DE102005039029A1

DE102005039029A1 - Vorrichtung zur Ermittlung von insassenbezogenen Grössen in einem Fahrzeug

Info

Publication number: DE102005039029A1
Application number: DE102005039029A
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dipl.-Ing.(FH) Bullinger; Walter Dipl.-Ing.(FH) Eberle; Martin Dr. Fritzsche; Carsten Dipl.-Ing. Lorenz
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-08-18
Filing date: 2005-08-18
Publication date: 2007-03-01
Also published as: US20070040374A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung von insassenbezogenen Größen in einem Fahrzeug, welche einen Sitzgurt mit einem bezüglich seiner Position einstellbaren Gurtumlenker umfasst. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass zur Erfassung der Position des Gurtumlenkers ein Sensor vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung von insassenbezogenen Größen in einem Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Aus der DE 41 23 164 C2 ist eine Vorrichtung zur Einstellung der Position eines Gurtumlenkers eines Sicherheitsgurts bekannt. Der Gurtumlenker ist auf einem Schlitten angebracht, welcher auf einer mit Einschnitten versehenen Schiene gleitbar gelagert ist. Der Schlitten kann durch zwei druckbelastete Sperrbolzen in den Einschnitten der Schiene verriegelt werden. Entsprechend den vorgegebenen Einschnitten können verschiedene Positionen für die Höhe des Gurtumlenkers vorgegeben werden.

In der DE 101 36 267 A1 wird ein Sensorsystem zur Erfassung eines Auszugs eines Sicherheitsgurts mit einer Abgabe-/Aufnahmegurtrolle beschrieben, um welche der Sicherheitsgurt gewickelt ist. Mit einem Sensor wird eine Stellung des Sicherheitsgurtes während des Gebrauchs erfasst. Der Sensor umfasst einen Magneten und einen Hall-Sensor, welche an gegenüberliegenden Seiten des Sicherheitsgurtes angeordnet sind. Der Hall- Sensor misst die Stärke des Magnetfeldes des Magneten. Der Sicherheitsgurt weist insbesondere eine ferromagnetische Marke auf, welche vom Hall-Sensor erfasst wird, wenn diese sich zwischen dem Magneten und dem Hall-Sensor befin det. Die ferromagnetische Marke kann beispielsweise in Form eines Streifens ausgebildet sein.

Außerdem ist aus der DE 199 46 072 A1 eine Messvorrichtung zur Messung einer Auszugslänge eines Sicherheitsgurtes eines Rückhaltesystems bekannt. Der Sicherheitsgurt ist auf einer Rolle aufgewickelt, welche von einer Welle getragen wird. Durch Zählung der Umdrehungen der Welle erfasst ein Umdrehungssensor die Auszugslänge des Sicherheitsgurtes. Das Ausgangssignal des Umdrehungssensors ist ein Maß für die Auszugslänge des Sicherheitsgurtes.

Des Weiteren wird in der DE 196 10 833 A1 ein Verfahren beschrieben, um das Insassengewicht eines auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Insassen anzugeben. Hierfür wird die Länge von einem Gurtbandauszug erfasst, welcher vom Insassen aus einer Rückziehvorrichtung eines Rückhaltesystems herausgezogen wird. Die Länge des Gurtbandauszuges ist ein Maß für den Umfang des Insassen. In Abhängigkeit vom insassenbezogenen Gurtbandauszug wird das Insassengewicht berechnet. Die Berechnung erfolgt unter Verwendung einer vorbestimmten Formel oder unter Benutzung von vorgegebenen Tabellen, welche einer bestimmten Länge des Gurtbandauszuges einen Erfahrungswert für das Insassengewicht zuordnen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Ermittlung von insassenbezogenen Größen in einem Fahrzeug anzugeben, welche eine gegenüber dem Stand der Technik umfassendere Information über den Insassen zur Verfügung stellt. Außerdem soll ein Verfahren zur Bestimmung des Gewichts eines auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Insassen angegeben werden.

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst durch ein Vorrichtung zur Ermittlung von insassenbezogenen Größen in einem Fahrzeug, welche einen Sitzgurt mit einem bezüglich seiner Position einstellbaren Gurtumlenker umfasst, mit den Merkmalen des Patenanspruches 1.

Erfindungsgemäß ist zur Erfassung der Position des Gurtumlenkers ein Sensor vorgesehen. Die Vorrichtung zur Ermittlung von insassenbezogenen Größen in einem Fahrzeug umfasst den Sitzgurt mit dem bezüglich seiner Position einstellbaren Gurtumlenker. Die Position des Gurtumlenkers wird vom Insassen selbst oder automatisch eingestellt und ist ein Maß für das Gewicht des Insassen. Eine manuelle Einstellung der Position des Gurtumlenkers kann beispielsweise mittels einer Rasterung erfolgen. Bei einer automatischen Einstellung der Position des Gurtumlenkers kann der Gurtumlenker beispielsweise über einen vorgegebenen Verstellbereich parallel zu einer automatischen Sitzverstellung, insbesondere mittels eines Bowdenzugs, mitgeführt oder nachgeführt werden. In dem vorgegebenen Verstellbereich gibt es für jede Position des Sitzes eine definierte eindeutige Position des Gurtumlenkers, welche beispielsweise in Diagrammform hinterlegt ist. Der Sensor zur Erfassung der Position des Gurtumlenkers ist in dieser Ausgestaltung ein Sitzpositionserfassungssensor, welcher eine Sitzlängsposition und/oder eine Sitzhöhenposition erfasst, aus welcher die Position des Gurtumlenkers abgeleitet werden kann. Der Sitzpositionserfassungssensor kann beispielsweise Bestandteil eines Verstellmotors zur Einstellung der Sitzposition sein. Mit der Erfassung der Position eines in seiner Position verstellbaren Gurtumlenkers wird eine insassenbezogene Größe bestimmt, welche eine personenbezogene und individualisierte Ansteuerung von Schutzmaßnahmen ermöglicht. Als Schutzmaßnahme kann beispielsweise eine insassenbezogene Auslösung eines Airbagsystems oder eine insassenbezogene Ansteuerung des Gurtsystems vorgesehen sein. Die Schutzmaßnahmen können ebenfalls beispielsweise eine individuelle Ansteuerung von Kraftbegrenzern sowie von Abströmöffnungen von Airbags oder eine Ansteuerung von Gasgeneratorstufen bzw. Zündzeiten eines ersten und/oder zweiten Gasgenerators umfassen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor zur Erfassung der Position des Gurtumlenkers ein Gurtauszugssensor. Mit der Verwendung eines Gurtauszugssensors kann die Erfas sung der Position des Gurtumlenkers mit einem nur geringen finanziellen Aufwand realisiert werden. Der Gurtauszugssensor ist in vielen Fahrzeugtypen bereits serienmäßig integriert.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Sensor wenigstens einen Schalter, mittels welchem die Position des Gurtumlenkers erfasst werden kann. Hierbei kann der Schalter insbesondere eine Rasterposition des Gurtumlenkers erfassen. Im Regelfall wird für jede Rasterposition ein eigener Schalter zur Positionserfassung eingesetzt. Ebenso kann als Schalter ein Potentiometer oder ein anderer kontinuierlich messender Sensor eingesetzt werden.

Die Zweitgenannte Aufgabe wird gelöst durch eine ein Verfahren zur Bestimmung des Gewichts eines auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Insassen, bei welchem der Gurtauszug des auf dem Fahrzeugsitz angegurteten Insassen ausgewertet wird, mit den Merkmalen des Patenanspruches 8.

Erfindungsgemäß wird zur Bestimmung des Gewichts des Insassen zusätzlich die Position des Gurtumlenkers berücksichtigt. Durch die zusätzliche Information über die Position des Gurtumlenkers wird eine genauere Bestimmung des Gewichts des auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Insassen ermöglicht. Die Gewichtsbestimmung kann mit einem nur geringen Kostenaufwand durchgeführt werden. Ein Einsatz von drucksensitiven Matten im Sitzpolster, gewichtsmessenden Systemen an der Sitzstruktur oder von Kamerasystemen zur Gewichtssensierung erweist sich im Vergleich als wesentlich kostenintensiver. Zur Bestimmung des Gewichts des Insassen kann zusätzlich eine Sitzlängsposition, eine Sitzhöhenposition und/oder eine Sitzneigung herangezogen werden, um das Gewicht des Insassen mit einer höheren Genauigkeit zu bestimmen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels in der einzigen Figur näher erläutert, wobei die Figur einen Ausschnitt aus einer Vorrichtung zur Ermittlung von insassenbezogenen Größen in einem Fahrzeug in einem Blockschaltbild zeigt.
Eine Vorrichtung 1 zur Ermittlung von insassenbezogenen Größen in einem nicht weiter dargestellten Fahrzeug umfasst einen Sitzgurt mit einem bezüglich seiner Position einstellbaren Gurtumlenker. Zur Erfassung der Position des Gurtumlenkers ist gemäß der Figur ein Sensor 2 vorgesehen, welcher in diesem Ausführungsbeispiel als Gurtauszugssensor ausgebildet ist. Es ist von Vorteil, wenn die Erfassung der Position des Gurtumlenkers vor einer manuellen Betätigung des Sitzgurtes erfolgt.
Bei einem Verfahren zur Bestimmung des Gewichts eines auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Insassen mit der Vorrichtung 1 zur Ermittlung von insassenbezogenen Größen in dem Fahrzeug wird ein Gurtauszug 3 des auf dem Fahrzeugsitz angegurteten Insassen erfasst und ausgewertet. Bei einem angegurteten Insassen kann das Gewicht mittels des Gurtauszugs bei einer bestimmten Sitzlängsposition 4 bestimmt werden. Durch einen funktionalen Zusammenhang zwischen Körperumfang und dadurch bedingten Gurtauszug 3 kann auf das Gewicht des Insassen geschlossen werden. Zusätzlich wird zur Bestimmung des Gewichts des Insassen die Position des Gurtumlenkers erfasst und berücksichtigt. Eine Verstellung des Gurtumlenkers beeinflusst die Gewichtssensierung erheblich, so dass eine alleinige Gewichtssensierung mittels des Gurtauszugs 3, welche von dem auf dem Fahrzeugsitz angegurteten Insassen verursacht wird, zu einer ungenauen Gewichtsbestimmung führen kann. Die Kenntnis des Gewichts des Insassen und seine Insassenposition bzw. seine Sitzhaltung stellen neben einer Unfallschwere die wichtigsten Eingangsgrößen für die Ansteuerung eines Insassenrückhaltesystems dar. Die Kenntnis der Insassenposition, der Insassenhaltung bzw. des Abstands des Insassen zu einem Armaturen brett und gegebenenfalls zum Lenkrad ist für die Einstellung beispielsweise einer Gurtkraftbegrenzung und für den Auslösezeitpunkt eines Airbags wichtig. Das Gewicht des Insassen bestimmt die Höhe der Gurtkraftbegrenzung und der Rückhaltekraft des Airbags.
Um die Genauigkeit der Gewichtsbestimmung weiter zu verbessern, kann zur Bestimmung des Gewichts des Insassen zusätzlich die Sitzlängsposition 4, eine Sitzhöhenposition 5 und/oder eine Sitzneigung 6 berücksichtigt werden. Aus diesen Eingangsparametern ergibt sich ein Kennlinienfeld zur Bestimmung des Gewichts des Insassen sowie für seinen Abstand zum Armaturenbrett und gegebenenfalls zum Lenkrad. Das Verfahren zur Bestimmung des Gewichts eines auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Insassen lässt sich auch auf Fahrzeugsitze in einem Fondbereich des Fahrzeugs anwenden.
Das Gewicht des Insassen wird in einer Auswerteeinheit 7 bestimmt. Die Auswerteeinheit 7 steuert ein Insassenschutzsystem 8 an, welches beispielsweise ein Airbagsystem sein kann.
Weist der Gurtumlenker für eine manuelle Einstellung seiner Position eine nicht weiter dargestellte Rasterung auf, so kann der Sensor 2 alternativ wenigstens einen Schalter aufweisen, mit welchem eine oder mehrere Rasterpositionen des Gurtumlenkers erfasst werden. Die Erfassung kann aber auch ebenso gut mittels des Gurtauszugssensors erfolgen. Der Gurtumlenker ist für diese Ausgestaltung an einer B-Säule des Fahrzeugs befestigt. Weist der Sensor 2 einen Schalter auf, so muss für die Bestimmung des Umfangs des Insassen mittels des Gurtauszugs 3 ein gesonderter Gurtauszugssensor vorgesehen sein. Wird die Position des Gurtumlenkers in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung automatisch an eine vorgegebene Sitzposition angepasst, wobei für jede Sitzposition eine definierte Position des Gurtumlenkers existiert, so ist der Sensor 2 als Sitzpositionserfassungssensor ausgeführt, wel cher die Sitzlängsposition 4 und/oder die Sitzhöhenposition 5 erfasst.
Es ist von Vorteil, wenn die Erfassung der Position des Gurtumlenkers vor einer Öffnung einer Fahrzeugtür von außen oder mit einer Betätigung der Zentralverriegelung erfolgt.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Gewichts eines auf dem Fahrzeugsitz sitzenden Insassen mit der Vorrichtung 1 erweist sich als äußerst zuverlässig, da zur Gewichtsbestimmung des Insassen neben dem Umfang des Insassen zusätzlich auch die Position des Gurtumlenkers berücksichtigt wird. Die Vorrichtung 1 lässt sich mit einem nur geringen technischen Aufwand realisieren, da die wesentlichen Komponenten der Vorrichtung 1 bereits in verschiedenen Fahrzeugtypen serienmäßig integriert sind, wodurch eine zusätzliche Kosteneinsparung gegeben ist.

Claims

Vorrichtung (1) zur Ermittlung von insassenbezogenen Größen in einem Fahrzeug, welche einen Sitzgurt mit einem bezüglich seiner Position einstellbaren Gurtumlenker umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung der Position des Gurtumlenkers ein Sensor (2) vorgesehen ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) ein Gurtauszugssensor ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) ein Sitzpositionserfassungssensor ist, welcher eine Sitzlängsposition (3) und/oder eine Sitzhöhenposition (4) erfasst.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (2) wenigstens einen Schalter umfasst, mittels welchem die Position des Gurtumlenkers erfasst werden kann.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter eine Rasterposition des Gurtumlenkers erfasst.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Position des Gurtumlenkers vor einer Öffnung einer Fahrzeugtür von außen oder mit einer Betätigung einer Zentralverriegelung erfolgt.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Position des Gurtumlenkers vor einer manuellen Betätigung des Sitzgurtes erfolgt.
Verfahren zur Bestimmung des Gewichts eines auf einem Fahrzeugsitz sitzenden Insassen mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem ein Gurtauszug (3) eines auf einem Fahrzeugsitz angegurteten Insassen ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Gewichts des Insassen zusätzlich die Position des Gurtumlenkers berücksichtigt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des Gewichts des Insassen zusätzlich eine Sitzlängsposition (4), eine Sitzhöhenposition (5) und/oder eine Sitzneigung (6) herangezogen werden kann.