JP2002174547A - センサ信号の評価方法および評価装置 - Google Patents

センサ信号の評価方法および評価装置

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JP2002174547A JP2001287162A JP2001287162A JP2002174547A JP 2002174547 A JP2002174547 A JP 2002174547A JP 2001287162 A JP2001287162 A JP 2001287162A JP 2001287162 A JP2001287162 A JP 2001287162A JP 2002174547 A JP2002174547 A JP 2002174547A
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Wolfgang Drobny
ドロープニー ヴォルフガング
Ruediger Giesel
ギーゼル リューディガー
Rene Wolf
ヴォルフ レーネ
Hermann Maier
マイアー ヘルマン
Reiner Marchthaler
マルヒターラー ライナー
Ralf Henne
ヘンネ ラルフ
Thomas Lich
リッヒ トーマス
Frank Mack
マック フランク
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    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • B60R21/01Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
    • B60R21/015Electrical 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
    • B60R21/01512Passenger detection systems
    • B60R21/01516Passenger detection systems using force or pressure sensing means

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両シートにおけるシートマットからのセン
サ信号の評価にあたり、それらのセンサをアクティブな
センサと非アクティブなセンサとに2元でないしはバイ
ナリで分けられるようにする。 【解決手段】 車両シートのシートマット1における圧
力センサの抵抗値をセンサ信号として用いる。この場
合、抵抗値を閾値と比較し、この閾値よりも小さい抵抗
値をもつセンサをアクティブであると識別するのに対
し、この閾値よりも大きい抵抗値をもつセンサを非アク
ティブであるとする。これにより直線的な評価手法が得
られ、車両シート上に存在する乗員の重量クラス分けを
行う。このためアクティブなセンサと非アクティブなセ
ンサとにより着座プロフィールを作成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両シートのシー
トマットにおける圧力センサの抵抗値をセンサ信号とし
て用いる形式のシートマットのセンサ信号の評価方法、
ならびに圧力を検知して抵抗値を送出するセンサを備え
た車両シートのシートマットが設けられており、該セン
サはマトリックス状に配置されいてプロセッサと接続さ
れている、車両シートにおける着座プロフィールの評価
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】K. Billen, L. Federspiel, P. Schockm
ehl, B. Serban ならびに W. Sherrilの "Occupant Cla
ssfication System for Smart Restraint Systems, SAE
Paper 1999, p.33-38 によれば、車両シート用のシー
トマットに使用されマトリックス状に配置された圧力セ
ンサが知られている。この圧力センサの場合、圧力が高
まると電気的な抵抗値は小さくなる。それによって圧力
センサをアクティブなマトリックス素子と非アクティブ
なマトリックス素子に分類することができる。そしてそ
れらのマトリックス素子から着座プロフィールないしは
シートプロフィールを求めることができ、それを用いて
乗員クラス分け用の指標が算出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、車両
シートにおけるシートマットからのセンサ信号の評価に
あたり、それらのセンサをアクティブなセンサと非アク
ティブなセンサとにバイナリで分けられるようにするこ
とにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、抵抗値を閾値と比較し、該閾値よりも小さい抵抗値
をもつセンサをアクティブであると識別するのに対し、
該閾値よりも大きい抵抗値をもつセンサを非アクティブ
であるとすることにより解決される。
【0005】
【発明の実施の形態】このように本発明によればセンサ
をアクティブなセンサと非アクティブなセンサとに2元
ですなわちバイナリで分けることができる。この利点と
は、センサ信号をいっそう簡単に処理することができ、
処理を行うハードウェアをいっそう簡単に構成できるこ
とである。その理由は、シートマットにおけるセンサか
らのバイナリ情報を処理すればよく絶対値を処理しなく
てよいからであり、また、加えられている圧力と測定さ
れたセンサ測定値との非直線的な関係に留意しなくてよ
いからである。さらに本発明によれば、シートマットの
較正がことのほか簡単になる。なぜならば閾値を決める
だけでよいからである。また、シートマットにおける圧
力感応形センサも簡単に構成することができる。それと
いうのも絶対値はもはや意味をもたないからである。し
かも、本発明による装置は製造プロセスにおけるばらつ
きに対しロバストであるという利点も得られる。なぜな
らば閾値をソフトウェアによって設定できるからであ
る。さらに本発明による装置は、製造条件や動作条件に
対しほとんど障害を受けない。
【0006】従属請求項に記載の構成により、独立請求
項に記載の方法もしくは車両シートにおけるシートマッ
トのセンサ信号の評価装置の有利な実施形態が可能であ
る。
【0007】殊に有利であるのは、アクティブなセンサ
と非アクティブなセンサとを判別する閾値を、車両シー
トへのシートマットの組み込みに依存して設定できるこ
とである。これによって、個々の組み込み条件とともに
様々なシート構造も考慮できることである。これにより
求められたセンサアクティビティの精度がいっそう高ま
る。
【0008】さらに利点として挙げられるのは、アクテ
ィブなセンサと非アクティブなセンサとに基づき着座プ
ロフィールが作成されることであり、これによって車両
シートに座っている人間の重量クラス分けが可能とな
る。これによりたとえば、人間であるのか物体であるの
か、その人間が大きいのか小さいのか、重いのか軽いの
かをつきとめることができる。
【0009】さらにまた利点として挙げられるのは、本
発明による装置のプロセッサが拘束システムと接続され
ており、たとえば拘束システムの制御装置と接続されて
いることであり、これにより制御装置へ重量クラス分け
が伝送される。有利にはこれによって、エアバッグを改
善されたかたちで人間に依存して着火させることができ
るようになる。たとえば物体や箱が車両シート上で検出
されたならば、その車両シートについてはエアバッグは
トリガされない。
【0010】次に、図面を参照しながら実施例に基づき
本発明について詳しく説明する。
【0011】
【実施例】多段式エアバッグのトリガのために車両内の
乗員の重量を分類することは、たとえばエアバッグやシ
ートベルトテンショナなど乗員拘束システムの安全性な
らびに効率のためにますます重要なものとなっている。
ここで多段式とは、乗員クラス分けとりわけ乗員の重量
に従ったクラス分けに応じて、エアバッグの段階に左右
される拘束力を乗員保護のために適用することである。
【0012】本発明によれば圧力に応答する複数のセン
サが、閾値の比較によりアクティブなセンサと非アクテ
ィブなセンサとに分けられる。この場合、シートマット
に加わる重量による圧力が高まると抵抗値が下がるの
で、センサの抵抗値が閾値よりも小さいセンサがアクテ
ィブであると識別されるのに対し、抵抗値が閾値よりも
大きいセンサは非アクティブであると識別される。な
お、組み込みによるシートマット内におけるセンサの初
期圧力はソフトウェアによって考慮することができる。
アクティブなセンサと非アクティブなセンサへの分類に
よって、重量クラス分けに利用される着座プロフィール
ないしはシートプロフィールを作成することができる。
【0013】図1には、車両シートにおける着座プロフ
ィールを評価するための本発明による装置がブロック図
として描かれている。シートマット1は、データ入出力
側を介してプロセッサ2と接続されている。
【0014】シートマット1は個々のセンサ値を電流値
としてプロセッサ2へシーケンシャルに供給する。この
場合、センサマット1はアナログ/ディジタル変換器を
有しており、これによってその電流値がディジタル化さ
れる。各圧力センサはマトリックス状に配置されてい
る。プロセッサ2は行と列に電圧を印加し、その結果、
バランスのとれたブリッジの原理に従い最初は圧力セン
サに電流は流れない。圧力が高まると、それらの圧力セ
ンサの抵抗は小さくなる。そこでプロセッサ2がセンサ
マトリックスにおける個々の圧力センサを測定する場合
には、このプロセッサ2は個々の圧力センサに電流が流
れるよう行と列に加わる電圧を変化させる。そしてこの
電流が測定され、アナログ/ディジタル変換器によりデ
ィジタル化され、ついでプロセッサ2へ伝送される。プ
ロセッサ2は電流値から個々の圧力センサの抵抗を計算
する。
【0015】プロセッサ2は第2のデータ入出力側を介
してメモリ3と接続されており、このメモリはシートマ
ット1からのセンサ抵抗値と比較するための閾値を有し
ている。さらに第3のデータ入出力側を介して、プロセ
ッサ2は拘束システム5のための制御装置4と接続され
ている。制御装置4は第2のデータ入出力側を介して拘
束システム5と接続されている。
【0016】プロセッサ2は、メモリ3からの閾値とプ
ロセッサ2により求められた抵抗値とに基づき閾値の比
較を行う。閾値よりも小さい抵抗値によって、それらの
センサ信号をもつセンサがアクティブであると識別され
る。また、閾値よりも大きい抵抗値によって、それらの
抵抗値を発生したセンサが非アクティブであると表され
る。この閾値比較結果は、対応するセンサの個所にアク
ティブなフィールドと非アクティブなフィールドをもつ
着座プロフィールとして得られる。この着座プロフィー
ルを用いて、プロセッサ2は人間の重量クラス分けを確
定する。この場合、対応する着座プロフィールにおいて
まずはじめに、車両シート上に人間が存在しているのか
物体が存在しているかについて調べられる。これは格納
されている着座プロフィールと求められた着座プロフィ
ールとの比較により得られる。この場合、重心、着座プ
ロフィールサイズおよび/または座骨隆起間隔などのパ
ラメータがまえもって与えられた値とパラメータとして
比較される。そして求められた着座プロフィールが格納
された着座プロフィールと同じものであったか否かを判
定する目的で、この比較の結果得られた値に対し閾値比
較が行われ、車両シート上に物体が存在しているのであ
れば、その車両シートについてはエアバッグを使用しな
くてよいというメッセージが制御装置4へ伝送される。
着座プロフィールに基づき人間が検出された場合には、
その車両シートについて対応する拘束システムをどのよ
うにトリガするのかを制御装置4に伝える目的で、その
着座プロフィールを用いて重量クラス分けも行われる。
その際に殊に人間の重量が推定される。この重量推定は
着座プロフィールと重量とのまえもって定められた関係
により行われ、この場合、座骨隆起間隔や着座プロフィ
ールサイズなど着座プロフィールからのパラメータが利
用される。その際の目的は、45kgの人間ならば保護
するというものである。それよりも体重の少ない人間に
ついては、エアバッグによる負傷のおそれがあるためエ
アバッグの使用を推奨できない。重量に基づく相応の乗
員クラス分けにより、多段式のエアバッグであれば乗員
重量に応じた段階ひいては拘束力が適用されることにな
る。
【0017】また、重量推定と乗員クラス分けを改善す
る目的で、これを絶対的な重量測定と組み合わせること
もできる。制御装置4は衝突時、このような乗員クラス
分けに依存して拘束システム5をトリガする。これは多
段式エアバッグにとって殊に重要であり、それというの
もこのような多段式エアバッグは乗員に対する負傷のリ
スクを最低限に抑えるように着火されるからである。
【0018】図2には本発明による方法がフローチャー
トとして描かれている。ステップ6において車両シート
のシートマットに加わる重量圧力に基づき、シートマッ
トにおけるセンサの抵抗値が形成される。ステップ7に
おいてそれらの抵抗値が読み出され、プロセッサ2へ伝
送される。ステップ8においてプロセッサ2は個々のセ
ンサの抵抗値について閾値比較を行い、それによって個
々のセンサをアクティブなセンサと非アクティブなセン
サとに分ける。その際にステップ9において、抵抗値が
メモリ3内の所定の閾値よりも大きいか小さいかが調べ
られる。抵抗値が閾値よりも大きいと、ステップ10に
おいて対応するセンサが非アクティブであると識別され
る。また、抵抗値がメモリ3の閾値よりも小さければ、
ステップ11においてセンサがアクティブであると識別
される。
【0019】次に、識別されたセンサを用いることでス
テップ12において車両シートにおけるシートマットの
着座プロフィールが作成される。これによりステップ1
3において、車両シート上に存在する人間の重量クラス
分けが実行される。その際にさらに別の測定値(座骨隆
起間隔および覆われている面積)が利用される。このよ
うな重量クラス分けは、拘束システム有利にはエアバッ
グのトリガに適用される。
【0020】図3には、センサ抵抗値と対応づけられた
値の範囲14との関数関係を表すダイアグラムが描かれ
ている。抵抗特性曲線17は非直線的な特性曲線であ
り、さらにこの場合にはダイアグラムに閾値15と16
も書き込まれていて、これらはそれぞれ対応する抵抗値
Rと対応する抵抗値範囲14について適用される。その
際、これらの閾値15と16のうち一方だけが用いら
れ、値の領域14に対する閾値15の方がいっそう簡単
に用いることができると判明した。値の範囲14が閾値
15よりも小さければ、対応するセンサはアクティブで
あると識別される。また、抵抗値Rが閾値16よりも小
さければ、対応するセンサはアクティブであると識別さ
れる。残りの事例では、対応するセンサは非アクティブ
であると識別される。
【0021】これによって、図4に実例として示されて
いるような着座プロフィールが生じる。ここでは概略的
にセンサマトリックスが描かれており、ここでaの付さ
れたフィールドはアクティブなセンサを表している。こ
れによれば、文字aの付されたセンサによって着座プロ
フィールの形成されている様子がわかる。そしてこの着
座プロフィールに基づき、場合によっては他の特徴(座
骨隆起間隔や着座プロフィールサイズ)を関連づけて、
車両シート上に存在する人間の重量クラス分けを行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】車両シートにおけるシートマットのセンサ信号
の評価装置を示す図である。
【図2】車両シートにおけるシートマットのセンサ信号
を評価する本発明による方法を示すフローチャートであ
る。
【図3】閾値をもつ抵抗特性曲線を示す図である。
【図4】実例としての着座プロフィールを示す図であ
る。
【符号の説明】
1 シートマット 2 プロセッサ 3 メモリ 4 制御装置 5 拘束システム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01R 27/02 G01R 27/02 R (72)発明者 リューディガー ギーゼル ドイツ連邦共和国 シュツツトガルト エ ンツシュトラーセ 34 (72)発明者 レーネ ヴォルフ ドイツ連邦共和国 シュヴィーバーディン ゲン ポーゼナー シュトラーセ 1 (72)発明者 ヘルマン マイアー ドイツ連邦共和国 マルクグレーニンゲン パッペルヴェーク 48 (72)発明者 ライナー マルヒターラー ドイツ連邦共和国 ギンゲン カスターニ エンヴェーク 13 (72)発明者 ラルフ ヘンネ ドイツ連邦共和国 ザクセンハイム グー テンベルクシュトラーセ 65 (72)発明者 トーマス リッヒ ドイツ連邦共和国 シュヴァイクハイム トリベルクレ 33/2 (72)発明者 フランク マック ドイツ連邦共和国 シュツツトガルト エ ルベシュトラーセ 43 Fターム(参考) 2F051 AA01 AB07 AC07 BA07 BA08 2F063 AA03 AA23 AA41 AA48 BA29 BB08 DA02 DA05 DD07 FA20 LA19 2G028 AA05 BB01 BB20 CG02 GL20 MS05

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両シートのシートマット(1)におけ
    る圧力センサの抵抗値をセンサ信号として用いる形式
    の、シートマット(1)のセンサ信号の評価方法におい
    て、 抵抗値を閾値(15,16)と比較し、該閾値(15,
    16)よりも小さい抵抗値をもつセンサをアクティブで
    あると識別するのに対し、該閾値(15,16)よりも
    大きい抵抗値をもつセンサを非アクティブであるとする
    ことを特徴とする、センサ信号の評価方法。
  2. 【請求項2】 前記閾値(15)を車両シートへのシー
    トマット(1)の組み込みに依存して変化させる、請求
    項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 アクティブなセンサと非アクティブなセ
    ンサから着座プロフィールを作成して重量クラス分けに
    使用する、請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 圧力を検知して抵抗値を送出するセンサ
    を備えた車両シートのシートマット(1)が設けられて
    おり、該センサはマトリックス状に配置されいてプロセ
    ッサ(2)と接続されている、車両シートにおける着座
    プロフィールの評価装置において、 前記プロセッサ(2)は、センサの抵抗値を閾値(1
    5,16)と比較する手段を有しており、 該手段は、閾値(15)よりも小さい抵抗値をもつセン
    サをアクティブであると識別し、閾値(15)よりも大
    きい抵抗値をもつセンサを非アクティブであると識別
    し、 識別されたセンサを用いて着座プロフィールが作成され
    ることを特徴とする、 車両シートにおける着座プロフィールの評価装置。
  5. 【請求項5】 前記プロセッサ(2)は抵抗値と閾値
    (15,16)との比較およびセンサの識別を実行す
    る、請求項4記載の装置。
  6. 【請求項6】 前記センサは評価電子装置と接続されて
    おり、該評価電子装置は抵抗値と閾値(15,16)と
    の比較を実行し、前記プロセッサ(2)はセンサの識別
    を実行する、請求項4記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記プロセッサ(2)は拘束システム
    (5)のための制御装置(4)と接続されている、請求
    項5または6記載の装置。
JP2001287162A 2000-09-23 2001-09-20 センサ信号の評価方法および評価装置 Pending JP2002174547A (ja)

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DE10047190C2 (de) 2002-11-07
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