Beschreibungdescription
Vorrichtung und Verfahren zur SitzbelegungserkennungDevice and method for seat occupancy recognition
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Sitzbelegungserkennung. Dabei weist die Vorrichtung erste und zweite Sensorelemente auf, die jeweils einer Fläche eines Sitzes zugeordnet sind und an denen erste und zweite Sensorsignale elektrisch abgreifbar sind, die jeweils abhängig von der auf sie aufgebrachten Gewichtskraft sind. Das Verfahren setzt eine solche Vorrichtung ein.The invention relates to a device and a method for seat occupancy recognition. In this case, the device has first and second sensor elements which are each assigned to a surface of a seat and on which first and second sensor signals can be electrically tapped off, which are each dependent on the weight force applied to them. The method employs such a device.
Bei einer Vielzahl von technischen Anwendungen ist es heutzutage wichtig, über die Art der Belegung eines Sitzes Auskunft zu erhalten, um entsprechende Folgefunktionen davon abhängig zu machen.In a large number of technical applications, it is important today to obtain information about the type of occupancy of a seat in order to make corresponding follow-up functions dependent thereon.
In besonderem Maße gilt dies für Insassenrückhaltesysteme, deren effizienter, d.h. einen Personenschaden vermeidender, und kostenbewusster Einsatz von Insassenrückhaltemitteln oft von der Art der Sitzbelegung des Fahrzeugsitzes abhängt. Gerade in diesem Bereich wird es in den letzten Jahren immer wichtiger, die Auslösung von Insassenrückhaltemitteln, beispielsweise Frontairbags, Seitenairbags, Knieairbags, Vor- hangairbags, etc. an einen Fahrzeuginsassen im Entfaltungsbereich der Insassenrückhaltemittel anzupassen, um einerseits Reparaturkosten zu sparen und bei einem nicht belegten Sitz ein Insassenrückhaltemittel von vornherein nicht auszulösen und andererseits um bestimmte Personengruppen nicht durch ein ungeeignetes Auslöseverhalten des Insassenrückhaltemittels zusätzlich zu gefährden, beispielsweise Kinder oder sehr kleine Erwachsene.This is especially true for occupant restraint systems whose more efficient, i. E. avoiding personal injury, and cost-conscious use of occupant restraining means often depends on the type of seat occupancy of the vehicle seat. Especially in this area, in recent years, it has become increasingly important to adjust the deployment of occupant restraining means, such as front airbags, side airbags, knee airbags, curtain airbags, etc., to a vehicle occupant in the deployment area of the occupant restraint means to save on repair costs and unused occupants Seat a occupant restraint means from the outset not trigger and on the other hand not to endanger certain groups of people by improper triggering behavior of the occupant restraint in addition, for example, children or very small adults.
Es ist dabei oftmals nicht nur wichtig, die Anwesenheit einer Person auf dem Kraftfahrzeugsitz festzustellen, sondern dar-
über hinaus klassifizierende Eigenschaften der Person, insbesondere das Körpergewicht. Zu nennen ist in diesem Zusammenhang die Crash-Norm FMVSS 208, deren Einhaltung immer mehr von Fahrzeugherstellern gefordert wird und die eine Klassifi- zierung einer Person nach Ihrem Gewicht festschreibt, um im Falle einer Kollision die Ansteuerung eines Insassenrückhaltemittels gegebenenfalls in geeigneter Weise an die erkannte Person anzupassen.Often it is not only important to determine the presence of a person on the vehicle seat, but beyond classifying properties of the person, in particular the body weight. Mention should be made in this connection of the crash standard FMVSS 208, compliance with which is increasingly demanded by vehicle manufacturers and which stipulates a classification of a person according to their weight in order to detect the activation of an occupant restraint means in the event of a collision Person to adapt.
Die Messung des Gewichts oder der Gewichtsverteilung einerThe measurement of the weight or weight distribution of a
Person auf einem Kraftfahrzeugsitz kann mit Hilfe verschiedener Sensoren bewerkstelligt werden:Person on a motor vehicle seat can be accomplished with the help of various sensors:
Aus der Deutschen Offenlegungsschrift DE 199 25 877 Al ist es beispielsweise bekannt, das Gewicht eines Fahrzeuginsassen mit seinem Fahrzeugsitz durch Lastsensoren zwischen dem Fahrzeugsitz und dem Fahrzeugboden zu erfassen. Die dabei verwendeten Sensoren können beispielsweise kapazitive Messprinzipien verwenden (Spalte 7, Zeile 30) . Es können aber bei- spielsweise auch induktive oder piezoresistive oder andereFrom German published patent application DE 199 25 877 A1, for example, it is known to detect the weight of a vehicle occupant with his vehicle seat by means of load sensors between the vehicle seat and the vehicle floor. The sensors used can, for example, use capacitive measuring principles (column 7, line 30). However, it is also possible, for example, for inductive or piezoresistive or others
Gewichtssensoren zum Einsatz kommen. Des Weiteren finden beispielsweise auch Systeme mit Sende- und Empfangseinheiten für Ultraschall, Infrarot oder auch Mikrowellen bei der Insassenerkennung Verwendung.Weight sensors are used. Furthermore, for example, systems with transmitting and receiving units for ultrasound, infrared or microwaves are also used in occupant detection.
Die Verwendung von gewichtsempfindlichen Widerstandselementen als Sensorelemente zur Sitzbelegungserkennung insbesondere in Kraftfahrzeugen ist aus der Automobiltechnik hinlänglich bekannt :The use of weight-sensitive resistance elements as sensor elements for seat occupancy detection, especially in motor vehicles, is well known in the automotive industry:
Aus der Druckschrift DE 200 14 200 Ul ist es beispielsweise bekannt, zur Sitzbelegungserkennung in einem Kraftfahrzeug eine so genannte Sensorsitzmatte zu verwenden, die aus einer Vielzahl von druckempfindlichen Sensorelementen besteht. Die- se 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 Widerstandselemente, die je nach dem auf sie einwirkenden Gewicht ihren Widerstand ändern. Diese Widerstands- änderungen können als gewichtsabhängige Sensorsignale an den Widerstandselementen einzeln abgegriffen werden. Durch eine Auswertung der Sensorsignale in einer Auswerteeinheit kann damit ein Sitzprofil erstellt werden, anhand dessen auf die Sitzposition eines Fahrzeuginsassen zurück geschlossen werden kann, aber auch auf Gegenstände, die auf dem Sitz abgestellt wurden.From the document DE 200 14 200 Ul, for example, it is known to use a so-called sensor seat mat for seat occupancy detection in a motor vehicle, which consists of a plurality of pressure-sensitive sensor elements. These are arranged distributed over the seat of the vehicle seat and thus can detect the force, which by a Apply person sitting on the vehicle seat or an object located there to the seat. The sensor elements are resistive elements which change their resistance depending on the weight applied to them. These resistance changes can be tapped individually as weight-dependent sensor signals on the resistance elements. By evaluating the sensor signals in an evaluation unit so that a seat profile can be created, based on which the seat position of a vehicle occupant can be closed back, but also on objects that have been parked on the seat.
Die amerikanische Offenlegungsschrift US 2001/0040056 Al zeigt mehrere Ausführungsformen einer ähnlichen Anordnung, nur dass hier im Vergleich zu dem Gegenstand der Druckschrift DE 200 14 200 Ul die Sensorsignale nicht an jedem Sensorelement abgegriffen werden können, sondern nur als Gesamtsignal eines oder mehrerer Netzwerke von parallel verschalteten Widerstandselementen .US Pat. No. 2001/0040056 A1 shows several embodiments of a similar arrangement, except that in comparison to the subject matter of DE 200 14 200 U1 the sensor signals can not be tapped on each sensor element but only as a total signal of one or more networks of parallel interconnected resistance elements.
Unabhängig davon, ob Sensorelemente einzeln oder als ein oder mehrere Netzwerke verbundene Sensorelemente eingesetzt werden, kann ein so genannter Auslöseschwellwert für die Signalauswertung definiert werden. Übersteigt das Summen- oder Ein- zelsignal der Sensorelemente diesen Auslöseschwellwert werden die Sensorelemente ausgelöst, dass heißt die Sensorelemente gelten als belegt, beispielsweise durch eine Person.Regardless of whether sensor elements are used individually or as sensor elements connected as one or more networks, a so-called triggering threshold for the signal evaluation can be defined. If the sum or individual signal of the sensor elements exceeds this triggering threshold value, the sensor elements are triggered, that is to say the sensor elements are considered to be occupied, for example by a person.
Gewichtsabhängig veränderliche Widerstände als Sensorelemente sind üblicherweise zwischen zwei zusammenlaminierte Trägerfolien eingebracht. Die Sensorelemente umschließen dabei einen Hohlraum, in den auf den Folien angeordnete, gegenüberliegende leitfähige Schichten eingebracht sind, die sich einander unter Druckeinwirkung annähern und, bei weiterer Erhöhung des Drucks, sich schließlich flächig berühren, so dass dadurch
eine druckabhängige Veränderung des elektrischen Widerstands zwischen zwei Kontakten an den Sensorelementen abgegriffen werden kann.Weight-dependent variable resistors as sensor elements are usually introduced between two laminated carrier foils. In this case, the sensor elements enclose a cavity in which opposing conductive layers arranged on the films are introduced, which approach each other under the action of pressure and, upon further increase of the pressure, finally contact each other in a planar manner, thereby a pressure-dependent change in the electrical resistance between two contacts on the sensor elements can be tapped.
Aufgrund eines solchen oder ähnlichen Aufbaus der Sensorelemente und aufgrund ihres Einbaus auf oder in den Kraftfahrzeugsitz verändert sich jedoch das Ansprechverhalten der gewichtsempfindlichen Widerstandselemente je nach Umgebungstemperatur, so dass sich die Sensorsignale bei konstantem ein- wirkenden Gewicht innerhalb des Temperaturbereichs, in dem die Vorrichtung zur Insassenerkennung eingesetzt werden soll, verändern.Due to such or similar construction of the sensor elements and due to their installation on or in the motor vehicle seat, however, the response of the weight-sensitive resistance elements changes depending on the ambient temperature, so that the sensor signals at constant acting weight within the temperature range in which the device for occupant detection to be used, change.
Üblicherweise liegen die Sensorsignale bei niedrigen Umge- bungstemperaturen niedriger als bei hohen Temperaturen. Dies kann zu folgenden Problemen führen: die Vorrichtung zur Sitzbelegungserkennung kann aufgrund der Sensorsignale bei sehr niedrigen, insbesondere negativen Temperaturen aufgrund eine auf dem Kraftfahrzeug befindliche Person ggf. nicht mehr er- kennen, insbesondere bei sehr leichten Personen. Andererseits wird bei höheren Temperaturen ggf. fälschlicherweise eine Person auf dem Fahrzeugsitz erkannt, obwohl sich dort keine Person befindet. Dies kann beispielsweise bereits durch einen straff gespannten Sitzbezug bewirkt werden. Man spricht hier von einer Vorlast, die zwar gemessen wird, aber nicht durch ein auf den Sensorelementen aufliegendes Gewicht verursacht wird.Usually, the sensor signals are lower at low ambient temperatures than at high temperatures. This can lead to the following problems: due to the sensor signals, the device for seat occupancy detection may no longer be detected at very low, in particular negative temperatures due to a person on the motor vehicle, in particular in the case of very light persons. On the other hand, a person may be falsely recognized on the vehicle seat at higher temperatures, although there is no person there. This can for example already be effected by a taut seat cover. This is referred to as a preload which, although measured, is not caused by a weight resting on the sensor elements.
Diese beiden widerstreitenden Problematiken haben oftmals zur Folge, dass die Sitzbelegungserkennung aufgrund von solcher temperaturabhängigen Sensorsignale nicht im gesamten Temperaturbereich, üblicherweise zwischen - 40 bis + 85 Grad Celsius, eine optimale Sitzbelegungserkennung ermöglichen.These two conflicting problems often have the consequence that the seat occupancy detection due to such temperature-dependent sensor signals do not allow optimal seat occupancy detection in the entire temperature range, usually between - 40 to + 85 degrees Celsius.
Aus der EP 1 210 571 Bl (vgl. [0018] - [0024]) ist eine Vorrichtung zur Sitzbelegungserkennung mit ersten und zweiten Sensorelementen bekannt, die einer Fläche eines Sitzes zugeordnet sind und an denen erste und zweite Sensorsignale
elektrisch abgreifbar sind, die jeweils abhängig von der auf sie aufgebrachten Gewichtskraft sind. Weiter geht aus der EP 1 210 571 Bl hervor, dass mittels mindestens eines zweiten Sensorelements Temperatureinflüsse kompensiert werden können.From EP 1 210 571 B1 (cf., [0018] - [0024]) a device for seat occupancy detection with first and second sensor elements is known, which are assigned to a surface of a seat and on which first and second sensor signals are electrically tapped, which are each dependent on the weight applied to it. Furthermore, EP 1 210 571 B1 discloses that temperature influences can be compensated by means of at least one second sensor element.
Aus der DE 199 47 733 B4 ([0016] - [0020]) geht eine Vorrichtung hervor, bei der mittels eines neuronalen Netzes die Temperatur bei der Bewertung des Ausgangssignals der Sitzsensorelemente mit berücksichtigt wird.DE 199 47 733 B4 ([0016] - [0020]) discloses a device in which the temperature is taken into account in the evaluation of the output signal of the seat sensor elements by means of a neural network.
Weiter ist aus der DE 101 44 878 Al (Figur 1; [0015] - [0016] ) eine Vorrichtung bekannt, bei der mittels eines externen Temperatursensors die Signale der Sitzsensoren korrigiert werden können.Furthermore, a device is known from DE 101 44 878 A1 (FIG. 1; [0016]) in which the signals of the seat sensors can be corrected by means of an external temperature sensor.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Sitzbelegungserkennung zu schaffen, so dass eine möglichst zuverlässige Sitzbelegungserkennung über einen möglichst großen Temperaturbereich er- möglicht wird.Object of the present invention is therefore to provide a device and a method for seat occupancy recognition, so that the most reliable seat occupancy detection over the largest possible temperature range is made possible.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Sitzbelegungserkennung gemäß Anspruch 1 mit ersten und zweiten Sensorelementen, die einer Fläche eines Sitzes zugeordnet sind und an denen erste beziehungsweise zweite Sensorsignale elektrisch abgreifbar sind, die jeweils abhängig von der auf sie aufgebrachten Gewichtskraft sind. Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung eine Auswahlschaltung zur umgebungstemperaturabhängigen Auswahl von ersten und/ oder zweiten Sensorsig- nalen für das Erfassen der Sitzbelegung. Dadurch können solche ersten und zweiten Sensorelemente verwendet werden, die jeweils für eine Anwendung in verschiedenen Temperaturbereichen, in denen die Vorrichtung ihre volle Funktionsfähigkeit entfalten muss, bestmöglich angepasst sind. Je nach Tempera- turbereich wählt die Auswahlschaltung dazu umgebungstemperaturabhängig entweder die ersten oder die zweiten Sensorsignale für das Erfassen der Sitzbelegung aus, je nachdem von welchem dieser Signale in dem jeweiligen Temperaturbereich die
sicherste Erkennung eines Insassen zu erwarten ist. Wahlweise können in solchen Bereichen der Umgebungstemperatur, in denen sowohl eine sichere Erkennung eines Insassen aufgrund der ersten als auch der zweiten Sensorsignale zu erwarten ist, auch beide Sensorsignale für das Erfassen der Sitzbelegung verwendet werden.This object is achieved by a device for seat occupancy detection according to claim 1 with first and second sensor elements which are associated with a surface of a seat and on which first and second sensor signals are electrically tapped, which are each dependent on the weight applied thereto. According to the invention, the device comprises a selection circuit for the ambient temperature-dependent selection of first and / or second sensor signals for detecting the seat occupancy. As a result, it is possible to use those first and second sensor elements which are optimally adapted for use in different temperature ranges in which the device has to be fully functional. Depending on the temperature range, the selection circuit selects either the first or the second sensor signals for detecting the seat occupancy depending on the ambient temperature, depending on which of these signals in the respective temperature range safest detection of an occupant is to be expected. Optionally, in such areas of the ambient temperature in which both a safe detection of an occupant due to the first and the second sensor signals is to be expected, both sensor signals for detecting the seat occupancy can be used.
Die Auswahlschaltung kann als elektronische Schaltung ausgebildet sein. Vorzugsweise ist sie jedoch zumindest zum Teil, vorzugsweise ganz, als Funktionsablauf innerhalb einer Recheneinheit ausgebildet, insbesondere als Software innerhalb eines Mikroprozessors, vorzugsweise innerhalb einer Auswerteeinheit der Vorrichtung.The selection circuit can be designed as an electronic circuit. Preferably, however, it is at least partially, preferably completely, designed as a functional sequence within a computing unit, in particular as software within a microprocessor, preferably within an evaluation unit of the device.
Vorzugsweise sind die ersten und die zweiten Sensorelemente derselben Fläche zugeordnet. In einem Fahrzeugsitz sind die Sensorelemente dazu vorteilhafter Weise auf einer Sensorsitzmatte angeordnet, die flächig auf an der Sitzfläche eines Fahrzeugsitzes angebracht ist. Da in verschiedenen Tempera- turbereichen sowohl erste Sensorsignale als auch zweite Sensorssignale für die Erkennung derselben zum Einsatz kommen können, sind die Sensorelemente vorzugsweise räumlich sehr nahe zueinander angeordnet, so dass sie möglichst vergleichbaren Gewichtsbelastungen ausgesetzt sind.Preferably, the first and the second sensor elements are assigned to the same area. In a vehicle seat, the sensor elements are advantageously arranged on a sensor seat mat, which is mounted flat on the seat surface of a vehicle seat. Since both first sensor signals and second sensor signals for detecting them can be used in different temperature ranges, the sensor elements are preferably arranged spatially very close to one another so that they are exposed to as much weight as possible.
Vorzugsweise unterscheidet sich mindestens ein erstes Sensorelement von mindestens einem zweiten Sensorelement dadurch, dass der Absolutwert des ersten Sensorssignals des ersten Sensorelements innerhalb eines durch die Vorrichtung zu er- fassenden Gewichtsbereichs bei gleicher Gewichtsbelastung stets um mehr als die Messungenauigkeit der Vorrichtung größer ist als der Absolutwert des zweiten Sensorsignals des zweiten Sensorelements. Die unterschiedliche Empfindlichkeit der Sensorelemente gegenüber Gewichtsbelastungen ist folglich bereits prinzipiell durch den Aufbau der Sensorelemente gegeben.
Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren gemäß Anspruch 5 gelöst .Preferably, at least one first sensor element differs from at least one second sensor element in that the absolute value of the first sensor signal of the first sensor element within a weight range to be detected by the device is always greater by more than the measurement inaccuracy of the device with the same weight load than the absolute value of the device second sensor signal of the second sensor element. The different sensitivity of the sensor elements to weight loads is therefore already given in principle by the structure of the sensor elements. The object is further achieved by a method according to claim 5.
Das Verfahren wird mit Hilfe von ersten und zweiten Sensor- elementen durchgeführt, die jeweils einer Fläche eines Sitzes zugeordnet sind und an denen erste bzw. zweite Sensorsignale elektrisch abgreifbar sind, die jeweils abhängig von der auf sie aufgebrachten Gewichtskraft sind. Die Sitzbelegungserkennung erfolgt in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur ent- weder aufgrund der ersten oder aufgrund der zweiten Sensorsignale .The method is carried out with the aid of first and second sensor elements which are each assigned to a surface of a seat and on which first or second sensor signals can be electrically tapped off, which are each dependent on the weight force applied to them. The seat occupancy detection occurs as a function of the ambient temperature, either on the basis of the first or due to the second sensor signals.
Vorzugsweise wird dabei eine Vorrichtung gemäß der bereits weiter oben beschriebenen Art verwendet.Preferably, a device according to the type already described above is used.
Vorzugsweise kann das Verfahren in mehreren Umgebungstemperaturbereichen ablaufen; insbesondere in drei Umgebungstemperaturbereichen, da so der Rechenaufwand für die Auswertung und Zuordnung der Sensorsignale gering gehalten werden kann.Preferably, the process can proceed in several ambient temperature ranges; in particular in three ambient temperature ranges, since the computational outlay for the evaluation and assignment of the sensor signals can thus be kept low.
Bevorzugt erfolgt die Sitzbelegungserkennung in den Umgebungstemperaturbereichen mit den vergleichsweise niedrigsten Umgebungstemperaturen aufgrund einer Auswertung der ersten Sensorsignale, insbesondere falls diese in dem betrachteten Temperaturbereich vergleichsweise höhere Sensorsignale ausgeben als die zweiten Sensorelemente. Die Auswahl der ersten Sensorelemente ermöglicht deshalb eine besonders eine zuverlässige Sitzbelegungserkennung in diesem Umgebungstemperaturbereich zulassen.Seat occupancy detection preferably takes place in the ambient temperature ranges with the comparatively lowest ambient temperatures on the basis of an evaluation of the first sensor signals, in particular if they output comparatively higher sensor signals in the considered temperature range than the second sensor elements. The selection of the first sensor elements therefore allows a particularly reliable seat occupancy detection in this ambient temperature range.
Entsprechend erfolgt in einem Umgebungstemperaturbereich mit den vergleichsweise höchsten Umgebungstemperaturen die Insassenerkennung vorzugsweise aufgrund der zweiten Sensorsignale, insbesondere dann, wenn diese ein im Vergleich zu den ersten Sensorelementen niedrigeres zweites Sensorsignal aufweisen und so die Gefahr einer Vorlasterkennung reduziert wird.
Vorzugsweise wird ein erfindungsgemäßes Verfahren verwendet, bei dem zunächst zumindest ein Gewichtswert aus mindestens einem für die Insassenerkennung ausgewählten ersten oder zweiten Sensorsignal gebildet wird, anschließend dieser Ge- wichtswert mit einem Schwellwert verglichen wird und eine Funktion ausgelöst wird, wenn der Schwellwert durch den Gewichtswert überschritten wird.Accordingly, in an ambient temperature range with the comparatively highest ambient temperatures, the occupant detection preferably takes place on the basis of the second sensor signals, in particular if they have a lower second sensor signal compared to the first sensor elements, thus reducing the risk of pre-load detection. Preferably, a method according to the invention is used in which initially at least one weight value is formed from at least one first or second sensor signal selected for the occupant detection, then this weight value is compared with a threshold value and a function is triggered if the threshold value is exceeded by the weight value becomes.
Gerade in Kraftfahrzeugen ist eine besonders wichtige und deshalb bevorzugte Funktion, die aufgrund einer erkanntenEspecially in motor vehicles is a particularly important and therefore preferred function, due to a recognized
Sitzbelegung angepasst oder aktiviert wird das Auslöseverhalten eines Insassenrückhaltemittels im Falle eines entsprechend schweren Fahrzeugunfalls. Beispielsweise kann dann eine Front-, Seiten-, Knieairbag ggf. angepasst aufgeblasen wer- den, um den erkannten Fahrzeuginsassen zu schützen.Seat occupancy is adjusted or activated, the triggering behavior of an occupant restraint in the event of a correspondingly serious vehicle accident. For example, a front, side, knee airbag can then be inflated if necessary to protect the recognized vehicle occupant.
Es können jedoch auch andere Funktionen in Abhängigkeit von einem erkannten Fahrzeuginsassen ausgelöst werden. Gerade in einem Kraftfahrzeug kann dies beispielsweise die Aktivierung eines Warnhinweises bei einem nicht angelegten Sicherheitsgurt und gleichzeitig erkanntem Fahrzeuginsassen sein. Meist werden diese Funktionen aber als vergleichsweise nachrangig wichtige Funktionen hinter den möglicherweise unmittelbar lebensrettenden Funktionen, die in Verbindung mit der Auslösung eines Insassenrückhaltemittels stehen, angesehen. Beim Aktivieren dieser oder einer ähnlichen nachrangigen Funktionen wird deshalb üblicherweise ein Schwellwert verwendet, der im Vergleich zu dem bei der der geschilderten Anpassung des Auslöseverhaltens eines Insassenrückhaltemittels verwendeten Schwellwert einen höheren Absolutwert aufweist.However, other functions may be triggered depending on a detected vehicle occupant. Especially in a motor vehicle, this can be, for example, the activation of a warning with a non-applied seat belt and simultaneously recognized vehicle occupants. However, these functions are usually regarded as relatively secondary functions behind potentially immediate life-saving functions associated with the deployment of an occupant restraint. When activating this or similar subordinate functions, therefore, a threshold is usually used which has a higher absolute value in comparison with the threshold value used in the described adaptation of the tripping behavior of an occupant restraining means.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand mehrerer Figuren erläutert. Es zeigen:The invention will be explained with reference to several figures. Show it:
Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäßeFigure 1 shows an embodiment of an inventive
Vorrichtung,Contraption,
Figur 2 eine prinzipielle Darstellung die Temperaturabhängigkeit der ersten oder zweiten Sensorsignale und
Figur 3 Eine schematische Auftragung von Sensorsignalen bei einer konstanten Gewichtskraft auf die Sensorelemente in Abhängigkeit von der Temperatur über die Temperatur.Figure 2 is a schematic representation of the temperature dependence of the first or second sensor signals and FIG. 3 shows a schematic plot of sensor signals at a constant weight force on the sensor elements as a function of the temperature over the temperature.
Nachfolgend bezeichnen gleiche Bezugszeichen figurenübergreifend jeweils gleiche Gegenstände oder gleiche funktionelle Zusammenhänge .Hereinafter, like reference numerals designate the same objects or the same functional relationships across figures.
Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Auf einem Kraftfahrzeugsitz 1 mit einer Sitzfläche 2 und einer Sitzlehne 11 ist eine Sensorsitzmatte 3 angeordnet, die erste gewichtsempfindliche Sensorelemente A und zweite gewichtsempfindliche Sensorelemente B aufweisen, an denen ein gemeinschaftliches Sensorsignal S von einer Auswerteeinheit 7 abgegriffen werden kann, das Aufschluss über die auf die Sensorelemente A und B wirkenden Gewichtskräfte F gibt .FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a device according to the invention. On a motor vehicle seat 1 with a seat 2 and a seat back 11, a sensor seat mat 3 is arranged, the first weight-sensitive sensor elements A and second weight-sensitive sensor elements B, where a common sensor signal S can be tapped by an evaluation unit 7, the information about the on the Sensor elements A and B acting weight forces F are.
Alternativ kann auch eine Vorrichtung verwendet werden, bei der einzelne Sensorsignale S von der Auswerteeinheit 7 abgegriffen werden kann oder auch jeweils ein gemeinschaftliches Sensorsignal S von mehreren zusammen geschalteten ersten oder zweiten Sensorelementen A, B.Alternatively, it is also possible to use a device in which individual sensor signals S can be tapped off by the evaluation unit 7 or in each case also a common sensor signal S from a plurality of interconnected first or second sensor elements A, B.
Die Auswerteeinheit 7 ist mit einer Auslöseeinheit 8 verbunden, die die Auslösung eines Insassenschutzmittels 9, beispielsweise eines Frontairbags bewirken kann, wenn Signale von (nicht dargestellten) Aufprallsensoren, beispielsweise Beschleunigungs- oder Drucksensoren, auf das Vorliegen eines einen Aufprallunfalls schließen lassen.The evaluation unit 7 is connected to a trip unit 8, which can cause the triggering of an occupant protection means 9, for example a front airbag, when signals from impact sensors (not shown), for example acceleration or pressure sensors, indicate the presence of an impact accident.
Figur 2 zeigt in prinzipieller Darstellung die Temperaturabhängigkeit der ersten oder zweiten Sensorsignale S. Auf der Abszisse sind erste oder zweite Sensorsignale S in willkürlichen Einheiten aufgetragen; auf der Ordinate die Kraft F in der Einheit Newton, die auf ein erstes oder zweiten Sensorelement A, B wirkt.
In dem dargestelltem Diagramm sind je ein Sensorsignalverlauf für drei unterschiedliche Temperaturen +650C, +250C und -2O0C eingetragen. Bei allen drei Kurven muss zunächst eine minima- Ie Kraft F auf das entsprechende Sensorelement A, B aufgebracht werden, bis ein messbares Signal S an dem Sensorelement A, B abgreifbar ist. Es fällt auf, dass diese Minimalkraft F mit ca. 15 N bei einer Umgebungstemperatur T von 650C am geringsten ist, bei einer Umgebungstemperatur T von 250C mit ca. 25 N etwas höher und bei einer Umgebungstemperatur T von -2O0C mit etwa 45 N am größten ist. Dadurch kann in vorliegendem Fall bei höheren Temperaturen T bereits ein kleineres Gewicht auf den Sensorelementen A, B dazu führen, dass ein Fahrzeuginsasse auf dem Fahrzeugsitz erkannt wird. Dies kann jedoch auch dazu führen, dass aufgrund einer Auswertung von Sensorsignalen S bereits dann fälschlicherweise auf die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Fahrzeugsitz 1 geschlossen wird, wenn lediglich ein kleinerer Gegenstand auf dem Fahrzeugsitz 1 abgestellt wurde oder das Signal S durch Verspannungen in der Sitzoberfläche 2, unter der die Sensorsitzmatte 3 angeordnet ist, hervorgerufen werden, beispielsweise an Nähten der Sitzoberfläche 2.FIG. 2 shows a schematic representation of the temperature dependence of the first or second sensor signals S. On the abscissa, first or second sensor signals S are plotted in arbitrary units; on the ordinate, the force F in the unit Newton acting on a first or second sensor element A, B. In the diagram shown, one sensor waveform for each of three different temperatures +65 0 C, +25 0 C and -2O 0 C are entered. For all three curves, a minimum force F must first be applied to the corresponding sensor element A, B until a measurable signal S can be tapped off on the sensor element A, B. It is noticeable that this minimum force F with approximately 15 N at an ambient temperature T of 65 0 C is the lowest, at an ambient temperature T of 25 0 C with about 25 N slightly higher and at an ambient temperature T of -2O 0 C. with about 45 N is the largest. As a result, in the present case at higher temperatures T, a smaller weight on the sensor elements A, B can already cause a vehicle occupant to be detected on the vehicle seat. However, this may also mean that, due to an evaluation of sensor signals S, the presence of a vehicle occupant on the vehicle seat 1 is already erroneously closed when only a smaller object has been parked on the vehicle seat 1 or the signal S due to tension in the seat surface 2 , under which the sensor seat mat 3 is arranged, are caused, for example, at seams of the seat surface. 2
Figur 3 zeigt schematisch mögliche Ausgabewerte S bei einem aufliegenden konstanten Gewichtswert F von beispielsweise 20 N in Abhängigkeit von der Temperatur T, beginnend bei -4O0C bis +850C. Die beiden schraffierten Bereiche oberhalb und unterhalb der Kurven stellen Bereiche dar, in denen ein einerseits zu großes Sensorsignal S zu einem möglicherweise fal- sehen Erkennen eines Fahrzeuginsassen führt bzw. andererseits ein zu kleines Sensorsignal S für eine sichere Sitzbelegungserkennung vorliegt.FIG. 3 schematically shows possible output values S given a constant weight value F of, for example, 20 N as a function of the temperature T, beginning at -4O 0 C to + 85 0 C. The two hatched areas above and below the curves represent areas in FIG to which, on the one hand, a sensor signal S which is too large leads to a possibly false detection of a vehicle occupant or, on the other hand, an excessively small sensor signal S for a reliable seat occupancy recognition is present.
Bei der mit A gekennzeichneten Kurve handelt es sich um den Verlauf von ersten Sensorsignalen S von ersten Sensorelementen A. Diese ersten Sensorsignale S werden zur Sitzbelegungserkennung verwendet; abhängig davon wird das Auslöseverhalten eines Insassenrückhaltemittels beeinflusst. Entsprechend un-
mittelbar wichtigen Bedeutung für den Schutz des Lebens von Fahrzeuginsassen sind die die ersten Sensorsignale S vergleichsweise höher als die zweiten Sensorsignale S der zweiten Sensorelemente B, die als Grundlage zur Auslösung einer Sicherheitsgurtwarnlampe verwendet werden.The curve marked A is the curve of first sensor signals S of first sensor elements A. These first sensor signals S are used for seat occupancy detection; Depending on this, the triggering behavior of an occupant restraining device is influenced. Correspondingly, indirectly important for the protection of the lives of vehicle occupants are the first sensor signals S comparatively higher than the second sensor signals S of the second sensor elements B, which are used as a basis for triggering a seat belt warning lamp.
Die ersten Sensorsignale S liegen im ersten Bereich I, also bei vergleichsweise niedrigeren Umgebungstemperaturen T, beispielsweise in einem ersten Umgebungstemperaturbereich I zwi- sehen -40 und -2O0C und in dem zweiten Umgebungstemperaturbereich II zwischen -20 und +3O0C Werte unterhalb einer Auslöseschwelle AS.The first sensor signals S are in the first region I, so at relatively lower ambient temperatures T, for example, in a first ambient temperature range I be- see -40 and -2O 0 C and in the second ambient temperature region II between -20 and + 3O 0 C values below a Trip level AS.
In einem Bereich sehr hoher Umgebungstemperaturen III zwi- sehen +30° und +85° geben die Sensorelemente A jedoch erste Sensorsignale S aus, die in den schraffierten Bereich oberhalb der Auslöseschwelle AS liegen. In diesem Bereich können diese Sensorsignale S nicht als Grundlage zur Anpassung des Auslöseverhaltens eines Insassenrückhaltemittels verwendet werden, da sie als zu unzuverlässig angesehen werden müssen. Im Temperaturbereich III werden dafür vielmehr die zweiten Sensorsignale S der zweiten Sensorelemente B verwendet, die in diesem Temperaturbereich III eine ausreichende Signalhöhe aufweisen, um noch eine sichere Sitzbelegungserkennung zu ge- währleisten.However, in a range of very high ambient temperatures III between + 30 ° and + 85 °, the sensor elements A emit first sensor signals S which lie in the hatched area above the triggering threshold AS. In this area, these sensor signals S can not be used as a basis for adjusting the tripping behavior of an occupant restraint because they must be considered too unreliable. In the temperature range III, rather, the second sensor signals S of the second sensor elements B are used for this, which have a sufficient signal level in this temperature range III in order to still ensure reliable seat occupancy recognition.
In einem mittleren Temperaturbereich II werden die ersten Sensorsignale A entsprechend ihrer regulären Zuordnung verwendet: als Grundlage zur Beeinflussung der Auslösung eines Insassenrückhaltemittels. Ebenso werden die zweiten Sensorsignale B in diesem mittleren Umgebungstemperaturbereich II als Entscheidungsgrundlage für die Auslösung einer Sicherheitsgurtwarnlampe oder eines Sicherheitsgurtwarnsummers verwendet oder für eine andere nachrangige Funktion verwendet.In a middle temperature range II, the first sensor signals A are used according to their regular assignment: as a basis for influencing the triggering of an occupant restraining means. Likewise, the second sensor signals B are used in this middle ambient temperature range II as a basis for decision for the release of a seat belt warning lamp or a safety belt warning buzzer or used for another subordinate function.
In einem Temperaturbereich I mit sehr niedrigen Temperaturen T zwischen -40 und -2O0C sind die zweiten Sensorsignale B so niedrig, dass hier, oftmals verursacht durch Messungenauig-
keiten beim Erfassen der ersten und zweiten Sensorsignale S, nicht mit Sicherheit entschieden werden kann, ob der Sitz belegt ist oder nicht. Hier werden die höheren ersten Sensorssignale S sowohl zur Beeinflussung des Auslöseverhaltens des Insassenrückhaltemittels als auch für die Gurtwarnfunktion verwendet .
In a temperature range I with very low temperatures T between -40 and -2O 0 C, the second sensor signals B are so low that here, often caused by measurements When detecting the first and second sensor signals S, it can not be decided with certainty whether the seat is occupied or not. Here, the higher first sensor signals S are used both for influencing the tripping behavior of the occupant restraining means and for the belt warning function.