JP3943544B2 - 自動車におけるシート占有識別のための装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車におけるシート占有識別のための装置及び方法に関し、この装置及び方法は、車両シートのシート占有を検出するために車両シートのシート面に面状に配置された第１のセンサ素子を有し、第１のセンサ素子はとりわけ第１のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）の内部に設けられており、第１のセンサ素子のセンサ信号はこの第１のセンサ素子に載置された重量に依存し、第１のセンサ素子の信号、いわゆる第１センサ信号を評価するために第１のセンサ素子に後置接続された評価ユニットを有し、評価された第１のセンサ信号に依存して乗客拘束手段、例えばエアバッグのトリガパラメータを適応させるために評価ユニットに後置接続された制御ユニットを有する。

自動車における多数の技術的適用事例において、自動車乗客によるシート占有は重要な入力変数である。特にこれはその実効的な使用がしばしば車両乗客のシート位置に依存する乗客拘束システムにあてはまる。自動車におけるシート占有識別のためにはいわゆるセンサシートマットが使用され、このセンサシートマットは多数の圧力感知センサ素子から成る。これらは車両シートのシート面にわたって分布するように配置され、従ってシート面への人物又はオブジェクトの圧力作用を検出することができる。

このようなセンサシートマットを使用する乗客識別システムはOccupation Classification System（ＯＣＳ）として周知である。このようなＯＣＳは例えば印刷物ＤＥ２００１４２００Ｕ１及びTagungsband der Fachtagung Airbag 2000+, 30. November bis Dezember 1998 in Karlsruhe, Deutchland, ISSN 0722-4087の論文“Occupation Classification System for Smart Restraint System”に記述されている。

後続の評価にとってとりわけ有利な領域では、作用する重量とこれに依存する信号発生センサ素子の電気抵抗値との間に十分に線形な関係が成立する。可変的な抵抗値はセンサ素子によってセンサ信号に変換される。

ＯＣＳの評価ユニットにおけるセンサ信号の評価によってシートプロファイルが作成され、このシートプロファイルに基づいて車両乗客のシート位置が推定され、さらにこのシートに置かれた対象物も推定される。

もとめられたシート占有に依存して乗客拘束手段のトリガパラメータが乗客保護システムの制御ユニットによって場合によっては変更され、この結果、車両乗客に対する可能な限り最善の保護がその瞬時のシート位置に応じて保証される。この場合、事情によっては、例えば車両乗客がトリガすべき乗客拘束手段（エアバッグ）のあまりにも近くにいる場合には、例えばエアバッグのような乗客拘束手段のトリガを完全に抑圧することが必要となる。

乗客識別システムとしてのＯＣＳの使用においては、誤作動の確率をできるだけ小さく保たなくてはならない。なぜなら、乗客識別システム（ＯＣＳ）の誤作動の場合には保護すべき乗客の重傷のおそれがあるからである。例えば、ＯＣＳのセンサシートマットのセンサ素子への電流路における気づかぬうちに上昇した線路抵抗がセンサ素子の抵抗値をひょっとしたらひどく変えてしまい、これによってＯＣＳの評価ユニットが乗客の間違った重量信号を検出し、これが乗客識別システムのトリガストラテジに対する間違った結論の原因となる。

こうして間違って検出された乗客の重量又は例えば特に重い又は大きい人物としてのその間違った分類は、実際には車両シートにいる乗客をむしろ傷つけてしまう場合に乗客保護システムの制御ユニットが乗客の誤って行われる保護のためにエアバッグをトリガしてしまうことの原因となる。同様に、場合によっては乗客を事故の場合に負傷から守るであろうにもかかわらず、とりわけ軽い小さい人物としての間違った分類がエアバッグのトリガを阻止してしまうこともありうる。

このような考察から、危険なく自動車の乗客保護システムの枠内で動作するためにＯＣＳが乗客のシート位置をいかに確実にかつ正確にもとめなければならないか、がわかる。

本発明の課題は、それゆえ、乗客識別システムの信号がその正確さに関して検査されうる、自動車における乗客識別のための装置を提供することである。

上記課題は独立請求項１，２の特徴部分に記載の装置によって解決される。

本発明の装置は、自動車におけるシート占有識別に使用され、面状に車両シートのシート面に配置されたセンサ素子、とりわけ第１のセンサシートマット内部のセンサ素子を有する。この第１のセンサシートマットのセンサ素子は以下では第１のセンサ素子と呼ばれ、この第１のセンサ素子に作用する乗客又は対象物の重量を電気信号に変換する。

センサ素子の信号が供給される評価ユニットが次いでセンサ信号の評価を行い、この評価はシートに作用する重量の分類で終了する。センサシートマットの使用されるセンサ素子の種類に応じて、重量分類は、最も簡単な場合にはステートメント「占有」／「非占有」を含むが、例えば軽い人物、中くらいな人物、非常に重い人物の区別による重量による分類も含む。もしくは、車両シートにおける重量分布に基づく分類も行われる。このような分類は例えば臀部形状及び重量移動を区別できる。例えば非常に大きな痩せた人物は臀部形状に基づいて太った人物とは区別することができ、同様に任意の人物の前方移動を不均一に負荷がかけられたシート面に基づいて区別することができる。

このように分類された重量情報は評価ユニットに後置接続された乗客拘束手段の制御ユニットに伝達される。乗客拘束手段、例えばエアバッグの制御ユニットは評価ユニットの重量情報の分類結果を場合によっては修正される乗客拘束手段（エアバッグ）のトリガストラテジにおいて考慮する。

本発明による評価ユニットの分類結果の検査のために、同様に車両シートのシート面に面状に配置された更に別の安全センサ素子のセンサ信号、いわゆる第２のセンサ信号が使用される。これらの安全センサ素子の信号も評価ユニットに供給される。安全センサ素子はその構造に応じて車両シートにあるオブジェクトのその重量又はその重量分布による分類を可能にする。

評価ユニットは安全センサ素子のセンサ信号に基づく重量分類からの結果を第１のセンサシートマットの第１のセンサ素子の分類結果と比較することができる。これら２つの分類の同じでない結果は第１のセンサ素子か又は安全センサ素子かの誤作動を示し、このことは制御ユニットが乗客拘束手段のトリガ方式を変更しないこと又は制御ユニットがトリガパラメータの変更を車両乗客がエアバッグによる負傷の不必要な危険にさらされないような弱められた形式でのみ実施することをもたらしうる。

有利には、安全センサ素子は面状に車両シートの上の第１のセンサシートマットの上又は下の第２のセンサシートマット内に配置される。

有利には、この場合、２つのセンサシートマットは互いに貼り付けられている。これは安全センサ素子に対して相対的に第１のセンサ素子がずれてしまうことを阻止する。これはとりわけ第１及び第２のセンサシートマットの個別センサ素子がそれぞれ個々に互いを監視する場合に回避されなければならないのである。

更なる実施形態では、安全センサ素子は第１のセンサシートマットに組み込まれて配置されている。例えば第１のセンサ素子及び安全センサ素子が実質的に同じ構造的構成を有し、並んで配置されうる。

更なる実施形態では、それぞれ１つの安全センサ素子が有利には近くに配置されている少なくとも１つの第１のセンサ素子又は複数の第１のセンサ素子の正確な作動の監視のために使用される。

有利には、各第１のセンサ素子にそれぞれ１つの安全センサ素子に割り当てられ、この結果、各々個別の第１のセンサ素子が個々に監視されうる。第１のセンサ素子と安全センサ素子同士のこのような配置の利点は、一つの第１のセンサ素子の誤作動もこの第１のセンサ素子に割り当てられた安全センサ素子によって検出されることにあり、この結果、その他の第１のセンサ素子の正確な作動の際にもこれだけが乗客拘束手段の制御ユニットのトリガストラテジの変更に寄与する。誤りのある第１のセンサ素子の信号は、これに反して、単に無視される。

第１のセンサ素子と安全センサ素子との同一の又は非常に類似している構造によって、安全センサ素子による第１のセンサ素子の正確な作動の検査の他に、第１のセンサ素子の構造に起因する信号変化も識別されうる。というのも、これらの信号変化は両方のセンサ素子において同じように発生するからである。

このような構造に起因する信号変化は例えばセンサ素子に作用する重量に依存するこのセンサ素子の信号経過の温度依存性によって喚起されるか、又は、例えば両方のセンサ素子が車両シートの折れ目に配置されている場合にこれらのセンサへの応力の影響によって喚起される。

第１のセンサ素子のシステマティックに非常に強く変動する信号は、信号変動が第１のセンサ素子及び安全センサ素子で同時に発生する場合には、例えば簡単にセンサ素子の障害に起因する信号発振から区別されうる。

自動車におけるシート占有識別のための本発明の方法では、面状に車両シートに配置された第１のセンサシートマットの第１のセンサ素子がこの車両シートに作用する重量の情報をセンサ信号として評価ユニットに伝達する。この評価ユニットは次いで対象物又は人物の分類が車両シート上の重量に基づいて行われるように第１のセンサ信号を評価する。

分類の結果は次いで制御ユニットに伝達され、この制御ユニットは、安全センサ素子から成る第２のセンサシートマットの信号に基づいて第１のセンサ信号に基づく評価ユニットの第１の分類が評価ユニットによる安全センサ素子の第２のセンサ信号に基づく第２の分類によって正しいと確認された場合にのみ、乗客保護手段、例えばエアバッグのトリガパラメータをもとめられたシート占有に適応させる。

上記のように、本発明の装置の重量分類結果への乗客拘束手段のトリガパラメータのこのようなほんの部分的な適応は同時に誤りのある第１のセンサシートマット又は誤りのある第２のセンサシートマットの指摘でもある。有利には、例えば車両の計器類領域の警報ランプによってこのひょっとした起こりうる誤作動が車両乗客に通報される。運転者はこれに基づいて専門工場による自分の自動車のシート占有識別のための装置におけるエラーの除去を指示することができる。

以下において本発明を２つの実施例に基づいて記述する。

図１は本発明の装置の断面図及び本発明の装置の平面の平面図を示し、本発明の装置は第１のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）として第１のセンサ素子（ＳＥ１）の他に安全センサ素子（ＳＥ２）も有し、この安全センサ素子（ＳＥ２）は第１のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）に統合されて配置されており、
図２は本発明の装置の断面図及び本発明の装置の平面の平面図を示し、第１のセンサ素子（ＳＥ１）から成る第１のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）及び第２のセンサシートマット（ＰＰＤＭ）を有し、この第２のセンサシートマット（ＰＰＤＭ）は第１のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）の下に配置されており、安全センサ素子（ＳＥ２）から成る。

図１の上部にはセンサ素子ＳＥ１を有する本発明のセンサシートマットＯＣＳＭの断面図が図示されており、隣接していわゆる安全センサ素子ＳＥ２が配置されている。図１の下の部分にはセンサシートに統合された第１のセンサ素子ＳＥ１及びその隣りにある安全センサ素子ＳＥ２を有するセンサシートマットＯＣＳＭが図示されており、ならびに、後置接続された評価ユニットＡ及び乗客保護手段の制御ユニットが図示されている。

この実施形態では十分に面状の広がりを有する対象物ならば同時に第１のセンサ素子ＳＥ１及び安全センサ素子ＳＥ２の上に比較的大きな重量を惹起する。第１のセンサ素子ＳＥ１の信号及び安全センサ素子ＳＥ２の信号は評価ユニットＡに供給される。回路部分又は比較用ソフトウェアと組み合わされた回路部分によって、これら両方の信号はそこで互いに比較される。第１のセンサ素子（ＳＥ１）の信号と安全センサ素子（ＳＥ２）の信号とが互いに一致しなければ、これは評価ユニットＡから乗客保護手段、例えばエアバッグの制御ユニットＳに通報される。この結果をエアバッグのそのトリガ判定において考慮しないか又は部分的にのみ考慮するかの判断を下すのは制御ユニットＳの役目である。

安全センサ素子ＳＥ２のセンサ信号及び/又は第１のセンサ素子ＳＥ１の信号の持続的な障害の際には、制御ユニットＳは乗客への警報指示の送出のための制御命令を、それもエアバッグ警報ランプの形式で送出する。この警報ランプによって車両保有者は乗客保護システムがそのフル作動規模においては使用できないことを指示され、さらにこれによって即座に損傷の除去のために契約工場に行くことを要請される。

図２は本発明の装置の更に別の実施形態を示す。図２の上部には２つの重ねて配置されたセンサシートマットＯＣＳＭ及びＰＰＤＭの断面図が示されている。第１のセンサシートマットＯＣＳＭは有利には第２のセンサシートマットＰＰＤＭに貼り付けられており、この結果、それぞれ第１のセンサ素子ＳＥ１は安全センサ素子ＳＥ２の上に車両シートにおいて存在することになる。

図２の下部はこの装置の平面図を示す。この場合、第１のセンサシートマットＯＣＳＭの第１のセンサ素子は実線で示されており、これに対してこの第１のセンサ素子の下にある第２のセンサシートマットＰＰＤＭの安全センサ素子ＳＥ２は破線で示されている。同様にここでも後置接続された評価ユニットＡならびに乗客保護手段の制御ユニットＳが図示されている。

図１の実施例の場合のように、それぞれ安全センサ素子は第１のセンサシートマットＯＣＳＭのセンサ素子に割り当てられている。

重なり合っているセンサ素子の図示された配置は次のような利点を有する。すなわち、重量が第１のセンサシートマットＯＣＳＭにかかるやいなや、第１のセンサ素子ＳＥ１にも安全センサ素子ＳＥ２にも常に同じ重量が作用する。

図１の実施例の場合のように、第１のセンサ素子ＳＥ１のセンサ信号がそれぞれ安全センサ素子ＳＥ２のセンサ信号と後置接続された評価ユニットＡにおいて比較される。測定結果がそれぞれ予め設定されたトレランス領域において互いに一致する場合にのみ、次いでシート面に置かれた重量の正しいと確認された重量分類が乗客保護システムの制御ユニットＳによるエアバッグのトリガパラメータの変更のために使用される。

本発明の装置の断面図及び本発明の装置の平面の平面図を示し、本発明の装置は第１のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）として第１のセンサ素子（ＳＥ１）の他に安全センサ素子（ＳＥ２）も有し、この安全センサ素子（ＳＥ２）は第１のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）に統合されて配置されている。

本発明の装置の断面図及び本発明の装置の平面の平面図を示し、第１のセンサ素子（ＳＥ１）から成る第１のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）及び第２のセンサシートマット（ＰＰＤＭ）を有し、この第２のセンサシートマット（ＰＰＤＭ）は第１のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）の下に配置されており、かつ、安全センサ素子（ＳＥ２）から成る。

符号の説明

ＯＣＳＭ 第１のセンサシートマット
ＰＰＤＭ 第２のセンサシートマット
ＳＥ１ 第１のセンサ素子
ＳＥ２ 安全センサ素子
Ａ 評価ユニット
Ｓ 乗客保護手段の制御ユニット

Claims (6)

1. 自動車におけるシート占有識別のための装置であって、
   車両シートのシート占有を検出するために前記車両シートのシート面に面状に配置された第１のセンサ素子（ＳＥ１）を有し、該第１のセンサ素子（ＳＥ１）のセンサ信号、いわゆる第１のセンサ信号は前記第１のセンサ素子（ＳＥ１）に載置された重量に依存し、
   前記第１のセンサ信号を評価するために前記第１のセンサ素子（ＳＥ１）に後置接続された評価ユニット（Ａ）を有し、
   評価された第１のセンサ信号に依存して乗客拘束手段のトリガパラメータを適応させるために前記評価ユニット（Ａ）に後置接続された制御ユニット（Ｓ）を有し、
   前記第１のセンサ素子（ＳＥ１）の作動可能性を検査するために車両シートのシート面に面状に配置され前記評価ユニット（Ａ）に接続された安全センサ素子（ＳＥ２）を有する、自動車におけるシート占有識別のための装置において、
   前記安全センサ素子（ＳＥ２）の安全センサ信号も同様にこの安全センサ素子（ＳＥ２）に載置された重量に依存し、前記装置の作動可能性は前記評価ユニット（Ａ）によって前記第１のセンサ信号と前記安全センサ信号との比較に基づいて検出され、
   前記車両シートは唯一のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）を備えており、前記第１のセンサ素子及び前記安全センサ素子は横方向に隣接して唯一のセンサシートマットに組み込まれている
   ことを特徴とする、自動車におけるシート占有識別のための装置。
2. 自動車におけるシート占有識別のための装置であって、
   車両シートのシート占有を検出するために前記車両シートのシート面に面状に配置された第１のセンサ素子（ＳＥ１）を有し、該第１のセンサ素子（ＳＥ１）のセンサ信号、いわゆる第１のセンサ信号は前記第１のセンサ素子（ＳＥ１）に載置された重量に依存し、
   前記第１のセンサ信号を評価するために前記第１のセンサ素子（ＳＥ１）に後置接続された評価ユニット（Ａ）を有し、
   評価された第１のセンサ信号に依存して乗客拘束手段のトリガパラメータを適応させるために前記評価ユニット（Ａ）に後置接続された制御ユニット（Ｓ）を有し、
   前記第１のセンサ素子（ＳＥ１）の作動可能性を検査するために車両シートのシート面に面状に配置され前記評価ユニット（Ａ）に接続された安全センサ素子（ＳＥ２）を有する、自動車におけるシート占有識別のための装置において、
   前記安全センサ素子（ＳＥ２）の安全センサ信号も同様にこの安全センサ素子（ＳＥ２）に載置された重量に依存し、前記装置の作動可能性は前記評価ユニット（Ａ）によって前記第１のセンサ信号と前記安全センサ信号との比較に基づいて検出され、
   前記車両シートは第１のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）及び第２のセンサシートマット（ＰＰＤＭ）を備えており、前記第１のセンサ素子（ＳＥ１）は該第１のセンサシートマットの内部に配置されており、前記安全センサ素子（ＳＥ２）は面状に前記車両シート上の該第１のセンサシートマットの上又は下の該第２のセンサシートマットの内部に配置されている
   ことを特徴とする、自動車におけるシート占有識別のための装置。
3. 第１のセンサ素子（ＳＥ１）と安全センサ素子（ＳＥ２）の構造は同一である、請求項１または２記載の装置。
4. 第２のセンサシートマット（ＰＰＤＭ）は第１のセンサシートマット（ＯＣＳＭ）と固定的に結合されている、請求項２記載の装置。
5. 第２のセンサシートマット（ＰＰＤＭ）は第１のセンサシートマット（ＰＰＤＭ）に貼り付けられている、請求項２記載の装置。
6. それぞれちょうど１つの安全センサ素子（ＳＥ２）はちょうど１つの第１のセンサ素子（ＳＥ１）にこの第１のセンサ素子（ＳＥ１）の正確な作動を検査するために割り当てられている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。

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