(57)【要約】車両において座席占有状態を識別するためのシステムに、マイクロ波送信器（１０）と、マイクロ波受信器（１０）と、有利には反射器（１２）とが設けられている。これらの物の間に人が存在する場合、マイクロ波は減衰される。反射器（１２）としてバックスキャッタ装置が使用され、該マイクロ波受信器（１０）によって受信された放射は反射器（１２）に一義的に対応づけられる。付加的または択一的に、マイクロ波放射の伝搬時間測定が行われ、該伝搬時間測定は着座ポジションの評価とともに後続処理されるように構成されている。また有利な実施形態では、オブジェクト周辺へのマイクロ波放射の回折特性を利用して、着座ポジションに関する別の情報が得られるように構成されている。座席が占有されているか否かの識別と、場合によってはどのように座席が占有されているかの識別は、有利にはエアバッグの遮断ないしはイネーブルのために使用される。
2006506630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両において座席占有状態を識別するためのシステムであって、
少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）と、少なくとも１つの反射器（１２）と、少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）とを有し、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）、該少なくとも１つの反射器（１２）および該少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は次のように配置されている形式、すなわち、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）と少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）との間に、少なくとも１つの第１の放射経路と少なくとも１つの第２の放射経路とに分割された放射経路が設けられ、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）から送信されたマイクロ波放射は、少なくとも座席が占有されていない場合、該少なくとも１つの第１の放射経路を介して該少なくとも１つの反射器（１２）に到達し、
該少なくとも１つの反射器（１２）によって反射されたマイクロ波放射は、該少なくとも１つの第２の放射経路を介して該少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）に到達し、
座席占有状態に依存して、オブジェクトが該第１の放射経路および／または第２の放射経路に存在する可能性があり、該マイクロ波受信器（１０）によって受信される放射は、座席占有状態に依存して影響されるように配置されている形式のものにおいて、
該少なくとも１つの反射器（１２）は、変調式のバックスキャッタ装置または非変調式のバックスキャッタ装置であり、
後者の場合、該マイクロ波受信器で信号伝搬時間が検出されるように構成されていることを特徴とするシステム。
【請求項２】
車両において座席を識別するためのシステムであって、
少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）が設けられており、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は次のように配置されている形式、すなわち、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）によって送信されたマイクロ波放射は、少なくとも座席が占有されていない場合、放射経路を介して該少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）に到達し、
座席占有状態に依存して、オブジェクト（１４，１６，１８）が該放射経路に存在する可能性があり、該マイクロ波受信器（１０）によって受信される放射は座席占有状態に依存して影響されるように配置されている形式のものにおいて、
マイクロ波放射がマイクロ波送信器（１０）とマイクロ波受信器（１０）との間で伝搬した距離が伝搬時間測定によって検出されるように構成されていることを特徴とする、たとえば請求項１記載のシステム。
【請求項３】
座席（２０）の位置が検出され、
前記距離の検出の結果と、該座席（２０）の位置の検出の結果とから、該マイクロ波受信器（１０）によって受信された放射が該マイクロ波送信器（１０）とマイクロ波受信器（１０）との間の放射経路を介して伝搬したものであるか否かが検出される、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
座席において座席占有状態を識別するためのシステムであって、
少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）が設けられており、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は次のように配置されている形式、すなわち、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）によって送信されたマイクロ波放射は、少なくとも座席が占有されていない場合、放射経路を介して該少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）に到達し、
座席占有状態に依存して、オブジェクト（１４，１６，１８）が該放射経路に存在する可能性があり、該マイクロ波受信器（１０）によって受信される放射は、座席占有状態に依存して影響されるように配置されている形式のものにおいて、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は、空間的に相互に分離して配置されていることを特徴とする、たとえば請求項１から３までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項５】
該バックスキャッタ装置（１２）は、変調式のバックスキャッタ装置である、請求項１から４までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項６】
該少なくとも１つのマイクロ波送信器および該少なくとも１つのマイクロ波受信器は、送受信アンテナを有する少なくとも１つのマイクロ波送受信装置（１０）として構成されており、
該少なくとも１つの第１の放射経路および該少なくとも１つの第２の放射経路は同一である、請求項１から５までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項７】
該マイクロ波受信器によって受信された放射に依存して車両にある機能をトリガまたは遮断またはイネーブルする制御ユニット（２２）が設けられている、請求項１から６までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項８】
該少なくとも１つの反射器は、導電性のシート（１２）である、請求項１から７までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項９】
該バックスキャッタ装置（１２）は、パッシブ、セミパッシブ、セミアクティブまたはアクティブなバックスキャッタ装置として構成されている、請求項１から８までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１０】
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および／または該少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は、車両内に装備されたアクセスコントロールおよび点火始動のシステムの構成部分である、請求項１から９までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１１】
該マイクロ波受信器（１０）によって受信された信号の評価は、車両内に装備されたアクセスコントロールおよび始動システムの枠内で使用される手段によって支援ないしは実行される、請求項１から１０までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１２】
異なって変調する複数のバックスキャッタ装置が設けられている、請求項１から１１までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１３】
該少なくとも１つの第１の放射経路および／または少なくとも１つの第２の放射経路は直線的に延在する、請求項１から１２までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１４】
該少なくとも１つの第１の放射経路および／または少なくとも１つの第２の放射経路は迂回して延在する、請求項１から１３までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１５】
放射経路にあるオブジェクトのポジションは、該オブジェクトの周辺へのマイクロ波の回折に基づいて、該マイクロ波受信器（１０）によって受信される強度に影響し、
該マイクロ波受信器（１０）によって受信される強度は、該オブジェクトのポジションに関する情報を搬送する、請求項１から１４までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１６】
車両において座席占有状態を識別する方法であって、
マイクロ波放射を送信するステップと、
送信されたマイクロ波放射を反射するステップと、
反射されたマイクロ波放射を受信するステップとを有し、
少なくとも１つの第１の放射経路と少なくとも１つの第２の放射経路に分割される放射経路が設けられており、
送信されたマイクロ波放射は、該少なくとも１つの第１の放射経路を介して伝搬し、
反射されたマイクロ波放射は、該少なくとも１つの第２の放射経路を介して伝搬し、
座席占有状態に依存して、オブジェクトが該第１の放射経路および／または第２の放射経路に存在する可能性があり、受信される放射は座席占有状態に依存して影響される形式の方法において、
変調を伴うバックスキャッタプロセスによって反射を行うか、または、変調を伴わない反射の後に該マイクロ波受信器において信号伝搬時間を検出することを特徴とする方法。
【請求項１７】
車両において座席占有状態を識別する方法であって、
マイクロ波放射を送信するステップと、
マイクロ波放射を受信するステップとを有し、
送信されたマイクロ波放射は放射経路を介して伝搬し、
座席占有状態に依存してオブジェクトが該放射経路に存在する可能性があり、受信される放射は座席占有状態に依存して影響される形式のものにおいて、
マイクロ波放射が伝搬した距離を伝搬時間測定によって検出する、たとえば請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
座席（２０）の位置を検出し、
距離の検出の結果と、該座席（２０）の位置の検出の結果とから、受信された放射が放射経路を介して伝搬されたものであるか否かを検出する、請求項１６または１７記載の方法。
【請求項１９】
車両において座席占有状態を識別する方法であって、
マイクロ波放射を送信するステップと、
マイクロ波放射を受信するステップとを有しており、
送信されたマイクロ波放射は放射経路を介して伝搬し、
座席占有状態に依存してオブジェクトが放射経路に存在する可能性があり、受信される放射は座席占有状態に依存して影響される形式の方法において、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は、空間的に相互に分離されて配置されている、たとえば請求項１６から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
該バックスキャッタプロセスは、変調を伴うバックスキャッタプロセスである、請求項１６から１９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
該少なくとも第１の放射経路および該少なくとも１つの第２の放射経路は同一である、請求項１６から２０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
受信された放射に依存して、車両にある機能をトリガまたは遮断またはイネーブルする、請求項１６から２１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
反射のために導電性のシートを使用する、請求項１６から２２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２４】
バックスキャッタプロセスを、パッシブ、セミアクティブ、セミパッシブまたはアクティブなバックスキャッタ装置によって行う、請求項１６から２３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２５】
送信および／または受信を、車両に装備されたアクセスコントロールおよび点火始動のシステムに基づいて行う、請求項１６から２４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２６】
受信された信号の評価を、車両に装備されたアクセスコントロールおよび始動のシステムの枠内で使用される手段によって支援ないしは実行する、請求項１６から２５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２７】
該バックスキャッタプロセスを、異なって変調する複数のバックスキャッタ装置によって行う、請求項１６から２６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２８】
該少なくとも１つの第１の放射経路および／または該少なくとも１つの第２の放射経路は直線的に延在する、請求項１６から２７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２９】
該少なくとも１つの第１の放射経路および／または該少なくとも１つの第２の放射経路は迂回して延在する、請求項１６から２８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３０】
放射経路にあるオブジェクトのポジションは、該オブジェクト周辺へのマイクロ波の回折に基づいて、受信される強度に影響し、
前記受信される強度によって、オブジェクトのポジションに関する情報を搬送する、請求項１６から２９までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両において座席占有状態を識別するための次の形式のシステムに関する。すなわち、少なくとも１つのマイクロ波送信器と、少なくとも１つの反射器と、少なくとも１つのマイクロ波受信器とが設けられており、前記少なくとも１つのマイクロ波送信器、前記少なくとも１つの反射器および前記少なくとも１つのマイクロ波受信器は、該少なくとも１つのマイクロ波送信器と該少なくとも１つのマイクロ波受信器との間に放射経路が設けられ、前記放射経路は少なくとも１つの第１の放射経路と少なくとも１つの第２の放射経路に分割されており、前記少なくとも１つのマイクロ波送信器から送信されたマイクロ波放射は少なくとも座席が占有されていない場合には、前記少なくとも１つの第１の放射経路を介して該少なくとも１つの反射器に到達し、該少なくとも１つの反射器によって反射されたマイクロ波放射は前記少なくとも１つの第２の放射経路を介して該少なくとも１つのマイクロ波受信器に到達するように配置されている形式のシステムに関する。ここでは、座席占有状態に依存して前記第１の放射経路および／または前記第２の放射経路にオブジェクトが存在する可能性があり、前記マイクロ波受信器によって受信される放射は座席占有状態に依存して影響される。
【０００２】
本発明はさらに、車両において座席占有状態を識別するための次の形式のシステムに関する。すなわち、少なくとも１つのマイクロ波送信器および少なくとも１つのマイクロ波受信器が設けられており、該少なくとも１つのマイクロ波送信器および少なくとも１つのマイクロ波受信器は、該少なくとも１つのマイクロ波送信器から送信されたマイクロ波放射は少なくとも座席が占有されていない場合には、放射経路を介して該少なくとも１つのマイクロ波受信器に到達するように配置されている。ここでは、座席占有状態に依存して該放射経路にオブジェクトが存在し、該マイクロ波受信器によって受信される放射は座席占有状態に依存して影響されうる。
【０００３】
本発明はまた、車両において座席占有状態を識別するための次のような形式のシステムにも関する。すなわち、少なくとも１つのマイクロ波送信器および少なくとも１つのマイクロ波受信器を有しており、該少なくとも１つのマイクロ波送信器および少なくとも１つのマイクロ波受信器は、少なくとも座席が占有されていない場合、該少なくとも１つのマイクロ波送信器によって送信されたマイクロ波放射が放射経路を介して該少なくとも１つのマイクロ波受信器に到達するように配置されている形式のシステムにも関する。ここでは、座席占有状態に依存してオブジェクトが放射経路に存在し、該マイクロ波受信器によって受信される放射は、座席占有状態に依存して影響されうる。
【０００４】
本発明はまた、車両において座席占有状態を識別するための次の形式の方法にも関する。すなわち、マイクロ波放射を送信するステップと、送信されたマイクロ波放射を反射するステップと、反射されたマイクロ波放射を受信するステップとを有する形式の方法に関する。ここでは、少なくとも１つの第１の放射経路と少なくとも１つの第２の放射経路に分割された放射経路が設けられており、送信されたマイクロ波放射は前記少なくとも１つの第１の放射経路を介して伝搬され、反射されたマイクロ波は前記少なくとも第２の放射経路を介して伝搬される。座席占有状態に依存して前記第１の放射経路および／または前記第２の放射経路にオブジェクトが存在し、受信される放射は座席占有状態に依存して影響されうる。
【０００５】
本発明はさらに、車両において座席占有状態を識別する次の形式の方法に関する。すなわち、マイクロ波放射を送信するステップと、該マイクロ波放射を受信するステップとを有し、送信されたマイクロ波放射を、１つの放射経路を介して伝搬する形式の方法に関する。ここでは、座席占有状態に依存してオブジェクトが前記放射経路に存在し、受信される放射は座席占有状態に依存して影響されうる。
【０００６】
この種のシステムおよび方法は公知である。これらはとりわけ、エアバッグのトリガ特性を座席占有状態に依存して調整するために使用される。
【０００７】
この種のシステムおよび方法の一例が、ＵＳ６１９９９０４Ｂ１から公知である。ここでは、車両内のマイクロ波送信器から反射構造体へマイクロ波が送信される。反射されたこのマイクロ波は、マイクロ波受信器によって検出される。反射されたマイクロ波の強度は、座席を占有する人によってマイクロ波放射が低減されたか否かに依存するので、評価結果から座席占有状態を推定することができる。しかしこのようなシステムおよび方法の欠点は、エアバッグ制御が常に確実な評価を基礎としているとは限らないことである。たとえば、反射のために座席に設けられた反射オブジェクトと異なるオブジェクトで反射されるということがあり得る。このことによって、座席が占有されていないと見せかけられ、エアバッグがロックされてしまい、車両の乗員にとって致命的な結果となってしまう。また、実施の枠内で必要な較正は非常に面倒であるため、該システムのコストが高くなってしまう。さらに、すべての付加的な評価は計算時間と関連しており、このことはダイナミック測定、すなわち車両の衝突時に初めて行われる測定と矛盾する。
【０００８】
本発明の課題は、従来技術の欠点を解消し、とりわけ確実かつ低コストな座席占有状態識別を実現するシステムおよび方法を提供することである。
【０００９】
前記課題は、独立請求項の特徴によって解決される。
【００１０】
本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。
【００１１】
本発明は、反射器が備えられた上位概念のシステムを基礎として、次のように構成されている。すなわち、該少なくとも１つの反射器１２は変調式のバックスキャッタ装置または非変調式のバックスキャッタ装置であり、後者の場合、受信器において信号伝搬時間が検出され、受信された信号がどの反射器を起点とするかが検出されるように構成されている。マイクロ波放射をバックスキャッタ装置によって変調することにより、反射器を簡単に、導電性である別の金属製の物と区別できるようになる。たとえばマイクロ波放射が、同乗者が乗用車にて作業するために使用しているラップトップのケーシングで反射された場合、座席が占有されていないとシステムが推定するという結果にはならない。したがってこの場合、エアバッグは衝突時に点火される。
【００１２】
「反射器」、「反射」等の概念は、本発明の開示の枠内では非常に広い意味で使用される。ここでは古典的な意味の反射だけでなく、たとえば電磁放射を変調式または非変調式のバックスキャッタプロセスによって戻すことも指す。
【００１３】
本発明はさらに、上位概念のシステムを基礎として、次のように構成されている。すなわち、マイクロ波放射が伝搬したマイクロ波送信器とマイクロ波受信器との間の距離は、伝搬時間測定によって検出されるように構成される。こうすることによって、座席の調整を検出することができる。このような伝搬時間測定によって送信器と反射器との間の間隔が検出され、受信された信号と反射器とを対応づけることができる。このようにして、エアバッグ制御のための情報も得られる。
【００１４】
これと関連して、座席の位置が検出されて、距離の検出の結果と座席の位置の検出の結果とから、マイクロ波受信器によって受信された放射が、マイクロ波送信器とマイクロ波受信器との間の放射経路を介して伝搬されたものであるか否かが検出されるように構成すると特に有利である。このような妥当性検査は、バックスキャッタ装置を反射器として使用する場合には基本的に必要ないが、冗長性を目的として使用することもできる。特に有利なのは、反射されたマイクロ波放射に、たとえばバックスキャッタプロセスによってパタンが重畳されない場合、マイクロ波信号の伝搬時間に基づいて検査することである。その際には、座席の位置を付加的に評価することによって、反射がたとえば座席背もたれ内の反射器によるものなのか否か、または、たとえば同乗者の膝の上のラップトップによるものなのか否かが検出される。
【００１５】
さらに本発明によるシステムでは、該少なくとも１つのマイクロ波送信器および該少なくとも１つのマイクロ波受信器は空間的に分離されて配置するのが有利である。マイクロ波送信器およびマイクロ波受信器を分離して配置することにより、反射器なしでシステムを実現できる。たとえば、マイクロ波送信器はルーフまたはインストルメントパネルに配置され、マイクロ波受信器は座席の背もたれに設けられる。このような配置は、座席において大きな面積の反射を使用して、送信されたマイクロ波放射を送信器へ反射する従来技術とは全く異なる。
【００１６】
特に有利には、バックスキャッタ装置は変調式のバックスキャッタ装置である。変調によって重畳されたパタンを介して、反射された信号は一義的に反射器に対応づけられる。
【００１７】
本発明によるシステムはとりわけ、該少なくとも１つのマイクロ波送信器および該少なくとも１つのマイクロ波受信器を、送受信アンテナを備えた少なくとも１つのマイクロ波送受信装置として実現することにより、有利に発展される。このような構成では、マイクロ波放射はマイクロ波送受信装置から第１の放射経路を介して反射器に到達し、反射器から第２の放射経路を介してマイクロ波送受信装置に再び到達する。前記少なくとも１つの放射経路および少なくとも１つの第２の放射経路は、少なくとも実質的に同一である。マイクロ波送受信装置はたとえば、車両のインストルメントパネルに設けられる。反射器を被監視座席の背もたれに取り付ける場合、送信されたマイクロ波放射の放射経過および反射されたマイクロ波放射の放射経路は、場合によっては乗員の胴体領域の上部を通過する。人が正しく座席に着座していれば、反射器は覆われて、受信アンテナは人が不在の場合より約６オーダ小さいレベルを受信する。アンテナがインストルメントパネルないしはコックピットに配置され、反射器が後部座席の背もたれに配置されている場合、人が正しい着座ポジションにない場合にも識別することができる。人が前方に傾いている場合、マイクロ波放射が体の周囲に回折することによって、送信されたマイクロ波放射の一部が反射器に到達する。この典型的なパタンはエアバッグ制御ユニットに伝送され、このエアバッグ制御ユニットは、エアバッグをすでにトリガできるか否か、すなわち傾きが小さいか否かを評価するか、または、トリガを行うべきでないか否か、すなわち傾きが大きいか否かを評価する。同様に、アンテナをコックピットに配置し、反射器を背もたれに配置することにより、たとえば同乗者席にチャイルドシートを安全に乗せることができる。マイクロ波放射の大部分は妨害されずに反射器に到達し、該反射器から受信器に戻される。したがってエアバッグのトリガが阻止される。というのも、チャイルドシートは一般的にプラスチックから成り、マイクロ波放射は子供の体によってのみ減衰されるからだ。
【００１８】
付加的な安全手段として、別の反射器をチャイルドシートに取り付けることもできる。こうしなければチャイルドシートまたはチャイルドシートに着座する子供に吸収されてしまうマイクロ波放射も、このようにして反射され、エアバッグのトリガはさらに確実に阻止される。変調式のバックスキャッタ装置を反射器として使用する場合、座席背もたれ内ないしはチャイルドシートにある該バックスキャッタ装置は、信号を異なって変調する。このようにして、チャイルドシートが座席上にあるか否かが一義的に識別される。
【００１９】
特に有利には、次のような制御ユニットが設けられている。すなわち、マイクロ波受信器によって受信された放射に依存して、車両に設けられた機能をトリガ、遮断またはイネーブルする制御ユニットが設けられている。座席占有状態識別は、車両に設けられた別の機能に関しても有利であるが、エアバッグのイネーブルないしは遮断が本発明の特に重要な成果である。
【００２０】
これはたとえば、該少なくとも１つの反射器が導電性のシートであるように構成することもできる。このようなシートは簡単に、座席の背もたれに埋め込むことができ、実際には所要の取り付け空間は増加せず、実際には重量は増大しない。
【００２１】
本発明によるシステムは、バックスキャッタ装置を、パッシブ、セミパッシブ、セミアクティブまたはアクティブなバックスキャッタ装置として構成することにより発展することができる。パッシブなバックスキャッタ装置は特に簡単に構成され、付加的なエネルギー供給部を必要としないので、その点では特に低コストな解決手段を提供する。セミパッシブなバックスキャッタ装置は、ごく僅かな電力を消費する付加的な増幅器とともに動作する。このようなセミパッシブなバックスキャッタ装置は、パッシブなバックスキャッタ装置と比較してより高い強度で反射できるという利点を有する。これを基礎として、より確実に評価することができる。特に確実な評価は、アクティブなバックスキャッタ装置によって実現される。すなわち、アクティブな電子的構成素子を有するバックスキャッタ装置によって実現される。これによって、上昇されたマイクロ波強度に基づいて特に確実な評価が実現される。しかし、本発明のこの実施形態でマイクロ波放射に基づいて車両乗員にかかる負荷は、パッシブなバックスキャッタ装置より高くなる。セミアクティブなバックスキャッタはセミパッシブなバックスキャッタに似ているが、反射すべき信号の増幅部を有する。
【００２２】
本発明によるシステムは、該少なくとも１つのマイクロ波送信器および／または該少なくとも１つのマイクロ波受信器を、車両に装備されたアクセスコントロールおよび始動のシステムの一部とすることによって、特に有利に発展される。マイクロ波をベースとするアクセスコントロール始動システムでは、アンテナは内室をカバーするために一般的には、車両座席内に配置された反射器に応答できる位置に設けられている。したがって、アクセスコントロール始動システムのコンポーネントが座席占有状態識別のために使用される本発明のこの実施形態によって、統合的ひいては低コストの手段が提供される。
【００２３】
それに類する理由から、マイクロ波受信器によって受信された信号の評価が、車両に装備されたアクセスコントロール始動システムの枠内で使用される手段によって支援ないしは実行されるように構成すると有利である。
【００２４】
さらに、異なって変調する複数のバックスキャッタ装置を設けることも有利である。このようなバックスキャッタ装置はたとえば、後部座席背もたれの異なる高さに取り付けられる。これらの反射器が異なってコーディングされている場合、座席占有状態の基本的な識別に対して付加的に、車両乗員の大きさおよび座席上のポジションを識別することができる。この情報はたとえば、異なる位置において１つないしは複数のエアバッグがトリガされる際に考慮される。
【００２５】
本発明によるシステムは有利には、該少なくとも１つの第１の放射経路および／または該少なくとも１つの第２の放射経路が直線的に延在するように構成されている。このコンテクストで直線的に延在する放射経路と言う場合には、放射が回折現象を伴わずに伝搬することが想定される。したがってこの実施形態は、コンポーネントの幾何的な配置に関する。すなわち、オブジェクトが放射経路に存在しない場合、送信器と反射器と受信器との間に、直接的な見通し経路が形成される。このようにすると、特に簡単なシステムが実現される。
【００２６】
しかし、該少なくとも１つの第１の放射経路および／または該少なくとも１つの第２の放射経路が迂回して延在するように構成することも有利である。マイクロ波放射は、車両内に取り付けられた導電性の材料を使用して車両によって偏向されることにより、所定の領域が所期のように照射される。その際には、付加的なマイクロ波送受信装置は必要ない。
【００２７】
本発明によるシステムは特に有利には、放射経路におけるオブジェクトの位置が、該オブジェクトの周囲へのマイクロ波の回折に基づいて、マイクロ波受信器によって受信される強度に影響し、該マイクロ波受信器によって受信される強度が該オブジェクトの位置に関する情報を搬送するように構成することによって発展される。マイクロ波放射は、たとえば赤外線放射と異なって、放射経路に配置されたオブジェクトにおいて波長に基づいて顕れた回折現象を示すことができるので、回折作用による強度変化を使用することができる。たとえば、人が一方では着座面の反射器を十分に遮蔽しているが、他方では背もたれ内に配置された反射器を解放しており、対象物の周囲に回折されたマイクロ波が反射器に到達できる場合、座席上の人が前屈していることが識別される。したがって空席は、大人によって占有された座席とも、たとえば子供およびチャイルドシートによって占有された座席とも区別される。というのも後者の場合、チャイルドシートによる上昇に基づいて、着座面に配置された反射器にも回折されるからだ。
【００２８】
本発明はさらに、送信されたマイクロ波放射を反射する上位概念の方法を基礎として、一方では、該反射をバックスキャッタプロセスによって行うように構成されている。
【００２９】
この本発明による方法に基づいて、本発明によるシステムの利点および構成が発展される。このことは、以下に記載された特に有利な本発明の方法の実施形態でも同様である。
【００３０】
また他方では、本発明では上位概念の方法に基づいて択一的または付加的に、次のように構成されている。すなわち、マイクロ波放射が伝搬した距離を伝搬時間測定によって検出するように構成されている。
【００３１】
さらに、本発明の方法において有利には、座席の位置を検出して、距離の検出の結果と該座席の位置の検出の結果とから、受信された放射が前記放射経路を介して伝搬されたものであるか否かが検出される。
【００３２】
さらに本発明の方法では、少なくとも１つのマイクロ波送信器および少なくとも１つのマイクロ波受信器を空間的に分離して配置することも有利である。
【００３３】
特に有利には、バックスキャッタプロセスは変調を伴うバックスキャッタプロセスである。
【００３４】
本発明による方法はとりわけ、少なくとも１つの第１の放射経路および少なくとも１つの第２の放射経路を同一にすることにより、有利に発展される。
【００３５】
特に有利なのは、マイクロ波受信器によって受信された放射に依存して、車両にある機能をトリガまたは遮断またはイネーブルすることである。
【００３６】
本発明による方法ではたとえば、反射のために導電性のシートを使用するように構成することもできる。
【００３７】
本発明による方法は、バックスキャッタプロセスを、パッシブ、セミパッシブ、セミアクティブまたはアクティブなバックスキャッタ装置によって実施することにより発展される。
【００３８】
本発明による方法は、車両内に装備されたアクセスコントロールおよび始動のシステムを基礎として送信および／または受信することにより、特に有利に発展される。
【００３９】
同様の理由から、受信された信号の評価を、車両に装備されたアクセスコントロール始動システムの枠内で使用される手段によって支援ないしは実施することも有利である。
【００４０】
さらに、異なって変調する複数のバックスキャッタ装置によってバックスキャッタプロセスを行うことも有利である。
【００４１】
本発明による方法は有利には、少なくとも１つの第１の放射経路および／または少なくとも１つの第２の放射経路が直線的に延在するように構成されている。
【００４２】
また、少なくとも１つの第１の放射経路および／または少なくとも１つの第２の放射経路が迂回して延在するように構成することも有利である。
【００４３】
本発明による方法は特に有利には、放射経路にあるオブジェクトの位置が、オブジェクト周辺へのマイクロ波の回折に基づいて、受信される強度に影響し、受信される強度がオブジェクトの位置に関する情報を搬送する構成によって発展される。
【００４４】
本発明の基礎となっているのは、反射器としてバックスキャッタ装置を使用することにより、特に確実かつ簡単で低コストの座席占有状態識別を提供できるという認識である。このバックスキャッタ装置は、とりわけ変調式のバックスキャッタ装置である。また、マイクロ波放射の反射場所を、伝搬時間測定に基づいて別個に検出された着座ポジションによって検査することにより、システムの確実性も改善される。さらに有利には、マイクロ波放射の回折現象が使用される。人体へのマイクロ波放射の吸収は大きいが完全ではないので、マイクロ波放射を使用する場合には、たとえば超音波、レーザ放射ないしは光線および赤外線等の他の波形を使用するのとは異なった利点が得られる。マイクロ波放射は、圧力、温度、明るさおよび他の周辺条件に依存せずに伝搬する。本測定方法は、評価が簡単なので非常に高速であるから、たとえば衝突の場合に初めて行われるダイナミックな測定が可能になる。本発明の別の利点は、座席占有状態が非常に高い速度で識別されることである。検出の時間は、たとえばミリ秒領域にある。このことによりエアバッグ制御にて、たとえばエアバッグの点火がすでに行われた後に座席占有状態ないしは座席上の人のポジション／傾斜に依存して、エアバッグの充填ガスを調整できるダイナミクスが実現される。この充填ガスは、たとえば圧力低減によって調整される。
【００４５】
ここで本発明を、添付図面を参照して特に有利な実施形態に基づいて例解する。
【００４６】
図面
図１  本発明によるシステムの有利な実施形態を示している。
【００４７】
図２  人が第１の着座ポジションにある図１の実施形態を示している。
【００４８】
図３  人が第２の着座ポジションにある図１の実施形態を示している。
【００４９】
図４  ベビーシートによって座席が占有されている図１の実施形態を示している。
【００５０】
図５  第１の人がいる本発明によるシステムの別の有利な実施形態を示している。
【００５１】
図６  第２の人がいる図５の実施形態を示している。
【００５２】
図７  図６に示された配置を上から見た断面図である。
【００５３】
本発明の有利な実施形態についての以下の説明では、同一の参照記号は同一または同様の構成要素を示している。
【００５４】
図１は、本発明によるシステムの有利な実施形態を示している。マイクロ波送受信装置１０が、車両のインストルメントパネルないしはコックピット２４に配置されている。座席２０の背もたれ２６内に反射器１２が配置されており、この反射器２６は実施形態に応じて、変調式のバックスキャッタとして構成されるか、または単なる導電性のシート（非変調式のバックスキャッタ）として構成される。通常、座席２０はスライド可能であり、その際に特に有利には、座席２０の位置が検出される。
【００５５】
マイクロ波送受信装置１０から、マイクロ波放射は反射器１２の方向に送信される。このマイクロ波放射は、反射器１２によって反射されることにより、マイクロ波送受信装置１０へ送信し戻される。たとえばこの反射器１２が単なる導電性のシートである場合、反射器１２による反射は従来のように行われる。
【００５６】
しかし反射１２は、変調を伴うバックスキャッタプロセスの枠内でも行うことができる。その際、反射される放射には、たとえば変調によってコーディングが重畳される。ここでは反射器１２は、パッシブ、セミパッシブ、セミアクティブまたはアクティブなバックスキャッタ装置として構成される。
【００５７】
制御ユニット２２において、反射器１２から送信された信号は、距離（信号伝搬時間）とレベルと品質に関して評価される。
【００５８】
図１に示されたシチュエーションでは、座席２０に人は存在しない。したがって、反射された信号は高いレベルおよび高い品質で受信される。
【００５９】
反射器１２が座席２０内に設けられた実施形態の他に、反射器を使用せずに本発明を変更することもできる。この場合、たとえばマイクロ受信器が座席２０内に配置され、たとえば図１において反射器１２が位置づけられている場所に配置される。別の実施形態では、これらの受信器および反射器の位置を交換することもできる。この原則は、本発明の下記の実施形態にも当てはまる。
【００６０】
図２は、人が第１の着座ポジションにある図１の実施形態を示している。この図示内容では、人１４は正しく座席２０に着座しており、反射器１２を覆っている。それゆえ、マイクロ波送受信装置１０が受信する信号は、座席占有されていない場合の信号より数オーダも小さく、たとえば６オーダ小さい。この場合、エアバッグのトリガはイネーブルされ、衝突時にトリガされる。
【００６１】
図３は、人が第２の着座ポジションにある図１の実施形態を示している。ここに図示された人１６は、前方に傾いている。上体が十分に反射器１２の前にある場合、マイクロ波送受信装置から反射器へ送信される強度も十分であり、逆に反射器からマイクロ波送受信装置へ送信される強度も十分である。この強度が、人の傾斜角度を識別するために使用される。所定の傾斜角度からは、頭が損傷されてしまうのでエアバッグのトリガは有利でない。これを、アウトオブポジション事例と称する。反射器ひいてはアウトオブポジション事例が識別されると、エアバッグのトリガは阻止される。波長、レベルないしは強度、反射器面積、反射器およびマイクロ波送受信装置の取り付け、評価アルゴリズム等に応じて、アウトオブポジション事例が識別される基準であるクリティカルな傾斜角度は、設定可能である。
【００６２】
図４は、ベビーシートによって座席が占有されている図１の実施形態を示している。ここでは、乳児がチャイルドシートに存在する。このチャイルドシートは、ここではリボードシート１８である。このリボードシート１８は、正しく同乗者席２０上に取り付けられている。マイクロ波送受信装置１０、反射器１２およびリボードシート１８の相対的な位置に基づいて、発生するマイクロ波の減衰は小さい。したがって、エアバッグのトリガは阻止される。付加的に、反射器をリボードシート１８の裏面に固定することもできる。このことは場合によっては、非常に有利である。こうすることにより、たとえばマイクロ波放射がこの反射器によって特別に変調される場合、または伝搬時間測定に基づいて、チャイルドシート１８が座席２２上にある状況とオブジェクトが座席２０上にない状況とが区別される。
【００６３】
本発明によるシステムにおいて、反射器１２がたとえば金属製の物によって遮蔽される場合、強い反射が起こる。この反射の強度は場合によっては、反射器１２による反射の強度と同等のオーダになることがある。ここで、制御ユニット２２が異なる状況を識別するための種々の手段が存在する。反射器が一義的なコーディングを行う変調式のバックスキャッタ装置である場合、これを基礎として反射は、金属製の遮蔽物によって一義的に識別される。択一的または付加的に、とりわけ伝搬時間が、付加的なセンサによって検出される実際の着座ポジションと比較される場合、金属製の遮蔽物による反射は信号伝搬時間に基づいて識別される。
【００６４】
また、反射器１２の前に設けられた導電性を有さない物または低い導電性を有する物によって、該反射器がわずかにだけ遮蔽される構成も有利である。したがって制御ユニットによって受信された信号は、「空席」の状況に相応し、適正にエアバッグのトリガが遮断される。
【００６５】
図５は、第１の人がいる本発明のシステムの別の有利な実施形態を示している。この実施例では、２つの反射器１２が車両座席２０内に取り付けられている。一方の反射器１２は背もたれ２６内に配置されている。別の反射器１２は着座面２８に配置されている。マイクロ波送受信器１０を有する制御ユニット２２は、車両のルーフ操作ユニット３０に配置されている。
【００６６】
大人１４が正しく座席に着座している場合には、これらの反射器１２を覆い、制御ユニット２２が受信するレベルは、空席２０の場合より数オーダ小さい。その点では図５に示されたシステムは、図１〜４において示されたシステムと同様に動作する。しかしここでは、付加的な反射器１２が着座面２８に配置されているので、人１４の前屈はより高い信頼性で識別される。すなわちこの場合、人１４は反射器１２を解放しているので、マイクロ波放射は少なくとも、回折現象に基づいてマイクロ波送受信器１０と背もたれ２６内にある反射器１２との間に経路を獲得する。それに対して着座面２８に設けられた反射器１２は、前記のように人１４によって完全に覆われているので、このことは、人１４が前屈しているのかまたは空席２０なのかに関する付加的な情報として使用される。
【００６７】
図６は、第２の人がいる図５の実施形態を示している。ここに示された状況は、図５に基づいて説明されたように本発明によるシステムに基づいて、前屈している大人と区別される。子ども３２は、座席２０上に配置されたチャイルドシート３４上に着座している。座席２０には、ここでも２つの反射器１２が配置されており、１つは背もたれ２６内に、１つは着座面２８に配置されている。チャイルドシート３４が吸収するマイクロ波は一般的に、子ども３２の体より格段に少ないので、とりわけ回折特性に基づいて、マイクロ波はマイクロ波送受信器１０と背もたれ２６および着座面２８内の反射器１２との間に経路を獲得する。したがって着座面２８内の反射器１２が受信する強度は、大人が着座面２８上に直接着座している場合より高い。
【００６８】
このようにして、複数の反射器１２を適切に配置し、それに相応してマイクロ波送受信器１０を適切に配置することにより、車両内の座席占有状態に関して異なる状況が識別される。
【００６９】
図７は、図６に示された配置を上から見た断面図である。図７では、図６にてＡによって示された平面に沿って切断されている。ここでは、マイクロ波放射が背もたれ２６内の反射器１２に到達する種々の経路が示されており、子ども３２がチャイルドシート３４上にいる状況が前提となっている。一方では、マイクロ波送受信器１０と反射器１２との間に直接的な経路３６が存在する。この経路３６はこの状況では、子ども３２によって遮断されている。しかし、子ども３２と反射器１２との間には、間隔がチャイルドシート３４によって常に維持されているので、マイクロ波はたとえば、体の周囲に回折し反射ないしは散乱することによって、しばしば間接的な経路３８でマイクロ波送受信器１０から反射器１２に到達し、逆方向に到達する。このことはチャイルドシート３４によって有意には阻止されない。というのも、チャイルドシートの吸収能力は人体と比較して格段に低いからだ。
【００７０】
本発明は以下のようにまとめられる。車両において座席占有状態を識別するためのシステムは、マイクロ波送信器１０と、マイクロ波受信器１０と、有利には反射器１２とを有する。これらの物の間に人がいる場合、マイクロ波放射は減衰される。反射器１２として、変調式のバックスキャッタ装置が使用され、マイクロ波受信器１０によって受信された放射は反射器１２に対して一義的に対応付けられる。反射が変調されない場合、マイクロ波放射の伝搬時間測定が行われる。この伝搬時間測定は、場合によっては着座ポジションの評価とともにさらに処理される。また有利な実施形態では、着座ポジションに関して別の情報を得るために、マイクロ波放射がオブジェクトの周辺に回折する回折特性が利用される。座席が占有されているか否かの識別と、場合によっては該座席がどのように占有されているかの識別は有利には、エアバッグを遮断ないしはイネーブルするために使用される。
【００７１】
前記説明と、図面と、請求項とに開示された本発明の構成は、個別でも任意の組み合わせでも、本発明を実施するために重要である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明によるシステムの有利な実施形態を示している。
【図２】人が第１の着座ポジションにある図１の実施形態を示している。
【図３】人が第２の着座ポジションにある図１の実施形態を示している。
【図４】ベビーシートによって座席が占有されている図１の実施形態を示している。
【図５】第１の人がいる本発明によるシステムの別の有利な実施形態を示している。
【図６】第２の人がいる図５の実施形態を示している。
【図７】図６に示された配置を上から見た断面図である。
【図１】
2006506630.tif 000003
【図２】
2006506630.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年11月26日(2004.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両において座席占有状態を識別するためのシステムであって、
少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）と、少なくとも１つの反射器（１２）と、少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）とを有し、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）、該少なくとも１つの反射器（１２）および該少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は次のように配置されている形式、すなわち、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）と少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）との間に、少なくとも１つの第１の放射経路と少なくとも１つの第２の放射経路とに分割された放射経路が設けられ、
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）から送信されたマイクロ波放射は、少なくとも座席が占有されていない場合、該少なくとも１つの第１の放射経路を介して該少なくとも１つの反射器（１２）に到達し、
該少なくとも１つの反射器（１２）によって反射されたマイクロ波放射は、該少なくとも１つの第２の放射経路を介して該少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）に到達し、
座席占有状態に依存して、オブジェクトが該第１の放射経路および／または第２の放射経路に存在する可能性があり、該マイクロ波受信器（１０）によって受信される放射は、座席占有状態に依存して影響されるように配置されている形式のものにおいて、
該少なくとも１つの反射器（１２）は、変調式のバックスキャッタ装置であることを特徴とするシステム。
【請求項２】
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は、空間的に相互に分離されて配置されている、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
該少なくとも１つのマイクロ波送信器および該少なくとも１つのマイクロ波受信器は、送受信アンテナを有する少なくとも１つのマイクロ波送受信装置（１０）として構成されており、
該少なくとも１つの第１の放射経路および該少なくとも１つの第２の放射経路は同一である、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
マイクロ波受信器によって受信された放射に依存して車両にある機能をトリガまたは遮断またはイネーブルする制御ユニット（２２）が設けられている、請求項１から３までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項５】
該少なくとも１つの反射器は、導電性のシート（１２）である、請求項１から４までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項６】
該バックスキャッタ装置（１２）は、パッシブ、セミパッシブ、セミアクティブまたはアクティブなバックスキャッタ装置として構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項７】
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および／または該少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は、車両内に装備されたアクセスコントロールおよび点火始動のシステムの構成部分である、請求項１から６までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項８】
該マイクロ波受信器（１０）によって受信された信号の評価は、車両内に装備されたアクセスコントロールおよび始動システムの枠内で使用される手段によって支援ないしは実行される、請求項１から７までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項９】
異なって変調する複数のバックスキャッタ装置が設けられている、請求項１から８までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１０】
該少なくとも１つの第１の放射経路および／または少なくとも１つの第２の放射経路は直線的に延在する、請求項１から９までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１１】
該少なくとも１つの第１の放射経路および／または少なくとも１つの第２の放射経路は迂回して延在する、請求項１から９までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１２】
放射経路にあるオブジェクトのポジションは、該オブジェクトの周辺へのマイクロ波の回折に基づいて、該マイクロ波受信器（１０）によって受信される強度に影響し、
該マイクロ波受信器（１０）によって受信される強度は、該オブジェクトのポジションに関する情報を搬送する、請求項１から１１までのいずれか１項記載のシステム。
【請求項１３】
車両において座席占有状態を識別する方法であって、
マイクロ波放射を送信するステップと、
送信されたマイクロ波放射を反射するステップと、
反射されたマイクロ波放射を受信するステップとを有し、
少なくとも１つの第１の放射経路と少なくとも１つの第２の放射経路に分割される放射経路が設けられており、
送信されたマイクロ波放射は、該少なくとも１つの第１の放射経路を介して伝搬し、
反射されたマイクロ波放射は、該少なくとも１つの第２の放射経路を介して伝搬し、
座席占有状態に依存して、オブジェクトが該第１の放射経路および／または第２の放射経路に存在する可能性があり、受信される放射は座席占有状態に依存して影響される形式の方法において、
変調を伴うバックスキャッタプロセスによって反射を行うことを特徴とする方法。
【請求項１４】
該少なくとも１つのマイクロ波送信器（１０）および該少なくとも１つのマイクロ波受信器（１０）は、空間的に相互に分離して配置されている、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
該少なくとも第１の放射経路および該少なくとも１つの第２の放射経路は同一である、請求項１３記載の方法。
【請求項１６】
受信された放射に依存して、車両にある機能をトリガまたは遮断またはイネーブルする、請求項１３から１５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
反射のために導電性のシートを使用する、請求項１３から１６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
バックスキャッタプロセスを、パッシブ、セミアクティブ、セミパッシブまたはアクティブなバックスキャッタ装置によって行う、請求項１３から１７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
送信および／または受信を、車両に装備されたアクセスコントロールおよび点火始動のシステムに基づいて行う、請求項１３から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
受信された信号の評価を、車両に装備されたアクセスコントロールおよび始動のシステムの枠内で使用される手段によって支援ないしは実行する、請求項１３から１９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
該バックスキャッタプロセスを、異なって変調する複数のバックスキャッタ装置によって行う、請求項１３から２０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２２】
該少なくとも１つの第１の放射経路および／または該少なくとも１つの第２の放射経路は直線的に延在する、請求項１３から２１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
該少なくとも１つの第１の放射経路および／または該少なくとも１つの第２の放射経路は迂回して延在する、請求項１３から２１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２４】
放射経路にあるオブジェクトのポジションは、該オブジェクト周辺へのマイクロ波の回折に基づいて、受信される強度に影響し、
前記受信される強度によって、オブジェクトのポジションに関する情報を搬送する、請求項１３から２３までのいずれか１項記載の方法。
【国際調査報告】
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