DE19610833A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer betätigbaren Rückhalteeinrichtung, und zwar ansprechend auf diskrete Steuerzonen - Google Patents

Description

Querverweis auf eine verwandte Anmeldung

Die vorliegende Anmeldung ist eine Continuation-in-part- Anmeldung von US-Ser. Nr. 08/161 654, eingereicht am 2. Dezember 1993 für steffens et al., mit dem Titel "METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING AN ACTUATABLE RESTRAINING DEVICE IN RESPONSE TO DISCRETE CONTROL ZONES" und TRW Vehicle Safety Systems Inc., der Anmelderin der vorlie­ genden Erfindung übertragen.

Technisches Gebiet

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug­ insassen-Rückhaltesystem und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern einer betätigbaren Rückhalteeinrichtung.

Hintergrund der Erfindung

Insassenrückhaltesysteme zur Verwendung in Fahrzeugen sind in der Technik gut bekannt. Ein derartiges Rückhal­ tesystem umfaßt einen Zusammenstoß- bzw. Aufprallsensor, einen aufblasbaren Airbag, und eine Betätigungsschaltung, die den Einsatz bzw. das Entfalten des Airbags steuert, und zwar ansprechend auf eine Ausgangsgröße von dem Zu­ sammenstoßsensor. Der Zusammenstoßsensor kann ein Be­ schleunigungsmesser sein, der ein elektrisches Signal liefert mit einem Wert, der funktional mit der Fahrzeug­ verzögerung in Beziehung steht. Eine Steuervorrichtung bzw. ein Controller wertet das Beschleunigungsmesser­ signal aus und liefert ein Betätigungssignal, wenn er bestimmt, daß ein Fahrzeugzusammenstoßzustand auftritt, und zwar von einer derartigen Natur, daß der Airbag zum Einsatz kommen sollte. Die Betätigungsschaltung umfaßt einen (elektrischen Initial-) Zünder, der betriebsmäßig mit einer Quelle von Aufblasströmungsmittel verbunden ist.

Ansprechend auf ein Betätigungssignal vom dem Controller legt die Betätigungsschaltung einen Strom durch den Ini­ tialzünder an, was den Initialzünder veranlaßt, zu zün­ den. Wenn der Initialzünder zündet, gibt die Aufblas­ strömungsmittelquelle Gas in den Airbag ab, was ein Auf­ blasen des Airbags zur Folge hat.

Man hat erkannt, daß es nicht immer wünschenswert ist, den Airbag mit 100% des von der Aufblasströmungsmittel­ quelle vorgesehenen Gases aufzublasen. Ein vorgeschlage­ nes System steuert die Gasmenge, die den Airbag aufbläst ansprechend auf das detektierte Gewicht des Insassen. Ein derartiges System ist in US-Patent Nr. 5 232 243 von Blackburn et al. offenbart und auf die Anmelderin der vorliegenden Erfindung übertragen. Ein weiteres vorge­ schlagenes System, das in Gentry et al., US-Patent Nr. 5 330 226 offenbart ist, und der Anmelderin der vorlie­ genden Erfindung übertragen wurde, steuert die Gasmenge, die den Airbag aufbläst ansprechend auf eine detektierte Insassenposition.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht ein Verfahren und eine Vorrichtung vor, um eine Insassenrückhalteeinrichtung gemäß einer ausgewählten Steuerzone bzw. -bereich zu steuern, die von mindestens zwei gemessenen Parametern abhängt.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Vorrichtung zum Steuern eines Insassenrückhaltesystems folgendes auf: Mittel zum Abfühlen von mindestens zwei Parametern, die eine Insassenrückhaltefunktion des Rück­ haltesystems beeinträchtigen könnten und Regulier- bzw. Regelungsmittel, die betriebsmäßig mit einer Insassen­ rückhalteeinrichtung des Insassenrückhaltesystems ver­ bunden sind, um die Insassenrückhaltefunktion der In­ sassenrückhalteeinrichtung ansprechend auf ein Steuer­ signal zu regulieren bzw. zu regeln. Die Vorrichtung umfaßt ferner Steuermittel, die betriebsmäßig mit den Abfühlmitteln und den Reguliermitteln verbunden sind, um eine von einer Vielzahl von diskreten Steuerzonen aus zu­ wählen, und zwar abhängig von den mindestens zwei abge­ fühlten Parametern, und um das Steuersignal auf der Grundlage der ausgewählten einen der diskreten Steuer­ zonen vorzusehen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zum Steuern eines Insassenrückhal­ tesystems folgende Schritte auf: Abfühlen von mindestens zwei Parametern, die eine Insassenrückhaltefunktion des Rückhaltesystems beeinträchtigen könnten, Regulieren bzw. Regeln der Insassenrückhaltefunktion des Insassenrück­ haltesystems, und zwar ansprechend auf ein Steuersignal, Auswählen von einer von einer Vielzahl von diskreten vorbestimmten Steuerzonen, und zwar abhängig von den mindestens zwei abgefühlten Parametern und Vorsehen des Steuersignals auf der Grundlage der ausgewählten einen der diskreten Steuerzonen.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden einem Fachmann auf dem Gebiet der vorliegenden Erfindung durch ein Studium der folgenden detaillierten Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnung offenbar werden. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 ein schematisches Diagramm eines erfindungsge­ mäßen Insassenrückhaltesystems;

Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm des elektri­ schen Steuerteils des in der Fig. 1 gezeigten Systems;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer von dem Controller der Fig. 1 verwendeten Steuer­ matrix;

Fig. 4-9 Flußdiagramme, die einen Steuerprozeß gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen; und

Fig. 10-14 schematische Darstellungen von alternativen Steuermatrizen gemäß der vorliegenden Erfin­ dung.

Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 weist eine Vor­ richtung 20 zum steuern eines Insassenrückhaltesystems eine Vielzahl von Sensoren 22, die betriebsmäßig mit einer Steuervorrichtung bzw. einem Controller 24 ver­ bunden sind, auf. Insbesondere ist ein Sitzpositions­ sensor 30 betriebsmäßig zwischen einem Fahrzeugsitz 32 und dem Fahrzeugbogen 34 verbunden und ist elektrisch mit dem Controller 24 verbunden. Der Sensor 30 sieht ein elektrisches Signal vor, das die Position des Sitzes 32 relativ zu einem fixierten Bezugspunkt in dem Inneren des Fahrzeuginneren anzeigt. Ein Sitzrückenwinkelsensor 36 ist betriebsmäßig zwischen einem Sitzboden 38 und dem Sitzrücken 40 des Sitzes 32 verbunden und ist elektrisch mit dem Controller 24 verbunden. Der Sitzrückenwinkel­ sensor 36 sieht ein elektrisches Signal vor, das den Nei­ gungs- bzw. Inklinationswinkel des Sitzrückens 40 relativ zu dem Sitzboden 38 anzeigt.

Ein Sitzgurt 50 ist betriebsmäßig an dem Fahrzeug 34 gesi­ chert bzw. befestigt, und zwar an einem ersten Ort 52 auf eine bekannte Art und Weise. Es sei bemerkt, daß der Sitzgurt 50 an den Fahrzeugsitz 32 gesichert bzw. befe­ stigt sein könnte. Wenn er um den Insassen gebunden bzw. gegurtet ist, wird ein Ende 54 des Sitzgurts in einer Sitzgurtschnallenanordnung bzw. Sitzgurtverschlußeinrich­ tungsanordnung aufgenommen und daran gesichert bzw. befe­ stigt, und zwar unter Verwendung einer Zungen- und Schnallen- bzw. Verschlußeinrichtungsanordnung, die in der Technik gut bekannt ist. Der Schnallenteil der Sitz­ gurtschnallenanordnung ist an dem Fahrzeug 34 auf eine bekannte Art und Weise befestigt bzw. gesichert. Es sei ebenfalls bemerkt, daß die Sitzgurtschnallenanordnung an dem Fahrzeugsitz 32 befestigt sein könnte. Die Sitzgurt­ schnallenanordnung 56 umfaßt einen Sitzgurtschnallen­ schalter 60, der elektrisch mit dem Controller 24 ver­ bunden ist. Der Sitzgurtschnallenschalter 60 liefert ein elektrisches Signal an den Controller 24, das anzeigt, ob die Sitzgurtzunge und -schnalle in einem verriegelten Zustand sind. Ein Band- oder Gurtauszugssensor 64 ist betriebsmäßig mit einer Sitzgurtrückziehvorrichtung 66 verbunden und ist elektrisch mit dem Controller 24 ver­ bunden. Der Auszugssensor 64 sieht ein elektrisches Sig­ nal vor, das den Betrag von sitzgurtband 50 anzeigt, der aus der Rückziehvorrichtung 66 herausgezogen wurde. Der Betrag von Gurtband, der aus der Rückziehvorrichtung 66 gezogen wurde, zeigt den (Leibes-) Umfang des Insassen an.

Ein Insassengewichtssensor oder -waage 70 ist betriebs­ mäßig in dem Bodenpolster 38 des Sitzes 32 angebracht und ist elektrisch mit dem Controller 24 verbunden. Der Ge­ wichtssensor 70 sieht ein elektrisches Signal vor, das ein gemessenes Gewicht eines Gegenstands, der auf dem Sitzpolster 38 angeordnet ist, anzeigt. Ein erster In­ sassenpositionssensor 80, wie zum Beispiel ein Ultra­ schallsensor, ist in dem Armaturen- oder Instrumenten­ brett 82 angebracht, und zu dem Sitzrücken 40 hin ge­ richtet und ist elektrisch mit dem Controller 24 ver­ bunden. Ein zweiter Positionssensor 84, ebenfalls ein Ultraschallsensor, ist in dem Rückenteil 40 des Sitzes 32 angebracht, zu der Vorderseite des Fahrzeugs hin ge­ richtet und ist elektrisch mit dem Controller 24 ver­ bunden. Ein dritter Positionssensor 86, ebenfalls ein Ultraschallsensor, ist vorzugsweise in der Seitentür vorderhalb eines normalen Insassensitzortes angebracht und zur Seite über das Fahrzeug gerichtet und ist elek­ trisch mit dem Controller 24 verbunden. Die Sensoren 80, 84, 86 werden verwendet, um die Insassenposition relativ zu der Einsatztür oder -abdeckung 150 eines aufblasbaren Insassenrückhaltesystems 100 zu bestimmen. Es sei be­ merkt, daß andere Typen von Sensoren verwendet werden könnten, um die Position zu überwachen und daß andere Orte der Sensoren verwendet werden könnten. Diese Sen­ soren liefern ebenfalls eine Anzeige des (Leibes-) Um­ fangs des Insassen.

Wenn der Controller die Ultraschallsensoren 80, 84, 86 betätigt, gibt jeder einen zugehörigen Ultraschallimpuls aus. Die Sensoren 80, 84, 86 können Transponder sein oder können aus einem sender/Empfängerpaar aufgebaut sein. Jeder der Sensoren liefert ein elektrisches Signal, das einen zugehörigen Rückkehrechoimpuls anzeigt, und zwar auf eine Art und Weise, die in der Technik bekannt ist. Durch Überwachen der Zeitdauer zwischen einem gesendeten bzw. übertragenen Impuls und einem empfangenen Echoimpuls bestimmt der Controller 24 die Position eines Insassen relativ zu jedem der Sensoren. Da der Controller den Ort der Sensoren relativ zu der Einsatztür oder -abdeckung 150 des aufblasbaren Insassenrückhaltesystems 100 "weiß", kann der Controller die Position des Insassen relativ zu der Einsatztür 150 bestimmen, und zwar unter Verwendung einfacher Mathematik. Der Controller 24 kompensiert die Werte der von dem vorderen Sensor 80 und dem hinteren Sensor 84 gemessenen Abstände, und zwar auf der Grundlage der Sitzposition, wie durch den Sensor 30 abgefühlt und der Sitzneigung, wie durch den Sensor 36 abgefühlt.

Der vordere Sensor 80 richtet einen Ultraschallimpuls zu der Vorderseite des Insassen. Auf der Grundlage der Zeit­ dauer zwischen dem übertragenen Impuls und dem empfange­ nen Echoimpuls bestimmt der Controller 24 den Abstand von der Vorderseite des Insassen zu dem Armaturenbrett 82. Der Sitzultraschallsensor 84 richtet einen Impuls zu dem Rücken des Insassen hin. Auf der Grundlage der Zeitdauer zwischen dem übertragenen Impuls und dem empfangenen Echoimpuls bestimmt der Controller 24 den Abstand von dem Rücken des Insassen zu dem Sitzrücken 40. Der Sensor 86 funktioniert als ein Sicherheits- bzw. Sicherstellungs­ sensor, um zu bestimmen, ob der Insasse innerhalb eines vorbestimmten Abstands von der Einsatztür 150 des auf­ blasbaren Insassenrückhaltesystems 100 ist. Unter Ver­ wendung des berechneten Abstands von dem Insassen zu dem vorderen Sensor 80, dem berechneten Abstand von dem Rücken bzw. der Hinterseite des Insassen zu dem Sitz­ rücken 40 (zu dem Sensor 84), der Sitzposition von dem Sensor 30, dem Sitzneigungswinkel von dem Sensor 36, des Sitzgurtbandauszugs von dem Sensor 64 und der Rückkehr von dem Sensor 86, kann der Controller 24 die Position des Insassen relativ zu der Einsatztür 150 des aufblas­ baren Insassenrückhaltesystems 100 berechnen.

Ein Fahrzeugzusammenstoßsensor 90 ist an dem Fahrzeug an­ gebracht und ist elektrisch mit dem Controller 24 verbun­ den. Der Zusammenstoßsensor 90 kann irgendeine von mehre­ ren Formen annehmen, und zwar einschließlich eines Träg­ heitsschalters. Vorzugsweise ist der Zusammenstoßsensor 90 ein Beschleunigungsmesser des Typs, der ein elektri­ sches Signal ausgibt, das eine Charakteristik besitzt, die einen Fahrzeugzusammenstoßzustand anzeigt, und zwar auf das Auftreten eines Zusammenstoßzustands hin. Der Controller 24 analysiert das Ausgangssignal von dem Be­ schleunigungsmesser und bestimmt, falls ein Einsatz zu­ sammenstoßzustand auftritt. Ein Einsatzzusammenstoß­ zustand ist einer, bei dem der Einsatz bzw. das Entfalten des Airbags erforderlich ist, um hoffentlich die Rückhal­ tefunktion des Rückhaltesystems für den Insassen zu ver­ stärken. Ein Nicht-Einsatzzustand ist einer, in dem die Sitzgurte alleine ausreichend sind, um eine adäquate Rückhaltefunktion für den Insassen vorzusehen.

Das aufblasbare Insassenrückhaltesystem oder Airbaganord­ nung 100 umfaßt einen Airbag 102, der betriebsmäßig in einem Gehäuse oder Reaktionsbehälter 103 angebracht ist, der seinerseits in dem Armaturen- oder Instrumentenbrett 182 angebracht ist. Der Controller 24 ist elektrisch mit einem Initialzünder 104 verbunden, der seinerseits be­ triebsmäßig mit einer Aufblasvorrichtung 110 verbunden ist. Die Aufblasvorrichtung 110 ist betriebsmäßig mit dem Airbag 102 verbunden, 50 daß, wenn der Controller den Initialzünder 104 zündet, Aufblasströmungsmittel, vor­ zugsweise ein inertes Gas, von der Aufblasvorrichtung 110 freigegeben wird. Der Airbag 102 wird dann in seine in Fig. 1 gezeigte Betriebsposition 102′ aufgeblasen.

Ein Temperatursensor 88 ist an der Aufblasvorrichtung 110 angebracht, und ist elektrisch mit dem Controller 24 ver­ bunden. Der Temperatursensor 88 liefert ein elektrisches Signal an den Controller 24, das die Temperatur der Auf­ blasvorrichtung 110 anzeigt.

Eine elektrisch gesteuerte Belüftungs- bzw. Ventil- bzw. Zumeßeinrichtung 120, wie zum Beispiel ein Ventil, ist betriebsmäßig mit dem Reaktionsbehälter 103 verbunden und ist elektrisch mit dem Controller 24 verbunden. Der Controller 24 steuert die Belüftungseinrichtung 120, um die Gasmenge zu steuern, die durch die Belüftungseinrich­ tung strömt, wodurch der Druck des Gases in dem Airbag 102 gesteuert wird. Der Controller 24 steuert die Belüf­ tungseinrichtung 120 ansprechend auf die Sensoren 22.

Die Aufblasströmungsmittelquelle 110 sieht eine vorbe­ stimmte Gasmenge vor, auf die hier als 100% des mögli­ chen Gases Bezug genommen wird. Der Controller 24 steuert die Belüftungseinrichtung 120, um einen Teil des Gases von dem Airbag weg zu belüften. Die Menge von Aufblas­ strömungsmittel, die von dem Airbag 102 durch die Belüf­ tungseinrichtung 120 weggeleitet wird, wird durch das Ausmaß bestimmt, in dem die Belüftungseinrichtung 120 geöffnet wird, und zwar ansprechend auf das Steuersignal von dem Controller 24. Fachleute werden bemerken, daß die Steuerung der Gasmenge in dem Airbag 102 auf andere Arten erreicht werden kann, wie zum Beispiel durch Vorsehen einer Vielzahl von Aufblasströmungsmittelquellen und durch Steuern der Anzahl der betätigten Quellen.

Der Controller 24 ist ebenfalls elektrisch mit Sitzgurt­ steuerungen 124, wie zum Beispiel einem Sitzgurtlastbe­ schränker verbunden. Der Controller 24 steuert die Sitz­ gurtsteuerungen 124 ansprechend auf die Ausgangsgrößen von den Sensoren 22.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 weist der Control­ ler 24, der vorzugsweise ein Mikrocomputer ist, einen Speicherort 140 auf, um eine Nachschautabelle (look-up table) 142 zu speichern. Die Nachschlagtabelle ist in eine Vielzahl von Insassenpositionsbereichen 144 und eine Vielzahl von Insassengewichtsbereichen 146 unterteilt. Im Hinblick auf die Insassenpositionsbereiche 144, und zwar zu Zwecken der Diskussion, ist der Abstand zwischen der Einsatztür oder -abdeckung 150 der Airbaganordnung 100 und dem Sitz 32, wenn er an seinem hintersten aufrechten Ort ist, d. h. der maximale antizipierte Abstand, in vier Bereiche eingeteilt. Falls der Insasse in einem ersten Bereich zwischen einem Null-Abstand, d. h. gegen die Tür 150 der Airbaganordnung 100, und ungefähr 10% des maxi­ malen Abstands ist, sagt man, daß der Insasse in einem ersten mit I bezeichneten Positionsbereich ist. Wenn der Insasse in einer Position größer als ungefähr 10% und nicht mehr als ungefähr 30% des maximalen antizipierten Abstands von der Tür 150 ist, ist der Insasse in dem Positionsbereich II. Wenn der Insasse in einer Position größer als ungefähr 30% und nicht mehr als ungefähr 60% des maximalen antizipierten Abstands von der Tür 150 ist, ist der Insasse in einem Positionsbereich III. Wenn der Insasse in einer Position größer als ungefähr 60% des maximalen antizipierten Abstands von der Tür 150 ist, ist der Insasse in einem Insassenpositionsbereich IV.

Das Insassengewicht ist zum Zwecke der Diskussion in vier Gewichtsbereiche zwischen einem Null-Gewicht und einem maximalen vorbestimmten Gewicht unterteilt. Ein Insasse, der mehr als das maximale vorbestimmte Gewicht wiegt, wird gekennzeichnet als in dem maximalen Gewichtsbereich zu sein. Wenn ein Insassengewicht zwischen Null und unge­ fähr 25% des maximalen vorbestimmten Gewichtswerts ist, sagt man, daß der Insasse in dem Insassengewichtsbereich I ist. Wenn das Insassengewicht größer als ungefähr 25% und nicht mehr als ungefähr 50% des maximalen vorbe­ stimmten Gewichts ist, sagt man, daß das Insassengewicht in dem Insassengewichtsbereich II ist. Wenn das Insassen­ gewicht größer als ungefähr 50% und nicht mehr als un­ gefähr 75% des maximalen vorbestimmten Gewichts ist, sagt man, daß das Insassengewicht in dem Insassenge­ wichtsbereich III ist. Wenn das Insassengewicht größer als ungefähr 75% des maximalen vorbestimmten Gewichts ist, sagt man, daß das Insassengewicht in dem Insassen­ gewichtbereichs IV ist.

Die vier Insassengewichtsbereiche und Positionsbereiche bilden eine 4×4 Matrix, die 16 Insassencharakteri­ sierungsblöcke vorsieht, die mit A-P bezeichnet sind.

Diese 16 Insassencharakterisierungsblöcke sind in drei Steuerzonen gruppiert. Blöcke D, H, L, P und O sind als eine tiefe bzw. niedrige Steuerzone 150 bezeichnet. Blöcke C, G, J, K, M und N sind als eine mittlere Steuer­ zone 154 bezeichnet. Blöcke A, B, E, F und I sind als eine hohe Steuerzone 158 bezeichnet. Die Steuerzonen 150, 154, 158 werden von dem Controller 24 verwendet, um die Belüftungseinrichtung 120 zu steuern.

Diese Steuerzonen basieren auf dem Druckbetrag, der in dem Airbag 102 erforderlich ist, um den Insassen zurück­ zuhalten durch Disipieren der kinetischen Energie des Insassen während eines Zusammenstoßereignisses und auf den Betrag des Abstands hin, der für den Airbag 102 ver­ fügbar ist, um die nach vorne gerichtete Bewegung des Insassen anzuhalten, bevor der Insasse auf dem Armaturen­ brett 82 aufschlägt. Während eines Zusammenstoßereignis­ ses besitzt der Insasse eine kinetische Energie gleich 1/2mv². M ist die Masse des Insassen und v ist die Ge­ schwindigkeit, mit der sich der Insasse relativ zu dem Fahrzeuginneren bewegt. V ist eine Funktion der Zusam­ menstoßstärke und macht eine dynamische Bestimmung von dem Zusammenstoßsensorausgangssignal erforderlich. Die Position und das Gewicht des Insassen können kontinuier­ lich überwacht werden, um es der Belüftungseinrichtung 120 zu ermöglichen, eingestellt zu werden, und zwar vor dem Auftreten eines Zusammenstoßereignisses.

Die Arbeit, die erforderlich ist, um einen Insassen wäh­ rend eines Zusammenstoßereignisse zurückzuhalten, ist gleich der kinetischen Energie des Insassen. Arbeit ist definiert als Kraft mal Weg. Kraft ist die durch das Rückhaltesystem angelegte Kraft, und Weg ist der Abstand, über den die Kraft angelegt werden kann. Die Matrix der Fig. 3 zieht sowohl Gewicht als auch Abstand in Betracht und errichtet drei gesonderte Airbagdrücke. Durch Auswäh­ len eines erforderlichen bzw. gewünschten Airbagdrucks auf der Grundlage von Messungen und Bestimmungen, die vor dem Auftreten eines Zusammenstoßereignisses gemacht wur­ den, wird die Belüftungseinrichtung vor einem Fahrzeug­ zusammenstoß eingestellt. Der Matrixansatz gestattet eine Einfachheit bei der Datenmanipulation, um einen Steuer­ wert zu errichten.

Wenn ein Gewicht und eine Position des Insassen den In­ sassen in die niedrige bzw. tiefe Steuerzone 150 plazie­ ren, wird die Belüftungseinrichtung um einen ersten Be­ trag geöffnet, um eine erste Gasmenge, wie zum Beispiel ungefähr 50% des möglichen Gases, zu belüften. Wenn ein Gewicht und eine Position des Insassen ihn in die mitt­ lere Steuerzone 154 plazieren, wird die Belüftungsein­ richtung um einen zweiten Betrag geöffnet, um eine zweite Gasmenge zu belüften, wie zum Beispiel ungefähr 25% des möglichen Gases. Falls ein Gewicht und eine Position des Insassen ihn in die hohe Steuerzone 158 plazieren, schließt der Controller die Belüftungseinrichtung, um nicht irgendeinen Teil des Gases zu belüften.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 bis 9 wird der erfin­ dungsgemäße Steuerprozeß besser verstanden. Der Steuer­ prozeß beginnt im Schritt 200, der bei dem Einschalten des Fahrzeugs auftritt. Im Schritt 200 werden alle in­ ternen Zustände des Controllers 24 auf vorbestimmte An­ fangswerte eingestellt. Der Controller schreitet zum Schritt 202 fort, in dem eine Feststellung bzw. Bestim­ mung gemacht wird, ob der Insasse seinen Sitzgurt ange­ schnallt hat. Dies wird bestimmt durch den Controller 24, der den Sitzgurtschnallensensor 60 überwacht. Falls die Bestimmung im Schritt 202 bejahend ist, speichert der Prozeß die Information im Speicher für eine spätere Ver­ wendung und schreitet dann zum Schritt 204 fort, in dem der Controller 24 den Insassengewichtssensor oder -waage 70, den Sitzrückenneigungssensor 36 und den Gurtauszugs­ sensor 64 abtastet. Die abgetasteten Werte werden in einem internen Speicher des Controllers 24 für eine spä­ tere Verwendung gespeichert.

Im Schritt 206 bestimmt der Controller 24 den Gewichts­ bereich, in den das Gewicht des Insassen fällt. Um den Gewichtsbereich des Insassen zu bestimmen, folgt der Con­ troller 24 einem Prozeß, der durch den Schritt 208 der Fig. 4 bezeichnet ist, und in größerer Einzelheit in Fig. 5 gezeigt ist. Im Schritt 210 liest der Controller den Sitzneigungswinkelwert, der im Speicher gespeichert wur­ de, und zwar früher im Schritt 204. Das gemessene Gewicht des Insassen ,auf den Sitz, wie es von dem Gewichtssensor 70 "gesehen" wird, steht in funktionaler Beziehung mit dem Neigungswinkel des Rückenteils 40 des Sitzes 32. Wenn der Sitzneigungswinkel zu einer zurückneigenden Position erhöht wird, wird mehr Gewicht des Insassen auf den Sitz­ rücken 40 des Sitzes 32 übertragen. Der Gewichtsübertrag spiegelt sich in einer verringernden Auslesung von dem Gewichtssensor 70 wieder. Durch Verwenden von empirisch bestimmten Daten auf der Grundlage eines Testens von vie­ len Insassen mit unterschiedlichen Gewichten und Höhen durch Berücksichtigen von unterschiedlichen Neigungswin­ keln des Sitzrückens 40, werden Gewichtskompensations­ werte für alle Sitzneigungswinkel in dem Controller 24 gespeichert.

Das Gewicht des Insassen kann ebenfalls bestimmt werden unter Verwendung des Gurtauszugs. Wie bei dem Insassen­ gewichtssensor 70 wird der Wert des Gurtauszugssensors 64 funktional mit dem Neigungswinkel des Sitzrückens 40 in Beziehung stehen. Wiederum liefert empirisches Testen Gewichtskompensationswerte für Gurtauszug, und zwar auf Grundlage des Neigungswinkels des Rückenteils 40 des Sitzes 32.

Im Schritt 214 liest der Controller 24 die Kompensations­ werte, die von dem gemessenen Neigungswinkel des Sitz­ rückens 40 abhängen. Im Schritt 216 wird der Wert des Gewichtssensors 70 und der Wert des Gurtauszugssensors 64, die im Schritt 204 gespeichert wurden, durch den Controller 24 gelesen. Im Schritt 220 werden die Werte der Sitzwaage oder -gewichtssensor 70 und der Wert des Gurtauszugssensors 64 unter Verwendung der im Schritt 214 gelesenen Kompensationswerte eingestellt.

Im Schritt 224 wird das tatsächliche Gewicht des Insassen auf zwei gesonderte Arten berechnet. Zuerst wird das Ge­ wicht des Insassen auf der Grundlage des kompensierten Werts des Gewichtsensors 70 berechnet. Zweitens wird das Gewicht des Insassen berechnet, und zwar abhängig von dem kompensierten Sitzgurtauszugswert. Fachleute werden ver­ stehen, daß die zwei Gewichtswerte entweder berechnet werden können unter Verwendung einer vorbestimmten For­ mel, oder durch Verwendung von Nachschautabellen bestimmt werden können. Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbei­ spiel sind die im Schritt 224 bestimmten Gewichtswerte die in Fig. 3 gezeigten Gewichtsbereiche. Die zwei ge­ machten Bestimmungen sind Bestimmungen dahingehend, wel­ cher der vier Gewichtsbereiche das Gewicht des Insassen umfaßt.

Im Schritt 226 wird eine Feststellung gemacht, ob die zwei berechneten Gewichtswerte, d. h. Gewichtsbereiche, in Übereinstimmung sind. Falls die Festellung bejahend ist, schreitet der Prozeß zum Schritt 228 fort, in dem der Gewichtsbereich des Insassen in den Speicher des Con­ trollers 24 ausgegeben und gespeichert wird, und zwar für eine spätere Verwendung in der Nachschautabelle der Fig. 3. Falls die Feststellung im Schritt 226 negativ ist, schreitet der Prozeß zum Schritt 230 fort, in dem ein Mitteln der zwei bestimmten bzw. festgestellten Gewichts­ bereiche errichtet wird, oder ein Gewichtsbereich auf der Grundlage von Priorität bzw. Vorrang von Sensoren ausge­ wählt wird.

Falls die Gewichtsbestimmung bzw. -feststellung auf der Grundlage des Gewichtssensors 70 ist, daß der Insasse im Bereich IV ist, und die Gewichtsbestimmung auf der Grund­ lage des Gurtauszugssensors 64 ist, daß der Insasse im Gewichtsbereich II ist, wird ein Mittelwert des Gewichts­ bereichs III im Schritt 230 errichtet und im Schritt 228 ausgegeben. Falls jedoch die Gewichtsbestimmung auf der Grundlage des Gewichtssensors 70 ist, daß das Insassenge­ wicht im Bereich IV ist, und die Gewichtsbestimmung auf der Grundlage des Gurtauszugssensors 64 ist, daß das In­ sassengewicht im Bereich III ist, wird der Bestimmung des Gewichtssensors 70 Priorität gegeben, als wahrscheinli­ cher korrekt zu dein. In einer derartigen Situation würde der Gewichtsbereich IV im Schritt 228 ausgegeben werden, um das Gewicht des Insassen im Bereich IV festzusetzen. Immer wenn der Berechnungsschritt 224 bestimmt, daß die Gewichtsbereiche unterschiedlich, aber benachbarte Ge­ wichtsbereiche sind, wird dem Gewichtssensor 70 immer Priorität gegeben, wahrscheinlicher korrekt zu sein.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 4, nachdem der Ge­ wichtsbereich bestimmt bzw. festgestellt wurde, schreitet der Prozeß zum Schritt 240 fort, in dem der Controller 24 die Insassenpositionssensoren 80, 84, 86 abtastet und die abgetasteten Werte werden in einem internen Speicher des Controllers 24 für eine spätere Verwendung gespeichert. Der Prozeß schreitet zum Schritt 242 fort, indem der Sitzgurtauszugssensor 64, der Sitzpositionssensor 30 und die Sitzneigungssensoren 36 abgetastet werden und die abgetasteten Werte werden in einem internen Speicher des Controllers 24 für eine spätere Verwendung gespeichert. Im Schritt 246 wird der Insassenpositionsbereich bestimmt bzw. festgestellt. Um den Positionsbereich zu bestimmen, in dem der Insasse sich befindet, folgt der Controller 24 mehreren durch Schritt 248 der Fig. 4 bezeichneten Pro­ zeßschritte, die in größerer Einzelheit in Fig. 6 gezeigt sind.

Unter Bezugnahme auf Fig. 6 werden die Werte der Ultra­ schallsensoren 80, 84, 86, die im Schritt 240 gespeichert wurden, aus dem Speicher im Schritt 252 durch den Con­ troller 24 gelesen. Der insassenpositionsbereich relativ zu der Einsatztür 150 des Airbagsystems 100 wird im Schritt 256 von jedem der drei Sensoren 80, 84, 86 be­ stimmt. Eine Bestimmung wird im Schritt 260 gemacht, ob die Positionsbereiche, die von den drei unabhängigen Sensoren bestimmt wurden, in Übereinstimmung sind.

Falls die Bestimmung im Schritt 260 bejahend ist, wird ein Wert des Insassenpositionsbereichs im Schritt 266 ausgegeben. Falls die Bestimmung im Schritt 260 negativ ist, schreitet der Prozeß zum Schritt 270 fort, in dem der Controller 24 den Gurtauszugssensor 64 liest. Eine Insassenposition auf der Grundlage des Gurtauszugs muß kompensiert werden, und zwar ansprechend auf die Sitz­ neigung und Sitzposition. Um kompensierte Werte zur Speicherung in einer Nachschautabelle (look-up table) zu erhalten, werden mehrere Abtastungen bzw. Versuche mit Insassen, die in unterschiedlichen Positionen auf einem Fahrzeugsitz sitzen, gemacht, wobei der Sitz in unter­ schiedliche Positionen bewegt wird und mit unterschied­ lichen Neigungen positioniert ist. Der Controller be­ stimmt den Insassenpositionsbereich aus dem kompensierten Gurtauszugswert, und zwar vorzugsweise von einer Nach­ schautabelle. Der bestimmte Insassenpositionsbereich von dem kompensierten Gurtauszug wird in den Speicher des Controllers 24 ausgegeben und darin gespeichert, und zwar wie der Insassenpositionsbereichswert im Schritt 266. Der Insassenpositionsbereich auf der Grundlage von entweder den Ultraschallsensoren oder dem Gurtauszug kann entweder berechnet werden oder unter Verwendung einer Nach­ schlagtabelle erhalten werden.

Nachdem der Insassengewichtsbereich bestimmt wurde und der Insassenpositionsbereich bestimmt wurde, schreitet der Prozeß zu einem Steuerprozeß (bezeichnet als "A") fort, um die Belüftungseinrichtung zurecht zu schneiden bzw. anzupassen oder zu steuern, um seinerseits den Druck in dem Airbag 102 zu steuern. Das Steuern der Menge von Aufblasströmungsmittel steuert den Druck des Strömungs­ mittels in dem Airbag 102. Der Aufblasdruck des Airbags 102 beeinträchtigt das Ansprechen des Airbags auf den Insassen, und zwar während eines Fahrzeugzusammenstoß­ zustands.

Der Prozeß schreitet zum Schritt 300 fort, wie in Fig. 7 gezeigt ist, indem der Insassenpositionsbereich und der Insassengewichtsbereich gelesen werden. Unter Verwendung des Insassenpositionsbrereichs (Schritt 302) und des In­ sassengewichtsbereichs (Schritt 304) wird ein Insassen­ charakterisierungsblock ausgewählt oder aus der Matrix (Fig. 3) bestimmt. Es sei angenommen, daß ein Insasse in einem Gewichtsbereich III und einem Positionsbereich II ist. Der Insasse würde dann in dem Insassencharakterisie­ rungsblock G der in der Fig. 3 gezeigten Matrix sein, der in die mittlere Steuerzone 154 fällt. Andere Faktoren in dem System können einen ausgewählten oder bestimmten Steuerzonenort eines Insassens auf der Matrix der Fig. 3 von einem Ort zu einem anderen Ort bewegen.

Im Schritt 306 liest der Controller 24 die Sensoren, die eine ausgewählte oder bestimmte Steuerzone für den In­ sassen modifizieren können. Ein derartiger Zonenmodifi­ ziersensor kann der Temperatursensor 88 sein. Wenn der Temperatursensor abfühlt, daß die Aufblasvorrichtung 110 kälter als ein vorbestimmter Wert, wie zum Beispiel -10°F ist, ist es bekannt, daß die Ausgabe von der Auf­ blasströmungsmittelquelle normalerweise niedriger sein würde. Deshalb, in einer derartigen kalten Umgebung ist es erforderlich, mehr Aufblasströmungsmittel an den Airbag zu liefern. Deshalb, falls die Temperatur als -10°F oder weniger abgefühlt wird, verschiebt der Con­ troller 24 den ausgewählten oder bestimmten Insassen­ charakterisierungsblock einen Block nach links, wie in Fig. 3 gezeigt ist.

In dem obigen Beisiel, in dem bestimmt wird, daß der In­ sasse im Block G ist, was eine mittlere Steuerzone zur Folge hat, würde der Controller den Insassencharakte­ risierungsblock zum Block F verschieben, der in der höch­ sten Steuerzone 158 ist. Dies würde zur Folge haben, daß mehr Gas dem Airbag 102 während des Aufblasens zur Ver­ fügung gestellt wird. Ähnlich, falls eine hohe Aufblas­ vorrichtungstemperatur abgefühlt wird, würde der Control­ ler 24 den Insassencharakterisierungsblock einen nach rechts verschieben, was eine Steuerzonenverschiebung zur Folge haben kann.

Ein weiterer in Betracht gezogener Zonenmodifizierer ist die Aufprallgeschwindigkeit. Die Aufprallgeschwindigkeit wird bestimmt durch Integrieren des Ausgangssignals von dem Beschleunigungsmesseraufprallsensor 90. Wenn die be­ stimmte Aufprallgeschwindigkeit ansteigt, ist es erfor­ derlich, mehr Gas zu haben, das den Airbag aufbläst. Für niedrige Aufprallgeschwindigkeiten ist es erforderlich, weniger Gas zu haben, das den Airbag aufbläst. Es sei angenommen, daß bestimmt wird, daß der Insasse in dem Insassencharakterisierungsblock G ist. Falls die Auf­ prallgeschwindigkeit unter einem ersten vorbestimmten Niveau ist, das eine Grenze eines Niedrigintensitäts- oder Niedriggeschwindigkeitsaufprall definiert, würde der Controller den Insassencharakterisierungsblock zum Block H verschieben. Dies würde zur Folge haben, daß weniger Gas zur Verfügung gestellt wird, um den Airbag 102 aufzu­ blasen. Falls die Aufprallgeschwindigkeit größer als ein zweites vorbestimmtes Niveau ist, das eine Grenze eines Hochintensitäts- oder Hochgeschwindigkeitsaufpralls de­ finiert, würde der Controller den Insassencharakterisie­ rungsblock zum Block F verschieben. Dies würde zur Folge haben, daß mehr Gas zur Verfügung gestellt wird, um den Airbag 102 aufzublasen.

Der Sitzgurtschnallensensor 60 kann ebenfalls als ein Zonenmodifizierer verwendet werden. Es sei angenommen, daß das Insassengewicht und -position ohne Verwendung einer Gurtauszugsmessung bestimmt wurden. Abhängig von dem Insassencharakterisierungsblock, in den der Insasse fällt, kann es erforderlich sein, den Druck in dem Airbag 102 zu erhöhen. Es sei bemerkt, daß ein nicht-ange­ schnallter Zustand eine Verschiebung nach oben von einem Block in der Steuermatrix der Fig. 3 zur Folge haben würde. Es sei angenommen, daß ein bestimmter Insassen­ charakterisierungsblock eines Insassens J ist. Falls der Insasse nicht seinen Sitzgurt trägt, d. h. die Schnalle bzw. die Verschlußeinrichtung nicht geschlossen bzw. an­ geschnallt ist, würde der Controller den Charakterisie­ rungsblock einen nach oben zum Block F verschieben. Dies würde die Steuerzone von der mittleren Zone zu der hohen Zone bewegen.

Im Schritt 308 führte der Controller 24 eine Bestimmung durch, ob oder nicht eine Steuerzonenverschiebung not­ wendig ist, und zwar von den im Schritt 306 gelesenen Werten der Zonenmodifizierer. Im Schritt 312 wird eine tatsächliche Steuerzone bestimmt, wobei berücksichtigt wird, ob oder nicht eine Steuerzonenverschiebung erfor­ derlich ist. Wurde einmal die Steuerzone im Schritt 312 bestimmt, verwendet der Controller den bestimmten Steuer­ zonenwert, um die Belüftungseinrichtung 120 zu steuern, die ihrerseits den Druck in den Airbag steuert, und zwar auf das Auftreten eines Fahrzeugzusammenstoßzustands bzw. Fahrzeugaufprallzustands hin. Es sei ebenfalls be­ merkt, daß der Controller 24 die Sitzgurtsteuerungen 124 auf das Auftreten eines Fahrzeugzusammenstoßzustands hin steuern kann. Fachleute werden verstehen, daß dies ein kontinuierlicher Steuerprozeß ist. Sind einmal die Steu­ erwerte im Schritt 314 eingestellt, kehrt der Prozeß zum Schritt 202 zurück. Abhängig von Veränderungen in den Sensorausgangsgrößen können sich die Steuerwerte bezüg­ lich der Zeit ändern oder nicht ändern.

Ein besonderer Typ von Sitzgurtsteuerung 124 ist ein Lastbeschränker. Der Betrag von Last, die der Lastbe­ schränker in dem Sitzgurt gestattet, wird vorzugsweise in drei gesondere Steuerzonen, nämlich eine niedrige bzw. tiefe Last, eine mittlere Last und eine hohe Last ähnlich zu den in Fig. 3 gezeigten, unterteilt. Andere in Be­ tracht gezogene Sitzgurtsteuerungen 124 umfassen eine Höhenverstellvorrichtung für einen D-Ring und eine Sitz­ gurtvorspannungsvorrichtung.

Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 4, falls die Bestim­ mung im Schritt 202, ob der Insasse seinen Sitzgurt an­ geschnallt hat, negativ ist, schreitet der Prozeß zum Schritt 340 fort. Im Schritt 340 wird der Sitz Insassen­ gewichtssensor 70 abgetastet und der Sitzneigungssensor 36 wird abgetastet. Wie im Schritt 204 werden diese abge­ tasteten Lesungen in einem Speicher gespeichert, der dem Controller 24 intern ist, und zwar für eine spätere Ver­ wendung in dem Steuerprozeß. Der Prozeß schreitet dann zum Schritt 344 fort, in dem das Insassengewicht bestimmt wird. Die Bestimmung des Insassengewichts, wenn der Sitz­ gurt nicht angeschnallt ist, macht eine Vielzahl von Schritten, die durch den Schritt 346 der Fig. 4 angezeigt wird und in größerer Einzelheit in Fig. 8 gezeigt werden, erforderlich.

Unter Bezugnahme auf Fig. 8 liest im Schritt 348 der Con­ troller 24 die Werte der Ultraschallsensoren 80, 84, 86 und den Wert der Sitzneigung, wie er von dem Sensor 36 abgefühlt wurde. Diese Werte werden in dem internen Spei­ cher des Controllers 24 gespeichert. Auf der Grundlage der Ultraschallwerte vom Schritt 348 berechnet der Con­ troller 24 im Schritt 352 das Insassengewicht. Die Ge­ wichtsbestimmung im Schritt 352 ist ein Gewichtsbereich. Dieser Wert kann entweder berechnet werden oder kann aus einer Nachschautabelle bestimmt werden, und zwar auf der Grundlage von Abtastungen bzw. Tests von mehreren Insas­ sen auf dem Fahrzeugsitz und unterschiedlichen Sitznei­ gungen.

Im Schritt 356 liest der Controller 24 den gespeicherten Wert von dem Gewichtssensor 70. Der im Schritt 356 von dem Gewichtssensor gelesene Wert wird kompensiert oder eingestellt, und zwar im Schritt 360 durch die Lesungen der Neigung des Sitzrückens 40, wie sie durch den Nei­ gungssensor 36 abgefühlt wurde. Wie oben diskutiert wur­ de, steht das von dem Gewichtssensor 70 gemessene Gewicht in funktionaler Abhängigkeit von der Neigung des Sitz­ rückens 40. Die Gewichtsbestimmung im Schritt 360 ist ein Gewichtsbereich.

Im Schritt 370 wird eine Bestimmung gemacht, ob der im Schritt 352 bestimmte insassengewichtsbereich gleich der kompensierten Gewichtsbereichsbestimmung im Schritt 360 ist. Falls die Bestimmung im Schritt 370 bejahend ist, schreitet der Prozeß zum Schritt 374 fort, in dem der Insassengewichtsbereich ausgegeben und in einem internen Speicher innerhalb des Controllers 24 gespeichert wird. Falls die Bestimmung im Schritt 370 negativ ist, schrei­ tet der Prozeß zum Schritt 376 fort, in dem der mittlere oder Prioritäts-Gewichtsbereich des Insassen bestimmt wird. Unter erneuter Bezugnahme auf Fig. 3, falls der im Schritt 352 bestimmte insassengewichtsbereich der Ge­ wichtsbereich II ist, und der im Schritt 360 bestimmte Gewichtsbereich der Gewichtsbereich IV ist, würde der mittlere Gewichtsbereich III im Schritt 376 bestimmt werden und zum Schritt 374 ausgegeben werden. Falls die im Schritt 352 und im Schritt 360 bestimmten Gewichts­ bereiche in benachbarten Blöcken sind, wird dem Ge­ wichtsbereich auf der Grundlage des Gewichtsensors Prio­ rität gegeben, und der im Schritt 360 bestimmte Gewichts­ bereich würde im Schritt 374 ausgegeben werden.

Zum Beispiel, falls der Insassengewichtsbereich als der Gewichtsbereich III bestimmt wird, wie im Schritt 352 be­ stimmt wurde, und der Insassengewichtsbereich, wie er im Schritt 360 bestimmt wurde, der Gewichtsbereich IV ist, wird die Gewichtsbestimmung unter Verwendung des Ge­ wichtssensor 70, d. h. dem Gewichtsbereich IV Priorität bzw. der Vorzug gegeben. Der Gewichtsbereich IV wird des­ halb ausgegeben und im Speicher im Schritt 374 gespei­ chert. Ist einmal der insassengegewichtsbereich im Schritt 374 errichtet, schreitet der Prozeß zum Schritt 390 (Fig. 4) fort.

Im Schritt 390 werden die drei Ultraschallsensoren 80, 84, 86 abgetastet und ihre abgetasteten Werte werden in einem internen Speicher des Controllers 24 für eine spä­ tere Verwendung gespeichert.

Der Prozeß schreitet zum Schritt 394 fort, in dem der Sitzpositionssensor 30 und der Sitzneigungssensor 36 abgetastet werden und die Abtastwerte für eine spätere Verwendung gespeichert werden. Im Schritt 396 wird die Insassenposition bestimmt. Die Bestimmung des Schritts 396 macht mehrere Prozeßschritte erforderlich, die als Schritt 398 der Fig. 4 bezeichnet sind, und die in grö­ ßerer Einzelheit in Fig. 9 gezeigt sind.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 schreitet der Prozeß zum Schritt 400 fort, in dem die gespeicherten Werte der Ultraschallsensoren 80, 84 und 86 gelesen werden. Im Schritt 402 werden die Insassenpositionsbereiche geson­ dert für jede der Ultraschallesungen bestimmt. Im Schritt 408 wird eine Bestimmung gemacht, ob die im Schritt 402 bestimmten Insassenpositionsbereiche dieselben sind. Falls die Bestimmung bejahend ist, wird der Positions­ bereichswert im Schritt 410 ausgegeben und für eine spä­ tere Verwendung gespeichert. Falls die Bestimmung im Schritt 408 negativ ist, wird der gemittelte bzw. mittle­ re oder Prioritäts-Positionsbereich im Schritt 414 be­ stimmt. Falls die bestimmten Positionsbereiche einen Block dazwischen besitzen, wird der gemittelte bzw. mitt­ lere Bereich ausgewählt. Falls die Blöcke benachbart sind, wird einer Positionsbestimmung auf der Grundlage der Rückensensoren 84 Priorität gegeben. Der bestimmte Positionsbereich wird im Schritt 410 ausgegeben und in einem internen Speicher des Controllers 24 für eine spä­ tere Verwendung gespeichert.

Nachdem der Gewichtsbereich und der Positionsbereich für den Insassen unter Verwendung der Schritte 340-414 be­ stimmt wurden, schreitet der Prozeß zum Schritt 300 fort und der Steuerprozeß wird auf die exakte Art und Weise vollendet, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 7 be­ schrieben wurde.

Die Erfindung wurde im Hinblick auf eine gleichmäßig un­ terteilte, zwei-dimensionale Matrix von Insassencharakte­ risierungsblöcken A-P, wie in Fig. 3 gezeigt ist, be­ schrieben. Die Erfindung ist nicht auf diese Anordnung beschränkt. Ebenfalls wurde die Erfindung im Hinblick auf eine in der Fig. 3 gezeigte Matrix beschrieben, die die Insassenposition und das Insassengewicht als die zwei Meßparameter besitzt, die verwendet werden, um eine Steu­ erzone zu bestimmen. Die Erfindung ist nicht auf diese Anordnung beschränkt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 10-14 werden weitere Aus­ führungsbeispiele der vorliegenden Erfindung erklärt.

Zuerst unter Bezugnahme auf die Fig. 10 sind Steuercha­ rakterisierungsblöcke A-P in einer Matrix gezeigt, in der die Steuercharakterisierungsblöcke eine gleichförmige Größe besitzen. Der Unterschied zwischen dem Ausführungs­ beispiel der Fig. 10 und dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 besteht darin, daß (i) die Blöcke A-P nicht notwendi­ gerweise auf Insassencharakterisierungsparameter be­ schränkt sind und (ii) die gemessenen Parameter nicht auf die Insassenposition und das Insassengewicht beschränkt sind. Die in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 10 verwen­ deten Parameter werden generisch als ein erster Parameter und ein zweiter Parameter bezeichnet. Die Blöcke A-P wer­ den generisch als Steuercharakterisierungsblöcke bezeich­ net. Die Steuercharakterisierungsblöcke A-P sind in Steu­ erzonen von hoch, mittel und tief unterteilt. Auf der Grundlage der bestimmten Steuerzone von den gemessenen Parametern wird das Rückhaltesystem auf dieselbe Art und Weise, wie oben beschrieben, gesteuert.

Es sei bemerkt, daß eine Kombination von irgendwelchen von zwei der folgenden Parameter verwendet werden kann, um die X- und Y-Unterteilungen der Steuermatrix zu de­ finieren: (1) das Insassengewicht, (2) die Insassenpo­ sition, (3) die Insassenhöhe, (4) der Insassenumfang, (5) die Aufprallstärke, (6) die Temperatur, (7) die Sitzposi­ tion und/oder -neigung, (8) Geschwindigkeit des Fahrzeugs vor dem Zusammenstoß bzw. Aufprall, (9) bestimmte Stärke vor dem Aufprall unter Verwendung von Voraufprallabfüh­ len, d. h. Vorhersagen der Aufprallstärke unter Verwen­ dung von Radar, und (10) abgefühlte Aufprallrichtung, zum Beispiel unter Verwendung von Radar. Es sei ferner be­ merkt, daß der Sitzgurtschnallenzustand, d. h. der Sitz­ gurt ist befestigt oder nicht befestigt, als ein Matrix­ parameter verwendet werden kann.

Um die zusätzlichen Abfühlfunktionen zu erreichen, ist ein Insassenhöhensensor 502 in der Kopfraumauskleidung angebracht. Der Sensor 502 kann ein Ultraschallsensor sein, obwohl andere verwendet werden könnten. Der Sensor 502 ist betriebsmäßig mit dem Controller 24 verbunden. Ein Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 504 ist betriebsmäßig mit dem Controller 24 gekoppelt und sieht ein Signal vor, das die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt. Ein Radarsensor 506 ist betriebsmäßig mit dem Controller 24 verbunden. Der Radarsensor wird als ein vorhersagender Aufprallsen­ sor verwendet. Das Signal vom dem Radarsensor 506 wird verwendet, um die Zusammenstoßstärke und die Richtung des Aufpralls mit einem Ziel, d. h. einem Objekt auf einem Kollisionspfad mit dem Fahrzeug, vorherzusagen.

Unter Bezugnahme auf Fig. 11 definieren die ersten und zweiten Parameter eine Matrix, die unterteilt ist, um eine Vielzahl von nicht-gleichförmigen Steuercharakteri­ sierungsblöcken A-P zu bilden. Die ersten Parameterwerte, die die linken und rechten Grenzwerte definieren, varii­ eren für jeden zweiten Parameterwert. Die nicht-gleich­ förmigen Steuercharakterisierungsblöcke A-P sind in die drei Steuerzonen von hoch, mittel und tief unterteilt. Die Steuerung des Rückhaltesystems wird auf eine ähnliche Art und Weise erreicht, wie im Fall des Ausführungsbei­ spiels der Fig. 3. Es sei bemerkt, daß irgendeiner der anderen gemessenen Parameter, d. h. derjenigen, die nicht verwendet werden, um die ersten und zweiten Matrixpara­ meter zu definieren, verwendet werden können, um eine be­ stimmte Steuerzone auf eine ähnliche Art und Weise, wie oben beschrieben, zu modifizieren.

Unter Bezugnahme auf Fig. 12 ist ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel offenbart, bei dem eine Matrix nicht­ gleichförmige Steuercharakterisierungsblöcke besitzt mit Formen, die sich von denjenigen in Fig. 11 gezeigten, unterscheiden. Die Grenzlinien, die die Steuercharakte­ risierungsblöcke definieren, weisen nicht-parallele, lineare Grenzlinien auf. Die Steuercharakterisierungs­ blöcke A-M sind in drei Steuerzonen von hoch, mittel und tief unterteilt. Die Steuerung des Rückhaltesystems wird auf eine ähnliche Art und Weise wie in dem Ausführungs­ beispiel der Fig. 3 erreicht. Es sei bemerkt, daß irgend­ einer der anderen gemessenen Parameter, d. h. derjenigen, die nicht verwendet werden, um die ersten und zweiten Matrixparameter zu definieren, verwendet werden können, um eine bestimmte Steuerzone auf eine ähnliche Art und Weise, wie oben beschrieben, zu modifizieren.

Unter Bezugnahme auf Fig. 13 ist ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel offenbart, in dem eine Matrix nicht-gleich­ förmige Steuercharakterisierungsblöcke besitzt, und zwar mit Formen, die sich von denen in Fig. 11 und 12 gezeig­ ten unterscheiden. Die Grenzlinien, die die Steuercharak­ terisierungsblöcke definieren, weisen lineare und nicht­ lineare Linien auf. Die Steuercharakterisierungsblöcke A-N sind in drei Steuerzonen von hoch, mittel und tief unterteilt. Die Steuerung des Rückhaltesystems wird auf eine ähnliche Art und Weise wie in dem Ausführungsbei­ spiel der Fig. 3 erreicht. Es sei bemerkt, daß irgend­ einer der anderen gemessenen Parameter, zum Beispiel der­ jenigen, die nicht verwendet werden, um die ersten und zweiten Matrixparameter zu definieren, verwendet werden kann, um eine bestimmte Steuerzone auf eine ähnliche Art und Weise, wie oben beschrieben, zu definieren.

Unter Bezugnahme auf Fig. 14 ist ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel offenbart, in dem eine drei-dimensisonale Matrix Steuercharakterisierungsblöcke aufweist, die durch die drei gemessenen Parameter definiert sind. Es sei be­ merkt, daß irgendeiner der oben aufgezeigten Parameter für die Matrix verwendet werden kann. Zum Zwecke der Klä­ rung werden die Parameter als der erste Parameter, der zweite Parameter und der dritte Parameter bezeichnet. Ein Beispiel ist eine Matrix, die durch das Insassengewicht, die Insassenposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit de­ finiert wird. Die drei-dimensionalen Steuercharakteri­ sierungsblöcke würden ähnlich in drei gesonderte bzw. se­ parate Steuerzonen unterteilt. Es sei bemerkt, daß ir­ gendeiner der anderen gemessenen Parameter, d. h. derje­ nigen, die nicht verwendet werden, um die ersten, zweiten und dritten Matrixparameter zu definieren, verwendet wer­ den könnte, um eine bestimmte Steuerzone zu modifizieren. Die Steuerung des Rückhaltesystems würde ähnlich wie die oben beschriebene sein.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf bevorzugte Aus­ führungsbeispiele beschrieben. Modifikationen und Abwand­ lungen können durch das Lesen und Verstehen dieser Be­ schreibung bei anderen auftreten. Zum Beispiel wurde die Steuerung des Gasdrucks in dem Airbag 102 oder die Steue­ rung einer Sitzgurtsteuerung 124, wie zum Beispiel ein Lastbeschränker, ansprechend auf die bestimmte Steuerzone beschrieben. Es sei bemerkt, daß andere steuerbare Si­ cherheitseinrichtungen ansprechend auf die bestimmten Steuerzonen der vorliegenden Erfindung gesteuert werden können. Derartige Einrichtungen weisen eine Rückziehvor­ richtung oder D-Ringvorspannvorrichtungen, einstellbare Gurtbandklemmen, variabel gesteuerte Knieblockiervor­ richtungen und steuerbare Sitze auf. Steuerbare Sitze umfassen diejenigen, die sich steuerbar bewegen, um ein "Untertauchen" des Insassen zu verhindern, diejenigen, die variable Polster besitzen und diejenigen, die varia­ bel gesteuerte Energieabsorptionsteile besitzen. Zusätz­ lich zu der Steuerung des Belüftens eines Airbags, wie oben beschrieben, sei bemerkt, daß das Zündungstiming bzw. die Zündungszeitsteuerung gesteuert werden kann, daß Multi- oder Mehrratenaufblasvorrichtungen gesteuert wer­ den können, daß das Drosseln der Aufblasvorrichtung oder eines zugehörigen Diffusors gesteuert werden kann, und daß der Airbag ansprechend auf die bestimmte Steuerzone gezielt bzw. gerichtet werden kann. Jede der Matrizen wurde in drei Steuerzonen unterteilt. Jede Matrix kann selbstverständlich in irgendeine Anzahl von Steuerzonen unterteilt sein. Es ist beabsichtigt, alle derartigen Modifikationen und Abwandlungen zu umfassen, soweit sie innerhalb des Schutzumfangs der angefügten Patentan­ sprüche und den Äquivalenten davon fallen.

Zusammenfassend sieht die Erfindung folgendes vor:
Eine Vorrichtung zum Steuern eines Insassenrückhaltesy­ stems, wie zum Beispiel einem Airbag, weist Sensoren auf, um mindestens zwei Parameter abzufühlen, die eine Insas­ senrückhaltefunktion des Rückhaltesystems beeinträchtigen könnten. Die Sensoren sind mit einem Controller ver­ bunden. Ein Regulierventil ist mit einem Reaktionsbehäl­ ter bzw. Gegenkraftbehälter des Airbags verbunden, und wird durch ein Steuersignal von dem Controller gesteuert. Der Controller wählt eine von einer Vielzahl von diskre­ ten Steuerzonen aus, und zwar abhängig von den mindestens zwei abgefühlten Parametern, und stellt das Steuersignal zur Verfügung auf der Grundlage der ausgewählten einen der diskreten Steuerzonen.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Steuern eines Insassenrückhalte­ systems, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist:
Abfühlmittel zum Abfühlen von mindestens zwei Para­ metern, die eine Insassenrückhaltefunktion des Rück­ haltesystems beeinträchtigen bzw. beeinflussen kön­ nen;
Regulier- bzw. Regelungsmittel, die betriebsmäßig mit einer Insassenrückhalteeinrichtung des Insas­ senrückhaltesystems verbunden sind, um die Insassen­ rückhaltefunktion der Insassenrückhalteeinrichtung ansprechend auf ein Steuersignal zu regulieren bzw. zu regeln; und
Steuermittel, die betriebsmäßig mit den Abfühlmit­ teln und den Regulier- bzw. Regelungsmitteln ver­ bunden sind, um eine von einer Vielzahl von diskre­ ten Steuerzonen auszuwählen, und zwar abhängig von den mindestens zwei abgefühlten Parametern, und zwar zum Vorsehen des Steuersignals auf der Grundlage der ausgewählten einen der diskreten Steuerzonen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Steuermittel eine Nachschautabelle mit einer Matrix von Steuer­ charakterisierungsblöcken aufweisen.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 2, wobei die Insassencha­ rakterisierungsblöcke durch Grenzlinien definiert werden, so daß die Steuercharakterisierungsblöcke nicht gleichförmig sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 2, wobei mindestens einige der Grenzlinien linear sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, inbesondere Anspruch 2, wobei mindestens einige der Grenzlinien nicht-linear sind.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 2, wobei die Steuercharakteri­ sierungsblöcke gruppiert sind, um die Steuerzonen zu definieren.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 1, wobei jeder der abgefühlten Parameter aus unterschiedlichen von folgenden Para­ metern ausgewählt wird: (1) das Insassengewicht, (2) Insassenposition, (3) die Insassenhöhe, (4) der In­ sassenumfang, (5) die Zusammenstoßstärke, (6) die Temperatur, (7) die Sitzposition und/oder -neigung, (8) Vorzusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs, (9) bestimmte Vorzusammenstoßstärke und (10) abge­ fühlte Zusammenstoßrichtung.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 7, die ferner Zonenmodifizier­ mittel zum Modifizieren der ausgewählten einen der Steuerzonen aufweist, und zwar ansprechend auf einen Zonenmodifizierer.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 8, wobei die Zonenmodifizier­ mittel einen nicht-ausgewählten einen der folgenden Parameter aufweisen: (1) Insassengewicht, (2) In­ sassenposition, (3) die Insassenhöhe, (4) der Insas­ senumfang, (5) die Zusammenstoßstärke, (6) die Tem­ peratur, (7) die Sitzposition und/oder -neigung, (8) Vorzusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs, (9) bestimmte Vorzusammenstoßstärke und (10) abgefühlte Zusammenstoßrichtung.

10. Verfahren zum Steuern eines Insassenrückhaltesy­ stems, das folgende Schritte aufweist:
Abfühlen von mindestens zwei Parametern, die eine Insassenrückhaltefunktion des Rückhaltesystems be­ einflussen bzw. beeinträchtigen könnten;
Regulieren bzw. Regeln der Insassenrückhaltefunktion des Insassenrückhaltesystems, und zwar ansprechend auf ein Steuersignal; und
Auswählen von einer von einer Vielzahl von diskreten vorbestimmten Steuerzonen, und zwar abhängig von den mindestens zwei abgefühlten Parametern; und
Vorsehen des Steuersignals, und zwar auf der Grund­ lage der ausgewählten einen der diskreten Steuerzo­ nen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, das ferner den Schritt des Vorsehens einer Nachschautabelle mit einer Ma­ trix von Steuercharakterisierungsblöcken aufweist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 11, wobei die Steuercharak­ terisierungsblöcke durch Grenzlinien definiert sind, so daß die Steuercharakterisierungsblöcke nicht gleichförmig sind.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, inbesondere Anspruch 11, wobei die Steuerchakteri­ sierungsblöcke gruppiert sind, um die Steuerzonen zu definieren.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 10, wobei der Schritt des Vor­ sehens von jedem der abgefühlten Parameter folgenden Schritt aufweist: Auswählen von unterschiedlichen der folgenden Parameter: (1) Insassengewicht, (2) Insassenposition, (3) die Insassenhöhe, (4) der In­ sassenumfang, (5) die Zusammenstoßstärke, (6) die Temperatur, (7) die Sitzposition und/oder -neigung, (8) Vorzusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs, (9) bestimmte Vorzusammenstoßstärke und (10) abge­ fühlte Zusammenstoßrichtung.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 14, das ferner folgenden Schritt aufweist: Modifizieren der ausgewählten einen der Steuerzonen, und zwar ansprechend auf einen Zonenmodifizierer.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere Anspruch 15, wobei der Schritt des Mo­ difizierens einer Zone folgendes aufweist: Modifi­ zieren der Zone ansprechend auf einen nicht-ausge­ wählten einen der folgenden Parameter: (1) Insassen­ gewicht, (2) Insassenposition (3) die Insassenhöhe, (4) der Insassenumfang, (5) die Zusammenstoßstärke, (6) die Temperatur, (7) die Sitzposition und/oder -neigung, (8) Vorzusammenstoßgeschwindigkeit des Fahrzeugs, (9) bestimmte Vorzusammenstoßstärke und (10) abgefühlte Zusammenstoßrichtung.