DE10213907C1 - Automobile passenger airbag device has antenna device for HF radar unit detecting seating position of passenger provided as part of airbag - Google Patents
Automobile passenger airbag device has antenna device for HF radar unit detecting seating position of passenger provided as part of airbagInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Gassackeinrichtung mit einem mittels einer Aufblasvorrichtung aufblasbaren Gassack und mit einer Steuervorrichtung zum Steuern des Aufblasverhaltens in Abhängigkeit von der über eine Erfassungseinrichtung festgestellten Position des Fahrzeuginsassen, wobei die Erfassungseinrichtung aus wenigstens einer, auf der Basis eines hochfrequenten Signals arbeitenden und eine fahrzeugseitig montierte statische Antenneneinheit umfassenden Radareinheit mit einer nachgeschalteten Auswerteeinheit für die Radarsignale besteht, die mit der Steuervorrichtung verbunden ist.The invention relates to an airbag device with a Inflator inflatable gas bag and with a control device to control the inflation behavior depending on the one Detection device determined position of the vehicle occupant, wherein the detection device consists of at least one, based on one high-frequency signal working and a vehicle-mounted Radar unit comprising a static antenna unit with a downstream evaluation unit for the radar signals, which with the Control device is connected.
Eine Gassackeinrichtung mit den vorgenannten Merkmalen ist in der DE 196 37 108 A1 beschrieben; hierbei ist vorgesehen, daß am Fahrzeug, und zwar in dem oberhalb der vorderen Windschutzscheibe verlaufenden Dachholmbereich, eine Sendeeinrichtung für Radarstrahlen angeordnet ist, wobei im Armaturenbrett und am Lenkrad mehrere Empfangsvorrichtungen angeordnet sind. An dem von dem Fahrzeuginsassen anzulegenden Sicherheitsgurt ist an wenigstens einer geeigneten Stelle ein strahlenreflektierendes Material angebracht, so daß die von der Sendeeinrichtung ausgehenden Radarstrahlen von den entsprechenden Materialbereichen des Sicherheitsgurtes in Richtung des Armaturenbretts reflektiert und von den dort angeordneten Empfangsvorrichtungen aufgenommen werden. Mit dieser Anordnung ist eine kontinuierliche Überwachung der Sitzposition des Fahrzeuginsassen möglich, indem der Abstand der angeschnallten Person zu Sender bzw. Empfänger ermittelt wird. Die so ermittelten Daten werden in die Steuerung des Aufblasverhaltens eines Gassackes umgesetzt.A gas bag device with the aforementioned features is in the DE 196 37 108 A1 described; it is provided that on the vehicle, in the one above the front windshield Roof beam area, a transmission device for radar beams is arranged, with several in the dashboard and on the steering wheel Receiving devices are arranged. On that one Seat belts to be worn by vehicle occupants are attached to at least one appropriate place a radiation reflecting material attached so that the radar beams emanating from the transmitter from the corresponding material areas of the seat belt in the direction of Dashboards reflected and from those arranged there Receiving devices are included. With this arrangement continuous monitoring of the seating position of the vehicle occupant possible by the distance of the seat belt to the transmitter or Receiver is determined. The data determined in this way are stored in the Control of the inflation behavior of an airbag implemented.
Mit der bekannten Anordnung ist der Nachteil verbunden, daß die räumlich getrennte Anordnung der Sendevorrichtung und der Empfangsvorrichtungen einen entsprechenden Bau- und Installationsaufwand erfordern. Es kommt hinzu, daß die Ermittlung des jeweiligen Abstandes des Fahrzeuginsassen zu Sende- bzw. Empfangsvorrichtungen aufwendig ist.The disadvantage of the known arrangement is that the spatially separate arrangement of the transmitter and the Receiving devices a corresponding construction and Require installation effort. In addition, the determination of the respective distance of the vehicle occupant to the transmission or Receiving devices is expensive.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gassackeinrichtung mit den gattungsgemäßen Merkmalen einfacher auszugestalten.The invention is therefore based on the object of an airbag device easier to design with the generic features.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 4; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.The solution to this task results from the subordinate ones Claims 1 and 4; advantageous refinements and developments the invention are specified in the subclaims.
Die Erfindung sieht in einer ersten Ausführungsform vor, daß die aus einer Sendeantenne und einer Empfangsantenne bestehende statische Antenneneinheit am Ansatz des Gassackes am Airbagmodul angeordnet ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß Sende- und Empfangsantenne gemeinsam in Form einer Antenneneinheit an dem Ansatz des Gassackes am Airbagmodul angeordnet sind, womit in vorteilhafter Weise eine Vormontage der Radareinheit bei der Produktion des Airbagmoduls möglich ist, so daß im Rahmen der Endmontage lediglich das Airbagmodul an der zugeordneten Stelle im Fahrzeug einzusetzen ist. Ferner ist es im Gegensatz zu der im Stand der Technik lediglich praktizierten Abstandsmessung nunmehr möglich, auch die Position des sich entfaltenden Gassackes zu erfassen, so daß mittels der erfindungsgemäß eingesetzten Radartechnik auch dynamische Einflüsse in die Steuerung des Aufblasverhaltens des Gassackes einbezogen werden können. So ist es möglich, bei Einsatz der Erfindung beispielsweise die Auslösung bzw. Zündung der einzelnen Stufen eines Mehrkammergasgenerators als Aufblasvorrichtung nicht nur in Abhängigkeit von der Position des Fahrzeuginsassen und/oder des Gassackes, sondern auch von der Dynamik des Unfallgeschehens, d. h. von den Positionsänderungen von Fahrzeuginsassen und/oder Gassack zu steuern. Weiterhin kann im Rahmen weiterer technischer Möglichkeiten das Aufblasverhalten des Gassackes beeinflußt werden, indem beispielsweise eine Abströmöffnung im Gassack geöffnet oder deren Querschnitt geändert wird.The invention provides in a first embodiment that the a transmitting antenna and a receiving antenna existing static Antenna unit arranged at the base of the airbag on the airbag module is. This has the advantage that the transmitting and receiving antenna together in the form of an antenna unit at the base of the gas bag are arranged on the airbag module, thus advantageously Pre-assembly of the radar unit during the production of the airbag module is possible, so that only the airbag module during final assembly is to be used at the assigned position in the vehicle. Furthermore, it is in Contrary to that only practiced in the prior art Distance measurement now possible, including the position of the unfolding gas bag to detect, so that by means of the invention radar technology also used dynamic influences in the control of the Inflation behavior of the gas bag can be included. That's the way it is possible when using the invention, for example the triggering or Ignition of the individual stages of a multi-chamber gas generator as Inflator not only depending on the position of the Vehicle occupants and / or the airbag, but also by the dynamics of the accident, d. H. from the position changes of To control vehicle occupants and / or airbag. Furthermore, in The inflation behavior of the Gas bags are influenced by, for example, an outflow opening opened in the gas bag or its cross-section is changed.
Die Grundlage für die Steuerung des Aufblasverhaltens des Gassackes wird nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verbessert, wenn der Gassack an der dem Fahrzeuginsassen zugewandten Gewebefläche eine metallisierte, die von der statischen Antenneneinheit ausgesandten bzw. empfangenen Radarsignale teils durchlassende, teils reflektierende Teilbeschichtung aufweist. Hierbei werden einerseits von der statischen Antenne ausgesandte Radarsignale von den metallischen Teilen der Teilbeschichtung reflektiert, so daß über die Erfassung der von der Teilbeschichtung reflektierten Radarsignale auf die Änderung der Lage des Gassackes bei dessen Aufblasen geschlossen werden kann; ein anderer Teil der von der statischen Antenneneinheit ausgesandten Radarsignale geht durch die metallisierte Teilbeschichtung des Gassackgewebes hindurch und wird von dem Insassen reflektiert und kann ebenso wieder durch die metallisierte Teilbeschichtung zurück zur statischen Antenneneinheit reflektiert werden. Damit ist gleichermaßen eine Erfassung der Lageveränderung von Fahrzeuginsassen und Gassack gegeben.The basis for controlling the inflation behavior of the gas bag is improved according to an embodiment of the invention when the Airbag on the fabric surface facing the vehicle occupant metallized, the emitted or from the static antenna unit received radar signals partly transmitting, partly reflecting Has partial coating. On the one hand, the static Radar signals emitted by the metallic parts of the antenna Partial coating reflected, so that the detection of the Partial coating reflected radar signals on the change in location the gas bag can be closed when it is inflated; another Part of the radar signals emitted by the static antenna unit goes through the metallized partial coating of the gas bag fabric through and is reflected by the occupant and can again through the metallized partial coating back to static Antenna unit to be reflected. This is equally one Detection of the change in position of vehicle occupants and gas bag given.
Ein gleicher Effekt ist dadurch zu erreichen, daß nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Radareinheit zusätzlich zu der fahrzeugseitig montierten statischen Antenneneinheit eine an der dem Fahrzeuginsassen zugewandten Gewebefläche angebrachte zweite dynamische Antenneneinheit aufweist. Hierbei erfaßt die statische Antenne die Ausbreitung des Gassackgewebes, während die an dem Gassackgewebe angebrachte dynamische Antenne auf den Fahrzeuginsassen ausgerichtet ist und dessen Position detektiert.The same effect can be achieved in that after a Embodiment of the invention, the radar unit in addition to the static antenna unit mounted on the vehicle one on the Vehicle occupant facing second surface attached second dynamic antenna unit. The static antenna is detected the spread of the gas bag fabric while that on the gas bag fabric attached dynamic antenna aligned to the vehicle occupants and its position is detected.
In einer alternativen Ausführungsform sieht die Erfindung vor, daß die Radareinheit eine an der dem Fahrzeuginsassen zugewandten Gewebefläche des Gassackes angebrachte dynamische Antenneneinheit umfaßt, die auf einem Teil ihrer Erstreckung von einer zum Armaturenbrett des Fahrzeuges gerichteten Abschirmung und auf einem anderen Teil ihrer Erstreckung von einer zum Fahrzeuginsassen gerichteten Abschirmung abgedeckt ist. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß sowohl die Position des Gassackes als auch die Position des Fahrzeuginsassen mit einer einzigen Antenneneinheit bestimmt werden kann.In an alternative embodiment, the invention provides that the radar unit on the one facing the vehicle occupant Dynamic antenna unit attached to the fabric surface of the gas bag comprises, on part of their extension from one to the other Dashboard of the vehicle facing shielding and on a another part of their extension from one to the vehicle occupant directional shielding is covered. This has the advantage that both the position of the gas bag and the position of the Vehicle occupants can be determined with a single antenna unit can.
Die Anordnung eines allerdings lediglich auf lokale Druckänderungen ansprechenden und daher nicht mit einer Antenneneinheit zusammenwirkenden Sensors ist aus der DE 198 27 135 A1 bekannt.The arrangement of one only on local pressure changes appealing and therefore not with an antenna unit interacting sensor is known from DE 198 27 135 A1.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die dynamische Antenneneinheit als flexible, mit dem Gewebe des Gassacks zu verbindende Patch-Antenne ausgebildet ist.According to one embodiment of the invention it is provided that the dynamic antenna unit as flexible, with the fabric of the gas bag too connecting patch antenna is formed.
Im Hinblick auf einen wirkungsvollen Einsatz der erfindungsgemäß vorgesehenen Radareinheit kann vorgesehen sein, daß jede Antenneneinheit aus einer Senderantenne und aus zwei Empfangsantennen besteht.With regard to an effective use of the invention provided radar unit can be provided that each Antenna unit consisting of one transmitter antenna and two receiver antennas consists.
Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß in der Auswerteeinheit für die Radarsignale Fahrzeugdaten wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeugbeschleunigung, Fahrzeuglage und/oder Deformationswert des Fahrzeuges berücksichtigt sind, wobei nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung die Auswerteeinheit als selbstlernendes neuronales Netz ausgebildet sein kann. According to an embodiment of the invention it is provided that in the Evaluation unit for the radar signals vehicle data such as Vehicle speed, vehicle acceleration, vehicle position and / or deformation value of the vehicle are taken into account, wherein According to an embodiment of the invention, the evaluation unit as self-learning neural network can be formed.
Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die Radareinheit einen Generator umfaßt, der ein hochfrequentes Signal an die Antenneneinheit weiterleitet. Hierbei ist es in besonderer Weise zweckmäßig, wenn der Generator für eine Benutzung bei weiteren Radarsignal-Anwendungen, wie Einparkhilfen, eingerichtet ist.Furthermore, it can be provided that the radar unit has a Generator includes a high-frequency signal to the Antenna unit forwards. Here it is special Appropriately when the generator for use other radar signal applications, such as parking aids, is set up.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the invention reproduced, which is described below. It demonstrate:
Fig. 1 eine Gassackeinrichtung mit einer zugeordneten, eine statische Antenneneinheit aufweisenden Radareinheit in einer schematischen Darstellung, Fig. 1 is an airbag device having an associated, static antenna unit having the radar unit in a schematic representation,
Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 mit einer zusätzlich am Gassackgewebe angebrachten metallisierten Teilbeschichtung, Fig. 2 shows the object of Fig. 1 with an additionally attached to the gas bag fabric coating metallized part,
Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 1 mit einer zusätzlichen, am Gassackgewebe angeordneten Patch-Antenneneinheit, Fig. 3 shows the object of Fig. 1 with an additional, arranged on the gas bag fabric patch antenna unit,
Fig. 4 eine Gassackeinrichtung mit einer am Gassackgewebe angeordneten, zum Armaturenbrett wie zum Fahrzeuginsassen ausgerichteten Antenneneinheit, Fig. 4 is an air bag device arranged with the gas bag fabric, for dashboard as aligned to the vehicle occupant antenna unit,
Fig. 5 eine aus einer Sendeantenne und zwei Empfangsantennen bestehende Antenneneinheit in einer schematischen Darstellung. Fig. 5 shows an antenna unit consisting of a transmitting antenna and two receiving antennas in a schematic representation.
Wie sich zunächst aus der schematischen Darstellung in Fig. 1 entnehmen läßt, ist als Aufblasvorrichtung ein vorzugsweise als mehrstufiger Gasgenerator ausgebildeter Gasgenerator 10 angeordnet; an den Gasgenerator 10 ist ein in unterschiedlichen Aufblasstadien dargestellter Gassack 11 angeschlossen. Am Ansatz des Gassackes 11 an einem nicht weiter dargestellten Airbagmodul ist eine statische Antenneneinheit 12 angebracht, die über eine entsprechende Signalleitung mit einer Auswerteeinheit 13 verbunden ist. Die Auswerteeinheit 13 ist mit einer Steuervorrichtung 14 gekoppelt, die Eingangsleitungen 14a, 14b für die Einspeisung entsprechender Fahrzeugparameter wie Fahrzeugbeschleunigung, Fahrzeuggeschwindigkeit, Fahrzeuglage und/oder Deformationswert des Fahrzeuges aufweist, und von der eine Steuerleitung zum Gasgenerator 10 führt, um dessen Arbeitsverhalten zu steuern.As can first be seen from the schematic illustration in FIG. 1, a gas generator 10 , preferably designed as a multi-stage gas generator, is arranged as the inflator; A gas bag 11 shown in different inflation stages is connected to the gas generator 10 . At the base of the airbag 11 on an airbag module, not shown, there is a static antenna unit 12 , which is connected to an evaluation unit 13 via a corresponding signal line. The evaluation unit 13 is coupled to a control device 14 , which has input lines 14 a, 14 b for feeding in corresponding vehicle parameters such as vehicle acceleration, vehicle speed, vehicle position and / or deformation value of the vehicle, and from which a control line leads to the gas generator 10 in order to perform its working behavior Taxes.
Die entsprechend Fig. 5 beispielsweise ebenfalls aus einer Sendeantenne und zwei Empfangsantennen bestehende statische Antenneneinheit 12 sendet mit ihrer Sendeantenne hochfrequente Radarsignale aus, die von dem Gassackgewebe reflektiert und von den Empfangsantennen aufgenommen werden. Die Steuerung der Antenneneinheit mit der Aussendung wie auch der Aufnahme der Radarsignale erfolgt von einer Auswerteeinheit 13 aus, die mit einer Steuervorrichtung 14 gekoppelt ist, so daß die in die Auswerteeinheit rückgeführten Radarsignale mit den in die Steuervorrichtung 14 eingespeisten Fahrzeugdaten abgeglichen werden können.For example, also made according to the Fig. 5 from a transmitting antenna and two receiving antennas static antenna unit 12 transmits, with its transmitting antenna of high frequency radar signals reflected from the gas bag fabric and received by the receiving antennas. The control of the antenna unit with the transmission as well as the recording of the radar signals takes place from an evaluation unit 13 , which is coupled to a control device 14 , so that the radar signals fed back into the evaluation unit can be compared with the vehicle data fed into the control device 14 .
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Gassackgewebe des Gassackes 11 eine metallisierte Teilbeschichtung 16 angebracht, deren kleine metallische Patches derart angeordnet sind, daß ein Teil der von der statischen Antenneneinheit 12 ausgesandten Radarsignale reflektiert wird, während ein anderer Teil der Radarsignale die zwischen den Metallpatches bestehenden Lücken durchdringt und bis zu dem Fahrzeuginsassen 15 durchlaufen kann, und von diesem reflektiert ebenfalls durch die Teilbeschichtung 16 wieder zur statischen Antenneneinheit 12 zurückgelangt. Auf diese Weise ist mit einer einzigen Antenneneinheit 12 möglich, sowohl die Positionsänderung des sich entfaltenden Gassackes 11 als auch des Fahrzeuginsassen 15 zu bestimmen.In the embodiment shown in FIG. 2, a metallized partial coating 16 is applied to the gas bag fabric of the gas bag 11 , the small metallic patches of which are arranged such that a part of the radar signals emitted by the static antenna unit 12 is reflected, while another part of the radar signals reflects the penetrates gaps existing between the metal patches and can pass through to the vehicle occupant 15 , and is also reflected by the latter and returns to the static antenna unit 12 through the partial coating 16 . In this way, it is possible with a single antenna unit 12 to determine both the change in position of the unfolding gas bag 11 and of the vehicle occupant 15 .
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist wiederum eine statische Antenneneinheit 12 für die Erfassung der Positionsänderung des Gassackes 11 vorgesehen, während auf dem Gassackgewebe nun eine zum Fahrzeuginsassen 15 gerichtete Patch-Antenneneinheit 17 angeordnet ist, die ihrerseits ebenfalls und zusätzlich zu der statischen Antenneneinheit 12 an die Auswerteeinheit 13 angeschlossen ist.In the illustrated in Fig. 3 embodiment, again a static antenna unit 12 is provided the airbag 11 for the detection of the change in position, while a directed towards the vehicle occupant 15 patch antenna unit 17 is disposed on the gas bag fabric now, which in turn also, and in addition to the static antenna unit 12 is connected to the evaluation unit 13 .
Zur Vereinfachung der in Fig. 3 dargestellten Erfassung der Positionsänderungen von Gassack 11 und Fahrzeuginsassen 15 ist in dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel nur eine einzige Antenneneinheit 17 an dem Gassackgewebe angebracht, wobei ein Teil der Erstreckung der Antenneneinheit 17 mittels einer Abschirmung 18 zum Fahrzeug bzw. dessen Armaturenbrett abgeschirmt ist, so daß die von diesem Teil der Patch-Antenne 17 ausgehenden Radarsignale in Richtung auf den Fahrzeuginsassen 15 laufen bzw., von diesem reflektiert, aufgenommen werden. Ein anderer Teil der Erstreckung der Patch-Antenne 17 ist über eine Abschirmung 19 zum Fahrzeuginsassen 15 hin abgeschirmt, so daß die von diesem Teil der Antenneneinheit 17 abgehenden Radarsignale zum Armaturenbrett laufen und von hier reflektiert werden. Auch mit dieser Anordnung ist gleichermaßen eine Erfassung der Positionsänderungen von Gassack 11 und Fahrzeuginsassen 15 möglich.In order to simplify the detection of the changes in position of gas bag 11 and vehicle occupants 15 shown in FIG. 3, only a single antenna unit 17 is attached to the gas bag fabric in the exemplary embodiment shown in FIG. 4, part of the extension of the antenna unit 17 by means of a shield 18 to the vehicle or its dashboard is shielded, so that the radar signals emanating from this part of the patch antenna 17 run in the direction of the vehicle occupant 15 or are reflected by the latter. Another part of the extent of the patch antenna 17 is shielded by a shield 19 from the vehicle occupant 15 , so that the radar signals coming from this part of the antenna unit 17 run to the dashboard and are reflected from there. With this arrangement as well, a detection of the changes in position of gas bag 11 and vehicle occupants 15 is equally possible.
Wie in Fig. 5 schematisch dargestellt, kann eine einzelne Antenneneinheit aus einer Sendeantenne 20 und zwei Empfangsantennen 21 bestehen, wobei jede Antenne aus einer Mehrzahl von miteinander verbundenen Metallpatches 23 besteht. Entsprechende Signalverbindungen 22 sorgen für die Verbindung der Sendeantenne 20 bzw. der Empfangsantenne 21 mit der Radar-Auswerteeinheit 13.As shown schematically in FIG. 5, a single antenna unit can consist of a transmitting antenna 20 and two receiving antennas 21 , each antenna consisting of a plurality of interconnected metal patches 23 . Corresponding signal connections 22 ensure the connection of the transmitting antenna 20 or the receiving antenna 21 to the radar evaluation unit 13 .
Die Auswerteeinheit 13 kann unter Einbeziehung der Steuervorrichtung 14 als selbstlernendes neuronales Netz ausgebildet sein, wobei im Rahmen experimenteller Untersuchungen gewonnene realistische Daten als Grundlage in das neuronale Netz eingegeben sind.The evaluation unit 13 can be designed with the involvement of the control device 14 as a self-learning neural network, realistic data obtained in the course of experimental investigations being entered as a basis in the neural network.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |