(57)【要約】      （修正有）【課題】座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを決定するセンサシステムおよび方法に関する。【解決手段】座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを決定するセンサシステムであって、制御ユニットと、少なくとも２つの離間された測定重量センサとを含むものにおいて、各測定重量センサが測定重量センサ信号を提供し、かつ、少なくとも１つの仮想重量センサが仮想重量センサ信号を提供すること、前記仮想重量センサ信号が、前記測定重量センサの少なくとも１つの前記測定重量センサ信号を用いて計算されること、及び、前記座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つが、測定重量センサ信号及び前記仮想重量センサ信号を用いて計算されること、を特徴とするセンサシステムを提供する。【選択図】図３
2008185584.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを決定するセンサシステムであって、
制御ユニット（３０）と、離間された少なくとも２つの測定重量センサ（２２）とを含むものにおいて、
各測定重量センサ（２２）が測定重量センサ信号を提供し、かつ、少なくとも１つの仮想重量センサ（ＢＲ）が仮想重量センサ信号を提供すること、
前記仮想重量センサ信号が、前記測定重量センサ（２２）の少なくとも１つの前記測定重量センサ信号を用いて計算されること、及び
前記座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つが、測定重量センサ信号及び前記仮想重量センサ信号を用いて計算されること、
を特徴とするセンサシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のセンサシステムにおいて、前記少なくとも１つの仮想重量センサ（ＢＲ）が前記制御ユニット（３０）において具体化されることを特徴とするもの。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のセンサシステムにおいて、上記計算が上記制御ユニットによって行われることを特徴とするもの。
【請求項４】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、前記少なくとも１つの仮想重量センサ（ＢＲ）が、測定重量センサ（２２）の代わりに用いられることを特徴とするもの。
【請求項５】
請求項４に記載のセンサシステムにおいて、座席搭載装置が、代用される測定重量センサの代わりになることを特徴とするもの。
【請求項６】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、上記少なくとも１つの仮想重量センサ（ＢＲ）が、関連付けられた測定重量センサと共に用いられることを特徴とするもの。
【請求項７】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、上記制御ユニット（３０）が、上記測定重量センサ（２２）に関連する外部装置であることを特徴とするもの。
【請求項８】
請求項１から６のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、上記制御ユニット（３０）が、少なくとも部分的に、１つ又はそれ以上の測定重量センサ（２２）に統合されることを特徴とするもの。
【請求項９】
請求項８に記載のセンサシステムにおいて、上記制御ユニットが、複数の測定重量センサ（２２）に亘って分散されることを特徴とするもの。
【請求項１０】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、前記測定重量センサ（２２）が多角形の角に位置し、かつ、上記少なくとも１つの仮想重量センサ（ＢＲ）が前記多角形の角に割り当てられることを特徴とするもの。
【請求項１１】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、上記座席に関する特定の位置が、前記少なくとも１つの仮想重量センサ（ＢＲ）に割り当てられることを特徴とするもの。
【請求項１２】
請求項１１に記載のセンサシステムにおいて、上記仮想重量センサ信号のための計算モードが、上記少なくとも１つの仮想重量センサ（ＢＲ）にどの位置が割り当てられるかに依存することを特徴とするもの。
【請求項１３】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、上記少なくとも１つの仮想重量センサ（ＢＲ）が、最も小さい重量加重を受ける位置に割り当てられることを特徴とするもの。
【請求項１４】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、上記仮想重量センサ信号のための計算モードが、前記仮想重量センサ信号を計算するために、１つ又はそれ以上の測定重量センサ（２２）のいずれが用いられるかに依存することを特徴とするもの。
【請求項１５】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、上記制御ユニット（３０）が所定のデータを格納するデータベース（３８）を含み、かつ、前記所定のデータが、上記仮想重量センサ信号を計算するための計算モードを特定することを特徴とするもの。
【請求項１６】
請求項１５に記載のセンサシステムにおいて、上記所定のデータが、予め定義される関数及び／又は予め定義される表形式の値及び／又は予め定義されるアルゴリズムの形態であることを特徴とするもの。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載のセンサシステムにおいて、上記所定のデータが、座席に固有であることを特徴とするもの。
【請求項１８】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、上記制御ユニット（３０）が、仮想重量センサデータを計算する仮想重量センサユニット（３４）を含むことを特徴とするもの。
【請求項１９】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、上記制御ユニット（３０）が、前記測定重量センサ信号の空間中心を測定重量センサ（２２）から計算するデータ処理ユニット（３２）を含むことを特徴とするもの。
【請求項２０】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、上記制御ユニット（３０）が、仮想重量センサ信号及び測定重量センサ信号を用いて、座席乗員の重量データ及び座席乗員の位置データの少なくとも１つを計算するデータ処理ユニット（３２）を含むことを特徴とするもの。
【請求項２１】
請求項２０に記載のセンサシステムにおいて、上記データ処理ユニット（３２）が、上記測定重量センサ信号及び上記仮想重量センサ信号の和を計算することを特徴とするもの。
【請求項２２】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、上記制御ユニット（３０）が、上記座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを分類する座席乗員分類データを提供する分類ユニット（４０）を含むことを特徴とするもの。
【請求項２３】
請求項２２に記載のセンサシステムにおいて、座席乗員分類データセットが、有限数のセット要素を含んで提供されることを特徴とするもの。
【請求項２４】
請求項２２又は２３に記載のセンサシステムにおいて、上記座席乗員分類データがエアバッグ制御ユニットに提供されることを特徴とするもの。
【請求項２５】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、
空間データフィールド（４２）が上記座席（１２）及び該センサシステムに割り当てられ、かつ、前記空間データフィールド（４２）がサブフィールド（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）を有すること、及び
仮想重量センサ信号のための計算モードが、測定重量センサ信号の空間中心がある前記サブフィールド（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４）に依存すること、
を特徴とするもの。
【請求項２６】
請求項２５に記載のセンサシステムにおいて、隣接するサブフィールド（Ｑ１、Ｑ２；Ｑ１、Ｑ４；Ｑ１、Ｑ３）の境界を跨ぐ際に上記基礎的データが連続的であるよう、上記計算モードが決定されることを特徴とするもの。
【請求項２７】
先行する請求項のいずれか１項に記載のセンサシステムにおいて、測定重量センサ（２２）が、座席搭載要素（１８ａ；１８ｂ）に固定するための第１の部品（２４）と、上記座席（１２）に固定するための第２の部品（２６）とを含むことを特徴とするもの。
【請求項２８】
請求項１から２７のいずれか１項に記載のセンサシステムを含む座席、特に車用座席。
【請求項２９】
請求項２８に記載の座席において、上記センサシステムが座席底面（１４）に割り当てられることを特徴とするもの。
【請求項３０】
座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを決定する方法であって、
少なくとも２つの離れた測定重量センサから測定重量センサ信号を提供し、かつ、少なくとも１つの測定重量センサの前記測定重量センサ信号を用いることにより仮想重量センサ信号を計算することを含むにおいて、
前記仮想重量センサのデータが測定重量センサをシミュレートすること、及び、測定重量センサ信号及び前記仮想重量センサ信号を用いて上記座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを計算すること、
を特徴とする方法。
【請求項３１】
請求項３０に記載の方法において、上記少なくとも１つの仮想重量センサが制御ユニットによってシミュレートされることを特徴とするもの。
【請求項３２】
請求項３０又は３１に記載の方法において、上記少なくとも１つの仮想重量センサが測定重量センサの代わりになることを特徴とするもの。
【請求項３３】
請求項３２に記載の方法において、座席搭載装置が、代用される測定重量センサの代わりに取り付けられることを特徴とするもの。
【請求項３４】
請求項３０から３３のいずれか１項に記載の方法において、上記少なくとも１つの仮想重量センサが、関連付けられた測定重量センサの上記関数を調べるために用いられることを特徴とするもの。
【請求項３５】
請求項３０から３４のいずれか１項に記載の方法において、上記座席に関する特定の位置が、上記少なくとも１つの仮想重量センサに割り当てられることを特徴とするもの。
【請求項３６】
請求項３５に記載の方法において、上記仮想重量センサ信号のための計算モードが、上記少なくとも１つの仮想重量センサにいずれの位置が割り当てられるかに応じて選択されることを特徴とするもの。
【請求項３７】
請求項３０から３６のいずれか１項に記載の方法において、上記仮想重量センサ信号のための計算モードが、上記仮想重量センサ信号を計算するために、１つ又はそれ以上の測定重量センサのいずれが用いられるかに応じて選択されることを特徴とするもの。
【請求項３８】
請求項３０から３７のいずれか１項に記載の方法において、上記仮想重量センサ信号を計算するための計算モードを特定する所定のデータが提供されることを特徴とするもの。
【請求項３９】
請求項３８に記載の方法において、上記所定のデータが、予め定義される関数及び／又は予め定義される表形式の値及び／又は予め定義されるアルゴリズムの形態であることを特徴とするもの。
【請求項４０】
請求項３８又は３９に記載の方法において、上記所定のデータが座席に固有であることを特徴とするもの。
【請求項４１】
請求項３０から４０のいずれか１項に記載の方法において、測定重量センサからの上記測定重量センサ信号の空間中心が計算されることを特徴とするもの。
【請求項４２】
請求項３０から４１のいずれか１項に記載の方法において、仮想重量センサ信号及び測定重量センサ信号を用いて、座席乗員の重量データ及び座席乗員の位置データの少なくとも１つが計算されることを特徴とするもの。
【請求項４３】
請求項４２に記載の方法において、上記測定重量センサ信号と上記仮想重量センサ信号との和が形成されることを特徴とするもの。
【請求項４４】
請求項３０から４３のいずれか１項に記載の方法において、上記座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを分類する座席乗員分類データが計算されることを特徴とするもの。
【請求項４５】
請求項４４に記載の方法において、座席乗員分類データセットが、有限数のセット要素を含んで提供されることを特徴とするもの。
【請求項４６】
請求項４４又は４５に記載の方法において、上記座席乗員分類データがエアバッグ制御ユニットに提供されることを特徴とするもの。
【請求項４７】
請求項３０から４６のいずれか１項に記載の方法において、
空間データフィールドが上記座席及び上記センサシステムに割り当てられ、かつ、前記空間データフィールドがサブフィールドを含むこと、及び
仮想重量センサ信号のための計算モードが、測定重量センサ信号の空間中心がある前記サブフィールドに応じて選択されること、
を特徴とするもの。
【請求項４８】
請求項４７に記載の方法において、上記計算モードが、隣接するサブフィールドの境界を跨ぐ際に連続的であるよう決定されることを特徴とするもの。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを決定するセンサシステムに関する。
【０００２】
本発明は更に、座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
車は、衝突による重大な傷害を避けるためのエアバッグを備える。エアバッグの展開力が制御されると有益である。車内の座席乗員の重量を測定することは、この展開力を制御するための制御データを提供するための方法である。平均的な大人に比べて、体重の軽い人や小さな子供が車の座席に座っていれば、エアバッグは展開されるべきでない、或いはより小さな力で展開されるべきである。座席乗員に関する重量情報及び／又は位置情報は、座席乗員を分類し、それによりエアバッグの展開力を制御するために用いることができる。
【０００４】
EP 1 299 269 B1は、車の座席内にある複数の重量センサを用いて車の座席乗員を分類する方法を開示する。
【０００５】
EP 1 028 867 B1は次のような方法を開示する。即ち、車の座席と関連付けられた複数の重量センサを間隔を空けて用いることで、安全拘束装置の反応を制御するために車の座席乗員に関する係数を決定する方法を開示する。座席に加わる重量に対する乗員の全重量の比率を表す修正係数を定めるため、重心が用いられる。その際、乗員は、重心が計算されるよう着席する。座席乗員の実際の重量は、車の座席に加わる全重量に修正係数を乗じて計算される。
【０００６】
DE 38 09 074 C2は、座席乗員の着座位置を決定するための４つのセンサを含む、車用セキュリティーシステムを開示する。
【０００７】
更なる重量分類システムが、US 6,070,115 A、US 6,801,111 B1、US 6,243,634 B1又はUS 7,024,295 B2に開示されている。
【特許文献１】EP 1 299 269 B1
【特許文献２】EP 1 028 867 B1
【特許文献３】DE 38 09 074 C2
【特許文献４】US 6,070,115 A
【特許文献５】US 6,801,111 B1
【特許文献６】US 6,243,634 B1
【特許文献７】US 7,024,295 B2
【特許文献８】WO 2006/092325
【特許文献９】WO 2006/105902
【特許文献１０】EP 1 742 029
【特許文献１１】PCT/EP2006/004792
【特許文献１２】US 2005/090959 A1
【特許文献１３】US 2003/040858 A1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、簡単な構成を有するセンサシステムを提供すること、及び、簡単なセンサシステムの構成を許容する、座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを決定する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的は、本発明に従い、次のようなセンサシステムにより解決される。即ち、座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを決定するセンサシステムであって、制御ユニットと、少なくとも２つの離間された測定重量センサとを含むものにおいて、各測定重量センサが測定重量センサ信号を提供し、かつ、少なくとも１つの仮想重量センサが仮想重量センサ信号を提供すること、前記仮想重量センサ信号が、前記測定重量センサの少なくとも１つの前記測定重量センサ信号を用いて計算されること、及び、前記座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つが、測定重量センサ信号及び前記仮想重量センサ信号を用いて計算されること、を特徴とするセンサシステムである。
【００１０】
本発明によれば、少なくとも２つの測定重量センサがハードウェアとして設けられ、かつ、少なくとも１つの重量センサ（上記少なくとも１つの仮想重量センサ）が、測定重量センサによってシミュレートされる、非ハードウェアのセンサである。このことは、座席乗員の重量及び／又は位置の決定を犠牲にすることなく、システムにおける「ハードウェア」の測定重量センサの数を減らすことを許容する。
【００１１】
こうして、搭載が容易であって、測定重量センサの数が削減可能なために非常に費用有効的なセンサシステムを提供することができる。又、このセンサシステムは、測定重量センサの数がより少ないために、より信頼性が高い。
【００１２】
例えば、仮想重量センサが対応する上記測定重量センサと関連付けられると、測定重量センサを故障に関して調べることもできる。上記仮想重量センサは上記測定重量センサをシミュレートすることができ、実際の上記測定重量センサ信号は上記仮想重量センサ信号と比較することができる。これら比較された信号に余りに大きな隔たりがあれば、それは故障を示唆するものである。
【００１３】
特定の実施形態では、前記センサシステムが、位置情報を提供せずに、座席乗員の重量データを提供する。
【００１４】
特には、上記少なくとも１つの仮想重量センサが、上記制御ユニットにおいて具体化される。前記少なくとも１つの仮想重量センサは、ソフトウェアソリューションにより「非物理的に」実現することができる。このため、対応するハードウェアの測定重量センサを設ける必要がなく、或いは、ハードウェア形態の関連付けられた測定重量センサの故障を調べることができる。
【００１５】
特には、上記仮想重量センサ信号の計算、及び／又は、重量データ／位置データの決定のための計算が、上記制御ユニットにより行われる。上記制御ユニットは、上記測定重量センサとは別のユニットとすることも、或いは、１つ又はそれ以上の測定重量センサの一体部分とすることもできる。上記制御ユニットは、単一のブロックとすることも、上記センサシステムに分散する複数の部分から成ることもできる。
【００１６】
特定の一実施形態では、上記少なくとも１つの仮想重量センサが、測定重量センサの代わりに用いられる。上記仮想重量センサ（ハードウェア的に実現されたものではない）は、上記ハードウェア的測定重量の代わりになる。このため、上記センサシステムは、座席乗員の重量データ及び／又は位置データの提供を犠牲にすることなく、削減された数のハードウェア的測定重量センサを含む。
【００１７】
一実施形態では、座席搭載装置が、代用される測定重量センサの代わりになる。座席は、測定重量センサを介して座席固定台座（車の座席固定台座と同じようなもの）に固定可能である。対応するハードウェア的測定重量センサが設けられない場合、前記固定は、別の手段（特に、座席搭載装置）により行う必要がある。このような座席搭載装置は、ボルト、ネジ、又は半田付け接合部とすることができる。
【００１８】
上記少なくとも１つの仮想重量センサを、関連付けられた測定重量センサと共に用いることもできる。前記少なくとも１つの仮想重量センサは、対応するハードウェア的測定重量センサに割り当てられる。そうすれば、上記仮想重量センサ信号を上記測定重量センサ信号と比較し、これら信号間に重大な隔たりがあるかを調べることができる。
【００１９】
上記制御ユニットは、上記測定重量センサに関連する外部装置でもよい。上記測定重量センサは、例えばバスシステムによって前記制御ユニットに接続される。
【００２０】
別の実施形態では、上記制御ユニットは、少なくとも部分的に、１つ又はそれ以上の測定重量センサに統合される。例えば、前記制御ユニット又は前記制御ユニットの部品は１つ又はそれ以上の測定重量センサのセンサ筐体内に配置される、或いは、前記制御ユニット又は各部品は対応する１つ又は複数のセンサ筐体に取り付けられる。
【００２１】
特定の一実施形態では、上記制御ユニットが、複数の測定重量センサに亘って分散される。こうして、上記制御ユニットの対応する部分を備えた上記測定重量センサは、上記信号評価のための計算を行い、例えばエアバッグ制御ユニットにより処理可能な座席乗員に関する重量データ及び／又は位置データを提供することができる。例えば、対応する制御ユニット部分を備えた上記測定重量センサは、バスシステム様の信号分配システムと結合される。上記測定重量センサは、上記測定重量センサ信号を提供すると共に、上記センサシステム内の信号評価及びデータ評価タスクも実行する。特に、異なる測定重量センサは異なるタスクを実行することができる。こうして、異なるタスクは異なる測定重量センサに割り当てられる。上記制御ユニットが複数の測定重量センサに亘って分散されることで、上記信号評価／データ評価タスクが複数の測定重量センサに亘って分散可能となる。
【００２２】
上記測定重量センサが多角形の角に位置し、上記少なくとも１つの仮想重量センサが上記多角形の角に割り当てられると有利である。上記測定重量センサは、互いに関し、同じ高さに位置する必要はない。ある特定の座席では、例えば、前方の測定重量センサが、後方の測定重量センサよりも座席底部の座席表面に近いと有利であるかもしれない。上記少なくとも１つの仮想重量センサは、測定重量センサを備えていない上記多角形の角に割り当てることができる。こうして、上記仮想重量センサ信号を用いて、上記多角形上への重量の分散が評価可能となる。
【００２３】
上記座席に関するある特定の位置が、上記少なくとも１つの仮想重量センサに割り当てられると有利である。上記少なくとも１つの仮想重量センサはハードウェア的測定重量センサをシミュレートし、ハードウェア的測定重量センサはある特定の位置に配される。こうして、上記仮想重量センサは、原理的に上記位置に依存した仮想重量センサ信号を生成する。
【００２４】
上記仮想重量センサ信号の計算モードが、上記少なくとも１つの仮想重量センサにいずれの位置が割り当てられるかに依存すると有利である。こうして、上記他の少なくとも２つの測定重量センサと比較した上記代用仮想重量センサの相対位置が考慮可能となる。
【００２５】
一実施形態では、上記少なくとも１つの仮想重量センサが、最も小さな重量の力を受ける位置に割り当てられる。このような位置は、特定の座席構成に依存する。しかし、本センサシステムについては、このような最も小さな重量の力を受ける位置を用いることは必須ではない。他のいかなる位置でも可能である。
【００２６】
上記仮想重量センサ信号の計算モードが、いずれの測定重量センサが上記仮想重量センサ信号の計算に用いられるかに依存すると、上記重量データ及び／又は位置データについて良好な結果が実現可能となる。
【００２７】
上記制御ユニットが、所定のデータが格納されたデータベースを含み、この所定のデータが上記仮想重量センサ信号を計算する計算モードを特定すると有利である。このデータを用いて、上記制御ユニットは、少なくとも１つの測定重量センサの上記測定重量センサ信号から上記仮想重量センサ信号を計算することができる。上記所定のデータは、先に測定又は計算されており、通常は座席に固有のものである。
【００２８】
上記所定のデータは、例えば、規定の関数（特に、補間関数）の形態及び／又は所定の表形式の値の形態で利用することができる。上記所定のデータは、上記データベースに格納されたアルゴリズムのデータとすることも可能である。
【００２９】
上記制御ユニットは、仮想重量センサデータを計算する仮想重量センサユニットを含む。この仮想重量センサユニットは、少なくとも１つの測定重量センサの測定重量センサ信号、更には、上記仮想重量センサデータを計算するためのデータを受信する。
【００３０】
上記制御ユニットが、測定重量センサに対する上記測定重量センサ信号の空間中心を計算するデータ処理ユニットを含むと更に有利である。上記測定重量センサ信号の空間中心が分かれば、上記仮想重量センサ信号を計算するための計算モードを決定することができる。
【００３１】
上記制御ユニットが次のようなデータ処理ユニットを含むと更に有利である。即ち、仮想重量センサ信号及び測定重量センサ信号を用いて、座席乗員の重量データ及び座席乗員の位置データの少なくとも１つを計算するデータ処理ユニットである。こうして、座席乗員の重量及び／又は位置を計算し、次の処理に提供することができる。一実施形態では、追加の位置データを有しない重量データのみが提供される。
【００３２】
有利な実施形態では、上記データ処理ユニットは、（同じ時点で取り上げられる）上記測定重量センサ信号及び上記仮想重量センサ信号の和を計算する。こうして、座席乗員の重量情報を簡単な方法で計算することができる。
【００３３】
一実施形態において、上記制御ユニットは次のような分類ユニットを含む。即ち、上記座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを分類する座席乗員分類データを提供する分類ユニットである。こうして、更なる処理を簡単にするため、限られた数のデータを更なる処理のために提供することができる。
【００３４】
特に、座席乗員分類データのセットは、有限数のセット要素を含んで提供される。例えば、上記セット要素の数は１０より小さい数に限定される。
【００３５】
特に、上記座席乗員分類データは、エアバッグの展開力を制御するためのエアバッグ制御ユニットに提供される。
【００３６】
次のようにすることができる。即ち、空間データフィールドが上記座席及び上記センサシステムに割り当て可能であり、かつ、この空間データフィールドがサブフィールドを含むこと、及び、仮想重量センサ信号のための計算モードが、測定重量センサ信号の空間中心がある上記サブフィールドに依存すること、である。このように方法が提供される。
【００３７】
次のようにされると有利である。即ち、隣接するサブフィールドの境界を跨ぐ際に上記基礎的データが連続的であるよう、上記計算モードが決定されること、である。こうして、上記計算モードの内部整合性が保証される。
【００３８】
一実施形態において、測定重量センサは、座席搭載要素に固定するための第１の部品と、上記座席に固定するための第２の部品とを含む。これらの第１及び第２部品の相対的な動き又は位置により、有効である上記重量加重を特徴付けるセンサ信号を生成することができる。上記測定重量センサを介して、座席搭載要素（例えば、車に固定される）及び座席要素（上記座席に固定される）を、重量加重を測定するための相対的な動きを許容しつつ、互いに対して固定することができる。
【００３９】
本発明によるセンサシステムは、特に、車用座席などの座席について用いられる。このセンサシステムは上記座席に固定される。
【００４０】
特に、上記センサシステムは、座席底部に着座する人の重量及び／又は位置を決定するため、前記座席底部に取り付けられる。
【００４１】
上述した目的は、更に、本発明の方法に従い次のようにすることで解決される。即ち、少なくとも２つの離れた測定重量センサから測定重量センサ信号を提供し、かつ、少なくとも１つの測定重量センサの前記測定重量センサ信号を用いて仮想重量センサ信号を計算することにおいて、前記仮想重量センサのデータが測定重量センサをシミュレートすること、及び、測定重量センサ信号及び前記仮想重量センサ信号を用いて上記座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを計算すること、である。
【００４２】
本発明による方法は、本発明によるセンサシステムにつき既に概説した利点を有する。
【００４３】
上記仮想重量センサデータがあれば、存在しない測定重量センサをシミュレートすることができる。こうして、要求される測定重量センサの数を減らすことができる。
【００４４】
本発明による方法の更なる実施形態について、その利点は、本発明による上記センサシステムに関連して概説したとおりである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明によるセンサシステムの実施形態を図１及び図３に概略的に示し、符号１０で表す。このセンサシステムは座席１２の内部で用いられる。座席１２は、特に、車に搭載される車用座席である。車は、座席１２に配置されるエアバッグを含む拘束システムを備える。
【００４６】
座席１２は座席底部１４及び座席背もたれ１６を有し、座席乗員は座席底部１４上に座る。センサシステム１０は座席底部１４に配置される。
【００４７】
車は、座席１２を車に固定するための座席搭載要素１８ａ、１８ｂを含む。座席搭載要素１８ａ、１８ｂは、例えば搭載用レールである。座席１２は、座席１２を座席搭載要素１８ａ、１８ｂに固定することのできる、対応する座席要素を含む。一実施形態では、座席搭載要素１８ａ、１８ｂへの座席１２の固定は、センサシステム１０の測定重量センサ２２（図２）を介して行われる。
【００４８】
測定重量センサ２２は、力信号、特に重量信号を提供する。この測定重量センサは、力（特に、重量加重）が直接測定されるよう構成することができる。作用する力が間接的な方法で測定されるよう、測定重量センサを構成することも可能である。例えば、測定重量センサとして圧力センサが用いられ、測定された有効圧力を用いて上記作用力が推定される。
【００４９】
測定重量センサ２２の実施形態は第１部品２４及び第２部品２６を含み、これらの部品は互いに移動可能である。第１部品２４は座席搭載要素１８ａ、１８ｂに固定される。第２部品２６は座席要素２０に固定される。測定重量センサ２２は、自らに作用する力を測定する。この力は、座席１２及び座席乗員の重量により引き起こされる。測定重量センサ２２は、対応する測定重量センサ信号を提供する。
【００５０】
例えば、測定重量センサ２２はボルト状の構造を有する。
【００５１】
重量センサの例は、WO 2006/092325、WO 2006/105902、EP 1 742 029、又はPCT/EP2006/004792に開示されている。
【００５２】
更なる実施形態において、センサシステム１０の測定重量センサは座席底部１４に統合される。例えば、測定重量センサ２２は、座席底部１４内に位置するマット状の構造物に取り付けられる。
【００５３】
センサシステム１０は、例えばタイプ２２の複数の測定重量センサ２８ａ、２８ｂ、２８ｃを含む。本発明によれば、少なくとも２つの測定重量センサが設けられる。測定重量センサ２８ａ、２８ｂ、２８ｃは、隣接する測定重量センサの間に距離が設けられるよう、互いから離れて配置される。これらのセンサは、座席１２の乗員の重量及び／又は座席１２上の乗員の位置が決定可能なように配置される。
【００５４】
図３に示すように、本発明によるセンサシステム１０の実施形態は、タイプ２２の測定重量センサＦＬ（左前方）と、測定重量センサＦＲ（右前方）と、測定重量センサＢＬ（左後方）とを含む。後方の位置は座席背もたれ１６に隣接する。これらのセンサは、それぞれ、多角形（例えば、長方形）の角に配置される。座席底部１４の多角形の突起は、座席底部１４内に存在する。図３のＸ方向及びＹ方向は、座席底部１４の延伸方向を示す。重力の方向はＸ方向及びＹ方向に垂直である。
【００５５】
上記測定重量センサは重力方向において互いに同じ高さに配置可能である、或いは、異なるセンサは異なる高さに配置可能である。
【００５６】
座席１２の構造、及び／又は、座席乗員の重量及び／又は位置に応じて、センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬに作用する力は異なることもある。
【００５７】
センサシステム１０は制御ユニット３０を含む。制御ユニット３０は、測定重量センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬから分離されることもある。例えば、制御ユニット３０は、測定重量センサの筐体の外側に位置する外部装置である。別の実施形態では、制御ユニット３０は１つ又は複数の測定重量センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬに統合される。制御ユニット３０又は制御ユニット３０の部品は、対応する１つ又は複数の測定重量センサのセンサ筐体内に配置可能である、或いはこのような筐体に取り付け可能である。こうして、統合制御ユニット又は制御ユニット３０の統合部品を備えた１つ又は複数の測定重量センサは、データ評価及び／又は信号評価処理を実行することができる。
【００５８】
測定重量センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬは、対応する信号線を介して制御ユニット３０に接続される。信号線は、フィールドバスシステムのようなバスシステムの一部とすることができる。
【００５９】
制御ユニット３０が複数の測定重量センサ２２に亘って分散されかつ測定重量センサに統合されると、異なる計算及び／又は評価タスクを、対応する制御ユニット部分を備えた異なる測定重量センサに割り当てることができる。
【００６０】
測定重量センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬは、ハードウェア的に実現され、その対応する測定重量センサ信号２２を制御ユニット３０に提供する。制御ユニット３０はデータ処理ユニット３２を含む。データ処理ユニット３２は測定重量センサ信号を処理する。
【００６１】
更に、制御ユニット３０は仮想重量センサユニット３４を含む。この仮想重量センサユニット３４は、少なくとも１つの仮想重量センサＢＲを「シミュレート」する。仮想重量センサは、ハードウェア的ではなくソフトウェア的に実現される。この仮想重量センサは、重量信号の出力を有する。仮想重量センサＢＲは制御ユニット３０に組み込まれる。このような仮想重量センサＢＲは、例えば、次のような測定重量センサ２２を代用する。即ち、測定重量センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬが着座する角の外側に位置する多角形の角上にある測定重量センサ２２である。
【００６２】
仮想重量センサＢＲは、位置３６の測定重量センサの代わりになる。この位置で、座席１２は、例えばボルト、ねじ、又は半田付け接続である取り付け装置により、対応する座席搭載要素１８ａ又は１８ｂに固定される。
【００６３】
仮想重量センサユニット３４は、次のような仮想重量センサ信号を提供する。即ち、少なくとも１つの測定重量センサＦＬ、ＦＲ、又はＢＬの測定重量センサ信号を用いて計算される仮想重量センサ信号である。こうして、少なくとも１つの測定重量センサＦＬ、ＦＲ、又はＢＬは、対応する測定重量センサ信号を提供する仮想重量センサユニット３４に接続される。
【００６４】
（図３の実施形態において、測定重量センサＦＬ及び測定重量センサＢＬは、その測定用センサ信号を仮想重量センサユニット３４に提供する。）
【００６５】
仮想重量センサユニット３４は、制御ユニット３０のデータベース３８に格納される所定のデータを用いて、仮想重量センサ信号を計算する。データベース３８に格納されるデータは、例えば、表形式の値、格納された関数、又は格納されたアルゴリズムとすることができる。このような関数は、特に、後で概説する補間関数である。
【００６６】
特に、データベース３８は、上記仮想重量センサ信号のための異なる計算モードに対応するデータを格納する。以下に概説するように、異なる乗員状況に対して異なる計算モードが設けられると有利である。
【００６７】
測定重量センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬの測定重量センサ信号の空間中心を計算するために、データ処理ユニット３２（又は制御ユニット３０の別のデータ処理ユニット）を用いることもできる。測定重量センサ信号の空間中心が既知であると、仮想重量センサ信号を計算するための特定の計算モードを選択するために、対応する情報を用いることができる。
【００６８】
なお、上述した測定重量センサ信号の空間中心は、座席乗員を含む座席１２の質量の中心を特定するものでなく、本発明による方法を実施するための中間媒体の一種である。
【００６９】
計算された仮想重量センサ信号と、測定重量センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬから入力された測定重量センサ信号とを用いて、データ処理ユニット３２は、座席乗員の重量データ及び位置データの少なくとも１つを計算する。特に、データ処理ユニット３２は、測定重量センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬの測定重量センサ信号と、仮想重量センサＢＲの仮想重量センサ信号とを合計する。この合計されたデータ（同じ時点又は同じ時間間隔で取り出される）は座席情報を含む。
【００７０】
制御ユニット３０は、更に、次のような分類ユニット４０を含む。即ち、データ処理ユニット３２より提供されるデータから、座席乗員の重量及び／又は位置を分類する分類データを決定する分類ユニット４０である。
【００７１】
特定の実施形態において、分類ユニット４０は、重量データをエアバッグ制御ユニットに提供する。
【００７２】
上記分類データは、特に、分類データセットから成るデータである。この分類データセットは有限数のセット要素を含む。特定の実施形態において、上記分類データセットは、座席乗員の重量を分類するための５つのセット要素と、故障を示す更なるセット要素とを含む。
【００７３】
図３に示すような実施形態は、３つの測定重量センサと、１つの仮想重量センサとを含む。本発明によれば、丁度２つの測定重量センサを設けるか、３つ以上の測定重量センサを設けることが可能である。更に、１つ以上の仮想重量センサを設けることが可能である。
【００７４】
特定の実施形態において、仮想重量センサの位置３６は次のように選択される。即ち、座席底部１４上の対応する位置が、他の位置と比較して最も小さな力を受ける位置となるよう選択される。
【００７５】
もっとも、最も小さな力ではなく、例えば、最も大きな力又は中間の力を受けるよう位置３６が選択される場合にも、本発明による方法が機能することは既に証明されている。
【００７６】
本発明による座席乗員の重量及び位置の少なくとも１つを定める方法は、以下のように機能する。
【００７７】
測定重量センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬは、その測定重量センサ信号を制御ユニット３０に提供し、かつデータ処理ユニット３２によって処理される。データ処理ユニット３２は、次のように、測定重量センサ２２の空間中心のベクトルｃを計算する。
【数１】
2008185584.tif 000003
ベクトルｒｉは測定重量センサｉの位置ベクトルであり、Ｓ（ｉ）は測定重量センサｉの測定重量センサ信号である。その和は、総数ｎの寄与する測定重量センサに亘るものである。
【００７８】
図３の実施形態の例において、上記測定重量センサ信号の中心は次のように計算することができる。
【数２】
2008185584.tif 000004
ここで、測定重量センサＢＬの位置が始点として用いられる。ベクトルｃはｘ成分及びｙ成分を有する。
【００７９】
空間データフィールド４２が、センサシステム１０及び座席底部１４に割り当てられる。データフィールド４２は、サブフィールドＱ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４等に細分される。
【００８０】
上記測定重量センサ信号の空間中心は、上記サブフィールドの１つに存在する。その特定のサブフィールドは、座席利用、特に、座席乗員の重量及び座席乗員の位置の少なくとも１つに依存する。仮想重量センサユニット３４は、測定重量センサ信号の空間中心があるサブフィールド（例えば、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３又はＱ４）に応じて、仮想重量センサ信号のための計算モードを選択する。
【００８１】
図４は、図３の実施形態について、異なる座席乗員状況に対する上記測定重量センサ信号の計算された空間中心を示した図である。測定重量センサ信号の中心が、測定重量センサ信号ＦＬ、ＦＲ及びＢＬに関して様々な位置を取り得ることは明らかである。
【００８２】
仮想重量センサ信号のための計算モードｆは、所定のデータに基づく。この所定のデータは特定の座席１２に対して固有のものである。このデータ（例えば、表形式の値又は補間関数）は、先に決められていて、データベース３８に格納される。
【００８３】
上述した所定のデータは、特に、隣接するサブフィールド（例えば、Ｑ２−Ｑ１又はＱ１−Ｑ４又はＱ１−Ｑ３）の境界を跨ぐ際に段差がないよう予め定められる。特に、このような境界を跨ぐ際の前記データは連続的である。例えば、境界を跨ぐような連続関数が設けられる。
【００８４】
特定の例では、角に測定重量センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬが配置され、他の角に仮想重量センサＢＲが仮想的に配置される多角形が、等しい割合の２つのサブフィールドＱ１及びＱ４に細分される。サブフィールドＱ１は、測定重量センサＢＬが配置される角と、仮想重量センサＢＲが仮想的に配置される角とを含む。サブフィールドＱ４は、測定重量センサＦＬが配置される角と、測定重量センサＦＲが配置される角とを含む。
【００８５】
サブフィールドＱ１の左側にサブフィールドＱ２が配置され、サブフィールドＱ１の右端にサブフィールドＱ３が配置される。
【００８６】
この特定の実施形態において、（仮想重量センサＢＲに対する）仮想重量センサ信号は、測定重量センサＢＬからの測定重量センサ信号を用いて計算される。この時、測定重量センサ信号の空間中心は、サブフィールドＱ１又はＱ２又はＱ３にある。ただし、Ｑ１、Ｑ２及びＱ３に対する計算モードは異なる。
【００８７】
図５は、仮想重量センサＢＲの代わりに実際の測定重量センサを用いた場合における測定値（ドット）を示す。このような測定は、上記計算モードのためのデータを提供するために行われる。図５から、サブフィールドＱ１、Ｑ２及びＱ３は異なる特性を有することがわかる。
【００８８】
これらの測定データから、補間関数４４、４６及び４８が決定される。これらの関数は上記サブフィールドに依存する。これらはデータベース３８に格納される。例えば、補間関数４４、４６及び４８は、複数多項式の補間関数である。
【００８９】
図６は、仮想重量センサＢＲ及び補間関数５０の代わりに測定重量センサを用いた場合における測定データ（ドット）を示す。図６に示す補間関数５０は、非常に粗い近似である。必要であれば、より良い近似を用いることができる。
【００９０】
センサシステム１０を備えた座席１２の座席乗員の重量（又は位置）を決定する際、関数４４、４６、４８、５０のみが用いられる。仮想重量センサユニット３４は、関数４４、４６、４８及び５０を用いて、仮想重量センサ信号Ｓ（ＢＲ）＝ｆ（ベクトルｃ）を計算する。いずれの関数が用いられるかは、測定重量センサ信号の空間中心がいずれのサブフィールド（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３又はＱ４）にあるかに依る。
【００９１】
上記仮想重量センサデータを計算した後、仮想重量センサユニット３４はデータ処理ユニット３２にその結果を提供する。データ処理ユニット３２は、グループを成す（同じ時点又は同じ時間間隔で取り出された）測定重量センサ信号及び仮想重量センサ信号を組み合わせる。特に、データ処理ユニット３２は、（例えば、測定重量センサＦＬ、ＦＲ及びＢＬの）測定重量センサ信号及び仮想重量センサ信号を含む和信号Σ＝Ｓ（ＢＲ）＋Ｓ（ＦＬ）＋Ｓ（ＦＲ）＋Ｓ（ＢＬ）を提供する。
【００９２】
この信号は座席乗員の重量を特徴付ける。
【００９３】
分類ユニット４０は、この重量信号を、エアバッグ制御ユニットに提供可能な分類データに変換する。
【００９４】
本発明によれば、センサシステム１０は、少なくとも２つの離れた測定重量センサ２２を含む。これらの測定重量センサの少なくとも１つの測定重量センサ信号を用いて、仮想重量センサ信号が計算される。このように、実際の測定重量センサの信号を用いて、少なくとも１つの「仮想重量センサ」がシミュレートされる。この仮想重量センサは、直接の測定に基づいた重量センサ信号ではなく、計算に基づいた仮想重量センサ信号を提供する。
【００９５】
上記仮想重量センサ信号の計算方法は、測定重量センサ信号の中心がどこに位置するかに依る。
【００９６】
本発明によれば、例えば座席乗員の重量を決定するために、より少ない数の測定重量センサを使用することができる。例えば、２つ又は３つの測定重量センサを用いて、座席乗員の重量を計算することができる。「欠けている」測定重量センサは、１つ又はそれ以上の仮想重量センサによってシミュレートされる。
【００９７】
このように、要求される測定重量センサの数がより少ないため、センサシステム１０はより費用効率的である。更に、センサシステム１０は、製造や、車及び座席１２への搭載がより容易である。又、センサシステム１０は、測定重量センサの数がより少ないために維持がより容易であり、かつより確実に機能する。
【００９８】
更なる実施形態において、測定重量センサは上記仮想重量センサに関連付けられる。特に、上記仮想重量センサは、関連付けられる測定重量センサが着座する位置に仮想的に配置される。こうして、関連付けられる測定重量センサは対応する仮想重量センサによってシミュレートすることができ、かつ、（対応する測定重量センサ信号と、本発明により計算された仮想重量センサ信号とを比較することにより）関連付けられる測定重量センサの故障があるか否かを調べることができる。こうして、センサシステム１０のより高い信頼性が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】本発明によるセンサシステムの実施形態を備えた座席の概略図。
【図２】座席搭載要素に固定された測定重量センサ及び座席要素の実施形態の概略図。
【図３】本発明によるセンサシステムの概略図。
【図４】仮想重量センサ信号を計算する中間ステップの概略図。
【図５】図３による仮想重量センサＢＲが測定重量センサＢＬによってシミュレートされる場合の、異なるサブフィールドに対する異なる計算モードを示す図。
【図６】対応するサブフィールドにおいて、図３による仮想重量センサＢＲがセンサＦＬによってシミュレートされる場合を示す図。
【図１】
2008185584.tif 000005
【図２】
2008185584.tif 000006
【図３】
2008185584.tif 000007
【図４】
2008185584.tif 000008
【図５】
2008185584.tif 000009
【図６】
2008185584.tif 000010
【外国語明細書】
2008185584000001.pdf