fläche
bestimmt. Ein Problem des Einsatzes hydraulischer Wägezellen
im Automobilbereich und insbesondere bei Fahrzeugsitzen besteht
darin, dass die Auswirkungen der Wägezellenausrichtung auf die
Druckhöhe
zu Fehlern bei der Lastmessung führen
kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bietet
eine Lösung für die oben
erläuterten
Probleme, da sie ein Gewichtssensorsystem für Sitze beinhaltet, das das
Gewicht und die Statur eines Insassen sowie die Verteilung des Gewichts
des Insassen auf einem Fahrzeugsitz und einer Rückenlehne vor und während eines
Frontal-, Seiten- oder Heckaufpralls ermittelt. Diese Messdaten
können
als Ergänzung
zu den Daten der konventionellen Unfallerkennung, zum Beispiel den
Daten eines Beschleunigungsmessers, zur Optimierung der Airbag-Auslösung und
zur Minimierung oder Vermeidung von Insassenverletzungen verwendet
werden.
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Einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung zufolge gibt es ein System zum Erfassen eines Insassen
auf einem Fahrzeugsitz, wie in Anspruch 1 beschrieben.
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Das hydrostatische Bauteil [auch
als hydrostatischer Gewichtssensor bezeichnet] kann auch eines oder
mehrere der folgenden Elemente enthalten: 1) eine Vorrichtung zum
Nachfüllen
des Fluids im verformbaren Behälter,
2) eine Vorrichtung zum Ablassen des überschüssigen Fluids aus dem verformbaren
Behälter
oder 3) eine Vorrichtung zur Regulierung der Fluidmenge im verformbaren
Behälter.
Das Fluid im verformbaren Behälter
kann entweder aus einem Gas, einer Flüssigkeit, einem Bingham-Fluid
oder einem thixotropen Material bestehen. Drucksensoren verschiedener
Ausführungen
können
gemäß dieser Erfindung
in den hydrostatischen Gewichtssensor integriert oder mit diesem
verbunden werden. Beispielsweise kann der Drucksensor entweder den
absoluten Druck des Fluids im verformbaren Behälter messen oder die Differenz
zwischen diesem Druck und dem Luftdruck der Umgebung. Des Weiteren kann
der Drucksensor entweder intern oder extern am hydrostatischen Gewichtssensor
angebracht sein, in diesen integriert oder von diesem getrennt sein
und kann auf Prinzipien beruhen, die entsprechenden Fachleuten bekannt
sind, z. B. Messung der Oberflächenspannung
des verformbaren Behälters oder
Druckmessung an der Oberfläche
des verformbaren Behälters,
wodurch der Drucksensor vom Fluid isoliert wird. Beispiele verschiedener
hydrostatischer Gewichtssensoren gemäß der vorlie genden Erfindung
werden im Folgenden und in den Patentanmeldungen 08/933 701, 09/033
870, 09/003 851, 09/003 673, 09/003 850, 09/003 746, 09/003 744
aufgeführt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
enthält der
Lastverteiler eine Vorrichtung zur Verteilung von Lasten, die auf
einen hydrostatischen Gewichtssensor wirken, auf eine oder mehrere
lasttragende Flächen
des hydrostatischen Gewichtssensors. Ein hydrostatischer Gewichtssensor
sollte möglichst
teilweise mit Fluid gefüllt
sein, insbesondere bei Fluids wie Gasen, die sich unter dem Einfluss
von Umgebungstemperatur und -druck ausdehnen. Ein teilweise gefüllter hydrostatischer
Gewichtssensor neigt unter dem Einfluss von Punktlasten zum Eindellen,
es sei denn, es ist eine Vorrichtung zum Verteilen der einwirkenden
Lasten auf die lasttragenden Flächen des
hydrostatischen Gewichtssensors vorhanden. Das Sitzpolster selbst
dient als Lastverteiler, neigt jedoch unter dem Einfluss von Lasten,
die ausreichend groß oder
entsprechend auf einen Punkt ausgerichtet sind, zur stellenweisen
Verformung. Ein Lastverteiler sollte möglichst ausreichend steif sein,
damit Punktlasten keine örtlich
begrenzten Verformungen verursachen, die groß genug sind, um einen stellenweisen Ausfall
des Gewichtssensors zu verursachen, sowie ausreichend biegsam, um
nicht den Sitzkomfort zu beeinträchtigen.
Beispiele verschiedener Lastverteiler gemäß der vorliegenden Erfindung
sind in den Patentanmeldungen 08/933 701 und 09/003 868 aufgeführt.
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Einem anderen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zufolge weist jedes der zumindest zwei
Blasenteile jeweilige verschiedene Kammern in einer Blase auf, die
aus einem biegsamen Material gefertigt ist.
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Einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zufolge liegen mehrere hydrostatische
Gewichtssensoren in der Basis des Fahrzeugsitzes nahe bei einander,
so dass eine Reihe von Druckmessungen möglich ist, wobei jede entsprechende
Druckmessung auf die Gewichtskomponente anspricht, die auf dem entsprechenden
hydrostatischen Gewichtssensor aufliegt. Die Verteilung des Insassengewichtes
auf dem Sitz wird durch diese zahlreichen Druckmessungen bestimmt,
woraus die entsprechende Insassenposition berechnet wird. Die hydrostatischen
Gewichtssensoren können
in einem Sitz entweder lateral oder in Längsrichtung nahe beieinander
liegen, so dass die Verteilung des Insassengewichts dementsprechend
entweder lateral oder in Längsrichtung
erfasst wird und die jeweilige Insassenposition in lateraler oder
in Längsrichtung
berechnet wird. Des Weiteren kann das Gesamtgewicht, das auf den
Sitz wirkt, als Summe der Gewichtskomponenten berechnet werden,
die von den verschiedenen hydrostatischen Gewichtssensoren erfasst
werden.
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Einem weiteren Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zufolge sind mehrere hydrostatische Gewichtssensoren
in einen Fahrzeugsitz integriert, wobei sich zumindest einer der
hydrostatischen Gewichtssensoren im Boden des Fahrzeugsitzes und
zumindest ein anderer der hydrostatischen Gewichtssensoren in der
Rückenlehne
befindet und die Statur oder Position des Insassen aufgrund der verschiedenen
Gewichtsmessungen berechnet wird.
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Einem weiteren Ausführungsbeispiel
zufolge weist das System ferner einen auf die Verteilung der Signale
von den mehreren Drucksensoren ansprechenden Signalprozessor zur
Bestimmung der Insassenposition auf dem Fahrzeugsitz auf. Alternativ dazu
wird der auf die Signale von den mehreren Drucksensoren ansprechende
Signalprozessor zur Bestimmung des Insassengewichts auf dem Fahrzeugsitz
verwendet.
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Die vorliegende Erfindung bietet
eine Vorrichtung für
die Ermittlung des Gewichts und der Gewichtsverteilung eines Insassen,
um auf diese Weise eine entsprechende Steuerung eines Sicherheitsrückhaltesystems
zu ermöglichen.
Die Information über
die Gewichtsverteilung kann zur Bestimmung der Position des Insassen
auf dem Sitz verwendet werden. Die vorliegende Erfindung bietet
ebenfalls eine Vorrichtung, um vorwärts oder rückwärts gerichtete Kindersitze
bzw. kleine Insassen von Erwachsenen normaler Größe zu unterscheiden.
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Das System der vorliegenden Erfindung kann
einfach und kostengünstig
hergestellt und in den meisten derzeit oder in Zukunft verfügbaren Sitzen,
wie Schalen- oder
Federsitzen, installiert werden, wobei lediglich Größe, Form
oder Anzahl der hydrostatischen Gewichtssensoren verändert werden muss.
Der hydrostatische Gewichtssensor im Boden des Sitzes überwacht
ständig
das absolute Gewicht des Insassen, wohingegen eine Kombination dieses Sensors
und eines hydrostatischen Gewichtssensors in der Rückenlehne
für die
Korrelation der Lastsignale verwendet wird. Diese Signale werden
benutzt, um zu bestimmen, ob ein Insasse eine nach vorne oder hinten
geneigte Sitzhaltung hat. Durch Verwendung zusätzlicher lateral nahe beieinander
liegender hydrostatischer Gewichtssensoren kann die vorliegende
Erfindung die laterale Gewichtsverteilung des Insassen ermitteln.
Diese Informationen können
zur Ermittlung des Positionsprofils eines Insassen vor oder während eines
Frontal-, Seiten- oder Heckaufpralls verwendet werden, um zu bestimmen,
ob und wann primäre
und/oder sekundäre
Sicherheitseinrichtungen wie Gurtstraffer und mehrstufige Airbags
eingesetzt werden sollten.
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Dementsprechend besteht ein Ziel
der vorliegenden Erfindung darin, ein verbessertes System zur Verfügung zu
stellen, dass die Gewichtsverteilung der Sitzlast erfassen kann.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein verbessertes System zum Erfassen der
Insassenposition auf dem Sitz zur Verfügung zu stellen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein verbessertes System zum Erfassen der
Statur des Insassen auf dem Sitz zur Verfügung zu stellen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein verbessertes System zur gleichmäßigen und
präzisen
Ermittlung der Sitzlast, unabhängig
von der Position des Gewichts auf dem Sitz, zur Verfügung zu
stellen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein verbessertes System zur gleichmäßigen und
präzisen
Ermittlung der Sitzlast, unabhängig
von der Größe und Verteilung
des Gewichts auf dem Sitz, zur Verfügung zu stellen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein verbessertes System zur gleichmäßigen und
präzisen
Ermittlung der Sitzlast, unabhängig
von der Höhe
des Gewichts auf dem Sitz, zur Verfügung zu stellen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein verbessertes System zur Verfügung zu
stellen, dass unter einer Vielzahl verschiedener Umgebungstemperatur-
und -druckbedingungen funktioniert.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein verbessertes System zur Unterscheidung
zwischen einem rückwärts gerichteten Kindersitz,
bei dem ein Airbagsystem möglichst
nicht ausgelöst
werden sollte, und anderen Insassen, für die das Airbagsystem im Falle
eines entsprechend gravierenden Unfalls möglichst ausgelöst werden sollte,
zur Verfügung
zu stellen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein verbessertes System zur Verfügung zu
stellen, das in ein intelligentes Sicherheitsrückhaltesystem integriert werden
kann, dessen bevorzugter Auslösemodus
für ein
steuerbares Insassen-Rückhaltesystems
vom Gewicht des Insassen abhängt.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden
Erfindung besteht darin, ein verbessertes System zur Verfügung zu
stellen, das kostengünstig
produziert werden kann.
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Die spezifischen Merkmale der vorliegenden Erfindung
bieten eine Vielzahl an Vorteilen. Ein Vorteil der vorliegenden
Erfindung gegenüber
dem bisherigen Stand der Technik besteht darin, dass die mehreren
hydrostatischen Gewichtssensoren im Sitz eine Vorrichtung zur Bestimmung
der Position des Insassen auf dem Sitz bieten.
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Ein weiterer Vorteil eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die mehreren hydrostatischen
Gewichtssensoren im Boden und in der Rückenlehne eine Vorrichtung
zur Bestimmung von Statur und Position des Insassen auf dem Sitz
bieten.
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Ein weiterer Vorteil eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass das System, bei dem
zumindest zwei Blasenteile jeweilige verschiedene Kammern aufweisen,
eine Vorrichtung zur Bestimmung der Position des Insassen auf dem
Sitz bietet.
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Ein weiterer Vorteil eines Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die mehreren hydrostatischen
Gewichtssensoren eine Vorrichtung zur Ermittlung von Position und
Statur des Insassen bieten, was für die Steuerung der Auslösung des
Sicherheitsrückhaltesystems,
und damit zur Verbesserung seiner Leistung, genutzt werden kann.
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Dementsprechend bietet die vorliegende
Erfindung ein System [(wie in Anspruch 1 definiert)] und ein Verfahren
[(wie in Anspruch 12 definiert)] zum Erfassen der Gewichtsverteilung
auf einem Fahrzeugsitz, anhand der die Position und Statur eines
darauf sitzenden Insassen bestimmt und dafür verwendet werden kann, die
Auslösung
eines Sicherheitsrückhaltesystems
zu steuern.
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Die vorliegende Erfindung wird in
der nachfolgenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen ausführlicher
und verständlicher beschrieben.
Obwohl diese Beschreibung die Anwendung der vorliegenden Erfindung
in einem Fahrzeug-Sicherheitsrückhaltesystem
veranschaulicht, ist es für
Fachleute in diesem Bereich sicherlich nachvollziehbar, dass die
vorliegende Erfindung auch in anderen Systemen zur Erfassung von
Gewicht und Gewichtsverteilung eingesetzt werden kann.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
das hydrostatische Gewichtssensorsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung.
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2 zeigt
die Signale der Drucksensoren der jeweiligen hydrostatischen Gewichtssensoren entsprechend
den in 3a, 3b und 3c gezeigten Sitzlastkonfigurationen
gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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3a zeigt
den unbelasteten Zustand entsprechend 2 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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3b zeigt
einen Lastwechsel entsprechend 2 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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3c zeigt
den statischen Belastungszustand entsprechend 2 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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4 zeigt
den unbelasteten Zustand gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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5 zeigt
eine Lastkonfiguration, bei der sich der Insasse nach rechts lehnt,
gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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5a zeigt
die Drucksensorsignale der lateral nahe beieinander liegenden hydrostatischen Gewichtssensoren
entsprechend der Lastkonfiguration aus 5 gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6 zeigt
eine Lastkonfiguration, bei der sich der Insasse nach links lehnt,
gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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6a zeigt
die Signale der Drucksensoren der lateral nahe beieinander liegenden
hydrostatischen Gewichtssensoren entsprechend der Lastkonfiguration
aus 6 gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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7a zeigt
ein erstes Stadium der Belastung des hydrostatischen Gewichtssensors
als Folge eines Heckaufpralls gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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7b zeigt
ein zweites Stadium der Belastung des hydrostatischen Gewichtssensors
als Folge eines Heckaufpralls gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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7c zeigt
ein drittes Stadium der Belastung des hydrostatischen Gewichtssensors
als Folge eines Heckaufpralls gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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7d zeigt
ein viertes Stadium der Belastung des hydrostatischen Gewichtssensors
als Folge eines Heckaufpralls gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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7e zeigt
ein fünftes
Stadium der Belastung des hydrostatischen Gewichtssensors als Folge eines
Heckaufpralls gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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8 zeigt
die Signale der Drucksensoren der entsprechenden hydrostatischen
Gewichtssensoren entsprechend einer Sitzbelastung als Folge eines
Heckaufpralls entsprechend 7a, 7b, 7c, 7d und 7e gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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9 zeigt
eine Umgebung der vorliegenden Erfindung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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10 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, bei dem aus dem Sitzpolster eine Blase
geformt wird.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DES (DER)
BEVORZUGTEN ANWENDUNGS-BEISPIELS(-E)
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Mit Bezug auf 1 weist ein hydrostatisches Gewichtssensorsystem 10 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung zumindest einen hydrostatischen Gewichtssensor 12 auf, der
unter einem Schaumstoff-Sitzpolster 14 auf der Basis eines
Fahrzeugsitzes 16 angeordnet ist, und zumindest einen hydrostatischen
Gewichtssensor 18, der unter einem Schaumstoff-Rückenlehnenpolster 20 positioniert
ist. Jeder hydrostatische Gewichtssensor 12 und 18 enthält einen
Drucksensor 22 und 24, der jeweils mit einem Signalprozessor 26 verbunden
ist.
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Der Druck im hydrostatischen Gewichtssensor 18 im
Verhältnis
zum Luftdruck liefert eine Schätzung
des Insassengewichts, das von der Rückenlehne 27 getragen
wird, so dass bestimmt werden kann, ob sich ein Insasse 5 nach
vorn oder hinten lehnt. Die hydrostatischen Gewichtssensoren 12 und 18 sollten möglichst
teilweise mit Fluid gefüllt
sein, um Druckschwankungen aufgrund von Höhen- und Temperaturänderungen
auszugleichen.
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Mit Bezug auf 2 erzeugen die Drucksensoren 22 und 24 jeweils
Spannungssignale, die proportional zum einwirkenden Druck und über den gesamten
Bereich der erwarteten Gewichtsbelastung durch die Insassen linear
sind. Die Ausgabedaten der Spannung der Drucksensoren werden an
den Signalprozessor 26 übertragen,
der daraus das Gewicht, die Gewichtsverteilung und die Position
des Insassen berechnet, zum Beispiel indem die ermittelten Drucksignale
mit voreingestellten Grenzwerten verglichen werden.
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Mit Bezug auf 2, 3a, 3b und 3c erhöht sich der Druck des Fluids
in den jeweiligen hydrostatischen Gewichtssensoren 12 und 18,
wenn ein Insasse 5 oder Objekt auf dem Sitz platziert wird;
dieser wird von den jeweiligen Drucksensoren 22 und 24 erfasst.
Die Ausgabedaten der jeweiligen Drucksensoren 22 und
24 sind
von der Lage und Ausrichtung des Insassen 5 abhängig. Wenn
ein Insasse 5 oder Objekt die Last verlagert, z. B. durch
Vorwärts-, Rückwärtsbewegung
oder Bewegung von einer Seite auf die andere, verändern sich
die jeweiligen Druckaufnehmersignale entsprechend. Der Signalprozessor 26 berechnet
und speichert das Gewicht, die Position und die Statur des Insassen
durch Korrelation der Signale des im Boden des Sitzes angeordneten hydrostatischen
Gewichtssensors 12 und des in der Rückenlehne 27 angeordneten
hydrostatischen Gewichtssensors 18.
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Der Signalprozessor 26 steuert
das Sicherheitsrückhaltesystem,
z. B. einen Airbag oder einen Gurtstraffer, infolge der Ermittlung
von Gewicht, Position und Statur des Insassen sowie dem zeitlichen Verlauf
der Position, so dass Verletzungen des Insassen 5 vermindert
werden, die gegebenenfalls bei einem ungesteuerten Sicherheitsrückhaltesystem
entstehen würden,
wenn sich der Insasse 5 beispielsweise während eines
Autounfalls zu nah an einem auslösenden
Airbag befindet.
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Mit Bezug auf 9 weist ein hydrostatisches Gewichtssensorsystem 10a gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung mehrere hydrostatische Gewichtssensoren 34 und 36 auf – entweder
in Form verschiedener Sensorelemente wie in 9 dargestellt, oder in Form verschiedener
Kammern in einer gemeinsamen Blase – die in Längsrichtung nahe beieinander
liegen, vorn bzw. hinten, unter einem Schaumstoff-Sitzpolster 14 auf
der Basis eines Fahrzeugsitzes 16. Jeder hydrostatische
Gewichtssensor 34 und 36 enthält Differenzdrucksensoren 35 und 37,
die jeweils mit einem Signalprozessor 26 verbunden sind.
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Während
der Anwendung bewirkt ein Insasse 5, der auf dem Sitzboden 40 des
Sitzes 3 sitzt, dass der Druck in einem hydrostatischen
Gewichtssensor 34 steigt, so dass das Produkt aus dem Differenzdruck,
der vom Differenzdrucksensor 35 erfasst wird, multipliziert
mit der Bodenfläche 34.1 der
Blase des hydrostatischen Gewichtssensors 34 im Wesentlichen
mit der Komponente des Insassengewichts, das durch den Schaumstoff
des Sitzpolsters 14 über die
Oberfläche 34.2 der
Blase des hydrostatischen Gewichtssensors 34 verteilt wird, überein stimmt.
Auf die gleiche Weise bewirkt der Insasse 5, der auf dem Sitzboden 40 des
Sitzes 3 sitzt, dass der Druck in einem hydrostatischen
Gewichtssensor 36 ansteigt, so dass das Produkt aus dem
Differenzdruck, der vom Differenzdrucksensor 37 erfasst
wird, multipliziert mit der Bodenfläche 36.1 der Blase
des hydrostatischen Gewichtssensors 36 im Wesentlichen
mit der Komponente des Insassengewichts, das durch den Schaumstoff
des Sitzpolsters 14 über
die Oberfläche 36.2 der
Blase des hydrostatischen Gewichtssensors 36 verteilt wird, übereinstimmt.
Die jeweiligen Drucksignalausgabedaten 38 und 39 der
jeweiligen Differenzdrucksensoren 35 und 37 sind
effektiv mit einem Signalprozessor 26 verbunden, der die
jeweiligen Drucksignalausgabedaten 38 und 39 mit
Hilfe von bekannten analogen, digitalen oder Mikroprozessorschaltungen
und Software in eine Einheit für
das Insassengewicht umwandelt. Genauer gesagt wird das Gesamtgewicht
des Insassen als Summe der jeweiligen Gewichtskomponenten berechnet,
und die Position des Insassen wird als Lastzentrum der Gewichtskomponenten
auf der Grundlage der bekannten Lage der jeweiligen hydrostatischen
Gewichtssensoren 34 und 36 berechnet. Ein Sensor
zur Unfallerkennung 60 ist ebenfalls effektiv mit dem Signalprozessor 26 verbunden.
Infolge eines durch den Sensor zur Unfallerkennung 60 erfassten
Unfalls und ferner infolge des durch Umwandlung der Drucksignalausgabedaten 38 und 39 erfassten
Gewichts und der erfassten Position des Insassen 5 erzeugt
der Signalprozessor 26 ein Signal 80, das effektiv
mit einem oder mehreren Zündern 90 von
einem oder mehreren Gasgeneratoren 100 in einem Airbag-Gasgeneratormodul 110 verbunden
ist und dadurch die Auslösung
der Airbag-Gasgeneratorbaugruppe 7 steuert, so dass der Airbag 120 aufgeblasen
wird, wenn dies zum Schutz des Insassen 5 vor Verletzungen
nötig ist,
die andernfalls durch den Unfall verursacht werden. Der für die Umsetzung
dieser Vorgänge
erforderliche elektrische Strom wird von einer Stromquelle 70,
vorzugsweise der Fahrzeugbatterie, zur Verfügung gestellt.
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Mit Bezug auf 4, in einem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung, wird ein zweites hydrostatisches Gewichtssensorsystem 28 mit
zwei lateral nah beieinander liegenden Kammern 30 und 32 auf
dem ersten hyd rostatischen Gewichtssensor 12 angeordnet.
Alternativ dazu kann das zweite hydrostatische Gewichtssensorsystem 28 in Form
von zwei verschiedenen hydrostatischen Gewichtssensoren 30 und 32 ausgeführt werden.
Wie aus 5 ersichtlich
wirkt auf Kammer 30 ein größerer Teil der Last als auf
Kammer 32, wenn sich der Insasse 5 nach rechts
bewegt, was zu einer entsprechenden Änderung der Ausgabedaten der
entsprechenden Drucksensoren führt,
wie in 5a dargestellt.
Wenn sich der Insasse 5 nach links bewegt – siehe 6 – wirkt auf Kammer 32 ein
größerer Teil der
Last als auf Kammer 30, was zu einer entsprechenden Änderung
der Ausgabedaten der entsprechenden Drucksensoren führt, wie
in 6a dargestellt. Aus
diesem Grund kann die Gewichtsverlagerung des Insassen 5 von
einer Seite auf die andere durch die Ermittlung des Richtpunkts
und der Stärke des
relativen Drucks zwischen den zwei lateral nah beieinander liegenden
Kammern 30 und 32 bestimmt werden.
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In einem vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird das hydrostatische Gewichtssensorsystem 10 der
vorliegenden Erfindung zur Bestimmung der Statur des Insassen zum
Zwecke der Steuerung des Sicherheitsrückhaltesystems genutzt. 7a, 7b, 7c, 7d und 7e zeigen den Verlauf der Insassenbewegung
bei einem Heckaufprall und 8 zeigt
die entsprechenden Signale der jeweiligen hydrostatischen Gewichtssensoren 12 und 18,
die jeweils im Sitzboden und in der Rückenlehne angeordnet sind.
Nach einer Kollision wirkt zunächst aufgrund
der nach hinten gerichteten Kraft des Insassen gegen die Rückenlehne
des Sitzes eine große Last
auf den hydrostatischen Gewichtssensor 18 in der Rückenlehne.
Anschließend
wird der Insasse 5 infolge des Abpralls von der Rückenlehne
vorwärts beschleunigt,
wodurch das Gewicht auf das Sitzpolster 14 zurück verlagert
und dadurch die Belastung auf dem hydrostatischen Gewichtssensor 12 in
der Basis des Sitzes 16 verstärkt wird. Diese Vorwärtsbeschleunigung
könnte
dazu führen,
dass der Insasse 5 mit dem Armaturenbrett oder Lenkrad
zusammenstößt. Die
kombinierte Sensorreaktion der hydrostatischen Gewichtssensoren 12 und 18 liefert
eine Unfall-„Signatur", die auf Gewicht
und Statur des Insassen anspricht und zusammen mit den zuvor ermittelten
Positions- und Gewichtsdaten ver wendet wird, um zu bestimmen, ob
und wann die Gurtstraffung oder die Auslösung des Airbags (primär oder sekundär) für den optimalen
Insassenschutz erforderlich sind.
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Mit Bezug auf 10 wird in einem fünften Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung ein hydrostatischer Gewichtssensor 12a durch
Bildung einer entsprechenden Blase 13 aus dem Sitzpolster 14 geformt,
entweder durch Ausformung eines Hohlraumes im Sitzpolster 14,
der die Blase 13 bildet, oder Verbiegen der Berührungsfläche zwischen
der oberen 14a und der unteren 14b Hälften des
Sitzpolsters 14 und Verbindung dieser Hälften, so dass die gebogenen
Teile die Blase 13 bilden.
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Das hydrostatische Gewichtssensorsystem 10 der
vorliegenden Erfindung liefert direkte Echtzeitdaten über Gewicht,
Statur und Position des Insassen 5. Zusammen mit aktuellen,
fahrzeugbasierten Sensoren zur Unfallerkennung liefert die vorliegende Erfindung
zusätzliche
Echtreitinformationen über
den Insassen, die für
eine bessere Steuerung der Auslösung
von Sicherheitsrückhaltesystemen
verwendet werden können.
Des Weiteren ist das hydrostatische Gewichtssensorsystem 10 der
vorliegenden Erfindung systembedingt unanfällig gegen Störungen durch
Bücher
oder Zeitungen oder unter den Sitz gestellten Objekten, da das hydrostatische
Gewichtssensorsystem 10 in den Sitz integriert ist.
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Es wurden zwar verschiedene Ausführungsbeispiele
ausführlich
beschrieben, Fachleute werden sich jedoch sicherlich der Tatsache
bewusst sein, dass angesichts der allgemeinen Erkenntnisse dieser
Erfindung verschiedene Varianten und Alternativen dazu entwickelt
werden können.
Dementsprechend haben die spezifischen, hier aufgeführten Ausführungen
lediglich erläuternden
Charakter und beschränken
den Anwendungsbereich der Erfindung nicht, für die die anhängenden
Ansprüche
in vollem Umfang gelten.