DE4016610C2 - - Google Patents
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60R21/01—Electrical circuits for triggering passive safety arrangements, e.g. airbags, safety belt tighteners, in case of vehicle accidents or impending vehicle accidents
- B60R21/015—Electrical 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
- B60R21/01512—Passenger detection systems
- B60R21/01516—Passenger detection systems using force or pressure sensing means
- B60R21/01524—Passenger detection systems using force or pressure sensing means using electric switches
Description
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung an einem
Kraftfahrzeug mit einem aufblasbaren Gaskissen nach dem Ober
begriff des Anspruchs 1.
Es ist bekannt, ein aufblasbares Gaskissen dem Fahrersitz zu
zuordnen und unter einer Lenkradprallplatte anzuordnen. Es
ist jedoch auch bekannt, den weiteren Fahrzeugsitzen, insbe
sondere dem vorderen Beifahrersitz, ein aufblasbares Gaskis
sen zuzuordnen und dieses jeweils bei einem starken Aufprall,
der von einem Beschleunigungssensor ermittelt wird, durch Zün
den einer Treibladung aufzublasen.
Wenn ein solcher Beifahrersitz jedoch nicht besetzt ist, ist
das Auslösen eines zugeordneten Gaskissens sicherheitstech
nisch umsonst und ungünstig. Durch das umsonst aufgeblasene
und funktionslose Gaskissen ergibt sich für den Fahrer und
eventuelle andere Fahrzeuginsassen ein zusätzlicher Druckan
stieg im Fahrzeuginnenraum, der schädlich sein kann und nicht
erforderlich ist. Zudem ergeben sich bei der Auslösung eines
Beifahrer-Gaskissens ohne Anwesenheit eines Beifahrers erheb
liche und unnötige Reparaturkosten für die Wiederherstellung
des Systems, insbesondere wenn das Beifahrer-Gaskissen in
anderen Fahrzeugteilen, z. B. der Armaturentafel, integriert
ist und dort an Sollbruchstellen Teile abgerissen oder aufge
rissen werden. Bei Unfällen leichterer Art mit vertretbaren
Reparaturkosten können diese beim nicht erforderlichen Aus
lösen eines Beifahrer-Gaskissensystems so hoch werden, daß
sich z. B. ein wirtschaftlicher Gesamtfahrzeug-Totalschaden
ergibt.
Es ist daher bekannt (DE-OS 21 34 590; DE-OS 37 02 825), an
den Beifahrersitzen einen Sitzkontaktschalter anzuordnen, der
mechanisch auf das Gewicht einer sitzenden Person anspricht,
wodurch die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen
auf dem jeweiligen Sitz ermittelt wird. Ein solcher Sitzkontaktschalter
ist ebenfalls mit der Steuereinrichtung zur
Auslösung des zugeordneten Gaskissens verbunden, wobei das
Gaskissen nur dann ausgelöst wird, wenn sich ein Fahrzeuginsasse
auf dem Sitz befindet.
In einer weiteren, bekannten Sicherheitseinrichtung (DE-OS 25
16 185) ist ebenfalls ein Sitzkontaktschalter vorgesehen, der
aber, wenn er einen leeren Sitz ermittelt, die Auslöseschaltung
für das Gaskissen dennoch ansteuert, jedoch derart, daß
das Gaskissen nur mit einem verringerten Volumen aufgeblasen
wird. Dadurch kann das Gaskissen u. U. auch aufgeblasen werden,
wenn kein zu schützender Insasse vorhanden ist.
Bei den vorbeschriebenen Systemen müssen zur Aktivierung
eines Beifahrer-Gaskissens somit zwei Bedingungen gleichzei
tig erfüllt sein: Erstens muß eine vorgegebene äußere Un
fallschwere vorliegen, die ein bestimmter Schwellwert für das
Signal des Beschleunigungssensors entspricht. Zweitens muß
sich ein Fahrzeuginsasse auf dem dem Gaskissen zugeordneten
Fahrzeugsitz befinden, was durch den Sitzkontaktschalter
signalisiert wird.
In den Fällen, in denen ein zu schützender Fahrzeuginsasse
vor seinem Sitz steht (wie dies bei Kindern häufig ist),
kniet oder sitzt, spricht der Sitzkontaktschalter bei den
meisten Systemen nicht an, so daß bei einem Aufprall das
Gaskissen nicht ausgelöst wird.
Sitzkontaktschalter, die mechanisch durch das Körpergewicht
einer sitzenden Person ansprechen (DE-PS 38 05 887), bestehen
beispielsweise aus einer Schaltmatte mit zwei durch eine ela
stisch verformbare, elektrisch isolierende Zwischenlage ge
trennte Kontaktlagen. Diese sind elektrisch leitend, kommen
durch eine elastische Verformung durch das Körpergewicht
einer sitzenden Person zur Anlage und wirken somit als Schalt
kontakte.
Es sind jedoch auch berührungslos arbeitende Sitzschalter be
kannt (DE-OS 36 35 644). Dafür werden zwei gegenüberliegend am
Sitz angebrachte Elektroden verwendet, zwischen denen ein
elektrisches Feld angelegt ist. Ein so gebildeter Kondensator
ändert bei der Anwesenheit einer Person auf dem Sitz seine
Kapazität. Durch Erfassung dieser Kapazitätsänderung kann die
Anwesenheit oder Abwesenheit einer Person auf dem Sitz be
stimmt werden.
Es ist auch bekannt (DE-OS 38 09 074), unterschiedliche Sitz
positionen bzw. Schwerpunktlagen eines Fahrzeuginsassen, z. B.
eine vorgebeugte Haltung, durch mehrere, am Sitz angeordnete
Drucksensoren zu bestimmen und ein zugeordnetes, aufblasbares
Gaskissen der jeweiligen Sitzposition entsprechend anzu
steuern und angepaßt aufzublasen.
In einer weiteren, durch die DE-OS 38 02 159 bekannten Einrichtung
zur Erkennung, ob ein Fahrzeugsitz besetzt ist, wird
kein dem Sitz zugeordneter Sitzschalter verwendet, sondern
ein Entfernungsmeßsensor. Dieser ist beispielsweise an der
Armaturentafel angeordnet und arbeitet nach dem Impuls-Echo-
Laufzeitverfahren, indem Impulse ausgesandt werden und diese
entweder von der Sitzlehne bei einem leeren Sitz oder von
einem Fahrzeuginsassen von dessen Bauch- oder Brustbereich
reflektiert werden. Die Laufzeit und damit die vom Sensor gemessene
Entfernung ist somit bei einem besetzten Fahrzeugsitz
geringer als ein auswertbarer Wert für die Bestimmung der Anwesenheit
oder Abwesenheit einer Person. Ein solches System
ist jedoch sehr aufwendig, da auch die jeweilige Sitzeinstellung
(Längseinstellung und Lehnenneigung) über weitere Sensoren
erfaßt und bei der Auswertung berücksichtigt werden muß.
Mit einem solchen Impuls-Echo-Laufzeitverfahren ist bei einer
entsprechenden Anordnung des Entfernungsmeßsensors auch eine
Aussage möglich, ob der Bereich vor dem Sitz, bei ansonsten
leerem Sitz, durch eine stehende, kniende oder sitzende Per
son eingenommen ist. Das hier beschriebene Verfahren ist je
doch aufgrund hoher Herstellungs- und Montagekosten teuer.
Die Aufgabe der Erfindung wird darin gesehen, mit einfachen
Mitteln einen Schutz mit einem aufblasbaren Gaskissen auch
dann zu bewirken, wenn ein Fahrzeuginsasse sich vor einem zu
geordneten Fahrzeugsitz befindet, d. h. ein Sitzschalter
einen leeren Sitz ermittelt. Dagegen soll das Gaskissen nicht
ausgelöst werden, wenn sich weder auf noch vor dem Sitz ein Insasse befindet.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Im Oberbegriff des Anspruchs 1 wurde von einer
Sicherheitseinrichtung ausgegangen, wie sie in der DE-OS 21 34 590 veröffentlicht worden ist, und die einen Verzögerungssen
sor enthält, der die Richtung und Größe eines Aufpralls des
Fahrzeugs und damit eines Auslösefalls für das Gaskissen
system ermittelt und weiter einen Sitzschalter an einem Fahr
zeugsitz enthält, der die Anwesenheit oder Abwesenheit eines
sitzenden Fahrzeuginsassen bestimmt. Der Sensor und der Sitz
schalter sind an eine Steuereinrichtung angeschlossen, die
beim Ansprechen des Sensors und bei der Ermittlung eines
sitzenden Fahrzeuginsassen die Zündung der Treibladung des zu
geordneten Gaskissens aktiviert.
Erfindungsgemäß ist zudem im Bodenbereich vor dem Fahrzeug
sitz ein weiterer Schalter als Fußraumschalter angeordnet,
der die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen
im Bereich vor dem Fahrzeugsitz ermittelt. Auch dieser Fuß
raumschalter ist an die Steuereinrichtung angeschlossen, wo
bei diese die Zündung der Treibladung auch dann aktiviert,
wenn der Sitzschalter zwar die Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Sitz
ermittelt, durch den Fußraumschalter aber eine Anwesenheit
vor dem Fahrzeugsitz festgestellt wird.
Bevorzugt ist eine solche Einrichtung in Verbindung mit dem
vorderen Beifahrersitz zum Erfassen des Bereichs zwischen der
Schalttafel und dem Beifahrersitz zu verwenden. Eine solche
Anordnung ist aber auch in Verbindung mit den Rücksitzen bzw.
für den Bereich zwischen den Rücksitzen und den Vordersitzen
geeignet, wenn auch für die Rücksitze aufblasbare Gaskissen
vorgesehen sind.
Mit der Erfindung wird vorteilhaft erreicht, daß auch ein
Schutz für Personen im Bereich vor einem Fahrzeugsitz durch
ein zugeordnetes, aufblasbares Gaskissen erhalten, andererseits
aber ein unnötiges Auslösen vermieden wird.
Eine Bedingung für das Auslösen, zusätzlich zur Bedingung einer entsprechen
den, äußeren Unfallschwere, besteht somit darin, daß entweder
der Sitzschalter oder der Fußraumschalter oder beide Schalter
angesprochen haben. Diese Bedingung kann nach Anspruch 2 ein
fach dadurch realisiert werden, daß beide Schalter elektrisch
parallel geschaltet werden.
Zur Erfassung einer großen Standfläche vor dem jeweiligen
Fahrzeugsitz wird nach Anspruch 3 vorgeschlagen, den Fußraum
schalter als flächiges, plattenförmiges oder mattenförmiges
Element auszubilden.
Nach Anspruch 4 kann ein solches Element je nach den vorlie
genden Gegebenheiten unter einem Bodenteppich angebracht wer
den oder in einen solchen auch integriert sein.
In einer einfachen und kostengünstigen Ausführung nach An
spruch 5 kann der Fußraumschalter als an sich bekannte Kon
taktmatte ausgeführt sein, die durch das Gewicht eines Fahr
zeuginsassen betätigt wird.
Differenziertere Analysen, ob beispielsweise der Bereich vor
einem Fahrzeugsitz durch eine Person oder evtl. ein Gepäck
stück (keine Auslösung des Gaskissens) eingenommen wird, sind
möglich mit den Merkmalen des Anspruchs 6. Es wird dort ange
regt, Kraft- und/oder Druckmeßeinrichtungen zu verwenden, mit
denen nicht nur eine Ja-Nein-Aussage möglich ist. Insbesonde
re sind durch die Auswertung von Kraft- und/oder Druckverteil
mustern gemäß Anspruch 7 genauere Unterscheidungen zwischen
Personen und Gepäckstücken möglich. Es können auch an sich bekannte,
kontaktlos arbeitende Aufnehmer in der Form von bevorzugt
in den Fußbodenteppich, insbesondere in den seitlich
hochgezogenen Fußbodenteppichbereich eingearbeiteten Metallgittern
oder Metallschleifen mit angeschlossenen Schaltgeräten,
verwendet werden. Damit kann in an sich bekannter Weise über Änderungen magnetischer
oder elektrischer Felder die Abwesenheit
oder Anwesenheit einer Person festgestellt werden.
Wenn die Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen im Bereich eines
Fahrzeugsitzes durch die zugeordneten Schalter und Sensoren
nicht eindeutig angezeigt wird, ist die Steuereinrichtung
nach Anspruch 8 so auszulegen, daß das zugeordnete Gaskissen
beim Vorliegen eines Auslösefalls durch eine entsprechende,
äußere Unfallschwere in jedem Fall aufgeblasen wird. Dies
kann beispielsweise durch eine entsprechende Software sichergestellt
werden.
Anhand einer Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfin
dung näher
erläutert.
Die einzige Figur zeigt eine schematische Darstellung eines
Fahrzeugsitzes mit einem Sitzschalter und einem Fußraumschal
ter.
In Fig. 1 ist schematisch ein Blick in einen Fahrzeuginnen
raum 1 dargestellt mit einem Beifahrersitz 2, der auf einem
Fahrzeugboden 3 befestigt ist und mit einer Schalttafel 4, in
der vor den Beifahrersitz 2 und diesem zugeordnet ein (nicht
dargestelltes) aufblasbares Gaskissen angeordnet sein soll.
In der Sitzfläche 5 des Beifahrersitzes 2 ist eine an sich be
kannte Schaltmatte angebracht, wie dies schematisch durch den
Sitzkontaktschalter 6 dargestellt ist. Der Sitzkontaktschal
ter 6 liegt in einem elektrischen Stromkreis, bestehend aus
den Leitungen 7 und 8.
Im Bereich vor dem Beifahrersitz 2 ist ein Fußbodenteppich 9
verlegt, unter dem eine weitere Schaltmatte angebracht ist,
wie dies schematisch durch einen Fußraumschalter 10 darge
stellt ist. Der Fußraumschalter 10 ist mittels Leitungen 11 und 12
parallel zum Sitzkontaktschalter 6 geschaltet.
Der elektrische Stromkreis mit den Leitungen 7 und 8 bzw. 11 und 12
ist an eine Steuereinrichtung 13 angeschlossen, mit der über
ein entsprechendes Sensorprogramm das dem Beifahrersitz 2 zu
geordnete Gaskissen aktiviert wird.
Die dargestellte Anordnung hat folgende Funktion: Als erste
Bedingung für die Aktivierung des Gaskissens und die Zündung
der entsprechenden Treibladung ist eine bestimmte Stärke
eines Aufpralls des Fahrzeugs erforderlich, die mittels
eines (nicht dargestellten) Beschleunigungsaufnehmers
ermittelt werden kann.
Die zweite Bedingung für die Aktivierung des Gaskissens be
steht darin, daß der Sitzkontaktschalter 6 und/oder der Fuß
raumschalter 10 geschlossen sind bzw. der durch die Leitungen
7 und 8 bzw. 11 und 12 gebildete Stromkreis geschlossen ist. Diese
Bedingung ist dann erfüllt, wenn entweder ein Fahrzeuginsasse
auf der Sitzfläche 5 sitzt (Sitzkontaktschalter 6 geschlos
sen) oder im Bereich zwischen Beifahrersitz 2 und Schalttafel
4 auf dem Fußboden steht, kniet oder sitzt (Fußraumschalter
10 geschlossen). Damit wird auch für den zweiten Fall (Insasse
befindet sich vor dem Sitz) ein Schutz durch das zugeordnete
Gaskissen erreicht.
Claims (8)
1. Insassen-Sicherheitseinrichtung in einem Kraftfahrzeug mit
einem aufblasbaren Gaskissen,
mit einem Fahrzeugsitz, dem das Gaskissen zugeordnet und vor dem dieses aufblasbar ist,
mit einer zündbaren Treibladung zur Erzeugung des Gasvolu mens zum Aufblasen des Gaskissens,
mit einem Sensor, insbesondere einem Verzögerungssensor, der Richtung und Intensität eines Aufpralls des Fahrzeugs ermittelt und beim Überschreiten eines Grenzwerts das Auslösen des Gaskissens bewirkt,
mit einem Sitzschalter am Fahrzeugsitz, der die Anwesen heit oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Sitz ermittelt und
mit einer Steuereinrichtung, an die der Sensor und der Sitzschalter angeschlossen sind und die bei gleichzeitigem Ansprechen des Sensors und des Sitzschalters die Zündung der Treibladung bewirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bodenbereich (9) vor dem Fahrzeugsitz (2) ein wei terer Schalter als Fußraumschalter (10) angeordnet ist, der die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsas sen im Bereich vor dem Fahrzeugsitz (2) ermittelt und
daß die Steuereinrichtung (13) die Zündung der Treibladung unabhängig vom Schaltzustand des Sitzschalters (6) auch dann bewirkt, wenn der Sensor anspricht und der Fußraumschalter (10) gleichzeitig die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen im Bodenbereich vor dem Fahrzeugsitz (2) ermittelt, und daß die Treibladung nicht gezündet wird, wenn keiner der beiden Schalter (6 und 10) anspricht.
mit einem Fahrzeugsitz, dem das Gaskissen zugeordnet und vor dem dieses aufblasbar ist,
mit einer zündbaren Treibladung zur Erzeugung des Gasvolu mens zum Aufblasen des Gaskissens,
mit einem Sensor, insbesondere einem Verzögerungssensor, der Richtung und Intensität eines Aufpralls des Fahrzeugs ermittelt und beim Überschreiten eines Grenzwerts das Auslösen des Gaskissens bewirkt,
mit einem Sitzschalter am Fahrzeugsitz, der die Anwesen heit oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen auf dem Sitz ermittelt und
mit einer Steuereinrichtung, an die der Sensor und der Sitzschalter angeschlossen sind und die bei gleichzeitigem Ansprechen des Sensors und des Sitzschalters die Zündung der Treibladung bewirkt,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bodenbereich (9) vor dem Fahrzeugsitz (2) ein wei terer Schalter als Fußraumschalter (10) angeordnet ist, der die Anwesenheit oder Abwesenheit eines Fahrzeuginsas sen im Bereich vor dem Fahrzeugsitz (2) ermittelt und
daß die Steuereinrichtung (13) die Zündung der Treibladung unabhängig vom Schaltzustand des Sitzschalters (6) auch dann bewirkt, wenn der Sensor anspricht und der Fußraumschalter (10) gleichzeitig die Anwesenheit eines Fahrzeuginsassen im Bodenbereich vor dem Fahrzeugsitz (2) ermittelt, und daß die Treibladung nicht gezündet wird, wenn keiner der beiden Schalter (6 und 10) anspricht.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Sitzschalter (6) und der Fußraumschalter
(10) elektrisch parallel geschaltet sind.
3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Fußraumschalter (10) als flächi
ges, plattenförmiges oder mattenförmiges Element im Fahr
zeugboden vor dem Fahrzeugsitz (2) ausgebildet ist.
4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fußraumschalter (10) unter
oder in einem Bodenteppich (9) angeordnet ist.
5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fußraumschalter (10) aus
wenigstens zwei elastisch im Abstand gehaltenen Schaltkon
takten bzw. Kontaktmatten besteht, die durch ein bestimmtes
Gewicht zur Anlage gebracht werden.
6. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Fußraumschalter (10) wenigstens
eine Kraft- und/oder Druckmeßeinrichtung enthält und
daß er ab einem bestimmten Schwellenwert schaltet.
7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Erkennungseinrichtung für die Unter
scheidung von Kraft- und/oder Druckverteilungsmustern vor
gesehen ist.
8. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht eindeutiger Anzeige
der Abwesenheit eines Fahrzeuginsassen im Bereich
des Fahrzeugsitzes (2) das Auslösen des Aufblasvorgangs durch die zugeordneten Schalter
(6 und 10)
bei einer vorgegebenen Aufprallintensität in jedem Fall erfolgt.
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