DE102005001508A1

DE102005001508A1 - Kraftfahrzeug mit in oder an Fahrzeugsitzen angeordneten Drucksensoren

Info

Publication number: DE102005001508A1
Application number: DE102005001508A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl.-Ing. Reith
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2006-08-03
Also published as: US20060151227A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit in oder an einem oder mehreren Fahrzeugsitzen angeordneten Drucksensoren zum Erfassen des Gewichtes einer auf einem jeweiligen Fahrzeugsitz befindlichen Person und mit einer Steuereinheit zum Auswerten der Drucksensorsignale sowie zum Ansteuern vorgegebener Funktionseinheiten des Fahrzeuges in Abhängigkeit von den Drucksensorsignalen. Gemäß der Erfindung ist die Steuereinheit dazu ausgelegt, bei einem Fahrzeug mit automatisiertem Schaltgetriebe bei stehendem Fahrzeug, laufendem Motor, eingelegtem Gang und nicht besetztem Fahrersitz automatisch das Schaltgetriebe auf "NEUTRAL" zu schalten und/oder eine Wegrollsperre zu betätigen. DOLLAR A Außerdem kann die Feststellung, ob ein Sitz besetzt ist oder nicht, zur Steuerung von auf dem jeweiligen Sitz bezogenen Komfortfunktionen oder Sicherheitsfunktionen verwendet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Es ist bereits bekannt, Fahrzeugsitze von Kraftfahrzeugen mit das Gewicht der auf dem Fahrzeugsitz befindlichen Person erfassenden Drucksensoren auszustatten, um wichtige Funktionsparameter für Airbag-Steuergeräte zu gewinnen. Die Wirkung der den jeweiligen Fahrzeugsitzen zugeordneten Airbagsysteme kann so auf die zu schützende Person abgestimmt werden. Nötig wurde dies, um zu aggressiv oder zu kraftlos auslösende Airbagsysteme zu vermeiden.

Aus der EP 0 866 755 B1 ist bereits ein Airbagsystem mit variablem Auslösezeitpunkt bekannt, bei welchem das Gewicht und die Sitzposition eines einen Fahrzeugsitz innehabenden Fahrzeuginsassen ermittelt wird, und aus den ermittelten Werten – neben anderen in die Steuereinheit eingegebenen Parametern – der Auslösezeitpunkt und der Zeitpunkt, bei welchem das Aufblasen des Airbags beendet wird, gesteuert werden.

Der konstruktive und herstellungstechnische Aufwand für den Einbau von Drucksensoren in die Fahrzeugsitze ist verhältnismäßig groß, insbesondere wenn man bedenkt, dass das Airbagsystem eines Kraftfahrzeuges unter Umständen, das heißt im günstigsten Fall, während der gesamten Lebensdauer des Kraftfahrzeuges nie zum Einsatz kommt. In diesen weit überwiegenden Fällen ist der Einbau von Drucksensoren in die Fahrzeugsitze ein erheblicher zusätzlicher Kostenfaktor ohne einen im Normalfall realisierbaren Nutzen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Kraftfahrzeug der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art, also mit in einem oder mehreren Fahrzeugsitzen angeordneten Drucksensoren, diesen weitere Aufgaben zuzuordnen und auf diese Weise den Nutzeffekt derselben zu verbessern.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Anspruches 1 sowie weiterer Nebenansprüche, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gegebenenfalls den Unteransprüchen entnehmbar sind.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich aus der Information, dass der Fahrersitz und/oder andere Fahrzeugsitze besetzt bzw. nicht besetzt sind, weitere wichtige und nützliche Kriterien für die Ansteuerung von sicherheitsrelevanten und/oder den Fahrkomfort bestimmenden Funktionseinheiten gewinnen lassen, so dass mit Hilfe der Drucksensoren sowohl die Sicherheit und der Fahrkomfort des Kraftfahrzeuges verbessert werden können, als auch der Nutzeffekt aus dem für den Einbau der Drucksensoren erforderlichen Aufwand ganz allgemein.

Die Erfindung geht demnach aus von einem Kraftfahrzeug mit in oder an einem oder mehreren Fahrzeugsitzen angeordneten Drucksensoren zum Erfassen des Gewichtes einer auf einem jeweiligen Fahrzeugsitz befindlichen Person, sowie mit einer Steuereinheit zum Auswerten der Drucksensorsignale und zum Ansteuern vorgegebener Funktionseinheiten des Fahrzeuges in Abhängigkeit von diesen Drucksensorsignalen.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele vorgesehen, die sich auf sicherheitsrelevante und/oder auf den Fahrkomfort betreffende Funktionseinheiten des Fahrzeuges beziehen, wobei die sicherheitsrelevanten Funktionen im Vordergrund stehen. Ein besonderes Sicherheitsproblem ergibt sich bei Kraftfahrzeugen mit automatisiertem Schaltgetriebe, wie im folgenden dargelegt wird.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit demnach dazu ausgelegt, bei einem Fahrzeug mit automatisiertem Schaltgetriebe bei den folgenden Betriebsbedingungen

– Fahrzeug steht,
– Motor läuft,
– Gang ist eingelegt und
– Fahrersitz ist nicht bzw. nicht mit einem vorgegebenen Gewicht belastet,

automatisch das Schaltgetriebe auf "NEUTRAL" (N) zu schalten und/oder eine Wegrollsperre ("PARKEN" (P)) zu betätigen.

Bei Automatikgetrieben sowie bei automatisierten Schaltgetrieben besteht die Gefahr, dass der Fahrer bei laufendem Motor einen Gang geschaltet lässt und das Fahrzeug verlässt. Dies ist insbesondere dann denkbar, wenn die automatisierte Betätigung der Fahrzeugkupplung so abgestimmt ist, dass das Fahrzeug nach dem Lösen der Bremsen stehen bleibt, also nicht kriecht, wie dies bei herkömmlichen Automatikgetrieben im allgemeinen üblich ist. Die Fehlfunktion eines Steuergerätes (z.B. für Motor oder Getriebe), eines Eingabegerätes (z.B. Fahrpedal) oder das Versagen eines Bauteils (z.B. Schaltgabel, Steuerventil, Ausrücklager des Getriebes) kann in dieser Situation das ungewollte Anfahren des Fahrzeuges bewirken. Weil der Fahrer nicht mehr eingreifen kann, muss in diesen Fällen mit negativen Auswirkungen gerechnet werden.

Durch ein Steuergerät mit der oben beschriebenen Ausgestaltung kann ein ungewolltes Anfahren bzw. ein ungewolltes Wegrollen des Fahrzeuges vermieden werden, da dann, wenn der Fahrer seinen Sitz verlässt, automatisch das Schaltgetriebe auf NEUTRAL geschaltet und/oder die Parkbremse betätigt wird.

Durch die DE 102 58 834 A1 ist zwar bereits ein Verfahren zur Steuerung eines automatisierten Schaltgetriebes in Abhängigkeit davon bekannt, ob die Fahrertür offen oder geschlossen ist. Dieses Verfahren ist jedoch nicht wirklich geeignet, ein unbeabsichtigtes Anfahren des Fahrzeuges für den Fall, dass der Fahrer ausgestiegen ist, sicher zu verhindern, da die Fahrertür nach dem Aussteigen des Fahrers von diesem zugeschlagen werden oder auch von selbst zufallen kann, welches von der Steuerung dann dahingehend interpretiert wird, dass der Fahrer seinen Platz hinter dem Lenkrad inne hat.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann als weitere Sicherheitsmaßnahme vorgesehen sein, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, bei den oben genannten Betriebsbedingungen eine Schließeinrichtung für einzelne oder alle Fahrzeugtüren gegen Einrücken in eine Schließposition zu sperren. Bei den oben genannten Betriebsbedingungen ist es demnach dann nicht möglich, dass der Fahrer etwa durch eine Fehlfunktion der Schließeinrichtung oder auch mittels eines Zweitschlüssels ausgesperrt wird.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Steuereinheit außerdem dazu ausgelegt sein, bei den folgenden Betriebsbedingungen

– Motor läuft und
– Fahrersitz ist besetzt

eine Einrichtung zum automatischen Positionieren des Fahrersitzes in Abhängigkeit von dem gemessenen Fahrergewicht in eine vorgegebene Position zu aktivieren. Dazu werden beispielsweise in einer Speichertabelle den unterschiedlichen in Betracht kommenden Fahrern des Fahrzeuges beziehungsweise deren Gewicht jeweils unterschiedliche Sitzpositionen zugeordnet, die dann, wenn einer dieser Fahrer den Fahrersitz einnimmt, automatisch eingestellt werden.

Die vorliegende Erfindung bietet auch die Möglichkeit, den individuellen Fahrzeugsitzen zugeordnete Funktionen zu aktivieren oder zu sperren, wie im folgenden dargelegt wird. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist demnach vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, bei den folgenden, auf einen einzelnen mit Drucksensoren ausgestatteten Fahrzeugsitz zutreffenden Betriebsbedingungen

– Motor läuft und
– Fahrzeugsitz ist nicht besetzt

die Stromversorgung für einzelne oder alle den jeweiligen Fahrzeugsitz betreffende elektrische Einrichtungen zu unterbrechen. Dadurch wird die Möglichkeit geboten, elektrische Verbraucher, insbesondere eine Sitzheizung bzw. Sitzklimatisierung bei Fahrzeugsitzen, die nicht besetzt sind, zu sperren, so dass diese nicht ungewollt eingeschaltet sein können.

Andererseits besteht gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung auch die Möglichkeit, bei den Betriebsbedingungen

– Motor läuft und
– Fahrzeugsitz ist besetzt

einzelne oder alle für den Fahrbetrieb vorgesehene elektrische Funktionen des jeweiligen Fahrzeugsitzes zu aktivieren, beispielsweise das automatische Reichen des Sicherheitsgurtes, ein auf den jeweiligen Sitz bezogener Hinweis "Sicherheitsgurt anlegen", eine automatische Aktivierung der Sitzheizung bzw. Klimatisierung, eine Einstellung der Sitzfederung auf das Körpergewicht oder dergleichen.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, bei den folgenden, auf allen mit Drucksensoren ausgestatteten Fahrzeugsitzen gemeinsam zutreffende Betriebsbedingungen

– Motor läuft und
– alle Fahrzeugsitze sind nicht besetzt

einzelne oder alle die gesamte Fahrzeugkabine betreffende elektrische Funktionen abzuschalten, wie beispielsweise Heizung oder Klimaanlage, Radio oder dergleichen.

Die Erfindung bietet darüber hinaus auch die Möglichkeit, unterschiedliche Beschleunigungszustände des Fahrzeuges durch die dabei veränderte Sitzbelastung der jeweiligen Fahrzeuginsassen zu erfassen, und im Falle eines gefährlichen Fahrzustandes über die Lenkung, das Fahrzeuggetriebe beziehungsweise die Bremsanlage entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten.

Zu diesem Zweck ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass jeweils mehrere Drucksensoren zumindest über die Sitzfläche des wenigstens einen Fahrzeugsitzes (und gegebenenfalls über die Rückenlehnenfläche) verteilt angeordnet sind, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Drucksensoren einzeln auszuwerten, die Druckverteilung über die jeweilige Fläche zu erfassen und einen der erfassten Druckverteilung entsprechenden Beschleunigungszustand des Fahrzeuges gegenüber dem unbeschleunigten Zustand zu ermitteln, sowie in Abhängigkeit von dem ermittelten Beschleunigungszustand die Lenkung und/oder das Fahrzeuggetriebe und/oder die Bremsanlage im Sinne einer Optimierung des Fahrzustandes zu steuern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von mehreren Ablaufdiagrammen näher erläutert. Es zeigen:
1 und 2 jeweils ein auf den Fahrersitz bezogenes Ablaufdiagramm;
3 und 4 jeweils ein allgemein auf Fahrzeugsitze bezogenes Ablaufdiagramm.
Wie aus der 1 hervorgeht und wie weiter vorne bereits erläutert wurde, prüft die Steuereinheit bei einem Fahrzeug mit automatisiertem Schaltgetriebe für den Fall, dass das Fahrzeug steht, der Motor läuft und ein Gang eingelegt ist, ob der Fahrersitz besetzt ist oder nicht. Wenn der Fahrersitz nicht besetzt ist, schaltet die Steuereinheit das Schaltgetriebe auf "NEUTRAL" und zusätzlich oder alternativ dazu eine Wegrollsperre auf "EIN". Zusätzlich kann die Schließanlage einzelner oder aller Türen gegen Einrücken in eine Schließposition gesperrt werden.
Wie weiter vorne ebenfalls bereits erwähnt wurde, kann die Steuereinheit auch unterscheiden, ob der Fahrersitz mit einem für einen Erwachsenen repräsentativen Gewicht belastet ist oder nicht. Auf diese Weise werden die beschriebenen sicherheitsrelevanten Funktionseinheiten auch dann angesteuert, wenn auf dem Fahrersitz eine Person mit einem geringeren Gewicht, also beispielsweise ein Kind, sitzt.
Wie aus 2 hervorgeht, prüft die Steuereinheit dann, wenn der Motor angelassen wurde und läuft, ob der Fahrersitz belastet ist oder nicht. Wenn der Fahrersitz belastet ist, stellt eine Einrichtung zum automatischen Positionieren des Fahrersitzes diesen in Abhängigkeit von dem ermittelten Fahrergewicht in eine diesem zugeordnete, in einer Speichertabelle abgelegte Position.
Gemäß dem in 3 dargestellten Ablaufdiagramm überprüft die Steuereinheit bei laufendem Motor individuell jeden Fahrzeugsitz dahingehend, ob dieser belastet ist oder nicht. Wenn ein Fahrzeugsitz belastet ist, dann werden beispielsweise die diesem Fahrzeugsitz zugeordnete Sitzheizung bzw. Klimatisierung eingeschaltet, die Sitzfederung auf das ermittelte Personengewicht eingestellt, die Anzeige "Gurt anlegen" aktiviert und/oder der diesem Fahrzeugsitz zugeordnete Sicherheitsgurt gereicht. Wenn der Fahrzeugsitz nicht belastet ist, wird zumindest die Sitzheizung bzw. Klimatisierung als wesentlicher Stromverbraucher gesperrt.
Entsprechend dem in 4 dargestellten Ablaufdiagramm wird bei laufendem Motor überprüft, ob alle Fahrzeugsitze belastet sind oder nicht. Wenn kein Fahrzeugsitz belastet ist, dann werden die Fahrzeugkabine betreffende Stromverbraucher, im vorliegenden Fall die Klimaanlage, die Innenbeleuchtung und das Radio ausgeschaltet.
Bei der vorstehenden Beschreibung wurde vorausgesetzt, dass das Kraftfahrzeug über die beschriebenen technischen Funktionen auch verfügt. Es sei bemerkt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die konkret beschriebenen Funktionen beschränkt ist, sondern dass gegebenenfalls auch weitere in dem Kraftfahrzeug vorgesehene Funktionen sinnvoll aktiviert bzw. gesperrt werden können.

Claims

Kraftfahrzeug mit in oder an einem oder mehreren Fahrzeugsitzen angeordneten Drucksensoren zum Erfassen des Gewichtes einer auf einem jeweiligen Fahrzeugsitz befindlichen Person, und mit einer Steuereinheit zum Auswerten der Drucksensorsignale sowie zum Ansteuern vorgegebener Funktionseinheiten des Fahrzeuges in Abhängigkeit von den Drucksensorsignalen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, bei einem Fahrzeug mit automatisiertem Schaltgetriebe bei folgenden Betriebsbedingungen – Fahrzeug steht, – Motor läuft, – Gang ist eingelegt und – Fahrersitz ist nicht bzw. nicht mit einem vorgegebenen Gewicht belastet automatisch das Schaltgetriebe auf "NEUTRAL" (N) zu schalten und/oder eine Wegrollsperre ("PARKEN" (P)) zu betätigen
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, eine Schließeinrichtung für einzelne oder alle Fahrzeugtüren gegen Einrücken in eine Schließposition zu sperren.
Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, bei den folgenden Betriebsbedingungen – Motor läuft und – Fahrersitz ist besetzt eine Einrichtung zum automatischen Positionieren des Fahrersitzes in Abhängigkeit von dem gemessenen Fahrergewicht in eine vorgegebene Position zu aktivieren.
Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, bei den folgenden, auf einen einzelnen mit Drucksensoren ausgestatteten Fahrzeugsitz zutreffenden Betriebsbedingungen – Motor läuft und – Fahrzeugsitz ist nicht besetzt die Stromversorgung für einzelne oder alle den jeweiligen Fahrzeugsitz betreffende elektrische Einrichtungen zu unterbrechen.
Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, bei den folgenden, auf einen einzelnen mit Drucksensoren ausgestatteten Fahrzeugsitz zutreffenden Betriebsbedingungen – Motor läuft und – Fahrzeugsitz ist besetzt einzelne oder alle für den Fahrbetrieb vorgesehene elektrische Funktionen des jeweiligen Fahrzeugsitzes zu aktivieren.
Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, bei den folgenden, auf allen mit Drucksensoren ausgestatteten Fahrzeugsitzen gemeinsam zutreffenden Betriebsbedingungen – Motor läuft und – alle Fahrzeugsitze sind nicht besetzt die Stromversorgung für einzelne oder alle die gesamte Fahrzeugkabine betreffende elektrische Funktionen zu unterbrechen.
Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils mehrere Drucksensoren zumindest über die Sitzfläche des Fahrzeugsitzes verteilt angeordnet sind, dass die Steuereinheit dazu ausgelegt ist, die Drucksensoren einzeln auszuwerten, die Druckverteilung über die jeweilige Fläche zu erfassen und einen der erfassten Druckverteilung entsprechenden Beschleunigungszustand des Fahrzeuges gegenüber dem unbeschleunigten Zustand zu ermitteln, und in Abhängigkeit von dem ermittelten Beschleunigungszustand die Lenkung und/oder das Fahrzeuggetriebe und/oder die Bremsanlage im Sinne einer Optimierung des Fahrzustandes zu steuern.