用于检测座位占用的系统及方法技术方案

一种用于检测车辆的座位占用的系统，包含：第一和第二电容性电极（１，２），所述第一和第二电容性电极被安排在所述车辆的车厢内；以及驱动器和评估电路（２０），与所述第一和第二电容性电极可操作地连接。根据本发明专利技术，第一电容性电极（１）被安排在车辆的座位（２２），而第二电容性电极（２）被安排在车辆的足部区域，且驱动器和评估电路包含用于驱动所述第一电容性电极和确定与放置在所述座位上的导体的电容性耦合的装置，以及驱动所述第二电极和确定所述第二电极和所述第一电极之间的电容性耦合的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种用于确定座位上物体或乘客的存在的自动占用传感系统，为了提供占用状态或条件信号以用于安全约束系统控制。更具体地说，本专利技术涉及一种用于座位占用分类的系统。
技术介绍
为了在交通事故中保护乘客的生命，现代车辆通常装有保护系统，所述保护系统包含多个气囊和安全带，它们被用来吸收在由于事故而导致的碰撞期间乘客释放的能量。明确的是，当这样的保护系统与实际座位占用(seat occupancy)的特定要求很好地符合时，其是最有效的。这就是为什么将微处理器控制的保护系统设计为提供多个操作模式，使得例如展开气囊的时刻、气囊充气的量、碰撞后释放安全带的时刻等相适合，作为座位上乘客的身材的函数。为了能够控制微处理器以选择对给定的座位占用状况最佳的操作模式，当然需要检测一个或多个体现座位占用状况特征的参数，并且将占用归类为多个类中的一个，它们中的每一个与约束系统中的特定操作模式相关联。虽然在乘客安全利益方面很大程度认可了气囊的优点，但是也有气囊的展开是所不期望的、或者是有害的、或者甚至是构成巨大危险的情况。例如，为了降低车辆的修理费用，当相应座位没有被占用时，与该座位相关联的气囊应当失效。此外，在乘客座位上存在辅助的儿童约束座位可以代表一种情况，在该情况下气囊的展开应当失效。事实上，对于大多数辅助的儿童约束座位，其指向与车辆行进方向相反的方向，也就是尾部面向幼儿座位，存在气囊的展开将把儿童连同座位一起猛烈抛向车辆尾部并造成严重伤害的危险。因此这些场合下的占用参数也应当被可靠检测。例如，能通过座位占用传感器完成检测，所述座位占用传感器包含分布于座位表面的多个压力传感器。压力传感器包含压敏电阻，即，这些压力传感器的电阻随施加到传感器上的压力而变化。所以对个别压力传感器的电阻值的读取给出了作用于每个单元的压力的指示，因此能与作用于座位上的重量相关。此外，座位表面压力值的分布能与占用座位的人或物体的尺寸或形态相关。用来确定作用于座位上的压力分布(pressure profile)的不同的占用传感器被公开于例如WO-A-98/14345、WO-A-99/39168和EP-A-0 891 898。但是，乘客的全部重量没有只作用于座位表面，因为乘客的双腿支撑了部分重量，所述双腿放在车辆的地板上，并且另一部分作用在座位的靠背上。另外，随着乘客在座位上的位置的不同，不同部分之间的比率显著地不同。在某些临界就坐位置，由乘客引起的压力模式因此可以是不充分离散的，以允许通过使用压力模式系统而进行的分类。用来收集座位占用的相关参数的不同方法基于对人体到被安排在座位的一个或多个电极的电容性耦合的检测。这样的测量系统例如LU-A-88 828中所述。该测量系统包括至少一个发送电极和至少一个接收电极，所述电极通过导体而电容性耦合。接收电极与分析电路连接，所述分析电路通过把所测量的信号和基准信号比较来确定发送天线和导体的电容性耦合。各种其它的系统已经被公开，所述系统具有安排在乘客车厢不同位置的电极，以检测座位占用的存在和/或性质，并将占用状况分类到许多类之一。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于检测座位占用的改进的系统。本专利技术涉及用于检测车辆中座位占用的系统，包含第一和第二电容性电极，所述第一和第二电容性电极被安排在所述车辆的车厢内；以及与所述第一和第二电容性电极操作地连接的驱动器和评估电路。根据本专利技术，第一电容性电极被安排在车辆的座位上，而第二电容性电极被安排在车辆的足部区域(foot-area)，并且驱动器和评估电路包括用于驱动所述第一电容性电极和确定与放置在所述座位上的人体或物体间的电容性耦合的装置；以及用于驱动所述第二电极和确定所述第二电极和所述第一电极之间的电容性耦合的装置。因此本专利技术提供场检测系统，能在两个不同的操作模式下进行操作□在所谓的加载模式中，由第一频率的交流电压驱动安排在车辆座位上的第一电极，并且确定电导体或物体的电容性耦合。该耦合依赖于放置在座位上的人体或物体的电介质特性。如果座位没有被占用，即如果不存在电导物体，则将不发生重要的电容性耦合。另一方面，如果座位被成年人占用，则电容性耦合将比儿童坐在座位上的情况下更高。此外，电容性耦合依赖于第一电极和导体之间的距离，以使得坐在辅助儿童约束系统中的儿童比直接坐在座位的座椅表面上的儿童提供更低的信号。另一方面，如果儿童座位包含金属框架或其它金属部分，则在加载模式测量中得到的信号将比成年人的存在而产生的信号高许多。由此，很低的信号和很高的信号指示座位上儿童座位的存在。因此，可以可靠地检测这样的辅助儿童座位的存在，由此信号的级别(level)甚至允许不同类型儿童座位之间的区分。因此，所确定的在设备的加载模式操作中的电容性耦合能被使用，以便对座位占用分类。□在所谓的耦合模式中，由第二频率的交流电压驱动安排在车辆车厢的足部区域的第二电极，并确定所述第二电极和所述第一电极之间的电容性耦合。第一和第二电极之间的电导体的存在及从各个电极到该电导体的距离对该电容性耦合有很大影响。换句话说，耦合模式测量提供关于定位在座位上的导体是否突入车厢地板的可靠信息，像例如成年占用者的腿和脚。因此，儿童在耦合模式测量中产生很低的信号级别，因为在许多就坐位置上，他们的脚不能向下到达地板。因此在大多数就坐位置上，成年人和儿童之间的区别变得非常有效。即使在那些临界位置，即占用者通过使用扶手把他自己拉起，或通过把他自己楔入座位靠背和地板之间，来减轻来自座位的压力，占用者也足够接近场检测系统的两部分，以产生高耦合信号，并因此能被正确检测和分类。另一方面，如果儿童座位被放置在座位上，则在第二和第一电极之间将不会产生电容性耦合。由此，如果加载模式测量指示物体被放置在座位上，则两个电极之间的耦合信号的不存在可靠地指示出所检测到的物体是儿童约束座位。通过在加载和耦合模式中交替地操作本系统，两个操作模式的结果能被组合，以确保对座位占用的可靠分类。应当懂得，用于座位占用检测的系统可以在加载模式和耦合模式下通过相同交流电压操作，或者在加载模式和耦合模式下通过不同的交流电压和/或不同的交流频率操作。还要注意，对于一个或每个操作模式，交流频率在特定范围内的测量周期期间可以变化，以消除噪声或干扰信号，所述噪声和干扰信号可以与特定频率相关。为了得到最佳信号，通过在特定范围内扫描交流频率，可以调谐系统，因此导致实际座位占用状况的更强的区别。在加载模式期间，通过测量从第一电极流出的加载电流来优选地确定至电导体的耦合。在本专利技术的优选实施例中，用于确定与放置在所述座位上的物体的电容性耦合的装置因而包括用于测量从所述第一电极流出的加载电流的装置。在耦合模式期间，通过测量流入所述第一电极的耦合电流，能确定第二和第一电极之间的电容性耦合。因此，用于确定所述第二电极和所述第一电极之间的电容性耦合的装置优选地包含用于测量流入所述第一电极的耦合电流的装置。在本专利技术的优选实施例中，所述第二电极被安排在所述车辆的地板地毯下面。在这样的位置上，第二电极不可见，并被很好地保护，以防止由于车辆占用者而造成的机械磨损。应当注意，通过仅在一个方向上测量耦合模式信号，即，通过仅使用地板电极作为发射器并在该特定调制信号测量，由于地板地毯上的水而导致的测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测车辆中座位占用的系统，包括：第一和第二电容性电极，所述第一和第二电容性电极被安排在所述车辆的车厢内；以及驱动器和评估电路，与所述第一和第二电容性电极可操作地连接，其特征在于：所述第一电容性电极被安 排在所述车辆的座位，且所述第二电容性电极被安排在所述车辆的足部区域，并且所述驱动器和评估电路包含：装置，用于驱动所述第一电容性电极，并确定与放置在所述座位上的身体或物体的电容性耦合；以及装置，用于驱动所述第二电极，并确定所述第二电极和所述第一电极之间的电容性耦合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈拉尔德克洛斯，劳伦特费德斯皮尔，阿洛伊斯肖斯，
申请(专利权)人：IEE国际电子及工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：LU[卢森堡]