EP1863678A2 - Vorrichtung und verfahren zum unterscheiden einer person von einem gegenstand auf einem fahrzeugsitz - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum unterscheiden einer person von einem gegenstand auf einem fahrzeugsitz

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Publication number
EP1863678A2
EP1863678A2 EP06725355A EP06725355A EP1863678A2 EP 1863678 A2 EP1863678 A2 EP 1863678A2 EP 06725355 A EP06725355 A EP 06725355A EP 06725355 A EP06725355 A EP 06725355A EP 1863678 A2 EP1863678 A2 EP 1863678A2
Authority
EP
European Patent Office
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seat
weight
sensors
vehicle
signals
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06725355A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gerd Winkler
Manfred Geyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aumovio Germany GmbH
Original Assignee
VDO Automotive AG
Aumovio Germany GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VDO Automotive AG, Aumovio Germany GmbH filed Critical VDO Automotive AG
Publication of EP1863678A2 publication Critical patent/EP1863678A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01512—Passenger detection systems
    • B60R21/01516—Passenger detection systems using force or pressure sensing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/002—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon
    • B60N2/0021—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon characterised by the type of sensor or measurement
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    • B60N2/0025—Seats provided with an occupancy detection means mounted therein or thereon characterised by the type of sensor or measurement for identifying, categorising or investigation of the occupant or object on the seat by using weight measurement
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    • B60N2/24—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles
    • B60N2/26—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles for children
    • B60N2/266—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles for children with detection or alerting means responsive to presence or absence of children; with detection or alerting means responsive to improper locking or installation of the child seats or parts thereof
    • B60N2/267—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles for particular purposes or particular vehicles for children with detection or alerting means responsive to presence or absence of children; with detection or alerting means responsive to improper locking or installation of the child seats or parts thereof alerting means responsive to presence or absence of children
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    • B60R21/015—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents including means for detecting the presence or position of passengers, passenger seats or child seats, and the related safety parameters therefor, e.g. speed or timing of airbag inflation in relation to occupant position or seat belt use
    • B60R21/01556—Child-seat detection systems

Definitions

  • the invention relates to an apparatus for discriminating whether a person is on the seat surface of a vehicle seat be ⁇ or an object having at least one substantially flat supporting surface which is disposed over a large part of the seating surface including a central area.
  • the device comprises a vehicle seat, a seat mat with weight sensors distributed in a planar manner on the seat surface of the vehicle seat, and an evaluation unit to which the signals of the weight sensors are fed.
  • occupancy by occupants is an important input. This especially applies sat restraint systems for in ⁇ whose efficient, ie injury to persons avoidant, use of occupant restraint means is often dependent on the seating position of the occupant.
  • an occupant restraining means assigned to the respective vehicle seat generally has to be suppressed in the event of a vehicle accident if a child seat, in particular a rear-facing child seat facing the direction of travel, is recognized by the seat occupancy recognition.
  • systems for detecting seat occupancy on a vehicle seat using only the sensor signals of a sensor seat mat can only poorly distinguish, for example, a child seat from a very light person, for example a so-called 5% woman, ie a woman who is lighter and smaller as 95% of a representative peer group is adopted by women.
  • the airbag should normally be triggered.
  • the release of particular airbag should be omitted, as this could injure a child in the child seat; ,
  • transponders in a child seat and transmitting and receiving antennas in the vehicle seat on which the child seat has been mounted.
  • the child seat can be clearly detected.
  • Such an additional detection system for detecting an object on a vehicle seat makes an occupant protection system, however technically for expenditures ended, which is usually higher costs for an occupant protection system and the probability of default un ⁇ ter circumstances is increased.
  • Object of the present invention is to provide a simple device and a simple method for distinguishing whether a person on the seat of a vehicle seat is ⁇ or finds an object with an at least largely flat support surface, in particular a child seat to sheep ⁇ fen.
  • This object is achieved by an apparatus according to ⁇ demanding 1.
  • This apparatus is for discriminating whether a person is on the seat surface of a vehicle seat or an object, in particular a child's seat, with Minim ⁇ least a substantially flat supporting surface which is arranged over a large part of the seating surface including a central area.
  • the apparatus comprises a vehicle seat, a seating mat surface on the seat surface of the vehicle seat arranged distributed weight sensors and ei ⁇ ne evaluation unit to which the signals of the weight sensors are guided to ⁇ .
  • the central area of the seating surface is concavely shaped in the direction of the vehicle floor, so that at least one first weight sensor arranged there is arranged closer to the vehicle floor than a plurality of second weight sensors arranged outside the central area in the area of the seating area covered by the object are.
  • the invention utilizes the fact that the weight of a vehicle in ⁇ sat at normal sitting posture anotomie impart distributed quite differently applied to the seat surface than the weight of an article having a substantially flat support surface.
  • a vehicle occupant usually places most of his weight in a central region of the seat over his buttocks on the vehicle seat;
  • an object with a largely flat bearing surface can apply its weight evenly distributed over the flat bearing surface on the seat, especially if this seat is also largely flat.
  • the curvature of the seat surface of the vehicle seat is designed such that less than 5%, preferably less, of the first weight sensor or the first weight sensors acting as 30% or even less than 50% of the weight load by the object, as on at least ⁇ a second weight sensor, which is completely covered by the object.
  • the first weight sensor or the first weight sensors experience no weight load by such an object.
  • the distinction of the signals of loaded second weight sensors is that of an unloaded first weight sensor or several unloaded first weight sensors particularly simple.
  • the object is further achieved by a method according to claim 6 for distinguishing whether a person on the
  • Seat of a vehicle seat is located or an object with at least a substantially flat support surface, which is arranged over a large part of the seat including a central region, which is the method of a device with a vehicle seat, a seat mat with flat on the seat of Vehicle seat distributed ⁇ assigned weight sensors and with an evaluation unit, which are fed to the signals of the weight sensors, uses.
  • the following procedural steps take place: the signal of at least one first signal is transmitted
  • Detected weight sensor which is arranged in the central region of the Wegflä ⁇ che; Furthermore, the signals of a plurality of second weight sensors are detected which are arranged in the region of the seat surface covered by the object but outside the central region; the signal or signals of the first or the first weight sensors are compared with the signals of the second weight sensors; Detecting the object when the signal of the first Ge ⁇ weight sensors or the signals of the first weight sensors, for example, individually or in total, less than 5% of the Sig ⁇ Nals at least one signal is of a second weight sensor, preferably less than 30%, in particular less than 50%.
  • the comparison of the signals of the weight sensors can be carried out, for example, as a comparison of a first weight sensor with an average value of the signals of the second weight sensors.
  • an average of the signals of the first weight sensors may also be used for the comparison.
  • the signals of the first and second weight sensors can also be compared with each other individually, possibly also combined with a comparison of mean values. The recognition of the object takes place on the basis of the result from this comparison or these comparisons of the signals of the weight sensors.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention with a motor vehicle seat with a seat line and a seat surface in plan view
  • FIG. 2 shows the motor vehicle seat from FIG. 1 in cross section with a child seat on its seat surface
  • FIG. 3 shows a vehicle seat as in Figure 2, but with a person on the seat and
  • FIG. 4 shows a method according to the invention.
  • Figure 1 shows a an embodiment of a device according OF INVENTION ⁇ dung with a motor vehicle seat 1 including a seat back 11 and a seat 2 in plan view; thereon a seat mat 3 is arranged, the weight-sensitive Senso ⁇ ren S R, S M has, on each of which a sensor signal can be picked up by an evaluation unit 7, which informs Ü about the forces acting on the sensors S R and S M weight forces are.
  • a bordered area provided with the reference symbol M represents a surface-centered area of the seat surface 2, in which area-centered weight sensors S M are arranged.
  • the evaluation unit 7 is verbun ⁇ with a trip unit 8, which can cause the triggering of an occupant protection means 9 ⁇ example of a front airbag, if the Signa ⁇ le of (not shown) impact sensors, for example, acceleration or pressure sensors, are characteristic of a collision accident.
  • a dashed square area 10 on the seat 2 represents the largely flat Auflageflä- Depending on the imple mentation of the child seat 4, the largely flat support surface does not necessarily occupy the entire closed surface 10.
  • the flat surface 10 may be interrupted by a recess.
  • FIG 2 shows the motor vehicle seat 1 of Figure 1 in cross section along the cross-sectional line AA.
  • a child 5 is located on the seat 2 of the child seat 4 arranged, in which a child 5 is located.
  • the seat In the central region M, the seat is concavely shaped concavely in the direction of the vehicle floor.
  • the flat support surface 10 of the child seat 4 covers much more than the region M of the curved seat 2, so that the weight of the child seat only acts on those areas of the seat 2, which lie outside the arched area M.
  • the weight of the child seat 4 and the child 5 is therefore detected only by weight sensors S R outside this central area M. Only these weight sensors S R therefore each provide a weight-dependent signal measurable by the evaluation unit 7.
  • the sensors S M in the central region M are not acted on by the weight of the child seat 4 and of the child 5 or only very slightly in comparison to the majority of the weight sensors S R outside this central region M.
  • Figure 3 shows a person 6 on the vehicle seat 1.
  • the buttocks of the person 6 loads the central region M of the seat 2 of the vehicle seat 1 much more than the surrounding peripheral parts of the seat 2.
  • Another part of the weight of the person 6 is usually the floor of the vehicle interior, since there are üb ⁇ Licher way the legs of the person; Furthermore, the seat back 11 takes on weight, since the person 6 übli ⁇ chally based on the seat back 11. Often, the armrests, the steering wheel, etc. take on a portion of the weight of the vehicle occupant, as this there preferably his arms off ⁇ lays or holds etc.
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a method according to the invention.
  • a weight value GWM is derived from these sensor signals, which is characteristic of the weight loading on the area-centered area M of the seat surface 2. For example, an average weighting of the sensor signals of the area-weighted weight sensors S M may be formed become.
  • the value obtained is compared in GWM ei ⁇ nem further method step 800 with a threshold value TH.
  • a second process step II the offset same time or for the first process stage I saufin ⁇ det, 400 ', the sensor signals of the second weight sensors S R outside the central area M of the seat 2 is determined in a method step and the sensor signals of the first weight sensors, if not already done in step 400.
  • a value GWM derived from the signals of the first weight sensors which is characteristic of the weight load on the center of the area.
  • a corresponding value GWR is determined from the signals of the second weight sensors S R , which is characteristic of the weight load outside the central region M of the seat 2.
  • a next method step 800 the difference between the two values GWM and GWR is compared with a threshold value TH 1 .
  • This difference exceeds the threshold value TH 1, wherein ⁇ game example by 5%, 30%, 50% or even more, so this is an indication that a person located on the seat 6 are 2 and could no object. If the value GWM also exceeds the threshold value TH, this is a further indication of a person 6 on the vehicle seat.
  • these two instructions are logically linked to one another and as a result, in a further method step 1100 ⁇ , the presence of a person 6 on the Wegflä ⁇ che 2 detected.
  • Step 1000 these two pieces of information are logically linked to one another and the presence of a nes child seat 4 on the seat 2 detected in a further step 1200.
  • the Al ⁇ rithm of the evaluation unit also crash signals are supplied from suitable crash sensors, which can be evaluated by the algorithm. Based on this assessment, the information is in the evaluation of whether a clergysi ⁇ situation is present or not.
  • the evaluation unit 17 separates in a further method step 1600 that no ignition of the airbag occurs.
  • the evaluation unit 7 decides, in a further procedural ⁇ rens intimid 1700 that an air bag should be triggered.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterscheiden, ob sich eine Person (6) auf der Sitzfläche (2) eines Fahrzeugssitzes (1) befindet oder ein Gegenstand (4) mit mindestens einer weitgehend ebenen Auflagefläche (10), die über einem großen Teil der Sitzfläche (2) einschließlich eines mittigen Bereichs (M) angeordnet ist. Die Vorrichtung weist einen Fahrzeugssitz (1) eine Sitzmatte (3) mit flächig auf der Sitzfläche (2) des Fahrzeugssitzes (1) verteilt angeordneten Gewichtssensoren (S<SUB>R</SUB>, S<SUB>M</SUB>) und eine Auswerteeinheit (7), der die Signale der Gewichtssensoren (S<SUB>R</SUB>, S<SUB>M</SUB>) zugeführt sind, aufweist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der mittige Bereich (M) der Sitzfläche (2) konkav in Richtung des Fahrzeugbodens gewölbt ausgeformt ist, so dass mindestens ein dort angeordneter erster Gewichtssensor (SM) näher zum Fahrzeugboden angeordnet ist als mehrere zweite Gewichtssensoren (SR), die in dem von dem Gegenstand (4) überdeckten Bereich der Sitzfläche (2) außerhalb des mittigen Bereichs (M) angeordnet sind. Eine solche Unterscheidung zwischen einer Person (6) und einem Gegenstand (4) ist vor allem dann von Bedeutung, wenn der Gegenstand (4) ein Kindersitz ist. Dann nämlich muss eine Auslösung eines Insassenrückhaltemittels (9) auf jeden Fall unterbleiben.

Description

Beschreibung
Vorrichtung und Verfahren zum Unterscheiden einer Person von einem Gegenstand auf einem Fahrzeugsitz
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterscheiden, ob sich eine Person auf der Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes be¬ findet oder ein Gegenstand mit mindestens einer weitgehend ebenen Auflagefläche, die über einem großen Teil der Sitzflä- che einschließlich eines mittigen Bereichs angeordnet ist. Die Vorrichtung umfasst einen Fahrzeugsitz, eine Sitzmatte mit flächig auf der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes verteilt angeordneten Gewichtssensoren und eine Auswerteeinheit, der die Signale der Gewichtssensoren zugeführt sind.
Bei einer Vielzahl von technischen Anwendungen in Kraftfahrzeugen ist die Sitzbelegung durch Kraftfahrzeuginsassen eine wichtige Eingangsgröße. In besonderem Maße gilt dies für In¬ sassenrückhaltesysteme, deren effizienter, d.h. einen Perso- nenschaden vermeidender, Einsatz von Insassenrückhaltemitteln oft von der Sitzposition des Fahrzeuginsassen abhängt.
Aus der Druckschrift DE 200 14 200 Ul ist es bekannt, zur Sitzbelegungserkennung in einem Kraftfahrzeug eine so genann- te Sensorsitzmatte zu verwenden, die aus einer Vielzahl von druckempfindlichen Sensorelementen besteht. Diese sind über die Sitzfläche des Fahrzeugsitzes verteilt angeordnet und können somit die Kraft erfassen, die durch eine auf dem Fahrzeugsitz aufsitzende Person oder ein dort befindliches Objekt auf die Sitzfläche aufbringen. Die Sensorelemente sind Wider¬ standselemente, die je nach dem auf sie einwirkenden Gewicht ihren Widerstand ändern. Diese Widerstandsänderungen können als gewichtsabhängige Sensorsignale an den Widerstandselemen¬ ten abgegriffen werden.
Durch eine Auswertung der Sensorsignale in einer Auswerteein- heit kann damit ein Sitzprofil erstellt werden, anhand dessen auf die Sitzposition eines Fahrzeuginsassen zurückgeschlossen werden kann, aber auch auf Gegenstände, die auf dem Sitz abgestellt wurden. In Abhängigkeit von der ermittelten Sitzbe¬ legung wird das Auslöseverhalten eines Insassenrückhaltemit- tels, beispielsweise eines Airbags, durch die Steuereinheit des Insassenschutzsystems gegebenenfalls verändert, so dass ein bestmöglicher Schutz für den Fahrzeuginsassen je nach seiner momentanen Sitzposition gewährleistet ist. Dabei kann es unter Umständen notwendig sein, die Auslösung eines Insas- senrückhaltemittels wie z.B. die eines Airbags gänzlich zu unterdrücken, wenn sich beispielsweise ein Fahrzeuginsasse zu nah an dem auszulösenden Insassenrückhaltemittels (Airbag) befindet .
Besonders wichtig bei der Sitzbelegungserkennung für Insassenschutzsysteme ist es oftmals, Objekte von Gegenständen zu unterscheiden. Beispielsweise muss in der Regel die Auslösung eines dem betreffenden Fahrzeugsitz zugeordneten Insassenrückhaltemittels (Airbags) bei einem Fahrzeugunfall unter- drückt werden, falls ein Kindersitz, insbesondere ein Rückwärts, entgegen der Fahrtrichtung gerichteter Kindersitz durch die Sitzbelegungserkennung erkannt wird. Systeme zum Erkennen der Sitzbelegung auf einem Fahrzeugsitz, die lediglich die Sensorsignale einer Sensorsitzmatte verwenden, kön- nen oftmals nur schlecht beispielsweise einen Kindersitz von einer sehr leichten Person unterscheiden, beispielsweise einer so genannten 5% Frau, d.h. einer Frau, die als leichter und kleiner als 95% einer repräsentativen Vergleichsgruppe von Frauen angenommen wird. Bei einer 5%-Frau sollte jedoch der Airbag im Normalfall ausgelöst werden. Allerdings sollte vor allem bei einem rückwärts gerichteten Kindersitz die Auslösung insbesondere eines Airbags unterbleiben, da dies ein Kind in dem Kindersitz verletzen könnte; .
Zum sicheren Erkennen eines Objekts auf einem Fahrzeugsitz, insbesondere eines Kindersitzes, werden deshalb oft aufwändi¬ ge zusätzliche Erkennungssysteme verwendet. Aus der Druck- schrift DE 296 19 668 Ul ist es beispielsweise bekannt,
Transponder in einem Kindersitz anzuordnen und Sende- und Empfangsantennen in dem Fahrzeugsitz, auf dem der Kindersitz montiert worden ist. Über eine Kommunikation der Sende- und Empfangsantennen auf dem Fahrzeugsitz mit den Transpondern im Kindersitz kann der Kindersitz eindeutig erkannt werden.
Ein solches zusätzliches Erkennungssystem zum Erkennen eines Objekts auf einem Fahrzeugsitz, insbesondere eines Kindersit¬ zes, macht ein Insassenschutzsystem jedoch technisch aufwän- diger, wodurch üblicherweise höhere Kosten für ein Insassenschutzsystem entstehen und die Ausfallwahrscheinlichkeit un¬ ter Umständen erhöht wird.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine einfache Vor- richtung und ein einfaches Verfahren zum Unterscheiden, ob sich eine Person auf der Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes be¬ findet oder ein Gegenstand mit einer mindestens weitgehenden ebenen Auflagefläche, insbesondere ein Kindersitz, zu schaf¬ fen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß An¬ spruch 1. Diese Vorrichtung dient zum Unterscheiden, ob sich eine Person auf der Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes befindet oder ein Gegenstand, insbesondere ein Kindersitz, mit mindes¬ tens einer weitgehend ebenen Auflagefläche, die über einen großen Teil der Sitzfläche einschließlich eines mittigen Bereichs angeordnet ist. Die Vorrichtung umfasst einen Fahr- zeugsitz, eine Sitzmatte mit flächig auf der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes verteilt angeordneten Gewichtssensoren und ei¬ ne Auswerteeinheit, der die Signale der Gewichtssensoren zu¬ geführt sind. Erfindungsgemäß ist der mittige Bereich der Sitzfläche konkav in Richtung des Fahrzeugbodens gewölbt aus- geformt, so dass mindesten ein dort angeordneter erster Gewichtssensor näher zum Fahrzeugboden angeordnet ist als mehrere zweite Gewichtssensoren, die in dem von dem Gegenstand überdeckten Bereich der Sitzfläche außerhalb des mittigen Bereichs angeordnet sind.
Die Erfindung nutzt aus, dass das Gewicht eines Fahrzeugin¬ sassen bei normaler Sitzhaltung anotomiebedingt ganz unterschiedlich verteilt auf die Sitzfläche aufgebracht wird als das Gewicht eines Gegenstands mit einer weitgehend ebenen Auflagefläche. Ein Fahrzeuginsasse bringt üblicherweise den größten Teil seines Gewichts in einem mittigen Bereich der Sitzfläche über sein Gesäß auf den Kraftfahrzeugsitz auf; ein Gegenstand mit einer weitgehend ebenen Auflagefläche hingegen kann jedoch sein Gewicht gleichmäßig über die ebene Auflage- fläche verteilt auf die Sitzfläche aufbringen, insbesondere wenn diese Sitzfläche ebenfalls weitgehend eben ausgeformt ist.
Ist jedoch ein Teil der Sitzfläche, die durch den Gegenstand überdeckt wird, zum Fahrzeugboden hin konkav gewölbt, so verteilt sich das Gewicht des Gegenstands nicht gleichmäßig die Sitzfläche, sondern nur auf die Stellen der Sitzfläche um die Konkavwölbung. Ein erster Gewichtssensor, der innerhalb des konkav gewölbten mittigen Teilbereichs der Sitzfläche ange¬ ordnet ist wird deshalb mit sehr viel weniger Gewicht beauf¬ schlagt, als solche zweite Gewichtssensoren, die außerhalb dieses konkav gewölbten mittigen Bereichs angeordnet sind, die zwar gleichermaßen von dem Gegenstand überdeckt werden, jedoch in direkten Kontakt mit der weitgehend ebenen Auflage¬ fläche des Gegenstands treten. Durch einen einfachen Vergleich des Signals des ersten Gewichtssensors oder mehrerer erster Gewichtssensoren mit dem Signal mehrerer zweiter Ge- wichtssensoren, die vergleichsweise mehr Gewichtsbeaufschla¬ gung durch den Gegenstand erfahren, lässt sich eine sehr sichere Erkennung eines solchen Gegenstands, insbesondere eines Kindersitzes, im Vergleich zu einer Person ermöglichen. Denn eine Person wird umgekehrt gerade den ersten oder die ersten Gewichtssensoren mit mehr Gewicht beaufschlagen, als die zweiten Gewichtssensoren außerhalb des gewölbten mittigen Bereichs der Sitzfläche.
Für eine erfindungsgemäße sichere Erkennung eines beschriebe- nen Gegenstands, insbesondere eines Kindersitzes, ist es von Vorteil, dass die Wölbung der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes dargestellt ausgebildet ist, dass auf den ersten Gewichtssen¬ sor, oder auf die ersten Gewichtssensoren weniger als 5% vorzugsweise weniger als 30% oder sogar weniger als 50% der Ge- wichtsbelastung durch den Gegenstand einwirkt, als auf min¬ destens einen zweiten Gewichtssensor, der vollständig durch den Gegenstand überdeckt wird.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn der erste Gewichts- sensor oder die ersten Gewichtssensoren keine Gewichtsbelastung durch einen solchen Gegenstand erfahren. Dann ist die Unterscheidung der Signale belasteten zweiten Gewichtssensoren der von einem unbelasteten ersten Gewichtssensor oder mehrere unbelasteten ersten Gewichtssensoren besonders einfach .
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 6 zum Unterscheiden, ob sich eine Person auf der
Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes befindet oder ein Gegenstand mit mindestens einer weitgehend ebenen Auflagefläche, die ü- ber einem großen Teil der Sitzfläche einschließlich eines mittigen Bereichs angeordnet ist, wobei das das Verfahren ei- ne Vorrichtung mit einem Fahrzeugsitz, einer Sitzmatte mit flächig auf der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes verteilt ange¬ ordneten Gewichtssensoren und mit einer Auswerteeinheit, der die Signale der Gewichtssensoren zugeführt sind, einsetzt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren laufen folgende Verfah- rensschritte ab: es wird das Signal mindestens eines ersten
Gewichtssensors erfasst, der im mittigen Bereich der Sitzflä¬ che angeordnet ist; des Weiteren werden die Signale mehrerer zweiter Gewichtssensoren erfasst, die in dem von dem Gegenstand überdeckten Bereich der Sitzfläche, jedoch außerhalb des mittigen Bereichs angeordnet sind; es erfolgt der Vergleich des Signals oder der Signale des ersten oder der ersten Gewichtssensoren mit den Signalen der zweiten Gewichtssensoren; Erkennen des Gegenstand, sobald das Signal des ersten Ge¬ wichtssensors oder die Signale der ersten Gewichtssensoren, beispielsweise einzeln oder in Summe, weniger als 5% des Sig¬ nals mindestens eines Signals eines zweiten Gewichtssensors beträgt, vorzugsweise weniger als 30%, insbesondere weniger als 50%.
Der Vergleich der Signale der Gewichtssensoren kann beispielsweise als Vergleich eines ersten Gewichtssensors mit einem Mittelwert der Signale der zweiten Gewichtssensoren ausgeführt werden. Bei mehreren ersten Gewichtssensoren kann stattdessen auch ein Mittelwert der Signale der ersten Gewichtssensoren für den Vergleich verwendet werden. Allerdings können die Signale der ersten und zweiten Gewichtssensoren untereinander auch jeweils einzeln verglichen werden, ggf. auch kombiniert mit einem Vergleich von Mittelwerten. Das Erkennen des Gegenstands erfolgt anhand des Ergebnisses aus diesen Vergleich bzw. diesen Vergleichen der Signale der GewichtsSensoren.
Ein weiteres vorteilhaftes Verfahren bei der Verwendung von mehreren ersten Gewichtssensoren ist in Anspruch 7 wiedergegeben.
Auch wenn das Einsatzgebiet des erfindungsgemäßen Verfahrens in anderen Bereichen der Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt werden kann, so ist dieses sichere und einfache Verfahren beson¬ ders vorteilhaft zum Einsatz in Insassenschutzsystemen, bei denen beim Erkennen eines Gegenstands mit einer weitgehend ebenen Auflagefläche die Aktivierung eines Insassenrückhalte- mittels stets unterdrückt werden sollte, vorzugsweise, wenn als Gegenstand ein Kindersitz erkannt wird. Denkbar ist es allerdings auch, dass andere erkannte Gegenstände zur Deakti¬ vierung eines Insassenrückhaltemittels führen sollen: Bei¬ spielsweise könnte das Verfahren auch Vorteilhaft eingesetzt werden zur Erkennung von großen Paketen oder ähnlichem, die ebenfalls eine weitgehend ebene Auflagefläche aufweisen. Die Auslösung eines Insassenrückhaltemittels wäre bei einem sol¬ chen Gegenstand unnötig und würde nur hohe Folgekosten durch eine Reparatur des Fahrzeugs nach Auslösen des Insassenrück- haltemittels nach sich ziehen. Eine Nichtauslösung des Rückhaltemittels ist deshalb zu bevorzugen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Figuren erläu¬ tert. Es zeigen:
Figur 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem Kraft- fahrzeugssitz mit einer Sitzlinie und einer Sitzfläche in Draufsicht, Figur 2 den Kraftfahrzeugssitz aus Figur 1 im Querschnitt mit einem Kindersitz auf seiner Sitzfläche,
Figur 3 einen Fahrzeugsitz wie in Figur 2, jedoch mit einer Person auf der Sitzfläche und
Figur 4 ein erfindungsgemäßes Verfahren.
Figur 1 zeigt einem ein Ausführungsbeispiel für eine erfin¬ dungsgemäße Vorrichtung mit Kraftfahrzeugsitz 1 mit einer Sitzlehne 11 und einer Sitzfläche 2 in Draufsicht; darauf ist eine Sitzmatte 3 angeordnet, die gewichtsempfindliche Senso¬ ren SR, SM aufweist, an denen je ein Sensorsignal von einer Auswerteeinheit 7 abgegriffen werden kann, was Aufschluss ü- ber die auf die Sensoren SR und S M wirkenden Gewichtskräfte gibt. Ein umrandeter, mit dem Bezugszeichen M versehener Bereich stellt einen flächenmittigen Bereich der Sitzfläche 2 dar, in dem flächenmittige Gewichtssensoren SM angeordnet sind.
Die Auswerteeinheit 7 ist mit einer Auslöseeinheit 8 verbun¬ den, die die Auslösung eines Insassenschutzmittels 9 bei¬ spielsweise eines Frontairbags bewirken kann, wenn die Signa¬ le von (nicht dargestellten) Aufprallsensoren beispielsweise Beschleunigungs- oder Drucksensoren, für einen Aufprallunfall charakteristisch sind.
Ein strichliert dargestellter quadratischer Flächenbereich 10 auf der Sitzfläche 2 stellt die weitgehend ebene Auflageflä- che eines Kindersitzes 4 dar. Je nach Aus führungsform des Kindersitzes 4 muss die weitgehend ebene Auflagefläche dabei nicht zwingend die gesamte geschlossene Fläche 10 einnehmen. Die ebene Fläche 10 kann durch eine Ausnehmung unterbrochen sein.
Figur 2 zeigt den Kraftfahrzeugsitz 1 aus Figur 1 im Querschnitt entlang der Querschnittslinie A-A. Auf der Sitzfläche 2 ist der Kindersitz 4 angeordnet, in dem sich ein Kind 5 be- findet. In dem mittleren Bereich M ist die Sitzfläche konkav in Richtung des Fahrzeugbodens gewölbt ausgeformt. Die ebene Auflagefläche 10 des Kindersitzes 4 überdeckt weit mehr als den Bereich M der gewölbten Sitzfläche 2, so dass das Gewicht des Kindersitzes lediglich auf solche Bereiche der Sitzfläche 2 zu einwirkt, die außerhalb des gewölbten Bereicht M liegen. Das Gewicht des Kindersitzes 4 und des Kindes 5 wird daher lediglich durch Gewichtssensoren SR außerhalb dieses mittigen Bereichs M erfasst. Nur diese Gewichtssensoren SR liefern daher jeweils ein durch die Auswerteeinheit 7 messbares ge- wichtsabhängiges Signal.
Die Sensoren SM im mittigen Bereich M werden nicht durch das Gewicht des Kindersitzes 4 und des Kindes 5 beaufschlagt oder nur sehr geringfügig im Vergleich zu der Mehrzahl der Ge- wichtssensoren SR außerhalb dieses mittigen Bereichs M.
Figur 3 zeigt eine Person 6 auf dem Fahrzeugsitz 1. Das Gesäß der Person 6 belastet den mittigen Bereich M der Sitzfläche 2 des Fahrzeugsitzes 1 wesentlich stärker als die umliegenden randseitigen Teile der Sitzfläche 2. Es wird dort vergleichs¬ weise mehr Gewicht auf die Sitzfläche 2 aufgebracht als au¬ ßerhalb dieses mittigen Bereichs M, so dass die mittige Kon- kavwölbung im mittigen Bereichs M der Sitzfläche in Richtung des Fahrzeugbodens zusätzlich verstärkt.
Einen weiteren Teil des Gewichts der Person 6 nimmt üblicherweise der Boden des Fahrzeuginnenraums auf, da sich dort üb¬ licherweise die Beine der Person befinden; des Weiteren nimmt auch die Sitzlehne 11 Gewicht auf, da sich die Person 6 übli¬ cherweise an die Sitzlehne 11 anlehnt. Oftmals nehmen auch die Armlehnen, das Steuerrad usw. einen Teil des Gewichts des Fahrzeuginsassen auf, da dieser dort bevorzugt seine Arme ab¬ legt oder sich festhält usw.
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemä- ßes Verfahren.
In einem ersten Verfahrensabschnitt I erfasst die Auswerte¬ einheit 7 in einem Verfahrensschritt 400 die Signale der flä- chenmittigen ersten Gewichtssensoren SM. Aus diesen Sensor- Signalen wird im Verfahrensschritt 600 ein Gewichtswert GWM abgeleitet, der charakteristisch ist für die Gewichtsbelas¬ tung auf dem flächenmittigen Bereich M der Sitzfläche 2. Beispielsweise kann ein, nötigenfalls zusätzlich gewichteter, Mittelwert der Sensorsignale der flächenmittigen Gewichtssen- soren SM gebildet werden. Der gewonnene Wert GWM wird in ei¬ nem weiteren Verfahrensschritt 800 mit einem Schwellwert TH verglichen.
In einem zweiten Verfahrensabschnitt II, der zeitgleich oder zeitlich versetzt zum ersten Verfahrensabschnitt I stattfin¬ det, werden in einem Verfahrensschritt 400' die Sensorsignale der zweiten Gewichtssensoren SR außerhalb des mittigen Bereichs M der Sitzfläche 2 ermittelt und die Sensorsignale der ersten Gewichtssensoren, falls dies nicht schon im Verfahrensschritt 400 geschehen ist.
In einem nächsten Verfahrensschritt 600' wird, wenn nicht schon im Verfahrensschritt 600 geschehen, ein Wert GWM aus den Signalen der ersten Gewichtssensoren abgeleitet, der charakteristisch ist für die Gewichtsbelastung auf der Flächenmitte ist. Gleichermaßen wird ein entsprechender Wert GWR aus den Signalen der zweiten Gewichtssensoren SR ermittelt, der charakteristisch ist für die Gewichtsbelastung außerhalb des mittigen Bereichs M der Sitzfläche 2.
In einem nächsten Verfahrensschritt 800 wird die Differenz der beiden Werte GWM und GWR mit einem Schwellwert TH1 ver- glichen. Übersteigt diese Differenz den Schwellwert TH1, bei¬ spielsweise um 5%, 30%, 50% oder gar mehr, so ist dies ein Hinweis darauf, dass sich eine Person 6 auf der Sitzfläche 2 befinden könnte und kein Gegenstand. Übersteigt der Wert GWM außerdem den Schwellwert TH, so ist dies ein weiterer Hinweis auf eine Person 6 auf dem Fahrzeugsitz. In einem Verfahrensschritt 900 werden diese beiden Hinweise miteinander logisch verknüpft und als Ergebnis, in einem weiteren Verfahrens¬ schritt 1100, die Anwesenheit einer Person 6 auf der Sitzflä¬ che 2 erkannt .
Unterschreitet jedoch die Differenz der beiden Werte GWM und GWR den Schwellwert TH1, so ist anzunehmen, dass sich beispielsweise ein Kindersitz 4 auf der Sitzfläche 2 befindet. Unterschreitet gleichzeitig der Wert GWM den Schwellwert TH, so ist dies als weiterer Hinweis darauf anzusehen. In einem
Verfahrensschritt 1000 werden diese beiden Informationen des¬ halb miteinander logisch verknüpft und das Vorhandensein ei- nes Kindersitzes 4 auf der Sitzfläche 2 in einem weiteren Verfahrensschritt 1200 festgestellt.
Die Information, ob eine Person 6 oder ein Kindersitz 4 auf der Sitzfläche 2 des Kraftfahrzeugsitzes vorhanden ist, wer¬ den der Auswerteeinheit 7 zur Bewertung durch einen gespeicherten speziellen Algorithmus zugeführt. Dies ist in der Fi¬ gur 5 durch den Verfahrensschritt 14oo dargestellt. Dem Al¬ gorithmus der Auswerteeinheit werden außerdem Crashsignale von geeigneten Crashsensoren zugeführt, die durch den Algorithmus bewertet werden können. Anhand dieser Bewertung liegt in der Auswerteeinheit die Information vor, ob eine Unfallsi¬ tuation vorhanden ist oder nicht.
Der Algorithmus trifft in einem weiteren Verfahrensschritt
1500 deshalb die Entscheidung, ob die Zündung, beispielsweise eines Airbags, erforderlich ist oder nicht. Ist keine Zündung eines Airbags aufgrund der Crashsignale erforderlich, so ent¬ scheidet die Auswerteeinheit 17 in einem weiteren Verfahrens- schritt 1600, dass keine Zündung des Airbags erfolgt.
Wurde ein Kindersitz 4 auf der Sitzfläche 2 erkannt, so wird in keinem Fall ein Airbag ausgelöst, selbst dann nicht, wenn Crashsignale auf einem Fahrzeugunfall hindeuten. Dies ist in der Figur 5 durch den Pfeil angedeutet, der durch das Käst¬ chen hinweggeführt ist, dass den Verfahrensschritt 1400 für den Algorithmus darstellt.
Ist jedoch die Zündung eines Airbags erforderlich und wurde gleichzeitig eine Person auf dem Fahrzeugsitz erkannt, so entscheidet die Auswerteeinheit 7 in einem weiteren Verfah¬ rensschritt 1700, dass ein Airbag ausgelöst werden soll.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Unterscheiden, ob sich eine Person (6) auf der Sitzfläche (2) eines Fahrzeugsitzes (1) befindet oder ein Gegenstand (4) mit mindestens einer weitgehend ebenen Aufla¬ gefläche (10), die über einem großen Teil der Sitzfläche (2) einschließlich eines mittigen Bereichs (11) angeordnet ist, wobei die Vorrichtung den Fahrzeugsitz (1), - eine Sitzmatte (3) mit flächig auf der Sitzfläche (2) des Fahrzeugsitzes (1) verteilt angeordneten Gewichtssensoren (SR, SM) und eine Auswerteeinheit (7), der die Signale der Gewichtssen¬ soren (SR, SM) zugeführt sind, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der mittige Bereich (11) der Sitzfläche (2) konkav in Richtung des Fahrzeugbodens gewölbt ausgeformt ist, so dass min¬ destens ein dort angeordneter erster Gewichtssensor (SM) nä¬ her zum Fahrzeugboden angeordnet ist als mehrere zweite Ge- wichtssensoren (SR) , die in dem von dem Gegenstand (4) überdeckten Bereich der Sitzfläche (2) außerhalb des mittigen Bereichs (11) angeordnet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem ersten Gewichtssensor (SM) weniger als 50%, vorzugs¬ weise weniger als 30%, insbesondere weniger als 5% der antei¬ ligen Gewichtsbelastung durch den Gegenstand (4) lastet als auf mindestens einem anderen durch den Gegenstand (4) überdeckten zweiten Gewichtsensor (SR) .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Gewichtssensor (SM) nicht durch das Ge¬ wicht des Gegenstands (4) belastet ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mehrere erste Gewichtssensoren (SM) aufweist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenstand (4) ein Kindersitz ist.
6. Verfahren zum Unterscheiden, ob sich eine Person (6) auf der Sitzfläche (2) eines Fahrzeugsitzes (1) befindet oder ein Gegenstand (4) mit mindestens einer weitgehend ebenen Aufla¬ gefläche (10), die über einem großen Teil der Sitzfläche (2) einschließlich eines mittigen Bereichs (11) angeordnet ist, wobei das Verfahren eine Vorrichtung mit - einem Fahrzeugsitz (1), einer Sitzmatte (3) mit flächig auf der Sitzfläche des Fahrzeugsitzes verteilt angeordneten Gewichtssensoren (SM, SR) und eine Auswerteeinheit (7), der die Signale der Gewichtssen- soren (SM, SR) zugeführt sind, einsetzt und folgende Ver¬ fahrenschritte ablaufen:
- Erfassen des Signals mindestens eines ersten Gewichtssensors (SM), der im mittigen Bereich der Sitzfläche (2) ange¬ ordnet ist, aufweist, - Erfassen der Signale mehrerer zweiter Gewichtssensoren
(SR) , die in dem von dem Gegenstand überdeckten Bereich der Sitzfläche (2) außerhalb des mittigen Bereichs (11) ange¬ ordnet sind,
- Vergleichen des Signals des ersten Gewichtssensors (SM) mit Signalen der zweiten Gewichtssensoren (SR) ,
- Erkennen des Gegenstands (4) , sobald das Signal des ersten Gewichtssensors (SM) weniger als 5%, vorzugsweise weniger als 30%, insbesondere weniger als 50% mindestens eines Sig¬ nals eines zweiten Gewichtssensors (SR) beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6 mit mehreren ersten Gewichtssen- soren (SM) , wobei die folgenden Verfahrenschritten ablaufen:
- Erfassen der Signale mehrerer erster Gewichtssensoren (SM) ,
- Vergleichen der Signale der ersten Gewichtssensoren (SM) mit den Signalen der zweiten Gewichtssensoren (SR) ,
- Erkennen des Gegenstands (4), sobald mindestens ein Signal eines ersten Gewichtssensors (SM) weniger als 5%, vorzugs¬ weise weniger als 30%, insbesondere weniger als 50% mindes¬ tens eines Signals eines zweiten Gewichtssensors (SR) beträgt .
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei Erkennen des Gegenstands (4) die Aktivierung eines Insas¬ senrückhaltemittels (9) stets unterdrückt wird.
9. Verfahren nach Anspruch einem der vorhergehenden Ansprü- che, bei dem der Gegenstand (4) ein Kindersitz ist.
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