WO2005092672A1 - Verfahren und vorrichtung zum ermitteln einer grösse, die charakteristisch ist für eine masse, die auf einer sitzfläche eines sitzes ruht - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum ermitteln einer grösse, die charakteristisch ist für eine masse, die auf einer sitzfläche eines sitzes ruht Download PDF

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WO2005092672A1
WO2005092672A1 PCT/EP2005/051381 EP2005051381W WO2005092672A1 WO 2005092672 A1 WO2005092672 A1 WO 2005092672A1 EP 2005051381 W EP2005051381 W EP 2005051381W WO 2005092672 A1 WO2005092672 A1 WO 2005092672A1
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WO
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seat
reliable
measurement signal
force sensor
msi
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Application number
PCT/EP2005/051381
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Inventor
Mathias BÜCHEL
Gerald Schicker
Gerd Winkler
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R21/00—Arrangements or fittings on vehicles for protecting or preventing injuries to occupants or pedestrians in case of accidents or other traffic risks
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining a size which is characteristic of a mass which rests on a seat surface of a seat, which is arranged in particular in a vehicle.
  • occupant restraint devices in modern motor vehicles, e.g. Front airbags, side airbags, knee airbags and curtain airbags.
  • Such occupant restraint devices are intended to provide the vehicle occupants with the best possible protection in the event of an accident. This can be achieved by adapting the deployment area of the occupant restraint to the vehicle occupants in the vehicle. The risk of injury to babies or toddlers in the event of an accident can be lower if the occupant restraint does not deploy.
  • occupant restraint devices should only be activated where there are actually occupants whose risk of injury is thereby reduced. In this way, unnecessarily high repair costs after the accident can be avoided. For these reasons it is important on the one hand to recognize the occupancy of a seat of the motor vehicle with an occupant and on the other hand also to classify this occupant with regard to its properties, for example with regard to its body weight.
  • the crash standard FMVSS 208 is receiving increasing attention. Numerous motor vehicle tool manufacturers. It specifies a classification of the respective vehicle occupants according to their weight so that, in the event of a collision, the activation of an occupant restraint may be adapted to the recognized person in a suitable manner.
  • a weight detection device for detecting a weight that is loaded on a vehicle seat of a motor vehicle.
  • First to fourth force sensors are assigned to the vehicle seat, each of which detects forces that act on certain areas of the seat surface of the seat.
  • the first to fourth force sensors are coupled on the one hand in the area of an underside of the seat cushion below the seat surface and on the other hand are coupled to the chassis of the motor vehicle. They are arranged so that they each capture the force that acts on the seat surface of the seat.
  • occupant protection devices such as airbags, curtain airbags, side airbags or the like, are activated in the event of an accident.
  • the object of the invention is to create a method and a device for determining a size which is characteristic of a mass which rests on a seat surface of a seat, by means of which the reliability of the determined size is recognized.
  • the invention is characterized by a method and a corresponding device for determining a size which is characteristic of a mass which rests on a seat surface of a seat, with the following steps.
  • An estimate of the size is determined as a function of at least one force which acts on the seat surface of the seat and which is detected by a force sensor.
  • the estimated value is recognized as reliable or not reliable depending on the vibration behavior of the measurement signal of the at least one force sensor.
  • the invention is based on the knowledge that the vibration behavior of the at least one force sensor is characteristic.
  • table is for the reliability of the estimate of the size.
  • the vibration behavior of the measurement signal is caused by body vibrations or movements of the occupant on the seat. If the position of the seat changes such that the estimated value is no longer reliable, the vibration behavior of the measurement signal also changes in a characteristic manner. In order to recognize whether the estimated value is reliable or not, no additional hardware expenditure, such as an additional sensor, is necessary.
  • the estimated value is recognized as reliable or not reliable depending on a measure for the amplitude of the vibrations of the measurement signal of the at least one force sensor.
  • the amplitude can be determined and evaluated particularly easily. This enables simple and precise detection of whether the estimated value is reliable or not.
  • it can also be advantageous to evaluate only predetermined spectral ranges of the oscillation of the measurement signal.
  • the estimated value is recognized as reliable or not reliable, depending on a time period of a predetermined change in the measure for the amplitude of the oscillation of the measurement signal of the at least one force sensor.
  • sporadic measurement errors in the measurement signal of the at least one force sensor can be eliminated, i.e. they do not change the statement as to whether the estimate is reliable or not.
  • the measurement signal of the force sensor of a Walsh transmission subjected to formation and the estimated value recognized as reliable or not reliable depending on a measure of sequence components of the Walsh-transformed signal is also referred to as the Walsh-Hadamard transformation. It is a discrete, orthogonal transformation. It is related to the Fourier transform. In contrast to the Fourier transformation, which is based on sine and cosine functions as basic functions from which the transformed signal is simulated, the basic functions in the Walsh transformation are square-wave signals. The basic functions can only take the values +1 and -1.
  • the Walsh transformation transforms the time range into a sequence range.
  • the measure for sequence components is formed by adding the amplitudes of predetermined sequences of the Walsh-transformed measurement signal. This is particularly simple and there is a high correlation to the reliable or non-reliable estimate.
  • Figure 2 shows a force sensor
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a program for determining a size that is characteristic of a mass that rests on a seat surface of a seat.
  • a seat 1 is arranged in a vehicle.
  • the seat has a seat 2 and a backrest 4.
  • a seat frame is formed in the seat 2, which is coupled to a holding device 6 via guide elements 5, 5a and is thus fastened in the vehicle.
  • the holding device 6 is preferably designed as a guide rail in which the seat 1 is guided and can thus be displaced along this guide rail. For example, the position of the seat can then be adjusted.
  • a vehicle interior in which the seat 1 is located has, for example, a projection with an edge 7.
  • the vehicle interior can also have a rear wall which has a further edge 8. If the seat is now correspondingly displaced along the holding device 6, it can come to rest against the edge 7, for example. Alternatively, it can come to rest on the further edge 8. He comes here, for example with its backrest 4 or with other parts of the seat, such as the seat frame in plant.
  • a first to fourth force sensor (9-12) are assigned to the seat 1. They are each mechanically coupled to the holding device 6 (FIG. 2) by means of a coupling device 16. On the other hand, the first to fourth force sensors 9 to 12 are coupled to a leaf spring 18 via the coupling device 16. The leaf spring 18 is coupled on the one hand to the coupling device 16 and on the other hand coupled to a housing element 20. The housing element 20 is fastened to a reference device 22, which is preferably part of a chassis of the vehicle. Furthermore, the first to fourth force sensors 9-12 are assigned a limiting element 24, which acts as an overload protection in the direction of pressure and tension with regard to the introduction of force indicated in the direction of arrow 32.
  • the coupling device 16 is assigned a sensor element 26, which detects, for example inductively or also capacitively, a deflection of the leaf spring 18 and whose measurement signal is therefore representative of the force acting on the leaf spring 18 and thus of the force acting on the holding device 6.
  • the force sensors 9-12 can alternatively also be suitably arranged directly in the seat, for example between the seat frame and the guide elements 5, 5a.
  • the force sensors 9 to 12 are arranged such that each individual force sensor detects the force that acts on the seat surface 2 in the area of one of the corners of the seat surface 2.
  • the force sensors 9-12 can also be designed differently and arranged differently. Furthermore, only one Force sensor or two, three or more than four force sensors can also be present.
  • a control device 28 is provided, which is designed to determine the size, which is characteristic of the mass that rests on the seat surface 2 of the seat 1, and thus also as a device for determining the size, which is characteristic of the mass, on the seat of the seat rests, can be designated. It is also preferably designed to determine an actuating signal for the ignition unit 30 of an airbag, which is assigned to the seat 1 and which is therefore an occupant restraint.
  • a program for determining the size that is characteristic of the mass that rests on the seat surface of the seat is stored in the control device 28 and is executed in the control device 28 during operation of the vehicle.
  • the program is explained in more detail below with the aid of the flow diagram in FIG. 3.
  • the program is started in a step S1, in which variables are initialized if necessary. For example, a counter CTR can be initialized. The start preferably takes place promptly when an engine of the internal combustion engine starts.
  • a step S2 measurement signals MSI, MS2, MS3, MS4 of the first to fourth force sensors 9-12 are detected, specifically at discrete times tO - tn.
  • tn has the value t7, i.e. eight values of the respective measurement signal MSI - MS4 are recorded.
  • a weight G is determined, which is characteristic of the mass that rests on the seat 2 of the seat 1.
  • the weight G becomes determined depending on the measurement signals MSI-MS4 of the first to fourth force sensors 9-12. This can be done particularly simply by adding a measured value of the first to fourth measurement signal MSI-MS4 in each case.
  • step S4 e.g. directly determine the mass that rests on the seat 2.
  • the measurement signals are subjected to a Walsh transformation and thus transformed from the time range into the sequence range of the Walsh transforms.
  • the corresponding sequences s are designated sO-sn.
  • the Walsh transform is a mapping related to the Fourier transform.
  • the basic function of the Walsh transformation is a Boolean function. It can only have the values 1 and -1.
  • the Walsh transformation is carried out by multiplying the measurement signal vector formed by measurement signal values by the Hadamard matrix.
  • B1 is an example of the Hadamard matrix for a Walsh transformation with a measurement signal vector with 8 discrete measurement signal values. The multiplication is done line by line.
  • block B2 the individual lines of the Hadamard matrix according to block B1 are shown as examples in signal form.
  • the zeroth sequence s0 of the respective Walsh transform represents their DC component.
  • the first sequence sl represents the fundamental oscillation.
  • the further sequences s2 - sn represent harmonics.
  • a first monitoring value UW1 is then determined by summing the amplitudes A of the transformed measurement signal MSI of the first force sensor 9 via its sequences sl-sn.
  • the sum can also be formed only over selected sequences s which are suitable are selected and are particularly characteristic of the reliability or non-reliability of the weight G determined in step S4.
  • corresponding second, third and fourth monitoring values KW1-KW4 are also added by summing corresponding amplitudes of the sequences s of the second to fourth measurement signals MS2, MS3, MS4 determined.
  • a monitoring value is determined depending on the first to fourth monitoring values UW1-UW4. This can e.g. weighted or by simply summing the first to fourth monitoring values UW1-UW4.
  • a step S1O it is checked whether the monitoring value UW is less than a predetermined first threshold value SW1.
  • the predefined first threshold value SW1 is preferably determined by corresponding tests on a vehicle or by simulations in such a way that when it falls below the monitoring value UW, the weight G determined in step S4 is highly unreliable. This is due to the fact that the seat 1 e.g. is in contact with the edge 7 or the further edge 8 or is canted with it. This then has the consequence that the introduction of force changes from the seat surface 2 to the force sensors 9-12 and the respective measurement signal of the first to fourth force sensors 9-12 has a changed characteristic.
  • step S10 If the condition of step S10 is not met, the counter CTR is decremented by a predetermined value, for example 1, in step S12. Alternatively, the counter can also be reset to its initialization value. If, on the other hand, the condition of step S10 is met, the counter CTR is incremented in a step S14 by a predetermined value, which can be, for example, one.
  • a step S16 it is then checked whether the counter CTR is greater than a second threshold value SW2, which is fixed. If this is not the case, a logic variable LV is assigned a reliability value ZU in a step S18. If, on the other hand, the condition of step S16 is met, the logical variable LV is assigned a non-reliability value NZU in a step S20.
  • the logical variable LV is assigned the non-reliability value NZU, this can be signaled to the driver in the vehicle, for example acoustically or optically, and the driver can be asked to move the seat to another position.
  • an entry can be made in a memory in which operating data are stored, which may be evaluated after an accident.
  • step S13 the program is continued in a step S13, in which it remains for a predetermined waiting period T_W before the step S2 is processed again.
  • the waiting period T_W is suitably chosen so that step S2 and the subsequent steps are processed with a predeterminable frequency during the operation of the vehicle.
  • step S4 less than the measurement signals MS1-MS4 of the first to fourth force sensors 9-12 can be detected in step S2, for example only the measurement signal MSI of the first Force sensor 9. Accordingly, in step S4, the weight G can only be determined as a function of the measurement signals MSI-MS4 determined in step S2. Furthermore, regardless of steps S2 and S4, less than the first to fourth measurement signals MSI-MS4 Walsh can also be transformed in step S6, for example only the measurement signal MSI that is assigned to the first force sensor 9. Correspondingly, only a corresponding determination of the corresponding monitoring value UW1 then takes place in step S8 and step S9 is then adapted accordingly.

Abstract

Ein Schätzwert einer Größe, die charakteristisch ist für die Masse, die auf einer Sitzfläche eines Sitzes ruht, wird ermittelt abhängig von mindestens einer Kraft, die auf die Sitzfläche einwirkt und die von mindestens einem Kraftsensor erfasst wird. Der Schätzwert wird als verlässlich oder nicht verlässlich erkannt abhängig von dem Schwingungsverhalten des Messsignals (MS1 - MS4) des mindestens einen Kraftsensors. Auf diese Weise kann einfach eine nicht sachgemäße Benutzung des Sitzes erkannt und gegebenenfalls signalisiert werden.

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln einer Größe, die charakteristisch ist für eine Masse, die auf einer Sitzfläche eines Sitzes ruht
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Größe, die charakteristisch ist für eine Masse, die auf einer Sitzfläche eines Sitzes ruht, der insbesondere in einem Fahrzeug angeordnet ist.
In modernen Kraftfahrzeugen befindet sich eine zunehmende Anzahl an Insassenrückhaltemitteln, wie z.B. Frontairbags, Sei- tenairbags, Knieairbags und Vorhangairbags . Derartige Insassenrückhaltemittel sollen im Falle eines Unfalls die Fahrzeuginsassen möglichst gut schützen. Dies kann dadurch erreicht werden, dass der Entfaltungsbereich der Insassenrückhaltemittel an die jeweils in dem Fahrzeug befindlichen Fahrzeuginsassen angepasst wird. So kann das Verletzungsrisiko im Falle eines Unfalles für Babys oder Kleinkinder geringer sein, wenn sich die Insassenrückhaltemittel nicht entfalten.
Darüber hinaus sollten Insassenrückhaltemittel im Falle eines Unfalls auch nur dort aktiviert werden, wo sich tatsächlich Insassen befinden, deren Verletzungsrisiko dadurch verringert wird. So können zusätzlich unnötig hohe Reparaturaufwendungen nach dem Unfall vermieden werden. Aus diesen Gründen ist es wichtig, zum einen die Belegung eines Sitzes des Kraftfahrzeugs mit einem Insassen zu erkennen und zum anderen auch diesen Insassen bezüglich seiner Eigenschaften zu klassifizieren, so z.B. im Hinblick auf sein Körpergewicht. In diesem Zusammenhang findet die Crash-Norm FMVSS 208 eine zunehmende Beachtung. Ihre Einhaltung wird von zahlreichen Kraftfahr- zeugherstellern gefordert. Sie schreibt eine Klassifizierung der jeweiligen Fahrzeuginsassen nach ihrem Gewicht fest, um im Falle einer Kollision die Ansteuerung eines Insassenrückhaltemittels gegebenenfalls in geeigneter Weise an die erkannte Person anzupassen. Zum Erkennen des Gewichts eines Insassen ist es beispielsweise aus der DE 101 601 21 AI bekannt, in einer Sitzfläche des Sitzes druckempfindliche Sensorsitzmatten anzuordnen und abhängig von den Messsignalen derartiger Sensorsitzmatten das Gewicht des Insassen zu ermitteln.
Aus der US 6,087,598 ist eine Gewichtserkennungsvorrichtung bekannt zum Erfassen eines Gewichts, das auf einem Fahrzeugsitz eines Kraftfahrzeugs lastet. Dem Fahrzeugsitz sind erste bis vierte Kraftsensoren zugeordnet, die jeweils Kräfte erfassen, die auf bestimmte Bereiche der Sitzfläche des Sitzes einwirken. Die ersten bis vierten Kraftsensoren sind im be- reich einer Unterseite des Sitzpolsters unterhalb der Sitzfläche einerseits gekoppelt und sind andererseits gekoppelt mit dem Chassis des Kraftfahrzeugs. Sie sind so angeordnet, dass sie jeweils die Kraft erfassen, die auf die Sitzfläche des Sitzes einwirkt. Abhängig von ihren Messsignalen werden im Falle eines Unfallereignisses Insassenschutzvorrichtungen, wie Airbags, Kopfairbags, Seitenairbags oder ähnliches, angesteuert .
Es ist ferner bekannt, dass eine nicht sachgemäße Benutzung eines Fahrzeugsitzes, dem mindestens ein Kraftsensor zugeordnet ist, der die Kraft auf einen Bereich der Sitzfläche des Sitzes erfasst, zu einer Verfälschung des Messsignals führen kann. Bleibt eine solche Verfälschung des Messsignals unerkannt, so kann dies zu einer fehlerhaften Klassifizierung des auf dem Sitz sitzenden Insassen führen. Dies kann dann wie- derum zur Folge haben, dass ein Insassenrückhaltemittel im Falle eines Unfallereignisses nicht in der am besten für den jeweiligen Insassen geeigneten Art und Weise aktiviert wird. Bislang wird in Bedienungsanleitungen des Kraftfahrzeugs auf Positionen des Fahrzeugsitzes hingewiesen, bei denen eine derartige unsachgemäße Benutzung vorliegt. Dies birgt jedoch die Gefahr, dass der Insasse des Fahrzeugs nicht in Kenntnis dieser Hinweise in der Bedienungsanleitung ist und sich so der Gefahren nicht bewusst ist, die mit einer derartigen unsachgemäßen Benutzung des Fahrzeugsitzes verbunden sind.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln einer Größe zu schaffen, die charakteristisch ist für eine Masse, die auf einer Sitzfläche eines Sitzes ruht, durch das/die die Verlässlichkeit der ermittelten Größe erkannt wird.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Ermitteln einer Größe, die charakteristisch ist für eine Masse, die auf einer Sitzfläche eines Sitzes ruht mit den folgenden Schritten. Ein Schätzwert der Größe wird ermittelt abhängig von mindestens einer Kraft, die auf die Sitzfläche des Sitzes einwirkt und die von einem Kraftsensor erfasst wird. Der Schätzwert wird als verlässlich oder nicht verlässlich erkannt abhängig von dem Schwingungsverhalten des Messsignals des mindestens einen Kraftsensors.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass das Schwingungsverhalten des mindestens einen Kraftsensors charakteris- tisch ist für die Verlässlichkeit des Schätzwertes der Größe. Das Schwingungsverhalten des Messsignals wird hervorgerufen durch Karosserieschwingungen oder auch Bewegungen des Insassen auf dem Sitz. Ändert sich die Position des Sitzes derart, dass der Schätzwert nicht mehr verlässlich ist, so ändert sich auch das Schwingungsverhalten des Messsignals in charakteristischer Weise. Zum Erkennen, ob der Schätzwert verlässlich oder nicht verlässlich ist, ist somit kein zusätzlicher Hardwareaufwand, wie beispielsweise ein weiterer Sensor notwendig.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Schätzwert als verlässlich oder nicht verlässlich erkannt abhängig von einem Maß für die Amplitude der Schwingungen des Messsignals des mindestens einen Kraftsensors. Die Amplitude kann besonders einfach ermittelt und ausgewertet werden. Es wird so eine einfache und präzise Erkennung ermöglicht, ob der Schätzwert verlässlich ist oder nicht. In diesem Zusammenhang kann es auch vorteilhaft sein, nur vorgegebene Spektralbereiche der Schwingung des Messsignals auszuwerten.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Schätzwert als verlässlich oder nicht verlässlich erkannt abhängig von einer Zeitdauer einer vorgegebenen Änderung des Maßes für die Amplitude der Schwingung des Messsignals des mindestens einen Kraftsensors . Bei geeigneter Wahl der Zeitdauer können so sporadische Messfehler in dem Messsignal des mindestens einen Kraftsensors eliminiert werden, d.h. sie führen nicht zu einer Änderung der Aussage, ob der Schätzwert verlässlich oder nicht verlässlich ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Messsignal des Kraftsensors einer Walsh-Trans- formation unterzogen und der Schätzwert als verlässlich oder nicht verlässlich erkannt abhängig von einem Maß für Sequenzanteile des Walsh-transformierten Signals. Die Walsh-Trans- formation wird auch als Walsh-Hadamard-Transformation bezeichnet. Sie ist eine diskrete, orthogonale Transformation. Sie ist verwandt mit der Fourier-Transfomation. Im Gegensatz zur Fourier-Transformation, der Sinus- und Kosinus-Funktionen als Basisfunktionen zugrunde liegen, aus denen das transformierte Signal nachgebildet wird, sind die Basisfunktionen bei der Walsh-Transformationen Rechtecksignale. Die Basisfunktionen können nur die Werte +1 und -1 annehmen. Durch die Walsh- Transformation erfolgt eine Transformation von dem Zeitbereich in einen Sequenzbereich. Durch das Transformieren des Messsignals des mindestens einen Kraftsensors mit der Walsh- Transformation kann das Schwingungsverhalten des Messsignals einfach analysiert werden, insbesondere ist auch eine einfache Rechnerhardware dazu geeignet, die nicht für Sinus- oder Kosinus-Rechenoperationen geeignet sein muss.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Maß für Sequenzanteile gebildet durch Addieren der Amplituden vorgegebener Sequenzen des Walsh-transformierten Messsignals. Dies ist besonders einfach und es besteht eine hohe Korrelation zu dem verlässlichen bzw. nicht verlässlichen Schätzwert.
Eine noch genauere Aussage über die Verlässlichkeit oder Nicht-Verlässlichkeit des Schätzwertes der Größe kann einfach erreicht werden, wenn die Messsignale mehrerer Kraftsensoren der Walsh-Transformation unterzogen werden und für jedes Messsignal daraus ein Überwachungswert ermittelt wird und der Schätzwert als verlässlich oder nicht verlässlich erkannt wird abhängig von den Überwachungswerten. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand der schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Sitz 1 in einem Kraftfahrzeug,
Figur 2 einen Kraftsensor und
Figur 3 ein Ablaufdiagramm eines Programms zum Ermitteln einer Größe, die charakteristisch ist für eine Masse, die auf einer Sitzfläche eines Sitzes ruht.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Ein Sitz 1 ist in einem Fahrzeug angeordnet. Der Sitz hat eine Sitzfläche 2 und eine Rückenlehne 4. In der Sitzfläche 2 ist ein Sitzrahmen ausgebildet, der über Führungselemente 5,5a mit einer Haltevorrichtung 6 gekoppelt ist und so in dem Fahrzeug befestigt ist. Die Haltevorrichtung 6 ist bevorzugt als Führungsschiene ausgebildet, in der der Sitz 1 geführt wird und so entlang dieser Führungsschiene verschiebbar ist. So kann dann beispielsweise die Position des Sitzes eingestellt werde .
Ein Fahrzeuginnenraum, in dem sich der Sitz 1 befindet, hat beispielsweise einen Vorsprung mit einer Kante 7. Ferner kann der Fahrzeuginnenraum auch eine Rückwand aufweisen, die eine weitere Kante 8 hat. Wird der Sitz nun entsprechend entlang der Haltevorrichtung 6 verschoben, so kann er beispielsweise an der Kante 7 zur Anlage kommen. Er kann auch alternativ an der weiteren Kante 8 zur Anlage kommen. Er kommt dabei z.B. mit seiner Rückenlehne 4 oder aber auch mit anderen Teilen des Sitzes, wie z.B. dem Sitzrahmen in Anlage.
Dem Sitz 1 sind ein erster bis vierter Kraftsensor (9-12) zugeordnet. Sie sind jeweils einerseits mit der Haltevorrichtung 6 (Figur 2) mittels einer Koppelvorrichtung 16 mechanisch gekoppelt. Andererseits sind die ersten bis vierten Kraftsensoren 9 bis 12 über die Koppelvorrichtung 16 mit einer Blattfeder 18 gekoppelt. Die Blattfeder 18 ist einerseits mit der Koppelvorrichtung 16 gekoppelt und andererseits mit einem Gehäuseelement 20 gekoppelt. Das Gehäuseelement 20 ist an einer Bezugsvorrichtung 22 befestigt, die bevorzugt Teil eines Chassis des Fahrzeugs ist. Ferner ist dem ersten bis vierten Kraftsensor 9 - 12 ein Begrenzungselement 24 zugeordnet, das im Hinblick auf eine in Richtung des Pfeils 32 angedeutete Krafteinleitung als ein Überlastschutz in Druck- und Zugrichtung wirkt. Der Koppelvorrichtung 16 ist ein Sensorelement 26 zugeordnet, das beispielsweise induktiv oder auch kapazitiv eine Auslenkung der Blattfeder 18 erfasst und dessen Messsignal somit repräsentativ ist für die auf die Blattfeder 18 wirkende Kraft und somit für die auf die Haltevorrichtung 6 wirkende Kraft.
Die Kraftsensoren 9-12 können alternativ auch direkt in dem Sitz geeignet angeordnet sein, so zum Beispiel zwischen dem Sitzrahmen und den Führungselementen 5, 5a.
Die Kraftsensoren 9 bis 12 sind so angeordnet, dass jeder einzelne Kraftsensor jeweils die Kraft erfasst, die in dem Bereich je einer der Ecken der Sitzfläche 2 auf diese einwirkt. Die Kraftsensoren 9 - 12 können auch anders ausgebildet sein und anders angeordnet sein. Ferner kann auch nur ein Kraftsensor oder es können auch zwei, drei oder mehr als vier Kraftsensoren vorhanden sein.
Eine Steuereinrichtung 28 ist vorgesehen, die ausgebildet ist zum Ermitteln der Größe, die charakteristisch ist für die Masse, die auf der Sitzfläche 2 des Sitzes 1 ruht, und somit auch als Vorrichtung zum Ermitteln der Größe, die charakteristisch ist für die Masse, die auf der Sitzfläche des Sitzes ruht, bezeichnet werden kann. Sie ist bevorzugt ferner ausgebildet zum Ermitteln eines Stellsignals für die Zündeinheit 30 eines Airbags, der dem Sitz 1 zugeordnet ist und der somit ein Insassenrückhaltemittel ist.
Ein Programm zum Ermitteln der Größe, die charakteristisch ist für die Masse, die auf der Sitzfläche des Sitzes ruht, ist in der Steuereinrichtung 28 gespeichert und wird während des Betriebs des Fahrzeugs in der Steuereinrichtung 28 abgearbeitet. Das Programm wird im folgenden anhand des Ablauf- diagramms der Figur 3 näher erläutert. Das Programm wird in einem Schritt Sl gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden. So kann z.B. ein Zähler CTR initialisiert werden. Der Start erfolgt bevorzugt zeitnah zu einem Start eines Motors der Brennkraftmaschine.
In einem Schritt S2 werden Messsignale MSI, MS2, MS3, MS4 des ersten bis vierten Kraftsensors 9 - 12 erfasst und zwar zu entsprechenden diskreten Zeitpunkten tO - tn. Beispielsweise hat tn den Wert t7, d.h. es werden jeweils acht Werte des jeweiligen Messsignals MSI - MS4 erfasst.
Anschließend wird in einem Schritt S4 eine Gewichtskraft G ermittelt, die charakteristisch ist für die Masse, die auf der Sitzfläche 2 des Sitzes 1 ruht. Die Gewichtskraft G wird abhängig von den Messsignalen MSI - MS4 der ersten bis vierten Kraftsensoren 9 - 12 ermittelt. Besonders einfach kann dies erfolgen durch Addieren jeweils eines Messwertes des ersten bis vierten Messsignals MSI - MS4.
Alternativ kann in dem Schritt S4 jedoch auch z.B. direkt die Masse ermittelt werden, die auf der Sitzfläche 2 ruht.
In einem anschließenden Schritt S6 werden die Messsignale einer Walsh-Transformation unterzogen und somit von dem Zeitbereich in den Sequenzbereich der Walsh-Transformierten transformiert. Die entsprechenden Sequenzen s sind mit sO - sn bezeichnet. Die Walsh-Transformation ist eine mit der Fourier- Transformation verwandte Abbildung. Die Basisfunktion der Walsh-Transformation ist eine Boolsche Funktion. Sie kann lediglich die Werte 1 und -1 annehmen. Die Walsh-Transformation erfolgt durch Multiplikation des durch Messsignalwerte gebildeten Messsignalvektors mit der Hadamard-Matrix. In einem Block. Bl ist beispielhaft die Hadamard-Matrix für, eine Walsh- Transformation mit einem Messsignalvektor mit 8 diskreten Messsignalwerten dargestellt. Die Multiplikation erfolgt zeilenweise. Anhand eines Blocks B2 sind die einzelnen Zeilen der Hadamard-Matrix gemäß dem Block Bl in Signalform beispielhaft dargestellt. Die nullte Sequenz sO der jeweiligen Walsh-Transformierten stellt ihren Gleichanteil dar. Die erste Sequenz sl stellt die Grundschwingung dar. Die weiteren Sequenzen s2 - sn stellen Oberschwingungen dar.
In einem Schritt S8 wird anschließend ein erster Überwachungswert UWl durch Summieren der Amplituden A des transformierten Messsignals MSI des ersten Kraftsensors 9 über seine Sequenzen sl - sn ermittelt. Alternativ kann die Summe auch nur über ausgewählte Sequenzen s gebildet werden, die geeig- net ausgewählt sind und besonders charakteristisch sind für die Verlässlichkeit oder Nicht-Verlässlichkeit der in dem Schritt S4 ermittelten Gewichtskraft G. Ferner werden in dem Schritt S8 auch noch entsprechende zweite, dritte und vierte Überwachungswerte KW1-KW4 durch Summieren entsprechender Amplituden der Sequenzen s der zweiten bis vierten Messsignale MS2, MS3, MS4 ermittelt.
In einem Schritt S9 wird ein Überwachungswert abhängig von den ersten bis vierten Überwachungswerten UWl - UW4 ermittelt. Dies kann z.B. gewichtet erfolgen oder durch einfaches Summieren der ersten bis vierten Überwachungswerte UWl - UW4.
In einem Schritt SlO wird geprüft, ob der Überwachungswert UW kleiner ist als ein vorgegebener erster Schwellenwert SWl . Der vorgegebene erste Schwellenwert SWl ist bevorzugt durch entsprechende Versuche an einem Fahrzeug oder durch Simulationen ermittelt und zwar so, dass bei seinem Unterschreiten durch den Überwachungswert UW die in. dem Schritt S4 ermittelte Gewichtskraft G mit einer hohen Wahrscheinlichkeit nicht verlässlich ist. Dies ist dann darauf zurückzuführen, dass sich der Sitz 1 z.B. in Anlage mit der Kante 7 oder der weiteren Kante 8 befindet oder mit ihr verkantet ist. Dies hat dann zur Folge, dass sich die Krafteinleitung von der Sitzfläche 2 hin zu den Kraftsensoren 9 - 12 verändert und somit das jeweilige Messsignal der ersten bis vierten Kraftsensoren 9 - 12 eine veränderte Charakteristik aufweist.
Ist die Bedingung des Schrittes SlO nicht erfüllt, so wird der Zähler CTR um einen vorgegebenen Wert dekrementiert, so z.B. 1 und zwar in dem Schritt S12. Alternativ kann der Zähler auch auf seinen Initialisierungswert zurückgesetzt werden. Ist die Bedingung des Schrittes SlO hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S14 der Zähler CTR um einen vorgegebenen Wert inkrementiert, der beispielsweise eins betragen kann.
In einem Schritt S16 wird anschließend geprüft, ob der Zähler CTR größer ist als ein zweiter Schwellenwert SW2, der fest vorgegebenen ist. Ist dies nicht der Fall, so wird in einem Schritt S18 eine logische Variable LV mit einem Verlässlich- keitswert ZU belegt. Ist die Bedingung des Schrittes S16 hingegen erfüllt, so wird in einem Schritt S20 die logische Variable LV mit einem Nicht-Verlässlichkeitswert NZU belegt.
Wenn die logische Variable LV mit dem Nicht-Verlässlichkeitswert NZU belegt ist, kann dies beispielsweise dem Fahrer in dem Fahrzeug signalisiert werden, beispielsweise akustisch oder optisch, und der Fahrer kann so aufgefordert werden, den Sitz in eine andere Position zu bewegen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Eintrag in einen Speicher erfolgen, in dem Betriebsdaten gespeichert werden, die gegebenenfalls nach einem Unfall ausgewertet werden.
Im Anschluss an die Schritte S12, S18 und S20 wird das Programm in einem Schritt S13 fortgesetzt, in dem es für eine vorgegebene Wartezeitdauer T_W verharrt, bevor erneut der Schritt S2 abgearbeitet wird. Die Wartezeitdauer T_W ist dabei geeignet so gewählt, dass der Schritt S2 und die nachfolgenden Schritte mit einer vorgebbaren Häufigkeit bearbeitet werden während des Betriebs des Fahrzeugs .
Alternativ können in dem Schritt S2 auch weniger als die Messsignale MS1-MS4 der ersten bis vierten Kraftsensoren 9 - 12 erfasst werden, so z.B. nur das Messsignal MSI des ersten Kraftsensors 9. Entsprechend kann dann in dem Schritt S4 die Gewichtskraft G auch nur abhängig von den in dem Schritt S2 ermittelten Messsignalen MSI - MS4 ermittelt werden. Ferner kann unabhängig von den Schritten S2 und S4 in dem Schritt S6 auch weniger als das erste bis vierte Messsignal MSI - MS4 Walsh-transformiert werden, so z.B. nur das Messsignal MSI, das dem ersten Kraftsensor 9 zugeordnet ist. Entsprechend erfolgt dann in dem Schritt S8 auch nur eine entsprechende Ermittlung des entsprechenden Überwachungswerts UWl und der Schritt S9 ist dann entsprechend angepasst.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Ermitteln einer Größe, die charakteristisch ist für eine Masse, die auf einer Sitzfläche (2) eines Sitzes (1) ruht, bei dem ein Schätzwert der Größe, die charakteristisch ist für die Masse, die auf der Sitzfläche (2) ruht, ermittelt wird, abhängig von mindestens einer Kraft, die auf die Sitzfläche (2) einwirkt und die von mindestens einem Kraftsensor (9 - 12) erfasst wird, bei dem der Schätzwert als verlässlich oder nicht verlässlich erkannt wird abhängig von dem Schwingungsverhalten eines Messsignals (MSl-MS4)des mindestens einen Kraftsensors (9 - 12) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Schätzwert als verlässlich oder nicht verlässlich erkannt wird abhängig von einem Maß für die Amplitude der Schwingungen des Messsignals (MSI - MS4) des mindestens einen Kraftsensors (9 - 12) . i
3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem der Schätzwert als verlässlich oder nicht verlässlich erkannt wird abhängig von einer Zeitdauer einer vorgegebenen Änderung des Maßes für die Amplitude der Schwingung des Messsignals (MSI - MS4) des mindestens einen Kraftsensors (9 - 12) .
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem das Messsignal (MSI - MS4) des Kraftsensors (9 - 12) einer Walsh-Transformation unterzogen wird und der Schätzwert als verlässlich oder nicht verlässlich erkannt wird abhängig von einem Maß für Sequenzanteile des Walsh- transformierten Messsignals (MSI - MS4) .
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Maß für Sequenzanteile gebildet wird durch Addieren der Amplituden (A) vorgegebener Sequenzen (s) des Walsh-transformierten Messsignals (MSI - MS4) .
6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Messsignale (MSI - MS4) mehrerer Kraftsensoren (9 - 12) der Walsh-Transformation unterzogen werden und für jedes Messsignal (MSI - MS4) daraus ein Überwachungswert (UW1-UW4) ermittelt wird und der Schätzwert als verlässlich oder nicht verlässlich erkannt wird abhängig von den Überwachungswerten (UW1-UW4) .
7. Vorrichtung zum Ermitteln einer Größe, die charakteristisch ist für eine Masse, die auf einer Sitzfläche (2) eines Sitzes (1) ruht, mit Mitteln, - die einen Schätzwert der Größe ermitteln, die charakteristisch ist für die Masse, die auf der Sitzfläche (2) ruht, und zwar abhängig von mindestens einer Kraft, die auf die Sitzfläche (2) einwirkt und die von einem Kraftsensor (9 - 12) erfasst wird, und - die den Schätzwert als verlässlich oder nicht verlässlich erkennen abhängig von dem Schwingungsverhalten des Messsignals des mindestens einen Kraftsensors (9 - 12) .
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